高中生物專題總結(jié)(6~10)

1、【知識聯(lián)系框架】【重點知識聯(lián)系與剖析】一、種群及其數(shù)量變動1種群的概念及其基本特征種群是在一定空間中的同種個體的集群，作為一個種群不僅占有一定的空間，而且具有一定的結(jié)構(gòu)， 同一種群內(nèi)的個體間具有交換基因的能力。種群雖然是有同種個體組成，但不等于個體數(shù)量的簡單相加，從個體層次到種群層次是一個質(zhì)的飛躍，因為種群具有個體所沒有的一些“群體特征” ，如種群密度、年齡組成、性別比例、出生率、死亡率、平均壽命等。生物物種的生存、發(fā)展和進(jìn)化都是以種群為基本單位進(jìn)行的。因此個體與種群的關(guān)系是一個部分與整體的關(guān)系。2種群的數(shù)量變動及其影響因素種群數(shù)量的變化包括增長、 波動、穩(wěn)定和下降等， 這里主要介紹一點有關(guān)種

2、群的增長方面的知識。種群數(shù)量的增長有兩種基本模式：指數(shù)式增長和邏輯斯諦增長。指數(shù)式增長：在食物（養(yǎng)料）和空間條件充裕，氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，不受資源和空間的限制，種群的數(shù)量往往會連續(xù)增長。以某種動物為例，假定種群的數(shù)量為NO，年增長率為 ，該種群每年的增長速率都保持不變，那么一年后該種群的數(shù)量應(yīng)為：N1=N0·二年后該種群的數(shù)量2N2=N1·=N0·t 年后該種群的數(shù)量應(yīng)為tN1=N0·圖 10-1如用坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示種群數(shù)量，那么種群的增長就會成“J”形曲線。如圖10-1 所示。種群的指數(shù)式增長模式在理論上是存在的，但在自

3、然生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是不可能存在的，因為資源、 空間和食物不可能是無限的，即使在實驗條件下也無法做到。邏輯斯諦增長： 在自然條件下， 環(huán)境條件是有限的，因此種群不可能按指數(shù)式增長模式增長。當(dāng)種群在一個有限的環(huán)境中增長時，隨著種群密度的上升，個體間對有限空間、食物和其他生活條件的種內(nèi)斗爭必將加劇， 以該種群為食的捕食者的數(shù)量也會增加， 這就會使這個種群的出生率降低， 死亡率增高， 從而使種群數(shù)量的增長率下降。 當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到環(huán)境條件所允許的最大容納量時，種群數(shù)量將停止增長。有時會在最大容納量上下保持相對穩(wěn)定。據(jù)此生態(tài)學(xué)家邏輯斯諦建立了種群在有限環(huán)境條件的種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模，稱為邏輯斯諦方程。它是一

4、個微分方程，dN=rN(KN) 。式中dN/dt是在某一時間、某一種群數(shù)量條dtK件下的瞬時增長率；r 是內(nèi)稟增長率，即該種群的最大增長潛力；K 為環(huán)境的容納量；N 為某一時間的種群數(shù)量。按此方程繪制的曲線如圖10-2所示。曲線成“S”形。在N=1/2 K時，“ S”形曲線有一個拐點A。在對野生動植物資源的合理開發(fā)和利用方面，一般將種群的數(shù)量控制在環(huán)境容納量的一半，即 1/2K 值時，此時種群增長速度最快，可提供的資源數(shù)量也最多，而又不影響資源的再生。當(dāng)種群數(shù)量大于1/2K 時，種群增長的速度將開始下降。所以在開發(fā)動植物資源時，種群數(shù)量大于1/2K 時就可以獵取一定數(shù)量的該生物資源，而且獲得的

5、量最大，當(dāng)過度獵取導(dǎo)致種群數(shù)量小于1/2K 時，種群的增長速度將減慢，獲取的資源數(shù)量將減少，而且還會影響資源的再生。種群數(shù)量的增長速度是由出生率、死亡率、遷入和遷出決定的，所以凡是影響到出生率、死亡率、遷入和遷出的因素都可影響種群數(shù)量的變化，如氣候、食物、被捕食，傳染病等。3微生物群體的生長規(guī)律（以細(xì)菌為例）根據(jù)微生物的生長速率不同，可以將生長曲線粗分為期、衰亡期。(1) 調(diào)整期4 個時期：調(diào)整期、對數(shù)期、穩(wěn)定形成原因： 剛剛接種到培養(yǎng)液中的細(xì)菌，由于新舊環(huán)境差異，在細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)就要重新合成相應(yīng)的誘導(dǎo)酶， 以適應(yīng)新環(huán)境。 誘導(dǎo)酶合成的調(diào)節(jié)是一種緩慢的粗調(diào)節(jié)， 必須消耗一定的時間，因此出現(xiàn)短暫調(diào)

6、整期。細(xì)胞特點： 細(xì)胞不分裂， 體積增大。 除合成誘導(dǎo)酶外還大量合成細(xì)胞分裂所需的其他各種酶和 ATP等成份。(2) 對數(shù)期形成原因：一方面，調(diào)整期為細(xì)胞分裂做了充分準(zhǔn)備。另一方面，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，空間寬裕， PH、溫度、 O2 均適宜，即細(xì)胞處于無任何環(huán)境阻力的理想條件下；細(xì)菌個體間無種內(nèi)競爭， 種群年齡組成為增長型，絕大多數(shù)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成代謝遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分解代謝。因此出生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于死亡率，導(dǎo)致細(xì)菌種群密度上升。此階段生長曲線表現(xiàn)為種群數(shù)量呈對數(shù)上升(N=N0· t, 其中 Nt 為 t 時刻細(xì)菌總數(shù)。 N0 為初始細(xì)菌數(shù)， 為實際增長率， t 為每個初始細(xì)菌增殖到 t 時刻的個體數(shù) )

7、 ，即“ J 型生長曲線” 。細(xì)胞特點：細(xì)胞代謝旺盛，生長繁殖速率快，由于無種內(nèi)競爭現(xiàn)象，所以細(xì)菌個體的形態(tài)和生理特性穩(wěn)定，常作為生產(chǎn)用的菌種和科研材料。(3) 穩(wěn)定期形成原因：隨著種群密度增大，培養(yǎng)環(huán)境發(fā)生變化：營養(yǎng)物的耗盡、營養(yǎng)物的比例失調(diào)、有害代謝產(chǎn)物的積累、pH 變化，進(jìn)而使細(xì)菌種群進(jìn)入穩(wěn)定期，在穩(wěn)定期，環(huán)境阻力明顯加大。 種群內(nèi)競爭加劇。此時，年齡組成為穩(wěn)定型，合成代謝 =分解代謝， 出生率 =死亡率，活菌數(shù)目達(dá)到最高。此時種群密度是環(huán)境所能負(fù)擔(dān)的最高(K 值 ) ，即環(huán)境的量。此階段生長曲線已不符合“ J”型增長，變得較為平緩，整個生長曲線呈“ S”型。細(xì)胞特點：活菌數(shù)目達(dá)到最高峰

8、，細(xì)胞內(nèi)大量積累代謝產(chǎn)物，特別是次級代謝產(chǎn)物，某些細(xì)菌的芽孢也是這個時期形成的，是發(fā)酵產(chǎn)物的最佳收獲期。(4) 衰亡期形成原因：營養(yǎng)物質(zhì)過度消耗，有害代謝產(chǎn)物大量積累、pH 劇烈變化，外界環(huán)境對繼續(xù)生長越來越不利，阻力進(jìn)一步加大，種內(nèi)競爭劇烈。分解代謝遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于合成代謝，繼而導(dǎo)致菌體死亡、出生率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于死亡率、呈負(fù)生長、種群密度顯著下降。此階段生長曲線迅速下降。細(xì)胞特點： 劇烈的種內(nèi)競爭使得細(xì)胞出現(xiàn)多種形態(tài)，力增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞自溶，并釋放出次級代謝產(chǎn)物如抗生素及芽孢。甚至畸形。 有些細(xì)胞的水解酶活4 影響微生物生長的環(huán)境因素微生物的生長除受密度因素制約外，其變動往往也與一些非密度因素有關(guān)，例如溫度

9、、(1) 溫度：由于微生物的生命活動是由一系列生物化學(xué)反應(yīng)組成的，而這些反應(yīng)受溫度的影響極為明顯，因此，溫度是影響微生物生長最重要的因素之一。最適生長溫度有時也簡稱為“最適溫度” ，其意義是某菌分裂代謝時最短或生長速率最高時的培養(yǎng)溫度。但是，對同一微生物來說，其不同的生理生化過程有著不同的最適溫度，也就是說， 最適生長溫度， 不等于生長量最高時的培養(yǎng)溫度，也不等于發(fā)酵速度最高時的培養(yǎng)溫度或累積代謝產(chǎn)物量最高時的培養(yǎng)溫度， 更不等于累積某一代謝產(chǎn)物量最高時的培養(yǎng)溫度。(2) 氧氣：環(huán)境中氧含量的狀況，對不同代謝類型的微生物群體的生長，具有不同的影響。因此細(xì)菌種群培養(yǎng)時應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)娜苎醵?。按照微?/p>

10、物與氧的關(guān)系。可分為：必須在有分子氧的條件下才能生長二、群落及群落的結(jié)構(gòu)特征生物群落是指具有直接或間接關(guān)系的多種生物種群的有規(guī)律的組合，具有復(fù)雜的種間關(guān)系。組成群落的各種生物種群不是任意地拼湊在一起的，而有規(guī)律組合在一起才能形成一個穩(wěn)定的群落。 如在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物種群是根據(jù)人們的需要組合在一起的，而不是由于他們的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系組合在一起，所以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)極不穩(wěn)定，離開了人的因素就很容易被草年生態(tài)系統(tǒng)所替代。生物群落有一定的生態(tài)環(huán)境，在不同的生態(tài)環(huán)境中有不同的生物群落。生態(tài)環(huán)境越優(yōu)越，組成群落的物種種類數(shù)量就越多，反之則越少。任何群落都有一定的空間結(jié)構(gòu)。構(gòu)成群落的每個生物種群都需要一個

11、較為特定的生態(tài)條件；在不同的結(jié)構(gòu)層次上，有不同的生態(tài)條件，如光照強(qiáng)度、溫度、濕度、食物和種類等。所以群落中的每個種群都選擇生活在群落中的具有適宜生態(tài)條件的結(jié)構(gòu)層次上，就構(gòu)成了群落的空間結(jié)構(gòu)。群落的結(jié)構(gòu)有水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)之分。群落的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對生態(tài)系統(tǒng)中的資源的利用就越充分，如森林生態(tài)系統(tǒng)對光能的利用率就比農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)高得多。 群落的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，群落內(nèi)部的生態(tài)位就越多，群落內(nèi)部各種生物之間的競爭就相對不那么激烈，群落的結(jié)構(gòu)也就相對穩(wěn)定一些。三、生態(tài)系統(tǒng)1 生態(tài)系統(tǒng)的概念及其類型關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的概念有兩種理解。一是指生物群落與無機(jī)環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng)，是無機(jī)環(huán)境與生物群落的有機(jī)結(jié)

12、合，與生態(tài)系統(tǒng)的成分聯(lián)系起來， 生物群落包括生產(chǎn)者、消費者和分解者， 無機(jī)環(huán)境是指非生物物質(zhì)和能量；另一種理解是指在一定的空間和時間內(nèi)，在各種生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用的自然系統(tǒng)，這是從生態(tài)系統(tǒng)的功能方面來理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，即生態(tài)系統(tǒng)中的各成分之間通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動而聯(lián)系在一起的一個有機(jī)整體。關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的類型，重點掌握各種類型生態(tài)系統(tǒng)的基本特征和分布地域。如森林生態(tài)系統(tǒng)是分布在水資源充沛的地區(qū)，特征是動植物種類繁多，群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種群的密度和群落的結(jié)構(gòu)能夠長期處于較穩(wěn)定的狀態(tài)；草原生態(tài)系統(tǒng)是分布在水資源貧乏的地區(qū)，特征是動植物種類少，群落結(jié)構(gòu)簡單，

13、系統(tǒng)不穩(wěn)定；農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人工建立的生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)作物是其主要成分，其他的動植物種類較少，特點是必須要有人的參與才能維持其穩(wěn)定。2 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)的成分由兩部分組成；非生物成分和生物成分。非生物成分是指陽光、空氣、水分和礦物質(zhì)等的非生物物質(zhì)和能量。 生物部分包括生產(chǎn)者、 消費者和分解者。 生產(chǎn)者以綠色植物為主， 是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分， 屬于自養(yǎng)型生物， 在營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中總是處于第一營養(yǎng)級。消費者主要是指各種動物， 它們的生存直接或間接依賴于綠色植物通過光合作用制造的有機(jī)物，消費者屬于異養(yǎng)型生物。分解者主要是指細(xì)菌、真菌等營腐生生活的微生物

14、，也包括一些營腐生生活的動物， 如蚯蚓等。 分解者能將動植物的尸體、 排泄物和殘落物中的復(fù)雜有機(jī)物分解成為簡單的無機(jī)物。分解者在生態(tài)系統(tǒng)中是一種不可缺少的成分，如果缺少分解者，物質(zhì)循環(huán)將會中斷。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)，食物鏈?zhǔn)侵干鷳B(tài)系統(tǒng)中各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系， 由于生態(tài)系統(tǒng)中動物的食物來源大都不是單一的， 而是多種多樣的，所以在生態(tài)系統(tǒng)中許多食物鏈常交錯成網(wǎng)狀，形成復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系。3 生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。 生態(tài)系統(tǒng)中的能量歸根到底來自太陽能，生態(tài)系統(tǒng)中綠色植物通過光合作用所固定的太陽能便是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)

15、的總能量。每個營養(yǎng)級所具有的能量一般流向 3 個方面： 一部分是被該營養(yǎng)級的生物本身的生命活動所消耗的；一部分尸體、 排泄物和殘落被分解者分解后以熱能的形式釋放出來；還有一部分被下一個營養(yǎng)級的生物所同化而流人下一個營養(yǎng)級。能量流動的特點是單向的、不循環(huán)的，而且是逐級遞減的。能量在沿食物鏈流動時傳遞的平均效率為10 20。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、 H、 O、 N 等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物群落和無機(jī)環(huán)境之間所形成的反復(fù)的循環(huán)運動。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈，所以物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。重點掌握碳循環(huán)過程，如圖10-3所示。圖 10-3物質(zhì)循環(huán)和能量流

16、動的關(guān)系。 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是隨著物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的， 二者互為因果、相輔相成，具有不可分割的聯(lián)系。生態(tài)系統(tǒng)的各成分中，通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。4 生物多樣性地球上所有的植物、動物和微生物，它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)，共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性包括遺傳多樣性。物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。遺傳多樣性是指種內(nèi)基因的變化， 包括分子、 細(xì)胞和個體三個水平的遺傳變異度， 它是生命進(jìn)化和物種分化的基礎(chǔ)。物種多樣性是指某特定地理區(qū)域內(nèi)動物、 植物及微生物種類的豐富性， 它是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。物種資源是農(nóng)、林、牧、副、漁各類經(jīng)營的主要對象，它為

17、人類提供了必要的生活物質(zhì)。生態(tài)系統(tǒng)多樣性是指生物及其生存環(huán)境所構(gòu)成的綜合體。生態(tài)系統(tǒng)的類型極其多樣，但是所有生態(tài)系統(tǒng)都保持著各自的生態(tài)過程。生態(tài)過程主要是指生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)與功能在時間上的變化和生態(tài)系統(tǒng)的生物組分之間及其環(huán)境之間的相互作用或相互關(guān)系。不論是對一個小的生態(tài)系統(tǒng)而言或是從全球范圍來看，這些生態(tài)過程對于所有生物的生存、進(jìn)化和持續(xù)發(fā)展都是至關(guān)重要的。保護(hù)生物多樣性就是在基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個層次上采取保護(hù)戰(zhàn)略和保護(hù)措施。5 生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定的階段， 它的生產(chǎn)者、 消費和分解者之間能夠較長時間地保持著一種動態(tài)的平衡，也就是它的能量流動和物質(zhì)循環(huán)能夠較長時間地保持著一種動態(tài)

18、的平衡。生態(tài)平衡的原理即為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)。自我調(diào)節(jié)能力的大小與生態(tài)系統(tǒng)中的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度呈正相關(guān)。 但生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有限度的， 當(dāng)外來的干擾超過的這個限度，生態(tài)平衡就會遭到破壞。破壞生態(tài)平衡的因素有自然因素和人為因素兩類。 自然因素是指自然中客觀存在的一些不可抗拒的力量，如火山爆發(fā)、山崩海嘯、臺風(fēng)等自然災(zāi)害；人為的因素是指人類對自然的不合理利用， 工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染所造成的。 生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的 3 個標(biāo)志性特征是植被的破壞、食物鏈的破壞和環(huán)境污染。保持生態(tài)平衡是人類可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。6 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定的能力稱為

19、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如當(dāng)氣候干旱時， 森林中的動植物種類和數(shù)量一般不會有太大的變化， 這說明森林生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗氣候變化、 保持自身相對穩(wěn)定的能力。 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性等方面。抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。如森林生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的抵抗能力就屬于抵抗力穩(wěn)定性。 生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力是因為生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。 生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的大小與生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力就越大；反之則自動調(diào)節(jié)能力就越小。自動調(diào)節(jié)能力有大有小，抵抗力穩(wěn)定性也有大有小?；謴?fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干

20、擾因素的破壞以后恢復(fù)到原狀的能力在河流生態(tài)系統(tǒng)被嚴(yán)重污染后，導(dǎo)致水生生物大量死亡，使河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞。如果停止污染物的排放，河流生態(tài)系統(tǒng)通過自身的凈化作用，還會恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)。這說明河流生態(tài)系統(tǒng)具有恢復(fù)自身相對穩(wěn)定的能力。再如一片草地上發(fā)生火災(zāi)后， 第二年就又長出茂密的草本植物，動物的種類和數(shù)量也能很快得到恢復(fù)。有許多證據(jù)表明， 抵抗力和恢復(fù)力之間存在著相反的關(guān)系，具有高抵抗力穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力的穩(wěn)定性是低的，反之亦然。但是一個抵抗力與恢復(fù)力都很低的生態(tài)系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性當(dāng)然也是很低。 如凍原生態(tài)系統(tǒng)， 它的生產(chǎn)者主要是地衣，地衣對環(huán)境的變化很敏感，很容易被破壞，它

21、的生長又很慢，一旦因某種原因使地衣遭到破壞后就很難恢復(fù)，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。 如森林生態(tài)系統(tǒng)與雜草生態(tài)系統(tǒng)相比較，森林生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，抗干擾的能力也強(qiáng)。森林比較能忍受溫度的變動，也較能抵抗干旱和蟲害的危害。一次春寒可能把樹木的新葉凍死，但樹木很快就能長出另外的新葉來。但如果將森林生態(tài)系統(tǒng)中的喬木全部砍掉， 這個森林生態(tài)系統(tǒng)就很難恢復(fù)到原來的樣子。盡管雜草生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性不如森林生態(tài)系統(tǒng)，但如一場大火將雜草全部燒光，形成次生裸地， 第二年又恢復(fù)成一個雜草生態(tài)系統(tǒng)。 所以以恢復(fù)力穩(wěn)定性來恒量生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，雜草生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力顯然比森林高。7 生態(tài)農(nóng)業(yè)在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，為了保

22、持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，人們設(shè)計了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的模式，如?；~塘生態(tài)農(nóng)業(yè)等。生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的一條基本原理。食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的主渠道，它既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈， 也是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟(jì)上看還是一條價值增值鏈。因此，遵循這個原理，就可以合理設(shè)計食物鏈，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被分層次多級利用，使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時產(chǎn)生的有機(jī)廢物， 成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是使廢物資源化，以便提高能量轉(zhuǎn)化率，減少環(huán)境污染。生態(tài)系統(tǒng)中的各種生

23、物之間存在著相互依存、相互制約的關(guān)系。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，人們可以利用生物種群之間的關(guān)系，對生物種群進(jìn)行人為調(diào)節(jié)。在生態(tài)系統(tǒng)中增加有害生物的天敵種群，可以減輕有害生物的危害。【經(jīng)典例題解析】例題 1脊椎動物在自然界長期存在的基本單位是（）A個體B雌雄成對 ( )C種群D群落解析種群是生物生存的基本單位，也是生物進(jìn)化的基本單位。不論是無脊椎動物還是脊椎動物， 也不論是動物還是植物，自然界中的所有生物都是如此。個體離開了群體后都將不能長期生存。雌雄成對是種群內(nèi)部的求偶繁殖行為，不是生存的基本單位。群落是通過復(fù)雜的種間關(guān)系而有機(jī)組合在一起的多種生物的集群， 群落內(nèi)部的各種生物都以種群為基本單位存在的。

24、答案C例題 2 圖 10-4 為某種群在不同生態(tài)環(huán)境中的增長曲線，請仔細(xì)分析圖中曲線后回答下列問題：圖 10-4(1) 如果種群處在一個理想的環(huán)境中，沒有資源和空間的限制，種群內(nèi)個體的增長曲線是 _，用達(dá)爾文進(jìn)化的觀點分析，這是由于生物具有_特性。(2) 如果將該種群置于有限制的自然環(huán)境中，種群內(nèi)個體數(shù)量的增長曲線是_，用達(dá)爾文的進(jìn)化觀點分析圖中的陰影部分表示_ 。(3) 影響種群密度的主要因素是種群的_、 _、_和 _。解析 種群增長的基本模式有兩種： 一是假定無資源、 空間等限制條件下的指數(shù)增長模式，因為資源和空間是無限大的，所以生物可以充分發(fā)揮它的繁殖潛力，即達(dá)爾文自然選擇學(xué)說中的“過渡

25、繁殖” ，種群數(shù)量的增長呈指數(shù)式增長，如圖中曲線a；二是有資源、空間等限制條件下的邏輯斯諦增長模式，因為在實際的生態(tài)系統(tǒng)，資源和空間都是有限的，種群增長的起始階段， 種群很小， 每個個體都能有足夠的資源和空間，所以還以某種形式的指數(shù)增長模式增長， 但隨著種群數(shù)量的增加， 每個個體得到的資源和擁有的空間越來越小，生存壓力越來越大， 種群內(nèi)某些個體因承受不了生存壓力而死亡。死亡率開始增加， 種群增長速度放慢。越接近環(huán)境的容納量，種群的增長速度越慢，達(dá)到環(huán)境容納量時，種群內(nèi)的出生率和死亡率相等，種群的增長率等于零，如圖中的曲線b。答案 (1)a過渡繁殖 (2)b通過生存斗爭被淘汰的個體數(shù)量(3) 年

26、齡組成性別比例 出生率死亡率例題 3 圖 10-5 是在某一生態(tài)系統(tǒng)中，在一定的時間內(nèi)3 個種群數(shù)量的變化曲線， A是自養(yǎng)生物。請分析回答：圖 10-5(1) 在這個生態(tài)系統(tǒng)中， A、 B、 C3種生物的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)可能是 _。(2)A 和 B 的關(guān)系是 _，B 和 C 的關(guān)系是 _，種群 _可能是草食類動物。(3) 如果 B 生物被大量捕殺， 該生態(tài)系統(tǒng)就會受到破壞， 從而使其 _ 能力受到影響，其調(diào)節(jié)途徑是 _。(4) 如果 B 代表的一類善于奔跑的黃羊、瞪羚等動物，你認(rèn)為該生態(tài)系統(tǒng)的類型最可能是 _ 。解析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量是順著營養(yǎng)結(jié)構(gòu)這條渠道流動的。由于能量流動是逐級遞減的，處于各營養(yǎng)

27、級的生物種群密度也隨之減少。圖中A 是自養(yǎng)生物，屬于生產(chǎn)者，密度應(yīng)最大 B 與 A 的曲線起伏相似，但B種群的數(shù)量是隨A 種群的數(shù)量變化而變化，由此可判斷B是以 A 為食的食草動物； 圖中 C 曲線的波峰和波谷與A 是完全相對的， 但與 B 有明顯的相隨關(guān)系， 而且是隨 B 種群數(shù)量的變化而變化，可判斷 C 是以 B 為食的肉食性動物。因此 B是食草動物， C 是以食草動物為食的肉食性動物，在一個平衡的生態(tài)系統(tǒng)中B 和 C之間是能夠保持著一種動態(tài)的平衡關(guān)系，這種關(guān)系是長期相互選擇的結(jié)果。第 4 小題中提到善于奔跑的動物是草原生態(tài)系統(tǒng)中大型動物的特點，因為草原生態(tài)中沒有高大的喬木，障礙物少， 大

28、型動物又無處躲避，為了逃避食肉動物的捕食，在與食肉動物的相互選擇中，形成了善于奔跑的特點。答案(1)A B C (2)捕食捕食 B (3)自動調(diào)節(jié)通過自然選擇實現(xiàn)的(4)草原生態(tài)系統(tǒng)例題 4一組學(xué)生將葉搗碎成葉汁后混入一些池泥并放在黑暗中保存。在10 天中他們每天取些樣品以確定葉汁中微生物的數(shù)量變化，結(jié)果如圖10-6 所示，下面的哪一個結(jié)論是錯誤的？（）圖 10-6A 生物可能是生產(chǎn)者B 生物可能以生物為食C 生物緊隨生物的出現(xiàn)而出現(xiàn)D 生物可能是捕食者解析該組學(xué)生做的實驗是在黑暗條件下進(jìn)行的，所以不可能有生產(chǎn)者種群數(shù)量的迅速增加。 種群開始時顯著增長是因為開始時資源（葉汁中有豐富的有機(jī)物）充

29、足而出現(xiàn)的指數(shù)式增長； B 和 C 的說法是有可能的，因為從曲線的消長情況來分析，兩者可被看成是捕食者和被捕食者的關(guān)系是合理的；D 說法也有依據(jù)，曲線所代表的生物主要以、為食就有可能顯示出那種曲線。有同學(xué)可能會提出疑問：種群為什么開始時沒有出現(xiàn)？這是因為開始時種群的數(shù)量非常少，觀察計數(shù)微生物的數(shù)量又是隨機(jī)取樣的，這樣就有可能在樣品中沒有采集到。答案A例題 5圖 10-7 表示1 個森林生態(tài)系統(tǒng)中林木、植食性昆蟲和食蟲鳥類3 個不同種群生長繁殖情況。請分析回答：圖 10-7(1) 曲線 C 表示 _，屬于第 _ 營養(yǎng)級，叫做 _消費者。(2) 前 5 年內(nèi) 3 條相關(guān)的曲線說明 _ 。(3) 第

30、六、七兩年，當(dāng)?shù)鼐用翊笏敛稓ⅧB類，結(jié)果這個生態(tài)系統(tǒng)_ 。解析從圖中曲線可以看出，生物量（或種群密度）最多的是生產(chǎn)者，所以B 曲線代表林木，是生產(chǎn)者。A 和 C 是消費者，從A 和 C 曲線的相隨關(guān)系看，C 曲線是隨A 曲線的變化而變化，所以A 是被捕食者， C 是捕食者。根據(jù)題目中的條件，與A 對應(yīng)的生物應(yīng)是植食性昆蟲， C 是食蟲鳥。從圖中曲線可以看出前5 年該生態(tài)系統(tǒng)是基本保持平衡的。在第六、第七年，由于食蟲鳥數(shù)量的急劇減少，植食性昆蟲的數(shù)量迅速上升，林木遭受蟲害，種群密度下降，生態(tài)系統(tǒng)已不能保持原有的平衡。這是人們大肆捕殺鳥類的結(jié)果。答案(1)食蟲鳥第三次級(2)該生態(tài)系統(tǒng)能基本保持平衡

31、(3)平衡遭到破壞例題6圖10-8為某生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞示意圖，請回答：圖 10-8(1)流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 _kJ 。(2)從 A 到 B 和從 B 到 C的能量傳遞效率分別為 _和_ 。(3)欲使 C 增加 3kg ，至少需 A_kg。(4)調(diào)夠保證此生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行生物地化循環(huán)正常進(jìn)行的是圖中的_ 。解析流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量，題中是生產(chǎn)者，其固定的總能量為：175+200+875 1250（ kJ）。這部分能量通過生產(chǎn)者流向三個方向：一是生產(chǎn)者本身生命活動的消耗；二是枯枝敗葉和死亡后的尸體被微生物分解而將其能量釋放； 三是被下一個營養(yǎng)級的生物所同

32、化。在高中生物教材上能量沿食物鏈的傳遞效率為10 20是一個平均效率，在不同的食物鏈和在同一條食物鏈的不同營養(yǎng)級之間的具體傳遞效率不一定是相同的，要用具體的數(shù)值來作具體的計算。在本題上上中能量從AA傳到 B 的傳遞效率為：200×100%=16%；從 B 傳到 C的傳遞效率為302003011217587558× 100%=15%。在計算 C增 3kg 至少需要消耗A 多少 kg 時，應(yīng)按實際的傳遞效率計算，即 3kg÷ 15÷ 16 =125kg。在一個生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者是主要的成分，因為它能將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能并讓其流入生態(tài)系統(tǒng)的生物群落中，并把無機(jī)物轉(zhuǎn)

33、變成有機(jī)物，使無機(jī)物進(jìn)入生物群落。一個生態(tài)系統(tǒng)中的不可缺少的成分是分解者，因它能將動植物尸體、 殘落物和排泄物中復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成簡單的無機(jī)物重新回到無機(jī)環(huán)境中，從而使物質(zhì)循環(huán)得以順利進(jìn)行。答案 (1)1250 (2)16% 15%（ 3） 125（ 4）D例題 7 高山松林與玉米田相比（）A 較為穩(wěn)定，不需要附加能量即可保持平衡B. 較為穩(wěn)定，但需要較多附加能量的投入方可保持平衡C 較不穩(wěn)定，但自身調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，不需要附加能量就可保持平衡D 較不穩(wěn)定，需要附加能量才能保持平衡解析在一個自然生態(tài)系統(tǒng)中，能量的輸入主要是通過光合作用所固定的太陽能流入生態(tài)系統(tǒng)的， 通過化能自養(yǎng)型生物所固定的能量很

34、少，完全可以忽略不計。所以生態(tài)平衡的維持是不需要附加輸入能量的。但人工建立的生態(tài)系統(tǒng)，其中的生物種群是根據(jù)人的需要拼湊在一起的， 群落中各種群之間的關(guān)系不是通過自然選擇而有機(jī)聯(lián)系在一起，所以在維持人工建立的生態(tài)系統(tǒng)平衡時， 除了光合作用所固定的太陽能之外， 還必須不斷地輸入額外的能量，如鋤草、施肥、灌溉等，如果失去了這部分額外的能量輸入，人工建立的生態(tài)平衡就會遭到破壞，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)就會被雜草生態(tài)系統(tǒng)所代替。所以自然生態(tài)系統(tǒng)要比人工建立的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性要高。答案A例題 8 全國高考理科綜合試題 ( 天津、山西卷 ) 如果一個生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時間分別測得這 4 種生物（甲、乙、丙、?。┧袡C(jī)物的總量如圖 10-9 所示。在一段時間內(nèi)，如果乙的種群數(shù)量增加，則會引起（ ）A 甲、丁的種群數(shù)量增加，丙的種群數(shù)量下降B 甲、丙、丁的種群數(shù)量均增加C 甲、丁的種群數(shù)量下降，丙的種群數(shù)量增加D 甲的種群數(shù)量下降，丙、丁的種群數(shù)量增加解析這是一道將生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)與種群的數(shù)量變動結(jié)合在一起的學(xué)科內(nèi)綜合題，對考生的認(rèn)知層次要求屬于理解水平的，估計難度系數(shù)在075 左右。在一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)中的能量金字塔與生物量金字塔是一致的，