生物与环境专题.docx

1、生物与环境专题专题十 生物与环境一、主干知识概述本章在高中生物教学中占的篇幅适中，难度也不大，但和其它各章的联系比较广泛。本章包括生态因素、种群和生物群落、生态系统、人与生物圈四大部分。在这四个部分中生态系统的内容难度最大，也最为重要，是历年高考的考察重点。在复习中要注意本章与其它各章的联系。例如，在复习光、温度、水对生物的影响时，应注意联系第三章新陈代谢的相关知识，在复习生态系统的能量流动和物质循环时应联系第三章关于生物的能量代谢和物质代谢的相关知识。1、生态因素：考点一 非生物因素对生物的影响实例分析 1、 环境因素与生态因素的区别及后者的作用原理示意如图2、几种环境条件下的非生物主导因子

2、（1）影响不同海拔和不同纬度植物分布的主导因子是温度。（2）影响同一纬度植物分布的主导因子是水分。（3）影响同一经、纬度植物垂直分布的主导因子是阳光。（4）光质是影响水生植物垂直分布的主导因子。（5）光照强度是影响陆生植物垂直分布的主导因子。（6）日照时间长短是影响植物开花、动物迁徒、换羽、换毛和繁殖的主导因子。考点二 生物因素及相互关系分析 1、生物因素中种间关系较复杂，列表比较如下关系名称数量坐标图能量关系图特点互利共生相互依赖，彼此有利：数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。寄生无对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好

3、。竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。两种生物生存能力不同，如图a;生存能力相同，则如图b。捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。2、 生物因素与非生物因素对生物的综合作用图解如下生物是受各种生态因素的综合影响的。各种生态因素不是孤立，而是相互影响的。比如阳光强度变化会引起温度变化，环境对生物的影响是各种生态因素对生物的综合影响。强调生态因素的综合作用，并不是把各种生态因素等量齐观，在通常情况下必然有一个或两个起主导作用。比如沙漠中，水的多少是关键因素，而河流中，水中的溶氧量却是关键因素。2、种群和生物群落：考点一 种群的特征及其

4、内在联系1、种群数量变动的曲线（1）种群增长的“J”型曲线：环境无阻力条件下（理想状态） （2）种群增长的“S”型曲线：现实状态自然界中环境条件有限，各种生态因素综合作用的结果。（3）影响种群数量变动的因素： 决定因素：出生率死亡率；迁入率迁出率。 根源：气候、食物、天敌、传染病、人类影响多种生态因素共同作用的结果。种群生长曲线与微生物的生长曲线相对比，微生物的生长曲线可分为：调整期、对数期、稳定期、衰亡期。前三个时期就相当于动物的种群生长曲线。之所以微生物生长曲线有衰亡期，是因为在观察微生物的生长过程时，是用的人工配置的恒容积的培养液，所以营养必定有用完的一刻，而且代谢废物的积累同样对微生物

5、有很大危害。（3）研究种群数量变化的意义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K/2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K/2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K/2时就可以猎取一定数量的该生物资源，而且获得的量最大，当过度猎取导致种群数量小于1/2K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。 3、生态系统：考点一 生态系统的成分及作用生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者的分解者。需注意的是生产者是生态系统的主要成分，分解

6、者是联系无机环境和生物群落的桥梁和纽带，二者是生态系统中必不可少的重要成分。考点二 食物链和食物网及相关分析 1、食物链及种类注意：捕食链是食物链中常见的最重要的模式，它是由生产者与消费者之间的捕食关系而建立起来的，教材中所讲的食物链，实际上是捕食链。除此之外还存在寄生链、腐生链 2、食物网及分析思路 分析食物网应注意的问题： 每条食物链的起点总是生产者，止点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链。 同一种生物在不同的食物链中，可以占有不同的营养级，如课本P105图中的猫头鹰可在不同的食物链中分别占有第三、第四、第五和第六营养级。这就是说猫头鹰在该食物网中可

7、占有四个不同的营养级。 在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。如课本P105图中的蜘蛛与青蛙二者之间既是捕食关系，又是竞争关系。 食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。考点三 生态系统的能量流动分析及计算1、能量流动中的几个基本知识点（1）能量流动是生态系统的两个重要功能之一。 （2）能量流动的起点是从生产者固定太阳能开始的。 （3）流经生态系统的总能量就是生产者固定的全部的太阳能。 （4）能量的流动是沿着食物链进行的。 （5）在生态系统中能量的变化是：光能 生物体中的化学能 热能。而热能

8、是不能重复利用的，所以能量是无法循环的。 （6）流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总和，消费者粪便中所含有的能量不能计入排例生物所同化物质中的能量。2、能量流动是单向的原因第一，食物链中各营养级的顺序是不可逆转的，这是长期自然选择的结果；第二，各营养级的能量大部分是以呼吸作用产生的热能的形式散失掉，这些能量是生物无法利用的。3、能量在流动中逐渐递减的原因第一，各营养级的生物都因呼吸作用消耗大部分的能量；第二，各营养级总有一部分生物未被下一级的生物所利用。4、能量金字塔、数量金字塔（倒金字塔）、生物量金字塔考点四 生态系统的物质循环及分析有关碳循环的

9、几个问题（1）存在：碳在无机环境中以CO2和碳酸盐的形式存在，在生物体内以各种含碳有机物的形式存在。（2）起点：碳循环开始于绿色植物，通过光合作用使CO2从大气中进入生物群落。（3）产生CO2的途径：微生物分解；动植物的呼吸；化石燃料的燃烧。考点五 生态系统的稳定性及维持注意掌握生态系统之所以能保持相对稳定，主要是由于其具有一定的ZZ6自动调节能力。生态系统的稳定性分抵抗力稳定性（保持原状）和恢复力稳定性（恢复原状），二者呈反相关。二、基本能力要求 近几年高考涉及生态学的内容比例稳中有升，而考查生态系统相关知识，多以图表、分析题形式出现。如今，生物与环境、人与自然的关系问题，是世界全人类共同关

10、心的问题，也是现代生物学在宏观方面的重大研究课题。今后这方面的命题考查还会以较大比例、多种题型出现。1、属于识记层次的：生物群落的概念和结构 生态系统的类型 2、属于理解层次的： 生态因素的概念 非生物因素对生物的影响 生物因素对生物的影响 生态因素的综合作用 种群的特征 种群数量的变化 研究种群数量变化的意义 生态系统的概念 生态系统稳定性的概念 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 （11）提高生态系统的稳定性3、属于应用层次的：生态系统能量流动的过程和特点 研究生态系统能量流动的意义 生态系统的物质循环的概念 碳循环的过程 能量流动与物质循环的关系 三、典型例题 1、（05 江苏）下列各项中，含非

11、生物因素的是 A、种群 B、群落 C、生态系统 D、物种 解析：生态系统包括生物群落和无机环境，无机环境包括阳光、温度、水分、土壤、pH等，这些因素属于非生物因素。考查生态系统的组成，能力要求A 答案： A 2、（2005年理综）下图中三条曲线分别代表了动物物种多样性程度、动物数量易变程度及冬眠动物比例在不同类型生态系统中的变化趋势。代表动物物种多样性程度和数量易变程度的曲线依次是 A、 B、 C、 D、 解析:从热带雨林到北极苔原，动物种类由多到少，群落的结构由繁到简，而数量的易变程度因环境而由小至大。 答案：C 3、（2005年理综）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

12、种群增长的S型曲线，应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、种群数量相对稳定 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 解析：种群增长的S型曲线中种群数量为K/2，此水平时种群增长量最大，种群数量最大，即环境所允许的最大值为K 答案： B 4、（2001年广东、河南高考题）我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如图所示，箭头和字母分别表示碳素传递方向和转移量。下列选项正确的是 A、夏季，ab+c+e B、秋季,e+fg C、春季，g=b=e+f D、冬季，dc+f 解析：植物固定的碳素，一部分通过生产者的呼吸作用被分解，一部分则

13、用于生产者的生长、发育、繁殖、即构成植物体的有机物。后一部分物质中，一部分随着植物遗体和残枝败叶等被分解者解，还有一部分被下一营养级动物摄入体内。我国北方的夏季昼长夜短，气温较高，生产者同化作用占优势，因而ab+c+e；在秋季，植物遗传、残枝、败叶相对增多，动物的粪例等也相对增多，而土壤中的生物数量相对稳定，由于气温变低代谢变缓、繁殖变慢，因而ge+f;在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物量相对减少，即c值减少，对动物而言c、d、f三者的关系可能是d+fc，而不可能是dc+f。 答案：A 5、某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种

14、情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏 A、W110W2 B、W15W2 C、W110W2 D、W15W2解析：生态系统的能量传递效率为10%-20%，因此初级消费者的总能量W1与次级消费者的总能量W2存在如下数量关系：5W2W110W2,当W15W2时，这些初级消费者完全能够养活下一个营养级，若W15W2时，说明初级消费者所占有的能量过少，不足以养活下一个营养级，因此可能使生态平衡遭到破坏。 答案： D 6、（2003年上海高考题）下面是有关生态系统的问题。 （1）右图是生态系统中碳循环示意图，图中“”表示碳的流动方向。请回答：写出图中含有三个营养级的食物链（用字母表示）。 在物质循环的过程

15、中，同时伴随着 。若生产者有5000kg，按能量最大传递效率计算，位于第三营养级的生物可增重 kg. 据测定，生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO2，而在光照充足的条件下，每小时释放出32mg的O2，则生产者每小时实际产生的O2量为 mg. (2)右图表示一生态系统中生物种类间的相互关系。图中各种类均生活在退潮后暴露出的岩石上，其中海藻、藤壶、贻贝和海葵固着于岩石表面，海星、石鳖和石槭则在岩石表面来回爬动找寻食物。图中的数字表示海星食物中各种类所占的比例（%）。 此生态系统中处于第三营养级的种类有 。两者既有捕食关系又有竞争关系的种类是 。 当除去全部海星一年后，与对照地区相比，该处生物种

16、类组成发生了很大变化，其中 成为优势种，而石鳖和石槭数量大为减少，其原因是 。解析：（1）若图中各字母代表生态系统中的各种成分，那么各生物成分进行呼吸作用会产生CO2，图中A、B、D、E都有箭头指向C，所以C代表了非生物成分中的CO2；只有生产者能利用CO2合成有机物，所以，A代表生产者；生产者和消费者的残体等都会被分解者利用，图中A、D、E都有箭头指向B，B最有可能是分解者。所以，含有三个营养级的食物链可以表示为ADE。生态系统的能量是储存在有机物中的，物质循环的过程中，必然伴随着能量流动。能量最大传递效率为20%。第三营养级的生物可增重的量=5000（20%）3-1=200kg。生产者在黑

17、暗中释放的CO2来自植物的有氧呼吸，每产生1molCO2需要消耗1molO2,生产者每小时消耗O2量=44mg32(O2的摩尔质量)/44（CO2的摩尔质量）=32mg。生产者每小时实际产生的O2量=生产者每小时消耗的O2量+每小时释放出的O2量=32mg+32mg=64mg。 （2）海藻和浮游植物处于第一营养级，按照食物链的箭头所指方向，可以找出海星、荔枝螺、海葵处于第三营养级。海星和荔枝螺都以藤壶、贻贝为食，两者构成竞争关系；同时海星也以荔枝螺为食，两者构成捕食关系。海星主要以藤壶为食（占64%），除去全部海星后，藤壶大量繁殖，占据了岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少

18、。 答案：（1）A D E 能量流动 200 64 （2）海星、荔枝螺、海葵 海星和荔枝螺 藤壶 藤壶大量繁殖，占据了岩石表面，使海藻不能生长，石鳖和石槭因失去食物而数量减少。四、同步训练 1、下列非生物因素中对动物分布影响最小的是 A、土壤 B、温度 C、水分 D、光照2、右图为四种植物在不同光强下光合作用速率的曲线，其中最适合的阴暗条件下生长的是 A、 B、 C、 D、3、下图分别表示4种植物叶片上、下表皮的气孔数，其中叶片浮于水面生长的植物是 4、下列生物现象中与温度因素密切相关的是 A、鸟类的迁徒与繁殖 B、仙人掌的叶片变态成刺状 C、黄鱼季节性的洄游 D、柑橘在北方不易存活5、右图为

19、某生态系统的营养结构，其中竞争最为激烈的是 A、狼与兔 B、狼与狐 C、兔与鼬 D、昆虫和草6、某个春季低温潮湿、夏季高温干旱的地区生长着一种春、夏季叶型不同的植物，其叶型数据如下表。试推断 项目甲型叶乙型叶表面积（mm2）292144体积（mm2）6463表皮厚度（m）1424A、甲型叶生长在春季，利于光合作用 B、乙型叶生长在春季，利于光合作用 C、甲型叶生长在夏季，降低蒸腾作用 D、乙型叶生长在夏季，增强蒸腾作用7、为了除去有害于农作物的某种害虫而引入捕食者蜘蛛后，对两个种群进行调查，得到如右图所示的结果。下列叙述中正确的是 A、在A期间，若对害虫施杀虫剂，蜘蛛的数量将增加得更快B、在B

20、期间，蜘蛛数量减少的原因是蜘蛛的食物不足 C、在C期间的平衡状态与A期间和B期间中发生的两上种群的相互作用没有关系 D、图中所示的蜘蛛和害虫的关系是竞争关系8、如图，从理论上分析，海洋捕捞的最佳时期应在“S”型增长曲线的 A、“S”型曲线即将增长的水平B、K/2的水平C、K的水平 D、K/4的水平9、在生态系统中，对碳循环起决定作用的是 A、微生物的分解 B、绿色植物的光合作用 C、动物的呼吸作用 D、煤和石油的燃烧10、一个池塘有生产者（浮游植物）、初级消费者（植食性鱼类），次级消费者（肉食性鱼类）和分解者（微生物）。其中生产者固定的全部能量为a,流入初级消费者、次级消费者和分解者的能量依次

21、为b、c、d，下列表述正确的是 A、a=b+d B、ab+d C、ab+d D、ac+d11、如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物 A、10千克 B、28千克 C、100千克 D、280千克12、某地区初级消费者和次级消费者的个体平均重量分别是M1和M2，个体数目分别是N1和N2，则A、N1M1=N2M2 B、N1M1N2M2 C、N1M1N2M2 D、N1M1N2M213、如下图所示，在下面四个生态系统中，绿色植物所固定的太阳能相等。如果物种甲 是人类所需的资源，那么能提供能量给甲最多的生态系统

22、是14、如果在一个生态系统中有甲、乙、丙、丁四种生物，它们之间可以形成图中的几种结构其中最稳定的是 A、甲乙丙丁 B、甲乙 C、甲乙 D、15、澳洲草原广阔，天然牧草十分丰富，自1925年从印度和马来西亚引入当地没有的牛等家畜，几年后，千万头牛的粪便覆盖了草场，牧草大量枯死，后来从亚洲引进专以牛粪为食的蜣螂，又使澳洲草原呈现出生机勃勃的景象。据测定若牛吃100kg牧草，就能使体重增加10kg，若按这种能量传递效率计算，则从牛体内流入蜣螂体内的能量传递效率，以及牛的同化量转变为蜣螂的同化量分别为 A、0，1kg B、10%,1kg C、10%,2kg D、0,0kg16、在一个玻璃容器内，装入一

23、定量的符合小球藻生活的营养液，接种少量的小球藻，每隔一段时间测定小球藻的个数数量，绘制成曲线，如右图所示，下图中能正确表示小球藻种群数量增长率随时间变化趋势的曲线图是17、右图是生态系统碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答：（1）此生态系统的能量流动是从 固定太阳能开始的。（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的流动是以 形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。 （3）图中DC过程是通过 作用实现的，CD过程是通过 作用实现的，CB过程是通过 作用实现的。 （4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。 （5）碳循环始终与 结合在一起

24、。18、图中是温带落叶林中食物网的一部分示意图，请回答： （1）在这个生态系统的食物网中包括有 条食物链。（2）该食物网中最长的食物链有 个营养级。狼获得最多能量的食物链是 。（3）属于三级消费者的动物有 ，处在第三营养级的动物有 。（4）占有不同营养级的动物有 。 （5）兔与鼠的关系属于 ，红狐和狼的关系属于 。 （6）此图若添加 ，可构成较完整的生物群落，再加上 就可构成一个生态系统。 （7）由于人们连续围猎狼和臭鼬，结果草原植被受到破坏，其原因是 。 （8）停止围猎，几年后，狼和臭鼬重新大量繁殖，其原因是 。这个生态系统恢复原来的状态说明生态系统具有 能力。20、环境污染对植物的生长发育

25、有不同程度的影响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。 （1）一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表被测植物平均受害面积（%）气孔气孔密度（个/mm2）每个气孔面积（mm2）甲植物13.5218272乙植物33.4162426丙植物57.7136556该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈 关系，和每个气孔的面积呈 关系。 在SO2污染严重的地区，最好选择表中 植物为行道树种。 （2）工业生产中产生的SO2是酸雨（pH5.6形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作用。实验过程如下图所示（除图中特别说明的外，其他条件、乙均相同）：实验结果表明，“酸雨”使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明“酸雨”对植物的生长发育有影响。参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设计实验，探究2种不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。探究的问题：不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。 作出的假设： 。 实验步骤（简要叙述）： 实验预期结果与分析（实验预期结果多种多样，写出其中3种并加以分析）