1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素都有著密切的關(guān)系。 (2)將少量植物、以這些植物為食的動(dòng)物和其他非生物物質(zhì)放入一個(gè)密封的生態(tài)缸中，便形成一個(gè)人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)。 (3)觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時(shí)間的長(zhǎng)短，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。 2基本操作要求 (1)生態(tài)缸的設(shè)計(jì)要求及分析 設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須是封閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，成分齊全(具有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者)生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料必須透明為光合作用提供光能；便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)占其容積的4/5，要留出一定的空間便于操作；缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光防止水溫過(guò)高導(dǎo)致水生植物死亡選擇生命力強(qiáng)的生物，動(dòng)物不宜太多，個(gè)體不宜太大減少對(duì)O2的消耗，防止生產(chǎn)量消耗量 (2)生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析 觀察穩(wěn)定性，可通過(guò)觀察動(dòng)植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性。 如果生態(tài)缸是一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我延續(xù)的能力強(qiáng)，在沒(méi)有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會(huì)長(zhǎng)期保持相對(duì)穩(wěn)定。 為探究生態(tài)系統(tǒng)的成分，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取500mL的錐形瓶4個(gè)，分別標(biāo)以1、2、3、4，各加入約400 mL清水后，向1、3、4號(hào)瓶加入等量河泥，向2、3、4號(hào)瓶中加入等量的金魚(yú)藻，然后，在4個(gè)錐形瓶中各放入1條金魚(yú)，密封瓶口。將1、2、3號(hào)瓶置于陽(yáng)光充足的陽(yáng)臺(tái)上(室溫不超過(guò)25)，將4號(hào)瓶置于黑暗的紙箱中。觀察并記錄每瓶中金魚(yú)的生活狀況。請(qǐng)分析回答： (1)1號(hào)瓶中的金魚(yú)與4號(hào)瓶中的金魚(yú)相比，哪個(gè)瓶中的金魚(yú)生活時(shí)間長(zhǎng)？為什么？ (2)哪個(gè)瓶中金魚(yú)生存時(shí)間最長(zhǎng)？為什么？ (3)本實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論是什么？ 思路點(diǎn)撥：由題干可獲得的主要信息有：生態(tài)瓶制作；探究實(shí)驗(yàn)；影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素。解答本題時(shí)可先分析生態(tài)系統(tǒng)的組分、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、制作生態(tài)瓶的要求、影響因素，然后分析各小題并組織答案。(1)4號(hào)瓶中雖有金魚(yú)藻，但在黑暗中金魚(yú)藻無(wú)法制造氧氣，且消耗氧氣，因此瓶中的氧氣消耗得最快。(2)3號(hào)瓶中含有生態(tài)系統(tǒng)的各種成分，并且有穩(wěn)定的能量來(lái)源，因此維持穩(wěn)態(tài)的時(shí)間最長(zhǎng)。(3)從實(shí)驗(yàn)設(shè)置上可以看出，此實(shí)驗(yàn)的自變量分別為河泥、金魚(yú)藻、光照，因變量是金魚(yú)存活的時(shí)間長(zhǎng)短，因此本實(shí)驗(yàn)要說(shuō)明的問(wèn)題是，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性是生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。 答案：(1)1號(hào)瓶中的金魚(yú)。因?yàn)?號(hào)瓶置于黑暗處，金魚(yú)藻不能進(jìn)行光合作用而進(jìn)行細(xì)胞呼吸，金魚(yú)和金魚(yú)藻的細(xì)胞呼吸共用水中溶解的氧氣，故金魚(yú)生存時(shí)間更短。 (2)3號(hào)瓶。因?yàn)?號(hào)瓶置于光照下，有穩(wěn)定的能量來(lái)源，金魚(yú)藻和金魚(yú)的細(xì)胞呼吸共同消耗水中的溶氧并產(chǎn)生二氧化碳，為金魚(yú)藻光合作用提供原料，金魚(yú)藻的光合作用向水中提供氧，清水、河泥又分別為植物提供水、無(wú)機(jī)鹽，河泥中的分解者將金魚(yú)糞便分解為無(wú)機(jī)物供金魚(yú)藻利用，這種狀況能維持較長(zhǎng)一段時(shí)間，故金魚(yú)生存的時(shí)間較長(zhǎng)。 (3)非生物的物質(zhì)和能量(水、空氣、礦物質(zhì)和陽(yáng)光等)、生產(chǎn)者(金魚(yú)藻)、消費(fèi)者(金魚(yú))和分解者(腐生微生物等)共同構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，缺一不可。 1對(duì)碳循環(huán)示意圖辨析不清 (1)碳循環(huán)過(guò)程示意圖 弄清箭頭的方向及代表含義。 (2)將上圖中文字換成字母，并嘗試判斷四種成分(找依據(jù))據(jù)圖判斷A、B、C、D各代表哪種成分？ 先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量，再根據(jù)AC確定C為消費(fèi)者，剩下D為分解者。 2對(duì)信息傳遞有關(guān)知識(shí)點(diǎn)辨析不清 (1)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)因傳播途徑的不同而不同。如動(dòng)物求偶時(shí)，如果是通過(guò)行為傳遞給對(duì)方，則屬于行為信息；如果通過(guò)羽毛的顏色等傳遞給對(duì)方，則屬于物理信息。鳥(niǎo)類(lèi)或其他動(dòng)物報(bào)警，若通過(guò)聲音(尖叫)則屬于物理信息，若通過(guò)特殊的動(dòng)作(突然飛起)則屬于行為信息。 (2)涉及聲音、顏色、植物形狀、磁力、溫度、濕度這些信號(hào)，通過(guò)動(dòng)物感覺(jué)器官皮膚、耳朵、眼、心或植物光敏色素、葉、芽對(duì)光、重力等感覺(jué)上述信息則判斷為物理信息。 (3)若涉及“信息載體為化學(xué)物質(zhì)”這一特點(diǎn)則判斷為化學(xué)信息。 (4)范圍：同種生物個(gè)體之間(性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀開(kāi)屏等)；異種生物之間(物理、化學(xué)、行為中警示作用)和生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間(主要有物理信息中的光、磁等)。 (5)方向：?jiǎn)蜗蚧螂p向，與物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)不同。 【錯(cuò)題實(shí)錄】 圖1表示某生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間的聯(lián)系，圖2為一定時(shí)間內(nèi)該生態(tài)系統(tǒng)中的幾個(gè)種群數(shù)量變化曲線，圖3表示能量流經(jīng)F的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)圖1所示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括_，分解者是_(用字母表示)，EA表示的生理過(guò)程是_，圖2中的丙相當(dāng)于圖1中的_(用字母表示)。 (2)圖1中若E所固定的太陽(yáng)能總量為a kJ，那么圖中最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多可獲得的能量為_(kāi)。而流入D的總能量小于F獲得的總能量，主要原因是F獲得的能量除了自身消耗以及未被利用外，還有部分能量被_所利用。 (3)圖1中食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食與被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個(gè)體行為與種群特征為對(duì)方提供了大量的有用信息，這說(shuō)明信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是_。 (4)若圖1表示某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，則： 農(nóng)民下田拔草，捕捉害蟲(chóng)，噴灑農(nóng)藥，目的是_(從能量流動(dòng)的角度分析)。 若該生態(tài)系統(tǒng)若干年后在棄耕農(nóng)田中長(zhǎng)出小灌木叢，以至演替出森林，我們把這樣的演替類(lèi)型稱(chēng)為_(kāi)。植被優(yōu)勢(shì)種群的演替從根本上體現(xiàn)了植被對(duì)_的競(jìng)爭(zhēng)能力不斷增強(qiáng)。 某校生物研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)其進(jìn)行考察發(fā)現(xiàn)：秸稈都是當(dāng)作燃料，糞便、廢水均作為肥料直接施入農(nóng)田，由此造成_(至少答出兩點(diǎn))等不良后果。針對(duì)這一現(xiàn)象，該小組向有關(guān)部門(mén)建議，利用秸稈生產(chǎn)“再生纖維共混膜”作為地膜使用，可在一定程度上解決出現(xiàn)的問(wèn)題。此膜可在自然條件下，由圖1中的_(填字母)產(chǎn)生的_催化分解為無(wú)機(jī)物供植物生長(zhǎng)再利用。 若圖1所示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率為10%，則其含義為_(kāi)，圖3中表示流入F的能量是指_(內(nèi)寫(xiě)標(biāo)號(hào)，橫線上填寫(xiě)具體含義)。 如果用圖4表示該生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，請(qǐng)將圖1中相應(yīng)的字母填在圖中對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)中。 錯(cuò)因分析：(1)由于未準(zhǔn)確掌握“生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的含義”而錯(cuò)誤地答成圖中的信息，而這僅僅是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一方面。生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及食物鏈和食物網(wǎng)；由于思維定勢(shì)的影響而錯(cuò)誤地將“細(xì)胞呼吸”等價(jià)性地理解為“有氧呼吸”。由于對(duì)圖2分析能力的欠缺而將丙判斷出錯(cuò)，其實(shí)在圖2中由起始點(diǎn)的數(shù)據(jù)和各曲線的整體趨勢(shì)可以看出丙處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，并且是由于丙的增加而引起其他種群數(shù)量發(fā)生變化的，所以丙對(duì)應(yīng)于圖1中的D。 (2)由于未審準(zhǔn)題目要求“最多”而思維定勢(shì)按照能量傳遞效率10%20%計(jì)算。最多獲得的能量值應(yīng)為(20/100)3 a kJ。 (3)信息傳遞具有能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定的作用。 (4)由于未抓住關(guān)鍵詞“從能量流動(dòng)的角度分析”導(dǎo)致將“目的”答不到位，目的應(yīng)是調(diào)整農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，使能量更多地流向農(nóng)作物；未按照題目要求(要求至少答出兩點(diǎn))回答導(dǎo)致回答不全；分解者能產(chǎn)生纖維素酶和果膠酶分解秸稈中的纖維素和果膠；能量傳遞效率為10%指上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)約有10%的能量流入到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，由于回答不嚴(yán)密而錯(cuò)誤；由于對(duì)能量流動(dòng)的過(guò)程理解不透導(dǎo)致錯(cuò)誤地將“流入F的能量”理解成“被F攝入的能量”；由于對(duì)能量金字塔的含義和食物鏈的特點(diǎn)理解不足，而錯(cuò)誤認(rèn)為C也參與了能量金字塔的構(gòu)成。 (3)能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 (4)調(diào)整農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，使能量更多地流向農(nóng)作物(對(duì)人類(lèi)最有益的部分) 次生演替 陽(yáng)光 能源和物質(zhì)資源的浪費(fèi)、引起環(huán)境污染、容易引起病蟲(chóng)害傳播、農(nóng)業(yè)成本高 C纖維素酶和果膠酶 上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)約有10%的能量流入到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 被F同化的能量 如圖