專題4生物與環(huán)境

PAGEPAGEPAGEPAGE9專題四生物與環(huán)境一、考點(diǎn)導(dǎo)學(xué)[本專題包括必修3第四、五、六章。]包括考點(diǎn)手冊(cè)上考點(diǎn)66—76個(gè)體個(gè)體（威脅成因）環(huán)境改變掠奪開發(fā)環(huán)境污染生物入侵年齡組成性別比例增長(zhǎng)型.穩(wěn)定型.衰退型——+——+自然.人工生物多樣性生物無(wú)機(jī)環(huán)境環(huán)境概念.范圍.形成.穩(wěn)態(tài).酸雨等（特點(diǎn).威脅.保護(hù)）種群群落陸地.水域適應(yīng).影響影響種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系信息傳遞物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)功能生態(tài)系統(tǒng)抵抗力.恢復(fù)力種群密度遷入出生遷出死亡種群數(shù)量變化J型增長(zhǎng)S型增長(zhǎng)非生物的物質(zhì)和能量結(jié)構(gòu)(垂直)(水平)(互助.斗爭(zhēng))(共生.寄生.捕食.競(jìng)爭(zhēng))生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者成分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈.網(wǎng)）類型（特征）穩(wěn)定性生物圈穩(wěn)態(tài)維持機(jī)制（物質(zhì)基礎(chǔ)）（能量基礎(chǔ)）（自動(dòng)調(diào)節(jié)能力）遺傳多樣性物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性使用價(jià)值（直接）（間接）（潛在）二、考綱提示（一）專題能力測(cè)試要求預(yù)測(cè)考點(diǎn)：本專題涉及到許多社會(huì)熱點(diǎn)焦點(diǎn)問題，如生態(tài)農(nóng)業(yè)、生物多樣性、可持續(xù)發(fā)展、沙塵暴、溫室效應(yīng)、西北大開發(fā)的環(huán)境問題、森林在環(huán)境保護(hù)中的作用及酸雨的形成等全球性環(huán)境污染問題，均來(lái)源于各種生產(chǎn)、生活實(shí)際，要求關(guān)注現(xiàn)實(shí)問題、關(guān)注生命科學(xué)在人類社會(huì)發(fā)展中的作用和影響、關(guān)注生命科學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)問題。本專題主要考查綜合分析解決問題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰皠?chuàng)造性思維等多種能力，能充分體現(xiàn)出小高考的能力要求。l．生物與環(huán)境的相互關(guān)系。該部分的命題主要是選擇題，考查生態(tài)因素(生物因素、非生物因素)對(duì)生物分布、生理方面的影響，其中生物因素又可以分為種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系?？疾樯镞m應(yīng)環(huán)境及環(huán)境對(duì)生物的影響等內(nèi)容。2．種群是生態(tài)學(xué)研究的基本單位，種群增長(zhǎng)的"J型和"S"型曲線的原因和條件，若干個(gè)種群數(shù)量的變動(dòng)情況，既可以是選擇題的考點(diǎn)也可以是非選擇題的考點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)選取典型題目(如人口變化曲線、某一動(dòng)物種群變化曲線等)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，理解、掌握有關(guān)知識(shí)，以提高應(yīng)試能力。3．生態(tài)平衡，生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈與食物網(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是該部分的重點(diǎn)內(nèi)容，也是主要考點(diǎn)。復(fù)習(xí)時(shí)，要在理解基礎(chǔ)上，通過(guò)一些具體題目進(jìn)行訓(xùn)練，能夠舉例說(shuō)明，能夠舉一反三。4．生物多樣性及保護(hù)、環(huán)境污染的危害及防治。其考查方式主要是選擇題，可列表復(fù)習(xí)，要注意能舉例說(shuō)明。知識(shí)線索：第一條主線：以生命的結(jié)構(gòu)層次為線索。分子生物學(xué)分子生物學(xué)個(gè)體生物學(xué)元素?zé)o機(jī)分子生物大分子細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)細(xì)胞組織器官系統(tǒng)分子水平細(xì)胞水平個(gè)體水平生物體生物體生物體生物種群生物群落生態(tài)系統(tǒng)生物圈群體水平宏觀生物學(xué)（生態(tài)學(xué)）同種總稱環(huán)境最大第二條主線：以生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)為線索。能量的輸入能量的傳遞能量的輸出能量的流動(dòng)研究能量流動(dòng)的目的①生產(chǎn)者（綠色植物）①食物鏈和食物網(wǎng)①生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者①傳遞方向②流動(dòng)渠道：食物鏈和食物網(wǎng)①調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系②光合作用②能量流動(dòng)伴隨物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行②呼吸作用（有氧呼吸和無(wú)氧呼吸）③傳遞效率④能量金字塔②生態(tài)平衡③環(huán)境保護(hù)④實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略（二）結(jié)論性知識(shí)要點(diǎn)1．種群各個(gè)特征的關(guān)系：（1）在種群的四個(gè)特征中，種群密度是基本特征，與種群數(shù)量呈正相關(guān)。（2）出生率、死亡率以及遷移率是決定種群大小和種群密度的直接因素。（3）年齡組成和性別比例則是通過(guò)影響出生率和死亡率而間接影響種群密度和種群數(shù)量的，是預(yù)測(cè)種群密度（數(shù)量）未來(lái)變化趨勢(shì)的重要依據(jù)。2．種群增長(zhǎng)的“J”型曲線：產(chǎn)生的條件：無(wú)限制的環(huán)境、理想的環(huán)境（食物、空間充裕；氣候適宜，無(wú)天敵。）特點(diǎn)：種群數(shù)量連續(xù)增長(zhǎng)。3．種群增長(zhǎng)的“S”型曲線：產(chǎn)生的條件：在有限制的環(huán)境條件下。特點(diǎn)：種群數(shù)量達(dá)到K值后，將停止增長(zhǎng)并在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定。4．所有生物群落在垂直方向上，都具有的分層現(xiàn)象。生物群落在水平方向上，種群密度會(huì)有差別。（即有分區(qū)層現(xiàn)象）5．濕地被譽(yù)為“地球之腎”，它與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。它具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候，蓄洪防旱；凈化水體、維系生物多樣性等重要生態(tài)功能。6．生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，逐級(jí)遞減。傳遞效率大約是10%—20%。7．對(duì)“生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”的理解：“物質(zhì)”指的是組成生物體的化學(xué)元素；生態(tài)系統(tǒng)指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈?！吧鷳B(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”的特點(diǎn)：（1）具有全球性；（2）循環(huán)往返。8．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。（核心：抵抗干擾，保持原狀。）恢復(fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復(fù)到原狀的能力。（核心：遭到破壞，恢復(fù)原狀。）9．生態(tài)系統(tǒng)之所以具有抵抗力穩(wěn)定性，是因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。10．生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低。生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越大，抵抗力穩(wěn)定性就越高。11．抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系：存在相反關(guān)系。12．生物多樣性的定義：地球上所有的植物、動(dòng)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)成了生物的多樣性。13．生物多樣性的三個(gè)層次包括：（1）遺傳多樣性；（2）物種多樣性；（3）生態(tài)系統(tǒng)多樣性。14．生物多樣性的價(jià)值：（1）直接使用價(jià)值：包括a.藥用價(jià)值b.工業(yè)價(jià)值c.研究?jī)r(jià)值d.美學(xué)價(jià)值；（2）間接使用價(jià)值：即生態(tài)價(jià)值；（3）潛在使用價(jià)值：即未知的、潛在的價(jià)值。15．我國(guó)生物多樣性面臨威脅的原因：（1）生存環(huán)境的改變和破壞，這是生物多樣性面臨威脅的主要原因。（2）掠奪式的開發(fā)和利用。（3）環(huán)境污染。（4）外來(lái)物種入侵。所以，保護(hù)生物多樣性最有效的形式是保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)多樣性。16．生物多樣性保護(hù)的措施：（1）就地保護(hù)。就地保護(hù)是保護(hù)生物多樣性最為有效的措施。就地保護(hù)主要指建立自然保護(hù)區(qū)。（2）遷地保護(hù)。將要保護(hù)的物種遷出原地，遷入動(dòng)物園、植物園、水族館和瀕危動(dòng)物繁育中心，進(jìn)行特殊的保護(hù)和管理。（3）加強(qiáng)教育和法制管理。（三）規(guī)律總結(jié)1、種群密度的變化及預(yù)測(cè)1.出生率和死亡率、遷人和遷出率是直接決定種群密度變化的因素；預(yù)測(cè)種群密度變化趨勢(shì)，首先是年齡組成，其次是性別比例，由此推出出生率與死亡率的關(guān)系。2.相同年齡組成情況下，增長(zhǎng)型與性別比例的關(guān)系2、種群的增長(zhǎng)1.種群的增長(zhǎng)率：自然條件下，單位時(shí)間內(nèi)出生率與死亡率之差為增長(zhǎng)率γ。2.種群指數(shù)增長(zhǎng)：Nt=N0λt，λ是種群的周期增長(zhǎng)率，意義為：λ>1種群上升；λ=1種群穩(wěn)定；0<λ<1種群下降；λ=0種群無(wú)繁殖，且在下一代中死亡。3.種群的S型增長(zhǎng)：在有限環(huán)境中，整個(gè)增長(zhǎng)呈S型。3、生態(tài)系統(tǒng)的三大功能類群及營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)1．生態(tài)系統(tǒng)的三大功能類群功能類群生物類型同化類型作用地位生產(chǎn)者綠色植物、化能自養(yǎng)細(xì)菌自養(yǎng)型是消費(fèi)者、分解者獲得能量的源泉，是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)主要地位(基本成分)消費(fèi)者以活體為食的動(dòng)物、寄生生物異養(yǎng)型保證能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的暢通；有效地控制生產(chǎn)者數(shù)量，有助于生產(chǎn)者傳粉、受精和傳種非必需成分(非基本成分)分解者腐生生物(含蚯蚓等)異養(yǎng)型90％的有機(jī)物都依賴其分解，歸還給無(wú)機(jī)環(huán)境重要地位(必需成分)2．食物網(wǎng)和食物鏈（1）非生物的物質(zhì)和能量不參與捕食鏈的組成。（2）食物鏈的特點(diǎn)：a.一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)；b.一種生物不是固定于一種食物鏈上；c.食物鏈?zhǔn)悄芰苛鲃?dòng)、物質(zhì)循環(huán)實(shí)現(xiàn)的途徑；d.食物鏈在一定時(shí)間內(nèi)和進(jìn)化歷史上可以發(fā)生變化；e.離基本能源(如生產(chǎn)者)越近的生物，受到捕食或取食的壓力越大，因而，其種類和數(shù)量越多，生殖能力越強(qiáng)。（3）食物網(wǎng)越復(fù)雜，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物就越能獲得持續(xù)穩(wěn)定的能量來(lái)源。（4）取食對(duì)象一般選取低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的原因：a．所含的能量多；b．不會(huì)因有毒物質(zhì)富集對(duì)生物產(chǎn)生較強(qiáng)的毒害作用。4、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系（如右）三、題型解讀小高考命題預(yù)測(cè)：主要考點(diǎn)分布有：種間關(guān)系的經(jīng)典研究案例、種群與生物群落、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)及兩者關(guān)系、營(yíng)養(yǎng)級(jí)、食物鏈與食物網(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類、生態(tài)平衡的原理及應(yīng)用(如破壞生態(tài)平衡的因素等)、環(huán)境污染、水體污染及自凈化原理、森林在環(huán)境保護(hù)中的作用、生態(tài)農(nóng)業(yè)與可持續(xù)發(fā)展。等。在綜合題中還可以將細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)、光合作用、呼吸作用、能量代謝、代謝類型等與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能揉為一體進(jìn)行考查。abcde時(shí)間增長(zhǎng)率典例1.abcde時(shí)間增長(zhǎng)率A、在圖中a~c段內(nèi)，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性逐漸提高。B、在圖中e點(diǎn)是，青蛙種群數(shù)量達(dá)到K值，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。C、在測(cè)量時(shí)期內(nèi)，青蛙種群呈“S”曲線增長(zhǎng)。D、上述情況表明農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常關(guān)鍵。典例2.實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行了兩類細(xì)菌對(duì)食物競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)驗(yàn)，在兩類細(xì)菌混合培養(yǎng)液中，測(cè)定了第Ⅰ類細(xì)菌后一代即(Zt+1)所占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)與前一代(即Zt所占百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系。右圖中，實(shí)線表示觀測(cè)到Zt+1和Zt之間關(guān)系。虛線表示Zt+1=Zt時(shí)的情況。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，第Ⅰ類和第Ⅱ類細(xì)菌將會(huì)發(fā)生什么情況A.第Ⅰ類細(xì)菌與第Ⅱ類細(xì)菌共存B.兩類細(xì)菌共同增長(zhǎng)C.第Ⅰ類細(xì)菌把第Ⅱ類細(xì)菌從混合培養(yǎng)液中排除掉D.第Ⅱ類細(xì)菌把第Ⅰ類細(xì)菌從混合培養(yǎng)液中排除掉典例3.據(jù)圖判斷，下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是A.物質(zhì)經(jīng)過(guò)多級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)B.每一級(jí)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C.由于食物鏈延長(zhǎng)，能量逐級(jí)損耗，系統(tǒng)總能量利用效率降低D.由于各級(jí)產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染典例4.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的敘述,正確的是A.富營(yíng)養(yǎng)化水體中出現(xiàn)藍(lán)藻水華的現(xiàn)象,可以說(shuō)明能量流動(dòng)的特點(diǎn)B.生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來(lái)源只有太陽(yáng)能C.食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中10%—20%的能量會(huì)被分解者利用D.無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過(guò)多種途徑被生物群落反復(fù)利用四、綜合練習(xí)1.2004年12月26日，印度洋發(fā)生里氏9.0級(jí)強(qiáng)烈地震并引發(fā)海嘯，有8萬(wàn)多人殉難。在水中被分解者分解而腐爛的尸體直接威脅到幸存者的水供應(yīng)，南亞各國(guó)紛紛出動(dòng)軍方力量打撈尸體。下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中分解者的敘述正確的是A．包括細(xì)菌、真菌和病毒等 B．都生活在水中 C．營(yíng)腐生生活 D．都是異養(yǎng)需氧型2.右圖是一個(gè)陸生生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖。下列各項(xiàng)敘述中，不正確的是A．此生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者不止一個(gè)B．辛從食物鏈甲→丙→乙→丁→辛獲得的能量最少C．若丙種群數(shù)量下降10%，辛種群不會(huì)發(fā)生明顯變化D．既存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系又能捕食關(guān)系的只有丁和辛3.經(jīng)調(diào)查數(shù)個(gè)不同海岸的笠螺種群，發(fā)現(xiàn)其體長(zhǎng)、種群生物量與種群密度的關(guān)系如右圖甲、乙所示。下列敘述正確的是A．種群密度與生物量呈線性關(guān)系B．種群密度愈大，個(gè)體的體型愈小C.個(gè)體體型差異，隨著種群的生物量增加而逐漸變小D．個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)，在種群密度低于每平方公尺400只時(shí)最強(qiáng)烈4.若一個(gè)相對(duì)封閉的生態(tài)系統(tǒng)中共有五個(gè)種群,其能量調(diào)查如下：種群甲乙丙丁戊能量（107kJ·m－2）2.5013.309.800.28250.00下面①—④圖是據(jù)該表數(shù)據(jù)作出的一些分析，其中最可能錯(cuò)誤的是乙、丙乙、丙戊甲?、谏鷳B(tài)系統(tǒng)的能量金字塔示意圖③該生態(tài)系統(tǒng)中乙與丙可能的關(guān)系示意圖③該生態(tài)系統(tǒng)中除去甲和丁后，乙與丙可能的關(guān)系示意圖數(shù)量數(shù)量時(shí)間時(shí)間戊→乙→丙→甲→丁該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈A.①③B.②C.②④D.①③④5.下圖為某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是_______的作用非常突出。(2)該生態(tài)系統(tǒng)有________條食物鏈，占有四個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是________。(3)為了防止植食鳥類吃農(nóng)作物，有人用細(xì)網(wǎng)將農(nóng)作物罩住，其結(jié)果是________________。(4)若鷹的體重增加1kg，則至少要消耗農(nóng)作物______kg。(5)夏收季節(jié)，農(nóng)民常常通過(guò)焚燒秸稈來(lái)肥田，這種方法最大的負(fù)面影響是____________________。6.下圖甲為某草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，“→”表示碳的流動(dòng)方向?；卮鹣铝袉栴}：甲甲 乙EE(1)圖甲中各種組成成分，通過(guò)_________________________________緊密聯(lián)系，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。(2)圖中D和E分別表示生態(tài)系統(tǒng)的什么成分:D____________E_______________(3)草原生態(tài)系統(tǒng)與森林生態(tài)系統(tǒng)相比，后者自我調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，原因是____________。(4)箭頭表示能量流動(dòng)方向，在乙圖中補(bǔ)充完整圖甲所表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的模型圖。（補(bǔ)充必要的箭頭、方框內(nèi)填寫字母）PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C1.90.81.1D79.228.950.3E94.733.061.7F211.520.1191.47.下表是對(duì)某湖泊生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和能量流動(dòng)情況的調(diào)查結(jié)果，表中A、B、C、D、E分別表示不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，F(xiàn)為分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的總量，Pn表示生物體貯存的能量，R表示生物呼吸消耗的能量。分析回答：[單位：kJ/(m2·年)](1)該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的組成成分除右表所示的A、B、C、D、E、F外，還應(yīng)包括____________。(2)流經(jīng)在該湖泊生態(tài)系統(tǒng)的總能量是________kJ/(m2·年)，能量在第一和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率約為______，傳遞形式是______________。(3)如果D作為該湖泊中的經(jīng)濟(jì)魚類，生產(chǎn)上既要獲得最大捕撈量，又不破壞其種群穩(wěn)定，通常將捕撈量控制在D的環(huán)境負(fù)荷量一半的水平上，原因是__________________________。(4)調(diào)查表明，我國(guó)相當(dāng)部分湖泊生態(tài)系統(tǒng)已不同程度富營(yíng)養(yǎng)化，原因是含氮磷等污染物的排放量超過(guò)了湖泊的________能力的限度。8.下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在___________之間不斷循環(huán)的過(guò)程。（2）甲表示生態(tài)系統(tǒng)的成分為______；Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與丙中圖示生物不同，Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是___________________。（3）大氣中的CO2在甲中圖示的___