设计制作生态瓶及观察与分析其稳定性的影响因素.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除设计制作生态瓶及观察与分析其稳定性的影响因素 设计制作生态瓶及观察分析其稳定性的影响因素 摘要：一个生态系统能否在一定的时间内保持自身结构的功能的相对稳定，是衡量这个生态系统稳定性的一个重要方面。本实验通过模拟的徽型池塘生态系统，在透明广口瓶中加入小石、泥沙、鱼、鱼虫、藻、细菌及河水，制成一个微型的封闭生态系统。将生态瓶放置在有较强散射光的地方，每天观察生态瓶三次，记录其中动植物的生存状况和存活时间的长短，以及生态瓶中水质、鱼虫、水藻等的变化情况，并且进一步分析理解影响生态系统稳定性的各种因素。关键词 封闭生态系统 生态稳定 能量流动 营养结构 非生物因素Abstract: a ecological system in a certain period of time could remain their own structure of the function of the relative stability, it is to measure the ecological the stability of the system is an important aspect. This experiment through the simulation of the emblem of the ecological system of the pond, in a transparent jar with small stone, sediment, fish, water flea, algae, bacteria and the river, and made into a miniature of the closed ecosystem. Will the ecological bottle placed in a strong scattering light place, ecological bottles of three times daily observation, the record which animals and plants of the survival and survival time length, and ecology in the bottle of water quality, water flea, of the change of the algae, and further understand influence ecological the stability of the system of various factors.Key words Closed ecosystem Ecological stability Energy flow Nutrition structure Abiotic factors 前 言：人类赖以生存的自然的自然生态系统是复杂的、自适应的、具有负反馈机制的自调节系统，其研究对于人类持续生存具有重大的意义。20世纪60年代以来，许多生态学家的国际研究计划均把焦点放在生态系统上，如国际生物研究计划（IBP），人与生物圈计划（MAB)，全球变暖及陆地生态学系统研究（GCTE)等1.2。“生态瓶”主题来源于美国太空总署火箭推进实验室进阶生命支持计划。美国太空总署火箭推进实验室里进阶生命支持计划的科学家汉生，发现细小的盐水虾、藻及蜗牛可以在一封闭之系统内生存一段很长的时间。 水草在光合作用下增长藻类；小虾吃藻类得以维生；消化菌将虾子的排泄物分解成为水草的养分。这三种生物体在这封闭的系统内形成一共生自足的“微型世界”3、4。本实验通过构建和观察微型生态系统生态瓶的过程中加深对生态系统及生物圈的理解，明确非生物、植物、动物、微生物之间的依赖关系及分析影响生态系统稳定性的各种因素。1生态瓶的设计要求 在制作完成的小生态瓶中所形成的生态系统 必须是封闭的。 小生态瓶中的各生物之间以及生物与无机环境之间必须能够进行物质循环和能量流动。小生态瓶的材料必须是透明的，既能让植物进行光合作用，又便于进行观察。小生态瓶中投放的生物必须具有较强的生命活力，投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链。生态瓶宜小不宜大，本实验设计的是微型池塘生态系统，瓶中的水应为瓶容积的4/5，留出一定的空间存储空气。生态瓶制作完毕之后，应贴上标签标注姓名和日期，然后将生态瓶放在放在有较强散射光的地方。2 生态瓶的制作方法2.1材料用具1.实验材料：水草（松花江捞取、花鸟市场购买两种） 、 小鱼（小江鱼、红色观赏鲫鱼） 、 鱼虫（水丝蚓和水蚤） 、 沙子 、 淤泥 、 河水（或井水、晾晒后的自来水）。 2.实验用具：广口瓶、凡士林（或蜡）。2.2制作方法步骤2.2.1实验材料的准备 水草、小鱼、鱼虫要鲜活，生命力强；淤泥要无污染，不能用一般的土来代替；砂子要洗净；河水清洁，无污染；自来水需提前3天晾晒。2.2.2生态瓶的制作 （1）将广口瓶及瓶塞清洗干净，在广口瓶中放入少量淤泥，并加入适量的水，将淤泥平铺在瓶底。 （2）将洗净的砂子放入广口瓶，摊平，厚度约为1cm。 （3）将事先准备好的水沿瓶壁缓缓加入，加入量为广口瓶容积的4/5左右。注意加水时沿烧杯壁缓缓加入或用玻璃棒引流，不要将淤泥冲出，以免水质变混。 （4）加入适量绿色植物。若是有根植物，可用长镊子将植物的根插入砂子中。 （5）加入适量鱼虫，水蚤易死亡，加入量要少，水丝蚓必需要加。 （6）加入小鱼两条，注意不要用金鱼，因为金鱼的耐逆性很差。 （7）将瓶口作凡士林密封，粘贴标签在瓶上贴标签，注明制作者名字、制作日期，生态瓶制作完成。 （8）将制成的生态瓶放在阳光下。注意光线不能太强，以免瓶内温度太高，影响生物的存活。以后不要再随意移动其位置。每天定时观察瓶内情况，认真记录下每一点变化。2.3 结果观察 6月4日 15：00 23 晴转冰雹 鲫鱼、小江鱼活动活跃，鲫鱼胸部掉少许鳞片，水丝蚓和红虫大部分被鲫鱼吃掉，少部分钻入鹅卵石下，水质浑浊。 23：00 22 阴 鲫鱼、小江鱼活动缓和，浮在水面，呼吸较急促，水质稍变清澈。6月5日 7：00 22 阴 鲫鱼、小江鱼腹鳍和尾鳍受伤，浮在水面，呼吸急促，红虫、水丝蚓浮出水面，水质比较浑浊。 15：00 23 雷阵雨鲫鱼、小江鱼腹部、尾部受伤处腐烂，呼吸急促，红虫全部被鲫鱼吃完，水质比较浑浊。 23：00 23 阴鲫鱼、小江鱼受伤部位腐烂变黑，小江鱼死一条，水质比较浑浊。6月6日7：00 23 晴 鲫鱼、小江鱼活动比较缓和，受伤部位无变化，水质稍变清，死的小鱼浮在水面，购买的水草颜色变浅。 15：00 24 晴 鲫鱼、小江鱼在水里活动缓慢，受伤部位无变化，呼吸平缓，水草上有小气泡，广口瓶瓶壁有水雾。 23：00 23 阴 鲫鱼、小江鱼活动缓慢，受伤部位无变化，死的小鱼肚子腐烂，沉入水底，上有两条水丝蚓，水质清澈。6月7日 7：00 23 晴 鲫鱼、小江鱼浮在水面活动，活动呼吸缓慢，受伤部位稍有好转，买的水草颜色越来越淡，水质清澈。 15：00 25 晴 鲫鱼、小江鱼在水底活动剧烈，购买的水草上小气泡，松花江捞取的水草有小气泡，瓶壁上凝聚较多的水珠，水质清澈。23：00 23 阴 鲫鱼、小江鱼活动缓慢，呼吸缓和，死的小江鱼只剩头部，水丝蚓活动较活跃，水质清澈。6月8日7：00 23 晴鲫鱼死亡浮在水面，剩下三条小江鱼，活动缓和，水质清澈，购买的水草变成灰绿色。15：00 24 阴小江鱼浮在水面，呼吸急促，水质比较浑浊，购买的水草颜色变成灰绿色，上附着有一层泥。23：00 22 阴小江鱼活动缓和，死亡的鲫鱼肚子鼓胀，第一次死亡的小江鱼几乎全部分解，水丝蚓浮出水面，水质浑浊。6月9日7：00 22 阴鱼全部死亡，小江鱼浮在水面，鲫鱼肚子破烂沉入水底，水丝蚓活动活跃，水质浑浊。15：00 22 晴鲫鱼开始分解，水丝蚓活动活跃，水质浑浊。23：00 21 小雨鲫鱼、小江鱼被分解，水面浮有残体，水丝蚓活动活跃，水质浑浊。6月10日7：00 22 阴鲫鱼、小江鱼几乎被分解完，水丝蚓活动活跃，水质非常浑浊。15：00 22 阴水质几乎变成灰黑色。3 结果与讨论3.1结果生态瓶模拟的微型池塘生态系统在第六天时崩溃，鱼全部死亡，少量水丝蚓存活，水草部分失活，水质变得及浑浊。3.2讨论 （1）本实验有生产者，消费者，分解者，及无机环境，所以它是一个完整的生态系统，但生态瓶中物种数目少，只有一条食物链：水藻 鱼虫 鲫鱼（小江鱼），所以也是一个营养结构非常简单的生态系统，稳定性和自我调节能力极弱。鱼是该生态系统的最高营养级生物，按照能量金字塔原理，它分配的能量最少，应该放得最少一些，但是本次实验鱼加的过多。原放入的生物生活力应强，但本次实验加有生命力较弱的红色观赏鲫鱼。 （2）第一天时，因为各种生物还没有适应新的生活环境，鱼活动活跃，且生态瓶较小，故鲫鱼被擦掉少许鳞片，又因为连续两天的阴雨天气，且购买的水草由于没有根，所以存活的时间不是很久，生态瓶中水草不能有效的进行光合作用产生氧气，水中溶氧量减少，鱼和微生物产生的二氧化碳没有被水草利用，水的PH值降低。将制成的生态瓶放在太阳光下,光线太强，瓶内温度太高，影响生物的存活。4结论 本次实验中在这个密闭的微型生态系统中，既有生产者、消费者和分解者，又有非生物的物质和能量。既有物质循环，又有能量流动。因此该生态系统能够保持一时间的稳定性。由此可见，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。原放入的生物生活力越强，生物的数量比例越适宜，环境条件越适宜，整个生态系统维