小生态瓶的制作 1 工具： 石蜡、烧杯、电炉和干净毛笔。 2 制做方法 1）将标本瓶冲洗干净，装入约900mL新鲜干净的河水，再向瓶内放入小虾和绿藻，然后盖上瓶盖。 2）将石蜡放入烧杯内，用电炉升温使杯内石蜡溶化，再用毛笔取石蜡液把瓶盖口密封好，使之不透气。 3）将上述制好的生态瓶放在窗台上，注意不能受阳光直射，防止水温升高，导致虾的死亡。这样小虾便可以在此密封的标本瓶内长期生存。 2.实验原理 在生态瓶内，小虾以绿藻为食，吸收绿藻光合作用放出的氧气得以生存。绿藻则依靠自身的叶绿素，利用阳光、水和小虾呼出的二氧化碳进行光合作用，合成自身需要的葡萄糖，同时放出氧气。小虾排出的粪便由细菌分解，分解后的粪便正好是绿藻的肥料。两者相辅相存，得以长期生存。 3.结论 小小生态瓶实际上是地球生态系统的缩影。在生态系统的教学中，演示生物与环境之间的相互依存关系，生动直观。该生态瓶制做容易，且可长期使用。 设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性（模拟淡水生态系统） 将少量的植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。 实习原理 一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统的稳定性的一个重要方面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的广口瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。通过设计并制作小生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。 目的要求 1．初步学会设计并制作小生态瓶。 2．初步学会观察生态系统的稳定性。 供选择的材料用具 浮萍、满江红、黑藻、生有杂草的土块、螺蛳、蜗牛、蚯蚓、小鱼。 河水(或井水、晾晒后的自来水)、洗净的沙、凡士林(或蜡)、广口瓶。 方法步骤 根据目的要求和实习原理，设计这项实习的方法步骤，并写在《实验报告册》上。按照自己设计的方法步骤制作小生态瓶，每天观察一次。如果发现小生态瓶中的生物已经全部死亡，就应当停止观察。 浅析生态瓶失败的原因 大家是否还记得生态瓶？它是一个人工模拟生态系统的实验装置。其中包括少量的植物，如：浮萍、满江红，黑藻等；以这些植物为食的动物，如：小鱼、螺蛳、蜗牛、蚯蚓等；其他非生物物质，如：沙土、石块、水、空气等。这些共同构成了一个微型的生态系统。根据我们所学到的生态系统具有保持其结构和功能稳定性的能力的知识，我们可以推测出小生态瓶可以维持一段相当长的时间。然而，事实却恰恰出乎我们的推测。这个小生态系统最多也只能在一个月的时间里保持其结构和功能的稳定性。为什么实验结果与我们推测的结果会有如此大的差异？小生态瓶失败的原因到底是什么呢？ 我认为有两方面的原因： 一方面、该生态系统的流动性非常差。大家应该知道在生态瓶做好之后，要用凡士林或者石蜡把生态瓶密封，使其与外界隔离开，这就使外界的空气流动、水流动等影响不到瓶内， 并且小生态瓶做好之后，只是将其放在阳光下，而不会时常去晃动瓶子，因此可以说小生态瓶中的空气和水几乎是不流动的，这就好比一潭死水—毫无生机，生态瓶中的生物必然会死亡，只不过是时间的长短问题。而我们所生存的地方地球——这个稳定性较好的生态系统，它的流动性就非常好。时时刻刻都有大陆风，城市风等气流带动空气流动；洋流、河流等水流带动水流动；降雨、降雪等带动物质流动。这不间断的流动就使得整个生态系统充满了生机和活力，打个不恰当的比方说，流动性就好像人体的血液循环。大家都知道随着血液循环的进行人体的各组织细胞进行着氧气和二氧化碳的交换，营养物质与非营养物质的交换等。这样人体的各项生理功能能够正确有序的进行。但假如人体的血液循环突然停止，那么人也将很快走向死亡，正如我们所说的小生态瓶一样走向失败。 另一方面，该生态系统的物质循环不畅，大家应该还记得实验结果中有一项使测量小鱼增重多少。现在让我们做个大胆的假设。假设小鱼的体重增加了0.1g，并且全部都是葡萄糖（C6H12O6），则至少需要碳原子2.26×1021个，氢原子4.25×1021个，氧原子2.26×1021个，假设小生态瓶的体积为250ml，且全为空气——当然这是不可能的，则可算出小生态瓶中空气中的氧原子个数最多为2.96×1021个，也就是说，如果小鱼增重0.1g葡萄糖，则几乎要耗掉瓶内空气中的氧原子的80%。所以后来必然会出现缺氧的情况，而小鱼也必然走向死亡。而我们所处的地球，虽然说也有不少物质流向生物，但同时也有不少死亡的生物被微生物分解成无机盐重新回到无机界，使得整个生态系统基本上保持着一个动态的物质平衡。因为地球上的生物是如此的多。仅仅人就有60亿多，几乎每秒钟都有人死亡或者出生。我还听说过这样一件事，某村农民王某不懂得科学种田，在分到一块肥沃的土地之后，连续好几年种土豆，但收获之后不及时补充损耗的物质。结果便是他头一年收成非常好，而后几年收成都非常差。后来他在农技人员的指导下，及时补充损耗的物质，结果，收成恢复到和头一年差不多的水平。后来他了解到前几年收成不好是因为他长时间在同一块土地上种植土豆，使土豆所必需的几种物质在原来丰富的土地中严重减少，又不及时使物质循环恢复正常，而我们所说的小生态瓶不也是这样吗？瓶子使瓶内的物质与外界的交换停止，而瓶内的物质又不断地流向动物和植物，从而导致物质循环受阻，则小生态瓶必然会走向失败。 总之，我认为小生态瓶失败的原因有两个，一个是生态瓶内的流动性差，另一个是物质循环的不畅。 铜陵三中高二理科实验班 吴勇 指导老师：杨春生 设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性 小生态瓶，是一个人工模拟的微型生态系统。它可以是模拟的微型池塘生态系统，也可以是模拟的微型陆地生态系统。本文就模拟的微型池塘生态系统为例，介绍小生态瓶设计的要求、制作和观察的方法。 一、小生态瓶的设计要求 1．生态瓶制成后，形成的生态系统必须是封闭的。 2．生态瓶中投放的几种生物，必须具有很强的生活力，必须能够进行物质循环和能量流动，能使其在一定时期内保持稳定。 3．生态瓶的材料必须透明，可以让里面的生物得到阳光，并便于观察。 4．生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4／5，要留出一定的空间，储备一定量的空气。 5．小生态瓶的采光，以较强的散射光为好，不能采用强烈的直射光，否则瓶内水温过高，会导致水生植物死亡。 二、小生态瓶的制作方法 1．材料用具 水草（如茨藻）、水生小动物（如椎实螺、环棱螺）、水、砂子、玻璃瓶（如标本瓶、大试管或医用葡萄糖注射液瓶）、凡士林。 2．方法步骤 ①瓶子处理：洗净标本瓶，并用开水烫一下瓶子和瓶盖。 ②放砂注水：在瓶中放入1cm厚的砂子，再加水至瓶子容积的4／5。 ③投放生物：待瓶内水澄清后，放入水草和水生动物。 ④加盖封口：瓶子加盖，并在瓶盖周围涂上几上林。 ⑤粘贴标签：在瓶上贴标签，注明制作日期、制作者姓名． ⑥放置瓶子：将制作好的小生态瓶，放于阳面窗台上（以后不要再随意移动其位置）。 三、对照实验 生态系统稳定性，要受组成该生态系统的生物因素和非生物因素的影响。为了探索人工模拟的微型池塘生态系统的最佳组成，使其维持较长时间的稳定性，可以多设计几组对照实验，每个对照实验中，只变动其中一种因素。如果欲探索哪种小螺对维持该生态系统的稳定性更为重要，则又可增加一倍的实验组合。即前14组为椎实螺，新增加的14组为环棱螺。 四、观察 1．每天观察1次，并做好记录。 2．判别水草和小螺存活的标准。 水草绿色为生活状态，发黄、变黑，而且柔软下沉，即为死亡。小螺外壳灰绿，能运动，为生活状态；外壳变白，而且浮起，即为死亡。 五、说明 在放有河水的封闭生态系统中，除了有投入的水草和小螺外，河水中还有单胞藻，原生动物和其他微生动物，而且水中还溶解有各种矿质元素，这是一个完整的生态系统，但也是一个营养结构极为简单的生态系统。 投入的椎实螺，用腹足爬行瓶壁，以齿舌刮取瓶壁上生长的绿藻为食。环棱螺杂食。 六．实验结果分析 实验结束之后，应对结果作出分析。分析实验成败的原因；分析小生态瓶中维持生态系统稳定性的原因。如果设计多组实验，则应进行结果比较，找出最佳设计方案。
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