生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者四部分,其中非生物的物质和能量、生产者和分解者在一个生态系统中占有非常重要的地位。为了验证其重要性和不可缺少性,设计如下实验进行验证。实验过程如图所示。
在同样形状、同样体积的锥形瓶中加等量的水(1、2号加清水,3、4号加少许河泥)、同样的金鱼、等量的金鱼藻(2~4号),用橡胶塞塞紧。1~3号放在阳光下,4号放入黑暗的纸箱中。(均放于室温20 ℃条件下)

(1)1号锥形瓶中的金鱼与4号锥形瓶中的金鱼相比_________________________
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生活时间长,因为____________________________________________
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(2)上述1~4号锥形瓶中________锥形瓶中金鱼生存时间最长,因为_______________
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(3)1、2、3号锥形瓶相比较,相同的非生物因素有____________,3、4号锥形瓶相比较,生态系统的成分中不同的是_______________________________________________。
(4)4号锥形瓶中的鱼存活时间最短,说明________是生态系统最根本的能量来源;3号锥形瓶的鱼最后也死亡,其主要原因是_____________________________________________
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(5)2号与3号对照,能否说明分解者是生态系统的必备成分?若不能,如何设置实验才能证明? _________________________________________________________________
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(6)欲证明生产者在生态系统中的作用,应如何设计实验?
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(7)本实验所得结论是__________________________________________________
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在线课程(1)1号锥形瓶中的金鱼 4号锥形瓶中有金鱼藻,但置于黑暗处,金鱼藻不能进行光合作用,且金鱼藻的细胞呼吸消耗水中溶解的O2,故生存时间更短
(2)3号 3号锥形瓶置于日光下,有稳定的能量来源,金鱼藻和金鱼的细胞呼吸共同消耗水中的溶解氧,产生CO2,金鱼藻的光合作用向水中提供溶解氧,河泥又为植物提供水和无机盐,河泥中的分解者将金鱼粪便分解为无机物供金鱼藻利用,这种状况能维持较长一段时间,故金鱼生存的时间较长
(3)水温和光照 4号无光照
(4)光能 锥形瓶内生物种类少,结构简单,无法长期保持稳定
(5)不能。应再设置一组5号锥形瓶与3号锥形瓶对照,除加入进行烘烤过的杀死其中微生物的河泥外,其他成分和条件与3号锥形瓶相同,观察并记录结果
(6)再设置一组6号锥形瓶,其内除不加金鱼藻(生产者)外,其余均与3号锥形瓶相同
(7)非生物的物质和能量(水、空气、矿物质和阳光等)、生产者(金鱼藻)、消费者(金鱼)和分解者(腐生微生物)四者共同构成一个生态系统,缺一不可
本题考查生态系统的成分及其作用,同时考查实验设计与分析能力。非生物的物质和能量是生态系统存在的基础;生产者是生态系统中惟一能把非生物的物质和能量转变成生物成分的部分,是生态系统的主要成分;分解者是生态系统必不可缺少的成分,没有它,动植物的遗体就会堆积如山,生态系统就会崩溃。解题时要注意对比分析。