专题七 生物与环境.docx
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专题七生物与环境
专题七 生物与环境
[考纲要求]
考点
知识内容
要求
考点
知识内容
要求
1.种群的特征
①种群的概念和特征
a
7.生态系统的营养结构
④生物放大
b
②标志重捕法
a
⑤营养级
a
③种群的分布型和存活曲线
a
⑥生态金字塔
b
2.种群的增长方式
①种群指数增长和逻辑斯谛增长
b
8.生态系统中的生产量和生物量
初级生产量、次级生产量及生物量的含义
a
②环境容纳量
a
9.能量流动和物质循环
①生态系统中的能量流动
c
③活动：
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
c
②生态系统中的碳循环
c
3.种群的数量波动及调节
①种群数量的非周期性波动和周期性波动
a
③能量流动和物质循环的关系
c
②种群数量波动的调节因素
a
10.生态系统的稳态及其调节
①生态系统的稳态
a
4.植物的生长型和群落结构
群落的概念和结构
a
②稳态的调节
b
5.群落的主要类型
主要的陆地生物群落类型
a
11.生物圈
生物圈的概念和功能
a
6.群落演替
①群落演替的概念、类型和过程
a
12.全球人口动态
人口增长的过程及其对环境的影响
a
②顶极群落的概念
a
13.人类对全球环境的影响
①全球性生态环境问题及其影响
b
7.生态系统的营养结构
①生态系统的概念和组成成分
a
②保护生物多样性的措施和意义
a
②食物链、食物网的概念及实例
b
③活动：
调查社区、村镇或学校附近一个淡水区域的水质
b
③食物网的复杂程度与生态系统稳定性的关系
b
知识主线 思维串联
微专题1 种群与群落
1.理清种群数量特征间的关系
除此之外，注意各特征的细节：
（1）种群大部分特征是种群内个体特征的统计值，如出生率、死亡率、年龄结构、性比率等，但种群密度和分布型是种群的特有特征。
（2）种群的数量变化由出生率和死亡率共同决定，当种群的出生率大于死亡率时，种群数量才会增多。
（3）任何种群都具有年龄结构，但是不一定涵盖年龄结构的三个年龄组。
如某些昆虫生殖前期特别长，生殖期极短，生殖后期等于零。
（4）性比率是生物经历长期的自然选择而形成的，是种群的特征之一。
性比率并不是通过改变种群死亡率而影响种群数量的。
种群的性比率改变或失调会引起部分雌性个体不能完成交配，导致种群出生率下降而引起种群数量改变。
2.种群的增长规律及其应用要点归纳
（1）种群数量增长的两种类型
（2）“S”形曲线K值与
值的分析与应用
①K值与K/2值的分析
②K值与K/2值的应用
3.明确群落的两种结构
提醒：
①不要把“竹林中的竹子整齐一致”误以为是群落的结构特征，这里的竹子属于种群范畴。
②垂直分布≠垂直结构
高山上植被的垂直分布：
是由于随海拔高度升高，温度下降明显，从而导致不同海拔高度植被（群落）分布不同。
如：
阔叶林—针叶林—高原草甸—苔原属于四个不同的群落垂直分布。
而群落的垂直结构的分层现象：
是指同一个群落内不同物种的配置情况。
4.从“4”个角度快速界定原生演替（原）与次生演替（次）
提醒：
①在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指“优势取代”，而非“取而代之”，如形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但森林中仍会有灌木、草本、苔藓等。
②在群落水平上研究的问题有：
物种丰度、优势种、群落结构、群落演替等。
题型一 以种群的特征为线索考查分析判断能力
1.（2019·全国卷Ⅰ，6）某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现J型增长阶段
解析 异养生物可以把有机物转化成无机物，A正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C正确；培养基更新时间间隔为23h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现J型增长阶段，且图中a、c曲线在早期重合，也可说明早期可出现J型增长阶段，D错误。
答案 D
2．（2020·北京学考等级考试，15）在自然环境中，一个种群不能长期以“J”形曲线方式增长的原因是（ ）
A．处在生育期的个体足够多
B．存在天敌或竞争者
C．每个季节都有充足的食物
D．栖息地面积足够大
解析 “J”形曲线方式增长是在环境条件无限的情况下发生的，主要有食物充足、气候适宜，栖息空间足够大，没有天敌等。
如果上述条件有一个不满足就不能以“J”型曲线的方式增长。
答案 B
3.（2019·嘉兴3月模拟）下图是3个种群的存活曲线，其中种群1和种群2属于同一物种。
下列叙述错误的是（ ）
A.种群1各年龄段的死亡率随年龄增加越来越小
B.种群3各年龄段的死亡个体数量随年龄增加越来越少
C.若种群1和种群2的最大寿命相同，种群1的环境对该物种更适宜
D.若种群2的老年个体最大寿命减小，其存活曲线形状会趋向种群1
解析 种群1的存活曲线是凸型，这类曲线的个体在达到平均生理年龄后，短期内几乎全部死亡，即随着年龄增加死亡率越来越大，而不是越来越少，A错误。
答案 A
题型二 以群落的特征为线索考查综合分析问题的能力
4.（2019·4月浙江选考，12）下列关于环境容纳量的叙述，错误的是（ ）
A.种群数量在K/2时增长最快
B.同一群落各种群的环境容纳量是相同的
C.环境容纳量会随着环境条件的改变而改变
D.环境容纳量是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度
解析 种群数量在K/2时增长最快，A正确；环境容纳量（K）是指在长时期内环境所能维持的种群最大数量，同一群落中不同种群的K值一般不同，B错误；K值的大小会随着环境的改变而改变，C正确；种群数量高于K时便下降，低于K时便上升，K值（环境容纳量）就是种群数量在生存环境中的稳定平衡密度，D正确。
答案 B
5.（2019·稽阳3月联谊学校联考）下列有关群落结构的叙述错误的是（ ）
A.决定森林垂直结构与湖泊垂直结构的影响因素不同
B.群落水平结构的形成与环境条件的空间异质性有关
C.温带草原的外貌在春、夏、秋、冬有较大的变化，这是群落的季相
D.群落结构的形成有利于生物充分利用资源，但会导致生物间的竞争加强
解析 群落结构的形成有利于生物充分利用资源，且有利于减弱生物间的竞争。
答案 D
6.（2019·浙江“七彩阳光”联盟期初联考）某湿地是由长江携带的泥沙长期淤积逐渐形成的，将该湿地由近水边到岸边分为光滩区、近水缓冲区、核心区等区域，如下图所示。
请回答：
（1）核心区的生物分布表现为斑块状镶嵌，这说明群落具有________，内江区域群落的层次性主要是由光的穿透性、温度和____________决定的，
（2）该湿地群落的演替过程属于________。
该群落的外貌在春、夏、秋、冬有很大的不同。
这就是群落的________。
（3）白鳍豚是生活在我国长江的肉食性危险动物，调查其种群大小可以选择的方法是____________。
若禁止在长江捕捉各种鱼类，白鳍豚的K值将________。
解析 群落的水平结构是指群落中的生物在水平方向上的配置状况，大多数群落中生物都是呈集群分布或表现为斑块状镶嵌，而水生群落的垂直结构主要由光的穿透性、温度和氧气的垂直分布决定的。
该湿地群落由长江携带的泥沙长期淤积逐渐形成的，即从没有生物出现的地方逐渐演替，是原生演替。
群落的外貌在春、夏、秋、冬有很大的不同即为季相。
白鳍豚是运动能力强、活动范围广的动物，适合用标志重捕法调查其种群大小。
若禁止在长江捕捉各种鱼类，增加了白鳍豚的食物来源，白鳍豚的K值将增大。
答案
（1）水平结构 氧气的垂直分布
（2）原生演替 季相 （3）标志重捕法 增大
微专题2 生物数量调查盘点
一、标志重捕法
1.适用范围 活动能力强、范围大的动物
2.方法 在被调查范围内捕获一些动物并标记放回→一段时间后重捕
3.计数 估计值＝初捕数×再捕数÷再捕中标记数
4.误差归纳
①统计值比实际值偏大：
a.标志物脱落或标记个体大量死亡；b.被捕一次后，难以再次捕获；c.标记个体大量迁出或未标记个体大量迁入。
②统计值比实际值偏小：
a.标志物影响动物活动，导致更易被捕获；b.误将部分未标记个体统计为标记个体；c.捕鱼时采用大网眼渔网，仅可统计大鱼数量。
二、探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
1.实验原理
酵母菌可以用液体培养基来培养。
培养基中酵母菌种群的增长情况与培养液中的营养成分、空间、pH、温度等因素有关。
我们可以以培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴作曲线，从而掌握酵母菌的种群数量变化情况。
2.实验方法与步骤
提出问题→作出假设→讨论探究思路→制订计划→实施计划（按计划中确定的工作流程认真操作，做好实验记录）→分析结果，得出结论→表达和交流。
3.关于血细胞计数板的介绍
血细胞计数板通常是一块特制的载玻片，其上由四条槽构成三个平台。
中间的平台又被一短横浅槽隔成两半，每一边的平台上各刻有一个计数室，计数室呈方格网状（也就是说，每个血细胞计数板有两个计数室）。
每个计数室又分为九个大方格。
中央的大方格用于酵母菌、红细胞等体积较小的细胞的计数。
4.酵母菌直接计数方法——抽样检测方法
在显微镜下，利用血细胞的计数室直接计数菌体数量。
再根据以下公示进行计数：
样品溶液内菌体数＝（细胞数÷计数室体积）×样品稀释倍数×样品溶液体积
5.酵母菌间接计数方法——比浊法
根据菌悬液浑浊度（光密度值）间接测定菌体的数量。
菌悬液的浓度在一定范围内与光密度值成正比，所以可用光电比色计测定菌悬液浓度，用光密度值表示样品菌悬液浑浊度。
6.注意事项
（1）在酵母菌计数时的注意事项
①方格内细胞的计数顺序为左上→右上→右下→左下。
②压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞数。
③酵母细胞若有粘连，要数出团块中的每一个细胞。
④出芽酵母的芽体体积若超过细胞体积的1/2，则算独立个体。
⑤计数总数不少于300个细胞。
（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
（3）每天计数酵母菌数量的时间要固定。
（4）培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。
7.数据误差分析
（1）抽样检测法误差来源归纳
①未做到每天取样时间一致。
②取样时未“振荡”，而是从静置培养液上层或下层取样。
③计数板有气泡。
④检测时培养液渗入后没有稍等片刻而直接观察（酵母菌还没有沉到计数室底部）或渗入后停留时间过长。
⑤未能保障培养温度、pH等无关变量的一致性。
（2）由于计数时部分死细胞的干扰，往往导致估算值偏大。
1．（2020·浙江1月选考，24）某小岛上生活着自然寿命为一年半左右的某种鼠，数量较多且无迁入和迁出。
研究人员通过等距布放鼠笼开展每月一次、为期一年的标志重捕，进行其种群特征的研究。
下列叙述正确的是（ ）
A．利用标志重捕法所得的全部数据，可绘制该种群的存活曲线
B．标志重捕法可以估算该鼠的种群密度，但不能估算总个体数
C．若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明雄鼠具有领域
D．若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型为随机分布
解析 存活曲线是表示种群中全部个体死亡过程和死亡情况的曲线，A错误；标志重捕法可以估算总个体数，B错误；若不同雄鼠很少在相同鼠笼布放点上被重捕，说明其活动具有区域性，C正确；若资源均匀分布且有较强的种内竞争，其种群的分布型会趋向于均匀分布，D错误。
答案 C
2.依据“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”的实验过程和要求，回答下列问题：
（1）某学生的部分实验操作过程如下：
①从静置试管中吸取酵母菌培养液进行计数，记录数据；
②把酵母菌培养液放置在冰箱中培养；
③第七天再取样计数，记录数据，统计分析绘成曲线。
请纠正该同学在实验操作过程中的三个错误之处____________________，____________________，____________________。
（2）利用血细胞计数板可在显微镜下对微生物细胞进行直接计数。
血细胞计数板是一个特制的可在显微镜下观察的玻片，样品就滴在计数室内。
每个计数室由25×16＝400个小室组成，容纳液体的总体积为0.1mm3。
现将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取少许滴在盖玻片边缘，使其自行渗入计数室，并用滤纸吸去多余菌液。
现观察到图中该计数室所示a、b、c、d、e5个中方格80个小室内共有酵母菌44个，则上述1mL酵母菌样品中约有菌体________个。
为获得较为准确的数值，减少误差，你认为采取的做法是______________。
解析 要理解实验过程中各个步骤的要求及其原因，才能更好地理解实验的原理。
在实验过程中，对酵母菌的总数进行计算是很难的，所以要采用抽样检测法，每次从试管中吸出培养液时，都要进行振荡，目的是让酵母菌在培养液中分布均匀，减少计数的误差；培养酵母菌时，要提供酵母菌生活的最适条件，包括温度、无菌条件等，所以不应该放在冰箱里进行培养；7天中，酵母菌种群数量是不断变化的，所以连续7天每天都要进行取样、观察、计数，而不是仅在第7天进行计数。
在显微镜下观察时，要注意多取样，取平均值，尽量减少误差。
在探究酵母菌种群数量变化的实验中，酵母菌数量的计算公式为：
每个小方格中酵母菌数量×400÷（0.1mm3×10－3）×稀释倍数＝
×400÷（0.1mm3×10－3）×（99＋1）＝2.2×108个。
答案
（1）①应将试管轻轻振荡几次再吸取酵母菌培养液进行计数 ②应将酵母菌培养液放置在适宜温度下培养 ③应连续七天，每天观察、取样、计数并记录数据
（2）2.2×108 多取样、取平均值
微专题3 生态系统与环境保护
1.据同化类型确认生态系统功能类群
提醒：
①生产者一定为“自养型”，“自养型”一定为生产者。
②分解者一定为“腐生型”，“腐生型”一定为分解者。
③生产者未必都是植物，植物未必都是生产者。
④消费者未必都是动物，动物未必都是消费者。
2.能量在各营养级间流动过程及特点
（1）某一营养级的能量来源、去路
图解分析：
流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：
①自身呼吸消耗；
②流入下一营养级；
③被分解者分解利用；
④未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。
如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。
能量的散失：
散失的能量是通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用分解有机物而产生的，最终以热能形式散失。
（2）能量流动的特点及其原因
①单向流动
a.能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
b.各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。
②逐级递减
a.各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。
b.各营养级的能量都会有一部分流入分解者，包括未被下一营养级生物利用的部分。
3.碳循环分析
（1）碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用或化能合成作用。
（2）大气中CO2来源
①生产者、消费者的呼吸作用。
②分解者的分解作用。
③化学燃料的燃烧。
（3）分析温室效应产生的原因
①化学燃料的大量燃烧，产生CO2。
②植被破坏，降低了对大气中CO2的调节能力。
（4）缓解温室效应的措施
①开发清洁能源，减少化学燃料的燃烧。
②植树造林、退耕还林还草，增加绿地面积。
4.生态系统的稳定性
5.全球性环境问题
问题
原因
危害
措施
温室
效应
煤、石油和天然气的大量燃烧，使大气中CO2浓度升高
南极冰盖融化，海平面上升，改变全球降雨格局，影响农业生产等
开发新能源，减少CO2的排放量，大力植树造林
臭氧
减少
人类使用的氟利昂逸散到大气圈，通过化学反应使臭氧量减少
到达地球表面的紫外线辐射强度增加，人类皮肤癌患者数量增加，农作物产量减少，水产品损失，人体免疫功能减退等
限制氟利昂的生产和消费，保护臭氧层
酸雨
煤、石油、天然气的大量燃烧而产生的硫和氮的氧化物与大气中的水结合成酸性产物
杀死水生生物、破坏水体生态平衡，伤害陆地植物，破坏土壤肥力，腐蚀金属、建筑物等
限制SO2和NO的排放量，或从燃料中把这些物质去掉
水体
污染
人类向水体中排放大量污染物
全球河流受到普遍污染，严重威胁海洋生态环境
严格控制污染源、发展生产工艺无害化、工业用水封闭化、无水造纸法、无水印染法、建立污水处理厂等
生物
多样
性下
降
人类的大肆猎杀
生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性在内的全球生物多样性下降
保护生物多样性，保护生物的生存环境
6.关注生物多样性的“3、3、4、1”
题型一 结合生态系统的结构，考查社会责任
1.（2019·浙江“七彩阳光”联盟联考）下列关于食物链和食物网的叙述，错误的是（ ）
A.生态系统中食物链的营养关系是单方向的
B.任何生态系统中都存在捕食食物链和腐食食物链
C.食物网越简单，生态系统就越容易发生波动和毁灭
D.生态系统的物质循环就是沿着食物链进行的
解析 生态系统的物质是循环利用的，但食物链是单向的，所以生态系统的物质循环不只是沿着食物链进行，D错误。
答案 D
2.（2019·江苏卷，26）图1是某生态系统部分生物关系示意图。
请回答下列问题：
图1
（1）生态系统最基本的生物成分是________。
图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的食物网中，杂食性鸟分别处于第________营养级。
（2）从图1所示的营养关系分析，属于分解者的有________。
有机碎屑被彻底分解产生的________________________（至少写出两类）等供生态系统循环利用。
（3）由于乔木的遮挡程度不同，导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异，地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有________结构。
（4）下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有________（填序号）。
①空间分布 ②迁入率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度
（5）图2是图1生态系统中某两个营养级（甲、乙）的能量流动示意图，其中a～e表示能量值。
乙粪便中食物残渣的能量包含在________（填图2中字母）中，乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为________（用图2中字母和计算符号表示）。
图2
解析
（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
其中生产者是最基本的生物成分，在乔木→杂食性鸟与草本植物→杂食性鸟这两条食物链中，杂食性鸟均属于第二营养级；在草本植物→蝗虫→杂食性鸟这条食物链中，杂食性鸟属于第三营养级；在草本植物→蝗虫→蜘蛛→杂食性鸟这条食物链中，杂食性鸟属于第四营养级。
（2）分析题图中各成分可知，大型真菌和跳虫属于分解者。
有机碎屑被彻底分解可产生无机盐、二氧化碳和水等。
（3）该地表在水平结构上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布，题中地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有水平结构。
（4）题中属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有空间分布、迁入率和种群密度。
（5）乙粪便中食物残渣的能量属于上一营养级（甲）所同化的能量，且包含在甲流向分解者的能量（c）中。
根据题图可知，乙用于生长、发育和繁殖的能量值可表示为a－b。
答案
（1）生产者 二、三、四
（2）大型真菌、跳虫 无机盐、CO2、H2O （3）水平 （4）①②⑤ （5）c a－b
题型二 结合生态系统的物质循环，考查社会责任
3.图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统的各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，请分析回答：
（1）在图1中，生产者是________（填图中字母），碳元素在生物群落内是以________形式流动的。
（2）图1中的1表示的生理过程主要是________，其能量转化过程是____________________________________________________________________。
（3）写出图1的食物链：
____________________。
如果A发生瘟疫而大量死亡，则D的数量发生的变化是________________。
（4）在图2所示的能量流动中，③________（填“属于”或“不属于”）兔同化的能量。
解析
（1）碳循环示意图中双向箭头所指的其中一方为生产者，故C表示生产者。
在生物群落内碳元素是以含碳有机物的形式流动的，在生物群落和无机环境之间碳元素主要是以二氧化碳的形式流动的。
（2）图1中的1主要表示光合作用，另外还可以表示化能合成作用。
生产者通过光合作用将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，最终转化为糖类等有机物中稳定的化学能。
（3）食物链由生产者和消费者组成，图1中的食物链为C→D→A。
A的数量减少后，D的数量增加，C的数量减少；C的数量减少又会使D数量减少，最终C、D的数量维持相对稳定。
（4）兔粪便中的能量属于草同化能量中的一部分，因而不属于兔同化的能量。
答案
（1）C 有机物
（2）光合作用 光能→活跃化学能→有机物中稳定的化学能（或光能转变成有机物中的化学能） （3）C→D→A 先增后减最后趋于稳定
（4）不属于
题型三 结合能量流动相关知识，考查科学思维和生命观念
4．（2020·浙江1月选考，22）下列关于生态系统能量流动的叙述，正确的是（ ）
A．营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低
B．呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多
C．生产者的净初级生产量越大，各级消费者的体型就越大
D．营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多
解析 在流入生态系统能量一定的情况下，相邻营养级之间的能量传递效率相对较高才能维持高营养级生物的生存，A错误；呼吸消耗量在同化量中占比越少，意味着积累越多，生物量增加就越多，B正确；生产者的净初级生产量越大，能养活的消费者越多，但与消费者的体型大小无关，C错误；由于能量传递过程中逐级递减，因此营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越少，D错误。
答案 B
5.近年来，集生态农业与旅游观光为一体的新型农家乐悄然兴起。
如图是某农家乐生态系统结构简图，据图回答问题：
（1）该生态系统的结构包括____________和________。
（2）用沼气池中的沼渣、沼液给作物施肥，比直接施用禽畜粪肥效更高的原因是______________________________
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