专题4生物与环境

PAGEPAGEPAGEPAGE9专题四生物与环境一、考点导学[本专题包括必修3第四、五、六章。]包括考点手册上考点66—76个体个体（威胁成因）环境改变掠夺开发环境污染生物入侵年龄组成性别比例增长型.稳定型.衰退型——+——+自然.人工生物多样性生物无机环境环境概念.范围.形成.稳态.酸雨等（特点.威胁.保护）种群群落陆地.水域适应.影响影响种内关系种间关系信息传递物质循环能量流动功能生态系统抵抗力.恢复力种群密度迁入出生迁出死亡种群数量变化J型增长S型增长非生物的物质和能量结构(垂直)(水平)(互助.斗争)(共生.寄生.捕食.竞争)生产者消费者分解者成分营养结构（食物链.网）类型（特征）稳定性生物圈稳态维持机制（物质基础）（能量基础）（自动调节能力）遗传多样性物种多样性生态系统多样性使用价值（直接）（间接）（潜在）二、考纲提示（一）专题能力测试要求预测考点：本专题涉及到许多社会热点焦点问题，如生态农业、生物多样性、可持续发展、沙尘暴、温室效应、西北大开发的环境问题、森林在环境保护中的作用及酸雨的形成等全球性环境污染问题，均来源于各种生产、生活实际，要求关注现实问题、关注生命科学在人类社会发展中的作用和影响、关注生命科学发展的热点问题。本专题主要考查综合分析解决问题的能力、实验能力及创造性思维等多种能力，能充分体现出小高考的能力要求。l．生物与环境的相互关系。该部分的命题主要是选择题，考查生态因素(生物因素、非生物因素)对生物分布、生理方面的影响，其中生物因素又可以分为种内关系和种间关系。考查生物适应环境及环境对生物的影响等内容。2．种群是生态学研究的基本单位，种群增长的"J型和"S"型曲线的原因和条件，若干个种群数量的变动情况，既可以是选择题的考点也可以是非选择题的考点。应当选取典型题目(如人口变化曲线、某一动物种群变化曲线等)进行强化训练，理解、掌握有关知识，以提高应试能力。3．生态平衡，生态系统的成分、食物链与食物网、生态系统的能量流动、物质循环、生态系统的稳定性是该部分的重点内容，也是主要考点。复习时，要在理解基础上，通过一些具体题目进行训练，能够举例说明，能够举一反三。4．生物多样性及保护、环境污染的危害及防治。其考查方式主要是选择题，可列表复习，要注意能举例说明。知识线索：第一条主线：以生命的结构层次为线索。分子生物学分子生物学个体生物学元素无机分子生物大分子细胞亚显微结构细胞组织器官系统分子水平细胞水平个体水平生物体生物体生物体生物种群生物群落生态系统生物圈群体水平宏观生物学（生态学）同种总称环境最大第二条主线：以生态系统能量流动为线索。能量的输入能量的传递能量的输出能量的流动研究能量流动的目的①生产者（绿色植物）①食物链和食物网①生产者、消费者、分解者①传递方向②流动渠道：食物链和食物网①调整能量流动关系②光合作用②能量流动伴随物质循环进行②呼吸作用（有氧呼吸和无氧呼吸）③传递效率④能量金字塔②生态平衡③环境保护④实施可持续发展战略（二）结论性知识要点1．种群各个特征的关系：（1）在种群的四个特征中，种群密度是基本特征，与种群数量呈正相关。（2）出生率、死亡率以及迁移率是决定种群大小和种群密度的直接因素。（3）年龄组成和性别比例则是通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度和种群数量的，是预测种群密度（数量）未来变化趋势的重要依据。2．种群增长的“J”型曲线：产生的条件：无限制的环境、理想的环境（食物、空间充裕；气候适宜，无天敌。）特点：种群数量连续增长。3．种群增长的“S”型曲线：产生的条件：在有限制的环境条件下。特点：种群数量达到K值后，将停止增长并在K值左右保持相对稳定。4．所有生物群落在垂直方向上，都具有的分层现象。生物群落在水平方向上，种群密度会有差别。（即有分区层现象）5．湿地被誉为“地球之肾”，它与森林、海洋一起并称为全球三大生态系统。它具有涵养水源、调节气候，蓄洪防旱；净化水体、维系生物多样性等重要生态功能。6．生态系统能量流动的特点：单向流动，逐级递减。传递效率大约是10%—20%。7．对“生态系统的物质循环”的理解：“物质”指的是组成生物体的化学元素；生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈。“生态系统的物质循环”的特点：（1）具有全球性；（2）循环往返。8．抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。（核心：抵抗干扰，保持原状。）恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。（核心：遭到破坏，恢复原状。）9．生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。10．生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。生态系统中各营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵抗力稳定性就越高。11．抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系：存在相反关系。12．生物多样性的定义：地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物的多样性。13．生物多样性的三个层次包括：（1）遗传多样性；（2）物种多样性；（3）生态系统多样性。14．生物多样性的价值：（1）直接使用价值：包括a.药用价值b.工业价值c.研究价值d.美学价值；（2）间接使用价值：即生态价值；（3）潜在使用价值：即未知的、潜在的价值。15．我国生物多样性面临威胁的原因：（1）生存环境的改变和破坏，这是生物多样性面临威胁的主要原因。（2）掠夺式的开发和利用。（3）环境污染。（4）外来物种入侵。所以，保护生物多样性最有效的形式是保护生态系统多样性。16．生物多样性保护的措施：（1）就地保护。就地保护是保护生物多样性最为有效的措施。就地保护主要指建立自然保护区。（2）迁地保护。将要保护的物种迁出原地，迁入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。（3）加强教育和法制管理。（三）规律总结1、种群密度的变化及预测1.出生率和死亡率、迁人和迁出率是直接决定种群密度变化的因素；预测种群密度变化趋势，首先是年龄组成，其次是性别比例，由此推出出生率与死亡率的关系。2.相同年龄组成情况下，增长型与性别比例的关系2、种群的增长1.种群的增长率：自然条件下，单位时间内出生率与死亡率之差为增长率γ。2.种群指数增长：Nt=N0λt，λ是种群的周期增长率，意义为：λ>1种群上升；λ=1种群稳定；0<λ<1种群下降；λ=0种群无繁殖，且在下一代中死亡。3.种群的S型增长：在有限环境中，整个增长呈S型。3、生态系统的三大功能类群及营养结构1．生态系统的三大功能类群功能类群生物类型同化类型作用地位生产者绿色植物、化能自养细菌自养型是消费者、分解者获得能量的源泉，是生态系统存在和发展的基础主要地位(基本成分)消费者以活体为食的动物、寄生生物异养型保证能量流动和物质循环的畅通；有效地控制生产者数量，有助于生产者传粉、受精和传种非必需成分(非基本成分)分解者腐生生物(含蚯蚓等)异养型90％的有机物都依赖其分解，归还给无机环境重要地位(必需成分)2．食物网和食物链（1）非生物的物质和能量不参与捕食链的组成。（2）食物链的特点：a.一般不超过5个营养级；b.一种生物不是固定于一种食物链上；c.食物链是能量流动、物质循环实现的途径；d.食物链在一定时间内和进化历史上可以发生变化；e.离基本能源(如生产者)越近的生物，受到捕食或取食的压力越大，因而，其种类和数量越多，生殖能力越强。（3）食物网越复杂，最高营养级生物就越能获得持续稳定的能量来源。（4）取食对象一般选取低营养级生物的原因：a．所含的能量多；b．不会因有毒物质富集对生物产生较强的毒害作用。4、物质循环与能量流动的关系（如右）三、题型解读小高考命题预测：主要考点分布有：种间关系的经典研究案例、种群与生物群落、物质循环与能量流动及两者关系、营养级、食物链与食物网、生态系统稳定性的分类、生态平衡的原理及应用(如破坏生态平衡的因素等)、环境污染、水体污染及自净化原理、森林在环境保护中的作用、生态农业与可持续发展。等。在综合题中还可以将细胞亚显微结构、光合作用、呼吸作用、能量代谢、代谢类型等与生态系统的结构和功能揉为一体进行考查。abcde时间增长率典例1.abcde时间增长率A、在图中a~c段内，农田生态系统的恢复力稳定性逐渐提高。B、在图中e点是，青蛙种群数量达到K值，农田生态系统的物质循环和能量流动处于相对稳定状态。C、在测量时期内，青蛙种群呈“S”曲线增长。D、上述情况表明农田生态系统中人的作用非常关键。典例2.实验室中，进行了两类细菌对食物竞争的实验，在两类细菌混合培养液中，测定了第Ⅰ类细菌后一代即(Zt+1)所占总数的百分数与前一代(即Zt所占百分数之间的关系。右图中，实线表示观测到Zt+1和Zt之间关系。虚线表示Zt+1=Zt时的情况。从长远看，第Ⅰ类和第Ⅱ类细菌将会发生什么情况A.第Ⅰ类细菌与第Ⅱ类细菌共存B.两类细菌共同增长C.第Ⅰ类细菌把第Ⅱ类细菌从混合培养液中排除掉D.第Ⅱ类细菌把第Ⅰ类细菌从混合培养液中排除掉典例3.据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是A.物质经过多级利用，实现了良性循环B.每一级生产的环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染典例4.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是A.富营养化水体中出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%—20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用四、综合练习1.2004年12月26日，印度洋发生里氏9.0级强烈地震并引发海啸，有8万多人殉难。在水中被分解者分解而腐烂的尸体直接威胁到幸存者的水供应，南亚各国纷纷出动军方力量打捞尸体。下列有关生态系统中分解者的叙述正确的是A．包括细菌、真菌和病毒等 B．都生活在水中 C．营腐生生活 D．都是异养需氧型2.右图是一个陆生生态系统食物网的结构模式图。下列各项叙述中，不正确的是A．此生态系统中的生产者不止一个B．辛从食物链甲→丙→乙→丁→辛获得的能量最少C．若丙种群数量下降10%，辛种群不会发生明显变化D．既存在竞争关系又能捕食关系的只有丁和辛3.经调查数个不同海岸的笠螺种群，发现其体长、种群生物量与种群密度的关系如右图甲、乙所示。下列叙述正确的是A．种群密度与生物量呈线性关系B．种群密度愈大，个体的体型愈小C.个体体型差异，随着种群的生物量增加而逐渐变小D．个体间的竞争，在种群密度低于每平方公尺400只时最强烈4.若一个相对封闭的生态系统中共有五个种群,其能量调查如下：种群甲乙丙丁戊能量（107kJ·m－2）2.5013.309.800.28250.00下面①—④图是据该表数据作出的一些分析，其中最可能错误的是乙、丙乙、丙戊甲丁②生态系统的能量金字塔示意图③该生态系统中乙与丙可能的关系示意图③该生态系统中除去甲和丁后，乙与丙可能的关系示意图数量数量时间时间戊→乙→丙→甲→丁该生态系统的食物链A.①③B.②C.②④D.①③④5.下图为某农田生态系统的食物网示意图，请据图分析回答：(1)农田生态系统的一大特点是_______的作用非常突出。(2)该生态系统有________条食物链，占有四个营养级的生物是________。(3)为了防止植食鸟类吃农作物，有人用细网将农作物罩住，其结果是________________。(4)若鹰的体重增加1kg，则至少要消耗农作物______kg。(5)夏收季节，农民常常通过焚烧秸秆来肥田，这种方法最大的负面影响是____________________。6.下图甲为某草原生态系统的结构简图，“→”表示碳的流动方向。回答下列问题：甲甲 乙EE(1)图甲中各种组成成分，通过_________________________________紧密联系，形成一个统一的整体。(2)图中D和E分别表示生态系统的什么成分:D____________E_______________(3)草原生态系统与森林生态系统相比，后者自我调节能力较强，原因是____________。(4)箭头表示能量流动方向，在乙图中补充完整图甲所表示生态系统的能量流动的模型图。（补充必要的箭头、方框内填写字母）PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C1.90.81.1D79.228.950.3E94.733.061.7F211.520.1191.47.下表是对某湖泊生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D、E分别表示不同的营养级，F为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。分析回答：[单位：kJ/(m2·年)](1)该湖泊生态系统的组成成分除右表所示的A、B、C、D、E、F外，还应包括____________。(2)流经在该湖泊生态系统的总能量是________kJ/(m2·年)，能量在第一和第二营养级之间的传递效率约为______，传递形式是______________。(3)如果D作为该湖泊中的经济鱼类，生产上既要获得最大捕捞量，又不破坏其种群稳定，通常将捕捞量控制在D的环境负荷量一半的水平上，原因是__________________________。(4)调查表明，我国相当部分湖泊生态系统已不同程度富营养化，原因是含氮磷等污染物的排放量超过了湖泊的________能力的限度。8.下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答：（1）生态系统的碳循环是指碳元素在___________之间不断循环的过程。（2）甲表示生态系统的成分为______；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是___________________。（3）大气中的CO2在甲中图示的___