不管是小學、初中，還是高中的課本裡，都會提到一個實驗——制作生态瓶。在大多數學校，這實驗都是可做可不做的，很少占用寶貴的實驗課時間，通常是被老師布置下去作為家庭作業，讓學生回家自己做去。
為什麼呢？因為這生态瓶真做出來的話，失敗率其實非常非常高。
一般來說，生态瓶一開始都做得挺漂亮的——幹淨的底砂，搖曳的水草，活潑的魚蝦。可是往往過不了多久，狀況就開始不對，有的開始爆發綠藻，有的水草被啃個精光，還有的魚死蝦亡。如果瓶子沒有密封，死去的動植物還會被細菌分解，成為一瓶混濁臭水。
所以真要是每個學生做一個生态瓶在窗台擺成一排，那不久之後就如同水族煉獄一般，令人不忍直視。真能堅持幾個月的生态瓶十分少見。
網上出售的現成的生态瓶，一切都很美好 | Wicker Paradise / flickr
一段時間後，爆藻、死蝦、臭水，狀況頻出 | Mike Prosser / flickr
那麼，生态瓶為啥這麼難做呢？是學生手殘嗎？并不是。真正的原因，是課本把生态瓶的制作描述得太過簡略，由于受到教學内容難度限制，很多要點都沒能說清楚。
生态瓶裡都有啥
我們先來複習一下課本上的知識。所謂生态瓶，實際上就是模拟一個封閉的生态系統，瓶子裡要有生态系統的四個組成成分：生産者、消費者、分解者和非生物成分。其中，生産者主要是綠色植物和一些藻類，它們通過光合作用固定能量、制造有機物，消費者和分解者需要依靠這些有機物中的能量生存。
一個簡單的生态系統組成示意圖 | Roddelgado / Wikimedia
生态系統中的生物之間，通過吃與被吃的關系聯系到一起，這就是食物鍊和食物網。由于每個生物都要把獲取的能量中的大部分用于自己的生長繁殖，所以能量沿食物鍊傳遞的效率很低，高中課本說是 10% 到 20%，看上去很低，其實這已經算是高的了，一般出現在水域生态系統裡。而在陸地生态系統中，能量傳遞效率往往隻有百分之幾。
由于生态系統裡的能量耗散了就不會再回來，所以一個封閉生态系統想要保持穩定，最重要的一點就是能量的平衡，動物攝入的總能量得遠遠小于植物固定的總能量。
與平時我們養金魚用的水缸等開放式體系（需要換水、投食）不同，生态瓶作為封閉體系，除了陽光，沒有任何輸入，如果其中的動物吃太多，超過生産者固定的能量，系統就會崩盤 | Souravgg8 / Wikimedia
用現實生活打個簡單的比方，植物就好比工作賺錢的父母，動物就像學齡的孩子。這個家庭想要穩定，最基本的條件就是孩子的必要支出要小于父母的總收入，不能入不敷出。
大多數生态瓶崩壞的原因，就是動物沒選好，瓶子裡養了個吞金神獸。
比如說，我見過有學生在一個 1 升的瓶裡放了幾根水草、一條金魚。且不說金魚愛不愛吃水草的問題，就算真吃，水草每天的生長量也完全不夠它吃的。最後眼看着金魚日漸消瘦，活了一個多月就餓死了。
怎麼選動植物
所以說，要想生态瓶裡不發生饑荒，就要選好合适的定居者。生産者要選那些生長快或者繁殖快的植物，比如黑藻、伊樂藻。
黑藻 | Yercaud-elango / Wikimedia
至于動物呢，首先，我們先把範圍限定在肉眼看得見的種類裡。那些太微小的雖然從生态學角度比較合适，但是死是活你都看不出來。所以我們要找個頭小、飯量小、長得慢的水生動物，比如一些小型植食性或者雜食性魚類，孔雀魚那麼大的有個一兩條就差不多了。蝦也可以，就是容易暴斃，不太好養。螺雖然好養也符合要求，但是一定隻能放一個，要不然會生出一堆小螺。
以 2 升的瓶或者缸為例，大概需要 5~6 根長度 20 厘米左右的黑藻和一兩條魚。具體比例還得大家慢慢摸索調整。
孔雀魚 | Vincent Eisfeld / Wikimedia
成功的生态瓶，很難
選好了植物和動物，生态瓶就可以說成功了一半，還有一半其實是最難把握的，那就是肉眼看不見的微生物。在地球上，不管是哪個生态系統，微生物都是非常重要的一環，其中有些能夠制造有機物，有些能夠分解其他生物的殘骸。
一個生态瓶中如果微生物的類群不對，同樣會迅速崩潰。
我曾經觀察過初中學生做的生态瓶，都是用玻璃罐頭瓶做的，魚都餓死了，其中一個蓋子打開，一個依然保持密封狀态。這樣一來，兩個瓶最主要的區别就是細菌等微生物。開蓋的那瓶由于有空氣中的細菌進入，迅速腐臭渾濁；而密封的那瓶，過了半年多，依然水清草綠，唯一的變化就是死魚變成了瓶底細膩的泥，一根魚刺都沒剩。
在有些課本裡，讓學生去找自然水域的水和水底淤泥。這是不合理的，會讓生态瓶的可控性大幅降低，因為不同自然環境裡的微生物種類、數量相差很大。比較可行的方法是使用水族箱用的底砂或石子，再加上靜置過夜後的幹淨自來水。
顯微鏡下可以看到水中的眼蟲 | Environmental Protection Agency
不過，即便是這些要點都注意到了，也隻是能夠提高生态瓶的成功率，并不能保證一定成功。這是因為生态系統是個非常複雜的體系，可以說牽一發而動全身，幾十年前，耗費巨大人力物力建造的生物圈二号，最後都以失敗而告終，在家裡簡單模拟出來的小生态系統，會崩潰也是很正常的。
生物圈二号内部環境。前景為熱帶草原區，背景為海洋區 | Wikimedia
所以我認為，課本介紹生态瓶這個實驗的意義，并不是幫助人理解那些考試要考的生态學原理，而是要讓學生明白：小小的一個生态瓶你都養不長久，身邊的複雜生态系統，一旦被破壞了就更沒轍了。如果不保護好環境，你就會死得像瓶裡的魚一樣……
作者：沙漠豪豬
封面圖來源：pixabay
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