15高考生物专题复习生物与环境15.docx
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15高考生物专题复习生物与环境15
高考综合复习——生物与环境（附参考答案）
[内容概述]
生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学，与人类生活密切相关。
本部分内容主要包括：
生态因素、种群与群落、生态系统、生物圈的稳态、生物多样性及其保护。
通过学习要树立生物与环境相适应的生态学观点和保护环境的意识。
[重点难点]
一、知识系统
二、重要知识点辨析：
1．生态因素：
指环境中影响生物形态、生理和分布等的因素。
并不是所有环境因素，例如：
海拔高度对生物没有直接影响，而是通过温度来影响生物的形态、生理和分布，所以海拔不属于生态因素。
各种生态因素对生物产生综合影响，分辨主要生态因素是要分析哪一种因素是限制生物生存的因素。
所谓主导作用是指某种因素对整个环境有重要影响，它的变化能引起部分或全部生态因素的变化。
或由于主导因素的存在与否和强度的变化，而使生物的生长发育、种群的数量和分布发生明显的变化。
例如：
冬季食物供给是影响鹿群存活的关键因素。
陆地生态系统中最主要的限制因子有两个：
（1）水分：
在中低纬度地区，水分较多的地区分布的是森林，较少的地区则是草原或荒漠，严重缺水的地区便是沙漠。
（2）温度：
水分充沛的地区，年平均温度较高，是常绿阔叶林，雨水特别多的地区形成热带雨林；温度稍低一些的地区则是落叶阔叶林，温度再低一些的地区是阔叶针叶混交林，温度再低一些的北方是针叶林。
高山植物的垂直分布特点是：
森林→灌木林→高山草甸。
阳光主要影响水域生态系统中生物的垂直分布。
2．物种：
判断种内关系和种间关系、种群和群落，都需要掌握物种的概念。
同种生物指交配能产生可育后代的生物。
例如：
杂草和小麦不属于同种生物，他们之间的关系属于种间关系（竞争）；小麦之间属于种内关系（种内斗争）。
一片森林中的所有蛇不是同一种，所以不能构成同一种群。
3.种群数量变化规律
（1）指数式增长——“J”型曲线
在食物（养料）和空间条件充裕，气候适宜、没有敌害等理想条件下，不受资源和空间的限制，种群的数量往往会连续增长。
以某种动物为例，假定种群的数量为N0，年增长率为λ，该种群每年的增长速率都保持不变，那么：
一年后该种群的数量应为：
N1=N0·λ
二年后该种群的数量为：
N2=N1·λ=N0·λ2
t年后该种群的数量应为：
Nt=N0·λt
如用坐标表示，横坐标表示时间，纵坐标表示种群数量，那么种群的增长就会成“J”形曲线。
如上图所示。
种群的指数式增长模式在理论上是存在的，但在自然生态系统中几乎是不可能存在的，因为资源、空间和食物不可能是无限的。
（2）逻辑斯蒂增长——“S”型曲线
在自然条件下，环境条件是有限的，因此种群不可能按指数式增长模式增长。
当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限空间、食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧，以该种群为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。
当种群数量达到环境条件所允许的最大容纳量时，种群数量将停止增长。
有时会在最大容纳量上下保持相对稳定。
K为环境的容纳量；
N为某一时间的种群数量。
在N=（1/2）K时，“S”形曲线有一个拐点A。
在对野生动植物资源的合理开发和利用方面，一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半，即（1/2）K值时，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生。
当种群数量大于（1/2）K时，种群增长的速度将开始下降。
所以在开发动植物资源时，种群数量大于（1/2）K时就可以猎取一定数量的该生物资源，不影响资源的再生，而且获得的量最大。
当过度猎取导致种群数量小于（1/2）K时，种群的增长速度将减慢，获取的资源数量将减少，而且还会影响资源的再生。
4.能量流动的特点是：
单向流动和逐级递减。
单向流动是指生态系统的能量流动只能从第—营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级、一般不能逆向流动。
这是由于动物之间的捕食关系确定的。
如狼捕食羊，但羊不能捕食狼。
逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流人后—个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。
能量在沿食物链传递的平均效率为l0%～20%，所以，在食物链中营养级一般不超过5个。
一个营养级的生物所同化的能量一般用于4个方面：
一是呼吸消耗；
二是用于生长、发育和繁殖，也就是贮存在构成有机体的有机物中；
三是死亡的遗体、残落物、排泄物等被分解者分解掉；
四是流入下—个营养级的生物体内。
5.生物圈的形成和稳态的自我维持
生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果，通过自然选择，地球上的生物与环境一起和谐发展进化。
地球上生物代谢类型的进化顺序是：
异养厌氧型→自养厌氧型（早期进行光合作用的植物）→自养（或异养）需氧型。
生物圈稳态的原因有三个：
能量基础、物质基础和自我调节能力。
太阳能是生物圈得以运转的动力，能量基础是绿色植物固定的太阳能。
物质基础是大气圈、水圈、岩石圈及生产者、消费者、分解者所构成的三级结构。
生态系统发展到一定的阶段，它的生产者、消费者和分解者之间能够较长时间地保持一种动态平衡。
生态系统能够保持平衡是因为生态系统具有一定的自动调节能力，当外来的干扰超过了生态系统的自动调节能力，生态系统就会遭到破坏，甚至崩溃。
[知识链接]
1．碳循环与光合作用和呼吸作用。
CO2进人生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用。
生物群落中的有机碳是通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用将有机物彻底分解成CO2和H2O，归还到无机环境中。
2．碳循环与硫循环；温室效应与酸雨。
碳循环与硫循环要结合课本上的图解对比记忆。
温室效应主要是CO2引起，温室效应引起极地冰雪融化，海水膨胀，导致海平面上升，一些岛屿被淹没，沿海城市、岛屿更易遭受台风、风暴潮的袭击。
引起酸雨的主要原因是空气中SO2过多，酸雨使土壤和河流、湖泊酸化，导致水生、湿生植物的死亡，威胁水生动物（如鱼、虾、贝类等）的生存，破坏水域生态系统中的食物链；还能直接危害陆生植物的叶和芽，使作物和树木死亡。
3．富营养化和富集作用。
富营养化是指水体中N、P等植物必需的矿质元素含量过多时而使藻类植物大量繁殖导致水质恶化的现象。
藻类死亡后，遗体被细菌分解时消耗水体中的大量氧气，使水体中溶解氧含量下降，影响水生生物的生命活动；这些生物遗体被厌氧型微生物分解时，产生出H2S、CH4等有毒物质，致使鱼类和其他水生生物大量死亡。
富营养化发生在池塘和湖泊中叫做“水华”；发生在海水中叫做“赤潮”。
生物富集作用是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程，因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解、在生物体内积累而不易排出等特点，所以，生物富集作用随着食物链的延长而不断加强。
[例题解析]
1.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，根据种群增长的S型曲线，应该使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，这是因为在这个水平上（ ）
A．种群数量稳定
B．种群增长量最大
C．种群数量最大
D．环境条件所允许的种群数量最大
（2005年高考全国卷Ⅰ第5题）
解析：
种群数量保持在K/2时种群增长量最大。
环境条件所允许的种群数量最大值称为K值。
答案：
B
2．下列各项中，包含非生物因素的是（ ）
A.种群
B.群落
C.生态系统
D.物种
（2005高考江苏卷第2题）
解析：
生态系统是生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体。
无机环境包括阳光、温度、水、空气等，是生态因素中的非生物因素。
答案：
C
3.下列有关生态系统结构的叙述，正确的是（ ）
A.每种生物在生态系统中只能处在一个营养级上
B.动物都属于消费者，其中食草动物处于第二营养级
C.自养生物都是生产者，是生态系统的主要成分
D.细菌都属于分解者，其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类
（2005高考江苏卷第24题）
解析：
有些生物例如肉食性动物在不同的食物链中处于不同的营养级；食草动物处于第二营养级，但动物并不都属于消费者，有些是分解者，例如蚯蚓；少数细菌是自养型的，例如硝化细菌属于生产者，所以，ABD选项错误。
自养生物都是生产者，主要有绿色植物和化能合成作用的细菌，为消费者和分解者提供物质和能量，是生态系统的主要成分。
答案：
C
4．从生态学角度分析，生态系统中流动的能量最初来源于（ ）
A．光合作用
B．高能化学键
C．绿色植物
D．太阳光能
（2005年高考上海卷第9题）
解析：
生产者固定的太阳能总量是流经生态系统的总能量，这些能量最初来源于太阳光能。
答案：
D
5．下图为三种蜂的生存曲线。
叶蜂产卵于叶上；泥蜂贮存其他昆虫的幼虫为子代的食物；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养。
这三种蜂的生存曲线依次是（ ）
A．甲、乙、丙
B．乙、丙、甲
C．乙、甲、丙
D．甲、丙、乙
（2005年高考上海卷第25题）
解析：
叶蜂产卵于叶上，其卵发育至成虫过程中，没有成虫保护，没有成虫为其提供食物，完全依赖自然环境，因此生存率最低，应为图中曲线甲；泥蜂贮存其他昆虫的幼虫为子代的食物，为子代正常生存提供了一定的保障，其生存率大于叶蜂，应为图中曲线乙；蜜蜂的幼虫由工蜂直接喂养，幼虫食物充足，能发育到成虫的可能性最大，生存率最高，为图中曲线丙。
答案：
A
6．可以说明生态系统具有自动调节能力的简化实例是（ ）
A．食草动物增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受抑制
B．豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料
C．山区植被遭到破坏后造成水土流失
D．废弃耕地上杂草丛生
（2005年高考辽宁卷第21题）
解析：
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。
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。
食草动物增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受抑制，植被不至于被破坏，生态系统维持相对稳定。
答案：
A
7．下列措施符合保护物种多样性原则的是（ ）
A.为美化城市环境，随意从国外引进多种观赏类植物
B.为保护草场，减少沙化，要杀死所有危害草原的黄鼠
C.将东北虎迁入野生动物园繁育，并进行部分的野外回归实验
D.为控制水葫芦在我国造成的严重灾害，应将其天敌引入我国
（2005年高考北京理综第1题）
解析：
外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区，往往使这些地区原有物种的生存受到威胁。
A、D选项错误。
为保护草场，减少沙化，要限制危害草原的黄鼠，但不应全部杀死，B选项错误。
迁地保护是指为了保护生物多样性，把由于生存条件不复存在、物种数量极少或难以找到配偶等原因，生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、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。
C选项正确。
答案：
C
8．下列关于种群、群落和生态系统的描述，不正确的是（ ）
A．生物群落的结构是随着时间的推移而不断变化的
B．研究海洋鱼类种群数量变化规律有利于确定合理的捕捞量
C．农田生态系统对太阳能的利用率高于森林生态系统
D．北极苔原生态系统的抵抗力稳定性较低
（2005年高考广东卷第8题）
解析：
生物群落的结构是随着时间的推移而不断变化的，例如：
随季节的变化而变化；以及群落的演替现象。
研究海洋鱼类种群数量变化规律有利于确定合理的捕捞量，被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，种群增长速度最快。
北极苔原生态系统结构简单，自动调节能力差，抵抗力稳定性较低。
ABD选项正确。
农田生态系统结构简单对太阳能的利用率低于森林生态系统。
答案：
C
9．生活在一个生物群落中的两个种群（a，b）的数量变化如图，下列判断正确的（ ）
A.a种群与b种群为捕食关系，a种群依赖于b种群
B.a种群与b种群为竞争关系，竞争程度由强到弱
C.a为S型增长，其增长受本身密度制约
D.b为J型增长，始终受到a种群的制约
（2004年高考全国Ⅰ第5题）
解析：
b种群数量开始下降时，a种群数量仍在增加，说明a种群不依赖于b种群，不是捕食关系。
a种群与b种群为竞争关系，开始时由于空间和资源充裕，两者同时增加，竞争较弱，随着两者数目增加，竞争加强，b种群消失后，竞争又减弱。
b开始为J型增长，并没有受到a的制约。
ABD选项错误。
a为S型增长，随种群密度的增加，种内斗争加剧，种群的增长率下降，其增长受本身密度制约。
答案：
C
10.湿地是地球上生物生产力最大的生态系统之一。
它是天然的蓄水库，并能过滤和分解水中的污染物进而改善水质，被喻为“地球之肾”。
湿地类型众多，如红树林、河流、湖泊和稻田等。
（1）湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有__________________和__________________等生态功能。
（2）在红树林等湿地生态系统中，碳元素主要通过__________________过程被固定在有机物中，并沿着__________________进行传递。
（3）与生物多样性丰富的湖泊相比，稻田的__________________稳定性较低。
（4）调查表明，我国相当一部分湖泊已不同程度富营养化，原因是含氮、磷等元素丰富的污染物的排放量超过了湖泊__________________的限度，使其自动调节能力下降。
富营养化水体中造成鱼类大量死亡的原因有__________________，__________________。
（2005年高考江苏卷第41题）
解析：
（1）湿地常常作为生活用水和工农业用水的水源，被人们直接利用。
湿地还能够补充地下水。
在多雨或河流涨水的季节，湿地就成为巨大的蓄水库，起到调节流量和控制洪水的作用。
同时还有净化水质的作用。
（2）湿地生态系统与其他生态系统一样，大气中的二氧化碳主要通过光合作用被固定在有机物中，并沿着食物链（网）传递，食物链（网）是生态系统的营养结构，物质和能量是沿着这条渠道流动的。
（3）稻田生物种类少，结构简单，自动调节能力弱，因此抵抗力稳定性低。
（4）生态系统的自动调节能力是有一定限度的，当外来干扰超过了这个限度，生态系统的相对稳定状态就会遭到破坏。
水体富营养化引起水体中藻类大量繁殖随后大量死亡，使溶氧量下降、有毒物质增加造成鱼类大量死亡。
答案：
（1）调节水流量和控制洪水（蓄洪抗旱） 净化水质
（2）光合作用 食物链（网）
（3）抵抗力
（4）自动净化能力 溶氧量下降 有毒物质增加
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