设计并制作生态缸高中生物学“研究性学习”高二生物组设计并制作生态缸1. 实验原理设计生态模型都是完全封闭的，也就是说，在物质上，该模型与环境没有 任何交换，在能量上，除去光线的照射之外，该模型也没有从环境中获得其他 形式的能源。但是，只要控制好生态系统的食物链内的物质与能量的流动以及 各营养级之间的数量关系，它就可以在一个很长的时间内保持平衡。这一点， 生态系统的理论为此提供了依据。2. 实验材料、试剂、仪器 材料a. 生产者：健壮的金鱼藻（浮萍、满红红、黑藻等）。b. 消费者：螺蛳（蜗牛、蚯蚓、小鱼等）。c. 分解者：泥土中的各类微生物。土非生物物质：河水（井水、晾晒的自来水），泥沙。 试剂尿素、凡士林或蜡 仪器酒精灯、广口瓶（带塞）或废弃灯泡、大试管3. 实验步骤 取250山1平底广口瓶一个，加入一些细沙，再注入河水（池水）至容量 的4/5 （上面留些空气），并加入少量尿素（切忌过多，主要供给生产者用）。 放入健壮的金鱼藻（或其他藻类）一棵，螺蛳12只，用软木塞（橡皮 塞）塞紧瓶口，凡士林（石蜡）密封，小生态瓶就制好了。 把密封的小生态瓶放在有较强的散光处（不能接受阳光直射），每天把 瓶外尘埃擦去，以保持透光，每天观察瓶中动植物的生活状况并作好记录。 正常情况下12周后，可发现瓶中金鱼藻有生长现象，且瓶壁上逐渐有 绿藻附着。螺蛳产卵，附着在金鱼藻上。 在天气温暖晴朗时，还可看到瓶壁上的绿藻及金鱼藻上有气泡附着或冒 出，这是植物光合作用释放的氧气，若制作成功，即使瓶内环境与外界环境完全隔绝，但其中的各种生物仍能较长时间保持生存状态。4. 实验现象及结论人工制作的小生态瓶，其生态系统可以保持较长时间的稳定。这也说明生 态系统具有一定稳定性。5. 实验关键 设计一个人工模拟的微型生态系统（小生态瓶），可以模拟池塘生态系统， 也可以模拟陆地生态系统。但因为湖泊生态系统是一种常见的生态系统，特别是 它容易成功，所以，本次活动确定为模拟湖泊生态系统。如果模拟池塘生态系统， 其方法相同，但所取的材料有区别。 制造生态系统模型，模拟生态系统的方法，大致如下：a. 根据研究的对象和实验条件确定模拟生态系统的种类。b. 调查该种生态系统和主要生物群落及其无机环境，了解它们的基本情况。c. 从各成分中选典型的种群，确定它们的数量关系，使它们互相连接成一 条或数条食物链，保证能完成生态系统的功能。d. 设计生态系统模型的方案。e. 按照方案制作生态系统模型。f. 待移植到生态系统模型中的生物都成活时，对生态系统进行封闭。g. 封闭以后，生态系统内的生物数量会发生变化，最后趋于稳定。此时生 态系统即达到平衡状态，该生态系统的模拟基本成功。这是由于食物链的调节 作用引起的生态系统变化。h. 如果生态系统中的生物（特别是生产者）迅速死亡，生态系统崩溃，我 们应当检查并总结失败原因，进行第二次设计制作。 应选择有较强生命力的生物，并计算好生物的不同物种之间量的关系， 以免破坏食物链。同时应注意容器空间的容纳量。不能投放过多的生物个体数 量。 生态瓶大小要适宜，若模拟池塘生态系统不能将水装满。其大小应根据 具体情况而定，是宜小不宜大。 制作的小生态瓶必须是透明密封的。瓶内的各种生物之间及其无机环境 之间，必须能够进行物质循环和能量流动且能够长期进行。 由于该生态系统极为简单，自动调节能力极小，其生态平衡极易破坏， 因此要注意温度、光照等因素的影响。在春夏秋三季切勿受阳光直射，以免瓶 中温度过高导致生物死亡。 制好的小生态瓶，应贴上标签，写上制作者姓名、日期、模拟生态类型， 放在散射光下，不要随意移动位置。 本实验可设计多种对照。如水质、植物量、动物量、非生物物质成分、 光照与否等。设计的对照实验应按要求，只能保持一个变量。