题目内容
【题目】某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响，设计了如下实验：
Ⅰ.实验过程如上图所示：
①取三个相同体积的无色透明的玻璃瓶分别标记为1、2、3号；
②在1、2、3号瓶内加等量的水，3号加少许河泥；
③选大小相似的同种小金鱼，在1、2、3号瓶中各加入1条，并在2、3号瓶中加入等量的金鱼藻，都用橡胶塞塞紧，然后放在散射光下。记录结果如下：
瓶号 | 1号瓶 | 2号瓶 | 3号瓶 |
瓶中金鱼生存的时间(天数) | 3 | 11 | 25 |
（1）1、2、3号瓶相比较，相同的非生物因素有_________________________。
（2）2号和3号瓶相比较，2号瓶中的金鱼存活的时间较短，说明___________是生态系统中不可缺少的成分。
（3）1号和3号瓶的实验结果相比较，说明___________是生态系统中不可缺少的成分。
Ⅱ.请继续设计实验探究光对生态系统的影响：
（1）方法步骤：
①取相同体积的第4号瓶，第4号瓶的设计处理应该与____号瓶作对照。
②___________________________________________________。
③观察记录瓶中金鱼生存的时间。
（2）推测最可能的实验结果： _____________________________________。
【答案】 光、水、空气（无机盐、温度） 分解者 生产者和分解者 3 3号瓶置于光照条件下，4号瓶置于黑暗条件下 4号瓶内的金鱼生存时间短于3号瓶
【解析】试题分析：在一个封闭的人工生态系统中，光照、空气、温度、水质以及生产者和消费者的数量，还有我们看不见的分解者等都是保持该生态系统稳定性的条件。其中，光照是保持其稳定性的重要条件。据此，围绕生态系统的成分、实验设计遵循的原则并结合题意，对比分析1、2、3号瓶的处理异同，明辨探究光对生态系统影响的实验的自变量、因变量、无关变量。在此基础上，对各问题情境进行解答。
Ⅰ. (1)依题意可知：1、2、3号瓶中具有的相同的非生物因素有：光、水、空气等。
(2) 2号瓶中无河泥，3号瓶中有少许河泥，其他成分2、3号瓶相同。河泥中有分解者和少量无机盐，实验结果是2号瓶中金鱼存活的时间较3号瓶中的短，说明分解者是生态系统中不可缺少的成分。
(3) 1号瓶中没有河泥和金鱼藻，3号瓶中有少许河泥和金鱼藻，其他成分1、3号瓶相同。河泥中有分解者，金鱼藻是生产者，实验结果是1号瓶中金鱼的存活时间明显较3号瓶中的短，说明生产者和分解者是生态系统中不可缺少的成分。
Ⅱ. (1) 若探究光对生态系统的影响，自变量是阳光的有无，因变量是观察消费者的活动状态和存活时间。除自变量外，生态系统的成分都必须具备且相同。据此可知该实验的方法步骤如下：
①取相同体积的第4号瓶，第4号瓶的设计处理应该与3号瓶作对照。
②3号瓶置于光照条件下，4号瓶置于黑暗条件下；4号瓶的其他条件均与3号瓶相同。
③观察记录瓶中金鱼生存的时间。
(2)4号瓶内的金鱼藻因缺乏光照而不能进行光合作用，无法为金鱼提供氧气，而且还会通过呼吸作用消耗氧气，导致金鱼很快死亡；3号瓶内的金鱼藻因有光照而能进行光合作用并为金鱼提供氧气。综上分析，最可能的实验结果是4号瓶内的金鱼生存时间短于3号瓶。
