【典型例题】
生态瓶的制作与探究
同学们对制作生态瓶非常感兴趣，于是他们开展了下列实践探究活动。
【制作与分析】
（1）小青组选择玻璃瓶、金鱼藻、6条小鱼、塘泥等制作了水生生态瓶（见下图），其中金鱼藻扮演的角色是生产者，可通过光合作用为小鱼提供和部分有机物；小鱼扮演的角色是，其呼吸作用产生的水和可作为金鱼藻进行光合作用的原料。

【评价与改进】
（2）请根据评价标准对小青组的作品进行评价。

【拓展实验】为探究环境因素对生态瓶中生物的影响，同学们选择适当的实验材料进行了如下探究。
探究一:水温对金鱼藻光合作用的影响
(3)右图为小芸组的实验结果。
该实验的变量是。实验结论是。
探究二:水温对小鱼呼吸频率的影响
(4)下表是小华组的实验结果。


该实验中,数据取平均值的目的是。本实验的结论是。
受以上两组同学实验的启发,小青组计划探究其他环境因素如对生态瓶中小鱼的影响。
思路导引 (1)光合作用能合成有机物,同时产生氧气,故金鱼藻可通过光合作用为小鱼提供氧气和部分有机物。小鱼自身不能进行光合作用合成有机物,只能依靠外界的有机物生活,故小鱼扮演的角色是消费者。细胞利用氧气,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。故小鱼呼吸作用产生的水和二氧化碳可作为金鱼藻进行光合作用的原料。
(2)一个完整的生态系统由生物部分和非生物部分组成,其中生物部分由生产者(主要是绿色植物)、消费者(主要是动物)、分解者(主要是细菌、真菌)组成。非生物部分主要有阳光、空气、水等。生态瓶是一个微型的生态系统,根据评价标准,该作品的优点有容器无色透明,生态瓶内有植物、动物、细菌和真菌等生物部分,还有水、氧气等非生物部分。建议是生态瓶中动植物与容器的大小比例要适当,动植物的数量和比例要适当。
(3)气泡的产生速率与金鱼藻的光合作用强度有关,由题图可知,不同的水温条件下金鱼藻每分钟产生的气泡数不同,故该实验的变量是水温。实验结论是在一定范围内,随水温的升高,金鱼藻的光合作用先增强后减弱。
(4)实验测得的数据往往存在误差,因此需要设置重复组,也就是同一个实验在相同的条件下要重复做几次。如果重复组的实验数据十分相近,则说明这个实验的结果排除了偶然因素的影响。实验结果应当取各重复组的平均值,目的是减小实验结果的误差。由题表可知,水温30℃时,小鱼的呼吸频率最高,故实验的结论是在一定范围内,水温越高,小鱼的呼吸频率越快。影响小鱼的生活和分布的环境因素主要有水的含氧量、光照、水质等,故可以设置以水的含氧量、光照、水质等为变量的对照实验来探究这些环境因素对生态瓶中小鱼的影响。
以设置以水的含氧量、光照、水质等为变量的对照实验来探究这些环境因素对生态瓶中小鱼的影响。
答案(1)氧气 消费者 二氧化碳
(2)容器无色透明,生态瓶内有植物、动物、细菌和真菌等生物部分,还有水、氧气等非生物部分 生态瓶中动植物与容器的大小比例要适当,动植物的数量和比例要适当
(3)水温 在一定范围内,随水温的升高,金鱼藻的光合作用先增强后减弱
(4)减小实验结果的误差 在一定范围内,水温越高,小鱼的呼吸频率越快 水的含氧量(或光照、水质等)
【即学即练】在“设计并制作生态瓶”的实践活动中,某科学实践小组发现不同的生态瓶中生物的种类和数量不同,生态瓶内的生态系统维持稳定的时间也不同。那么当生态瓶中的水及水草数量一定时,动物数量如何确定才能使生态瓶更稳定?于是他们进行了下列实验。
(1)材料及用具:容积为3升的透明塑料瓶、凡士林、新鲜河水、水草、大小相近的健壮小金鱼若干等。
(2)提出问题:下表中实验探究的问题是对生态瓶稳定性有影响吗。
(3)作出假设:。
(4)实验过程及分析

本实验的唯一变量是,步骤一中的①处应填写,步骤二中的②处应填写,目的是。
实验所用的塑料瓶是透明的,其目的是让水草进行作用,因此步骤四中的③处应填写。水草是该生态瓶中的。

(1)氧气 消费者 二氧化碳
(2)容器无色透明,生态瓶内有植物、动物、细菌和真菌等生物部分,还有水、氧气等非生物部分；生态瓶中动植物与容器的大小比例要适当,动植物的数量和比例要适当
(3)水温；在一定范围内,随水温的升高,金鱼藻的光合作用先增强后减弱
(4)减小实验结果的误差；在一定范围内,水温越高,小鱼的呼吸频率越快；水的含氧量(或光照、水质等)
【即学即练】
(2)动物数量
(3)动物数量过多不利于(或利于)生态瓶的稳定
(4)小金鱼的数量 往3升的透明塑料瓶中加入2升的新鲜河水 往3升的透明塑料瓶中加入3株水草 控制单一变量,防止水量、水草数量对实验结果造成影响 光合 光线良好且避免阳光直射 生产者