高中生物设计并制作小生态瓶 观察生态系统的稳定性 旧人教 必修2
实习原理
一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统的稳定性的一个重要方面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的光口瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。通过设计并制作小生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。 目的要求
1．初步学会设计并制作小生态瓶。 2．学会观察生态系统的稳定性。 供选择的材料用具
浮萍、满江红、黑藻、生有杂草的土块、螺蛳、蜗牛、蚯蚓、小鱼。 河水（或井水、晾晒后的自来水）、洗净的沙、凡士林（或腊）、广口瓶。 方法步骤
根据目的要求和实习原理，设计这项实习的方法步骤，并写在《实验报告册》上。按照自己设计的方法步骤制作小生态瓶，每天观察一次。如果发现小生态瓶中的生物已经全部死亡，就应当停止观察。
将观察到的结果填入《实验报告册》有关这项实习的记录表中。 结论
分析实习结果，得出合理的结论，将结论填写在《实验报告册》上。 讨论
1．按照同样的材料用具和方法步骤制作的小生态瓶，它们的稳定性是否完全相同？为什么？ 2．哪位同学设计并制作的小生态瓶稳定性最高？他成功的原因是什么？ 3．制作小生态瓶应当注意哪些问题？ 典例导法
【例1】应用所给条件，根据生态学原理，设计并制作小生态瓶。 目的要求：通过模拟实验，探索使小型生态系统保持平衡的条件。
材料用具：螺蛳、小虾（或小鱼）、浮萍、金鱼藻（或苦草）、澄清池水、烧瓶（250毫升）、橡皮塞、漏斗、镊子、细纱、滤纸、凡士林。
【解析】本题考查学生对实验目的要求的理解，对所学知识的理解和应用设计实验的科学能力。 实验过程设计如下：
1．用热水充分洗净烧瓶及瓶塞。
2．将细纱反复漂洗，除去杂质，然后均匀铺入瓶底，厚约0.5厘米。
3．将澄清池水过滤后，沿瓶壁慢慢注入烧瓶，不要灌满，使烧瓶内空气容积约占总容积的30%。 4．用镊子取一二支生长健壮的金鱼藻，放入瓶内，另加少许浮萍，两者总重量约5克（或在瓶内栽植苦草，总量同上）。
5．轻轻放入螺蛳两只，小虾两只（或小鱼两条）。
6．用橡皮塞塞紧瓶口，缝隙处涂上凡士林，务使不漏气（如图8-3-15）。
图8-3-15
7．将密封后的烧瓶放在明亮的窗台上，避免阳光直射，温度最好保持在15~20℃。定时观察水生植物的颜色变化和水栖动物的活动及生存情况。记录该密闭生态系统所能保持稳定的天数。
8．在根据上述步骤操作时，允许用不同生物或按不同环境条件作对照测试。但须作好记录，再比较实验结果。也可根据对照实验，设计观察不同环境条件对生态系统稳定性的影响。 【答案】见【解析】
【例2】在欧美国家时兴一种水晶球样的生态球作为家庭摆设。该球密封，内装有水、二或三条小鱼或虾，底部有珊瑚、沙子，并生长着一些水藻草。妙在小鱼、水藻是活的。请回答： （1）这个生态系统应放在 的地方。
（2）此球内的能量流动情况是 。 （3）小鱼和水藻能生存的原因是 。 （4）此球能较长时间保持动态平衡是因为 。
【解析】生态系统要保持平衡，必须要不断地需要输入能量，因此要保持生态球内的生态平衡必须将生态球置于有阳光的地方。根据生态球内的营养结构（即生物组成），能量流动的情况应为：阳光→水藻→小鱼（或虾）。在这个生态球内只要不断地输入能量，水藻进行光合作用为生态球内的小动物提供O2和食物；同时小动物通过呼吸作用为水藻进行光合作用提供CO2。排泄物被分解者分解为简单的小分子物质后，再度被水藻利用。所以这个小生态球内只要不断地有光能输入，就能推动生态球的物质循环，就能保持生态球的平衡。
【答案】（1）有阳光 （2）阳光→水藻→小鱼（或虾） （3）水藻通过光合作用为小鱼提供O2和养料，小鱼通过呼吸作用为水藻进行光合作用提供CO2，排泄物被分解者分解成简单的小分子物质后再度被水藻所利用 （4）具有稳定的能量来源（光能）推动生态球内的物质循环。
【例3】图8-3-16是两个农业生态系统的结构模式图。图a是农作物为人类提供的食物量，为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。
人 图a 图8-3-16
粪肥 农作物 饲料 粪肥 食物 家禽、家畜 农作物 饲料 粪肥 人 粪便 沼渣 图b 食用菌 家禽、家畜 食物 沼渣秸杆沼液作燃肥料料 沼气池 (含微生物) \\ 菌粪渣便等 （1）请根据图a、图b所示生态系统的结构，在图8-3-17中用箭头完成这两个生态系统的能量流动和利用的图解（各种生物的呼吸作用耗能和图中未标出的分解者耗能可不标出） 图a：
图b： 太阳能
（2）图 所示生态系统的能量能够更多地被人类利用，原因是 。
图8-3-17 农作物 家禽、家畜 沼气池 (含微生物) 太阳能 农作物 家禽、家畜 人 食用菌 人 【解析】生态系统中各种生物之间都有直接或间接的联系，这就是食物的联系。各种生物之间通过食物产生的联系称为食物链，许多条食物链组成食物网。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。食物链是生态系统能量流动和循环的主渠道，它既是一条能量转换链，也是一条物质传递链。根据这一原理结合经济原理，合理设计食物链，使生态系统中的物质和能量被分层次利用，使生产一种产品时的有机废物，成为生产另一种产品时的投入，也就是使废物资源化，以便提高能量转化率，也减少了环境污染。
【答案】（1）见图8-3-18。 图b：
（2）b 题目图中所示生态系统中流向分解者的能量，还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用
图8-3-18
人 太阳能 农作物 家禽、家畜 沼气池 (含微生物) 食用菌 人 图a：
太阳能 农作物 家禽、家畜