沒有光照時，水草也只會「放出」二氧化碳
題目
小如將池水、水草和魚裝入透明玻璃瓶內，並裝置二氧化碳偵測器後，將瓶口密封製作成生態球。
將此瓶持續照光 2 天後，瓶內的生物仍生長良好，但水中的二氧化碳濃度卻持續升高。
試推論若在「沒有光照」的情況下，下列敘述何者正確？
- (A) 白色的石灰水可檢驗二氧化碳的存在
- (B) 無法進行光合作用的水草會最先死亡 ← 我選的
- (C) 多加一些魚可使水中二氧化碳濃度下降
- (D) 增加水草會提高水中二氧化碳濃度 ← 正確答案
我的答案：(B)推論過頭：「最先死亡」題目沒給依據
正確答案：(D)沒光時水草只行呼吸作用，也在放 CO₂
錯在哪裡
關鍵錯誤：認為「水草＝製造氧氣、消耗二氧化碳的一方」。
這個印象只在有光的時候成立。真相是：
植物一天二十四小時都在行呼吸作用（消耗 O₂、放出 CO₂）， 只是白天光合作用比呼吸作用旺盛，兩者相抵後看起來像在放氧氣。
沒有光照時，光合作用完全停止，只剩下呼吸作用 → 水草和魚一樣，都在放出二氧化碳。
所以在黑暗中加水草＝加更多會放 CO₂ 的生物 → CO₂ 濃度更高。
至於 (B)，「無法行光合作用會死」還算合理，但「最先」兩個字 題目完全沒有給任何比較的依據——這是自己加上去的推論。
這個印象只在有光的時候成立。真相是：
植物一天二十四小時都在行呼吸作用（消耗 O₂、放出 CO₂）， 只是白天光合作用比呼吸作用旺盛，兩者相抵後看起來像在放氧氣。
沒有光照時，光合作用完全停止，只剩下呼吸作用 → 水草和魚一樣，都在放出二氧化碳。
所以在黑暗中加水草＝加更多會放 CO₂ 的生物 → CO₂ 濃度更高。
至於 (B)，「無法行光合作用會死」還算合理，但「最先」兩個字 題目完全沒有給任何比較的依據——這是自己加上去的推論。
正確解法
Step 1 把「有光」和「無光」兩種情況的收支寫清楚
| 情況 | 水草 | 魚 | 瓶內 CO₂ 總量 |
|---|---|---|---|
| 有光 | 光合作用＋呼吸作用 （淨：吸收 CO₂） |
呼吸作用 （放出 CO₂） |
看誰多誰少 |
| 無光 | 只有呼吸作用 （放出 CO₂） |
呼吸作用 （放出 CO₂） |
一定持續上升 |
無光時，瓶內沒有任何東西會消耗 CO₂，所以加任何生物都只會讓 CO₂ 更高。
Step 2 逐項判斷
- ✗(A) 石灰水本身是無色澄清的液體， 它是遇到二氧化碳才變白色混濁。說「白色的石灰水」把結果寫成了原本的狀態。 （正確說法：澄清石灰水遇 CO₂ 變混濁。）
- ✗(B) 沒有光，水草確實無法製造養分，長期下來會死亡； 但「最先」死亡需要和魚比較，題目沒有提供任何依據。 （水草有儲存養分，魚活動量大耗氧更快，誰先死並不確定。）
- ✗(C) 魚只會行呼吸作用放出 CO₂。 多加魚只會讓 CO₂ 上升，方向相反。
- ✓(D) 沒有光 → 水草只行呼吸作用 → 也在放出 CO₂。 增加水草＝增加放 CO₂ 的生物 → 濃度提高。正確。
Step 3 順便解釋題幹：為什麼照光 2 天 CO₂ 反而升高？
因為瓶內魚（和微生物）呼吸作用放出的 CO₂，超過了水草光合作用吸收的量。 這代表這個生態球的生產者不足——水草太少或光線不足。 這正是「生態系要平衡，生產者的量必須夠」的實例。
因為瓶內魚（和微生物）呼吸作用放出的 CO₂，超過了水草光合作用吸收的量。 這代表這個生態球的生產者不足——水草太少或光線不足。 這正是「生態系要平衡，生產者的量必須夠」的實例。
要記住的觀念
- 植物「日夜都行呼吸作用」，只有白天才加上光合作用。 這是最常被誤解的一點。晚上的植物是「放 CO₂」的。
- 把兩個作用當成收支表： 光合作用＝收入（吸 CO₂、放 O₂）；呼吸作用＝支出（吸 O₂、放 CO₂）。 白天收入＞支出，夜晚只有支出。
- 石灰水：澄清 → 遇 CO₂ → 變白色混濁。 「白色的石灰水」是錯誤說法，這個用字陷阱在第 3 冊也考過（石灰／灰石）。
- 「最先」「一定」「所有」都是超出題目資訊的字。 題目沒給比較的依據，就不能下比較級的結論。 推論題只能推到題目給的資訊為止。
- 密閉生態瓶要能長期維持，需要「生產者足夠 ＋ 有光」。 缺光 → 只剩呼吸作用 → CO₂ 累積、O₂ 耗盡 → 生物陸續死亡。
類題自我檢測
將盆栽放入密閉透明箱中，並持續偵測箱內氧氣濃度。下列敘述何者正確？
(A) 白天氧氣濃度上升，代表植物白天不行呼吸作用
(B) 夜晚氧氣濃度下降，代表植物夜晚行呼吸作用
(C) 若整天遮光，箱內氧氣濃度會持續上升
(D) 植物只在缺氧時才行呼吸作用
看解答
(B)。夜晚沒有光合作用，只剩呼吸作用消耗氧氣 → 氧氣下降。
(A) 白天兩個作用同時進行，只是光合作用較旺盛，淨結果是氧氣上升。
(C) 遮光後只剩呼吸作用，氧氣會持續下降。
(D) 呼吸作用是隨時都在進行的生命現象。
我的原始作答
這題的核心只有一句話：「沒有光的時候，水草和魚是同一國的。」
建議：看到「無光／黑暗／遮光」四個字，立刻在題目旁寫下「光合作用＝0，只剩呼吸作用」，
然後所有生物一律歸為「放 CO₂、耗 O₂」那一邊。
寫下這一行，(C) 和 (D) 的方向就再也不會混。
複習標記
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還沒標記