Question

12．生态系统具有整体性和开放性，某小组为验证生态系统具有开放性，设计如下实验．

条件	a	b	c
小鱼（相同）	√	√	√
水草（相同）	√	√	√
泥沙	√	√	√
适宜光照		√	√
密封（透光不透气）	√	√

“√”表示具备的生物和条件
（1）装置可以看做一个小型生态系统，其中草是生产者．
（2）a、b作为一个实验组，其中自变量是光照；
（3）从小鱼存活时间上看，预测可能的结果及原因．结果：小鱼存活时间由长到短依次是c、b、a．原因：a中没有光照，水草和小鱼都消耗O₂，O₂消耗尽所需时间很短，c中有足够的O₂和光照，条件较适宜，b中水草能产生O₂，但缺乏O₂输入补充，稳定性较差．
（4）若上述生态系统存在食物关系：小草→浮游动物→小鱼．现有小草1000Kg，通过这种食物关系至多可使小鱼增重40Kg．

Answer 1

分析 生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者．其中，非生物的物质和能量主要指空气、水、土壤和阳光等无机环境条件，生产者主要指绿色植物，消费者主要指动物，分解者是指营腐生生活的微生物和动物．

解答 解：（1）从题表分析，这个人工生态系统中草是生产者．
（2）据表分析：a、b作为一个实验组，a中除了没有阳光外，其余与b相同，说明自变量是光照的有无；b、c作为一个实验组，自变量是空气的有无．
（3）据表分析：c作为一个实验组，生态系统的成分齐备，小鱼生存时间最长；b作为一个实验组，有能量输入，生产者，消费者和分解者也都有，但缺少空气，即非生物的物质和能量不全，小鱼生存时间较短；a作为一个实验组，没有能量输入，这个生态系统根本就不能维持，小鱼生存时间最短．
（4）根据题意该食物链中，至多可使小鱼增重时能量传递效率应该按20%计算，所以这种食物关系至多可使小鱼增重量为1000×20%×20%=40kg．
故答案为：
（1）草
（2）光照
（3）原因：a中没有光照，水草和小鱼都消耗O₂，O₂消耗尽所需时间很短，c中有足够的O₂和光照，条件较适宜，b中水草能产生O₂，但缺乏O₂输入补充，稳定性较差
（4）40

点评 本题通过实验主要考查生态系统的结构和功能，关键使让学生掌握生态系统存在的不可缺少的成分是什么．