问题 下表所示的是某校生物学兴趣小组的同学们研究一个小型生态系统中动物数量和植物数量关系的实验数据。实验中使用了以下实验用具:有盖玻璃瓶、小鱼、水草、沙子(含少量淤泥)、经纱布过滤的池水。同学们把5个生态瓶均放在实验室窗台上,并使它们所处环境中的非生物因素相同且适宜。

请分析并回答问题。
(1) 1~4号生态瓶均可以看作生态系统,其中,属于消费者的生物是
小鱼
,属于生产者的生物是
水草
,池水、沙子中的
细菌、真菌等(或微生物)
属于分解者。
(2) 比较1号和2号生态瓶的实验结果,可以得出结论:植物数量较多时,动物存活的时间相对
较长
。由5号生态瓶的实验结果可以得出结论:没有
植物
,动物就可能死亡。
(3) 由1~5号生态瓶的实验结果可知:在通常情况下,一个生态系统中的动物数量与植物数量的关系应是动物数量一般
小于
(选填“大于”或“小于”)植物数量。
(4) 5号生态瓶能不能成为一个生态系统?原因是什么?
解析 生物与环境保持着十分密切的关系,并形成多种多样的生态系统。生态系统是由生产者、消费者、分解者与非生物环境构成的有机整体,本题通过探究生态系统中动物和植物之间的数量关系,考查在新的问题情境中,基于事实和证据,采用适当的科学思维方法揭示生物学规律的能力。
物学规律的能力。
(1) 1~4号生态瓶中,阳光、空气和水等属于非生物部分;生物部分中,水草是生产者(将无机物转化成有机物,将光能转化成化学能),小鱼是消费者,腐生细菌、真菌是分解者(将有机物分解成无机物)。(2) 水草进行光合作用制造的氧气是小鱼所需氧气的来源。水草在光合作用中制造的氧大多以气体形式排到生态瓶中,同时通过光合作用不断消耗生态瓶中的二氧化碳,维持生态瓶中二氧化碳和氧气的相对平衡。因此植物数量比较多时,动物存活的时间相对较长。如果没有植物,那么动物很快就会死亡,原因是没有植物进行光合作用,动物就得不到足够的氧气供给,呼吸作用停止而致死。(3) 在生态系统中,植物数量一般要大于动物数量。(4) 生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分包括阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者、消费者和分解者。5号生态瓶中缺少生产者,因此不能看作一个完整的生态系统。
答案 (1) 小鱼 水草 细菌、真菌等(或微生物) (2) 较长 植物 (3) 小于 (4) 不能。 5号生态瓶中缺少生产者。
答案:解析 生物与环境保持着十分密切的关系,并形成多种多样的生态系统。生态系统是由生产者、消费者、分解者与非生物环境构成的有机整体,本题通过探究生态系统中动物和植物之间的数量关系,考查在新的问题情境中,基于事实和证据,采用适当的科学思维方法揭示生物学规律的能力。
(1) 1~4号生态瓶中,阳光、空气和水等属于非生物部分;生物部分中,水草是生产者(将无机物转化成有机物,将光能转化成化学能),小鱼是消费者,腐生细菌、真菌是分解者(将有机物分解成无机物)。(2) 水草进行光合作用制造的氧气是小鱼所需氧气的来源。水草在光合作用中制造的氧大多以气体形式排到生态瓶中,同时通过光合作用不断消耗生态瓶中的二氧化碳,维持生态瓶中二氧化碳和氧气的相对平衡。因此植物数量比较多时,动物存活的时间相对较长。如果没有植物,那么动物很快就会死亡,原因是没有植物进行光合作用,动物就得不到足够的氧气供给,呼吸作用停止而致死。(3) 在生态系统中,植物数量一般要大于动物数量。(4) 生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分包括阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者、消费者和分解者。5号生态瓶中缺少生产者,因此不能看作一个完整的生态系统。
答案 (1) 小鱼 水草 细菌、真菌等(或微生物) (2) 较长 植物 (3) 小于 (4) 不能。 5号生态瓶中缺少生产者。
解析:
【分析】
这是一道关于生态系统组成与功能的实验分析题,解题思路如下:
1. 先回忆生态系统的组成:包括生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分,明确各成分的定义;
2. 针对问题(1),结合实验中的生物,判断小鱼(消费者)、水草(生产者),池水和沙子中的微生物(分解者);
3. 针对问题(2),对比1号和2号瓶的变量(水草数量),结合实验结果得出植物数量与动物存活时间的关系,再分析5号瓶无植物时的结果,理解植物(生产者)的作用;
4. 针对问题(3),结合生态系统中能量流动的特点,判断动物和植物的数量关系;
5. 针对问题(4),依据生态系统的完整组成,判断5号瓶是否缺少必要成分。
【解析】
(1) 生态系统的生物部分中,小鱼是动物,属于消费者;水草是植物,能进行光合作用制造有机物,属于生产者;池水、沙子中的腐生细菌、真菌等微生物能分解动植物遗体,属于分解者。
(2) 1号和2号瓶只有水草数量不同,1号水草多,小鱼存活8天,2号水草少,小鱼存活6天半,说明植物数量较多时,动物存活时间相对较长;5号瓶没有水草(生产者),小鱼当天就死亡,说明没有植物,动物会因缺乏氧气等很快死亡。
(3) 生态系统中,能量沿食物链流动是逐级递减的,生产者(植物)固定的能量最多,因此动物数量一般小于植物数量。
(4) 生态系统需要生物部分(生产者、消费者、分解者)和非生物部分共同构成,5号生态瓶中缺少生产者,因此不能成为一个完整的生态系统。
【答案】
(1) 小鱼;水草;细菌、真菌等(或微生物)
(2) 较长;植物
(3) 小于
(4) 不能。5号生态瓶中缺少生产者。
【知识点】
生态系统的组成;生产者、消费者与分解者;生态系统的数量关系
【点评】
本题通过实验探究的形式考查生态系统的核心知识,需要学生结合实验变量分析结果,理解生态系统各成分的作用,注重基础知识的应用和实验分析能力,是典型的生物学科基础题型。
【难度系数】
0.6