黄金档高考生物冲刺秘籍第六讲生物与环境专题.docx

1、黄金档高考生物冲刺秘籍第六讲生物与环境专题专题六 生物与环境专题一、高考展望 生态与环境的问题是当今世界备受关注的问题，近几年高考把这部分内容作为命题重点也在情理之中。考生在复习本专题时，内容较多，命题点也较多，但归纳起来，应注意以下几个方面： （1）基本概念和基本原理 本专题知识涉及的基本概念和基本原理较多，高考中往往会以选择题的形式考查考生对它们的理解。种群及其特征、群落、生态系统、竞争、捕食、寄生、生态系统的稳定性、自动调节能力等概念、生态系统中能量流动和物质循环的基本原理、生物的种内和种间关系原理、生态系统稳定性的原理等都是当前命题的热点。 （2）图、表的识别和分析 图、表中蕴含着大量

2、的信息，考生能从图、表中获取有效信息，这是高考的基本要求之一。本专题知识涉及图、表的内容很多，如互利共生、寄生、竞争、捕食等四种种间关系图、种群的数量变化曲线、能量流动和物质循环的图解、食物链和食物网的关系图、非生物因素与生物关系的数据表格等，这些在近几年的高考中出现的频率较高。（3）实验及实验设计由于生物与环境与人类关系非常密切，可以探究的内容很多，如温度、光照、水对生物的影响，种群密度调查，生态农业模型的设计与分析等，都可用以考查实验设计、分析、操作等能力，因此应关注相关的知识和实验设计的基本内容。二、知识网络构建 以“个体种群群落生态系统生物圈”为主线构建生物与环境的“中心”知识网络，以

3、该网络为内核，构建与其关系密切的包括代谢等主要专题在内的“外延”知识网络（学科内综合将关系密切的细胞的物质与结构、光合作用、细胞呼吸、能量代谢、代谢类型、生物固氮微生物与发酵等其它专题与生物与环境专题相互联系）。目的是强化知识的融会贯通，奠定能力培养的基础。三、主要内容解释（一）生态因素1、生态因素的综合作用、主导作用每一生态因素都是在与其他的因素的相互影响、相互制约中起作用的，任何一个因素的变化都会在不同程度上引起其他因素的变化。如光强度的变化必然会引起大气和土壤温度的改变。同时，每一生物每时每刻又都同时受多种生态因素的影响，这些就是生态因素的综合作用。事物的另一方面，对生物起作用的各种生态

4、因素是非等价的，其中必有12个是起主导作用的。如对陆生植物来说，水分影响其分布，而对水生植物分布起主要作用的则是光照。2、注意与相关知识的具体联系进行与前面学过的相关内容“外交式”的罗列，明确跨章节联系，目的是温故的基础上而知新。（）光影响植物：与第三章的光合作用的联系有光照时间长短及强度影响光合作用；光的不同波长影响色素吸收光；知道光合作用的应用（提高农作物产量的管理措施）等等。（）光影响动物：光影响动物的行为体现了生物的应激性；光影响动物繁殖（行为）与第四章的动物行为与调节中的反射调节知识有联系。（）温度影响生物：这个方面可以联系到温度对酶的影响。（）水对生物的影响：联系植物水分吸收、细胞

5、中的水的作用等知识。土壤中水分过多导致氧气减少，进而影响呼吸，这也同样联系到了新陈代谢内容。（）生物因素中涉及了与代谢类型有关的内容。（）实验及能力方面：通过课文中的小字银灰狐和黑鼬实验内容，介绍了生态学实验研究方法与思想。通过课外科技活动强化了分组对照实验方法。可以说这些都是前面实验思想与方法的延续和提高。（二）种群和生物群落、如何正确理解和判断种群种群是物种存在的基本单位、是生物繁殖的基本单位、是生物进化的基本单位，也是生态学研究的重要单位。种群是指一定空间和时间内，同种生物个体的总和。同一种群内的个体具有传粉、交配和繁殖的机会，也就是说种群是物种存在和繁殖的基本单位。种群内的基因频率改变

6、导致了生物的进化，所以种群是进化的基本单位。种群的个体相互不是孤立存在的，而是通过种内关系（既有互助也有斗争，但都利于种群延续）组成了一个有机的整体，所以种群也是生态学研究的重要单位。种群具有个体不具备的特征：种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等，种群与个体的关系就是一个整体与部分的关系。由个体到种群是一个质的飞跃，种群即是视野的宏观化，更是一个客观存在。种群是建立在种内关系上的。缺乏种内关系的生物群体不构成种群。一个湖泊中的全部雄鲤鱼这个群体，因为是个体的简单相加而不叫种群，它所缺乏的就是建立在种内关系上的密度、出生率等种群特征。、“”型曲线中的、增长率和数量增长速率三个单位分析公

7、式Nt=N0t。N0表示起始数量，表示相邻两年（生物的两代）种群数量的倍数，t表示年数或生物的繁殖代数。N1/N0；增长率(N1-N0)/N0*100%(-1)*100%。所以可以看出，与增长率是即有联系又有区别的两个单位，同学们注意区分。另外，同学们可能会从横轴为时间、纵轴为种群数量的坐标系中的“”型曲线中来寻找上面的两个值，这时就要注意与上述两个单位有区别的第三个单位种群增长速率（单位时间内种群数量变化率），种群增长速率就是“”型曲线上通过每一点的切线斜率，斜率是变化着的。“”型曲线中种群数量为K2时斜率最大，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

8、获得的量最大。当过度猎取导致种群数量小于K/2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。、种群数量变化的分析（）种群特征与数量：出生率、死亡率、迁入和迁出是影响种群密度的直接因素，决定种群的数量变化；性别比例和年龄组成是影响种群密度的间接因素，为种群数量变动提供信息。性别比例在一定程度上影响种群密度，年龄组成决定与预测种群数量的变化趋势（如上图）。（）生态因素与数量：种群数量也受非生物因素和生物因素的影响（联系前面内容了）。其中有的作用强度与种群密度无关，我们叫它们为非密度制约因素。例如，风、雨、雪、气温都会对种群数量的变化产生影响，但是影响的大小是与种群密度无关

9、的。而另一些因素的作用是随种群密度而变化的，这种因素称为密度制约因素。例如，传染病在密度大的种群中更容易传播，因而对种群数量的影响就大。又如，种内斗争在密度大的种群中更加剧烈，对种群数量的影响也就更大。、种群密度的取样调查（）种群密度取样调查中的两个概念样方：从研究对象的总体中,抽取出来的部分个体的集合,就叫做样方。样方也叫做样本。随机取样：在抽样时,如果总体中每一个个体被抽选的机会均等,且每一个个体被选与其他个体间无任何牵连,这样就满足了随机性, 叫做随机取样。随机取样不允许掺入任何主观性。（）植物种群密度的取样调查实施步骤确定调查对象选择调查地段符合随机取样原则确定样方设计计数记录表实地计

10、数记录计算密度。（）动物种群密度调查方法(主要是采用标志重捕法)在标志重捕法中,操作中应注意以下几点：标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害。标志不能过分醒目，以防可能改变与捕食者之间的关系。标志符号必须能够维持一定的时间,在调查研究期间不能消失。调查期间没有大规模迁出和迁入，没有外界因素的强烈干扰。相关计算、本节知识与其它相关知识的联系（）理解种群概念与涉及进化的内容统一起来。前面学习过“种群是生物进化的基本单位”，“种群是生物繁殖的基本单位”，从生态学角度讲种群也是生态学研究中的一个单位。（）理解种群数量的变化规律与生态因素内容统一起来。“

11、型曲线”、“型曲线”变化原因的分析涉及到了许多生态因素的作用，如气候因素、食物因素均属于生态因素。这样将本章的第一节、第二节知识有机整合。（）理解种群通过直接或间接关系形成群落与生物因素、新陈代谢等知识统一起来。群落中，属于种群间直接关系的具体内容其实就是前面所学习的种间关系（共生、寄生、竞争和捕食）。而群落中种群间间接关系的认识需要通过代谢来理解，如乔木对灌木的光的影响、动植物的枯枝、尸体对土壤中各种微生物的营养的影响等等。（）该节内容涉及到数学等相关学科的有以下方面： 许多种不同的单位：密度，出生率、死亡率，倍数，增长率。 该节中还出现了许多曲线。 生物种群密度调查中的计算。 指数函数等等

12、。这就要求加强与相关学科的联系。（）联系“微生物的增长曲线规律”。（三）生态系统1、生物群落中的“三大功能类群”作用及范围的认识生产者、消费者和分解者是生态系统中三大功能类群，分别担负着生产、消费和分解作用。（）生产者：生产者是生态系统中唯一能把非生物的物质和能量转变成生物体内的物质和能量的成分。生产者是是生态系统存在的前提，生态系统中的主要成分是生产者。生产者全是自养型生物，能将无机物制造成有机物，包括绿色植物和自养的微生物。（）消费者：消费者直接或间接以绿色植物为食，这也是它对生产者的依赖的一面；同时，消费者也会在生态系统中作出它应有的贡献：消费者利于生产者的传粉受精、种子传播；消费者在由

13、生产者到分解者的分解过程中，起到了促进分解的作用。没有消费者的摄食、消化，也不利于分解者的分解作用，增加了分解者的负担。所以消费者也是生态系统中不可缺少的成分之一。消费者与分解者一样都是异养型生物。但消费者主要指动物，还包括非光合作用的植物，如菟丝子这种寄生物（萌发后幼苗暂时能进行光合作用，合成少量的有机营养物）。消费者与分解者的区分还表现在消费者可区分为初级消费者、次级消费者和三级消费者。某些寄生微生物从活的机体中吸取营养，在生态系统中扮演着“小型消费者”的角色。（）分解者：理解分解者，重点落在它的作用方面，它把复杂的动植物残体分解为简单的化合物，并再归还到无机环境中去，以利于生产者的再利用

14、。从这一点看，如果没有分解者，动植物的残体将堆积如山。分解者是指营腐生的生物。主要包括营腐生的细菌或真菌，不过，分解者还包括一些腐食动物，如蚯蚓、蜣螂、原生动物等，它们也能将土壤中的有机物分解。2、食物链（网）中各营养级生物数量变动某一营养级生物的数量变动因营养关系的原因，也就导致其它生物的数量的变动。（）处于食物链的第一营养级生物减少的情况：第一营养级生物数量减少会导致其它生物都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级生物是其它生物直接或间接的食物来源。（）“天敌”减少的情况：“天敌”减少，则被食者数量增加。但随着增加，种内斗争加剧，种群密度还要下降，直到趋于稳定，但结果比原来数量要增加。（）“

15、中间”营养级生物减少的情况：举例说明这种情况，如下图所示食物网中，青蛙突然减少，则以它为食的蛇将也减少，鹰就要过多地吃兔和鸟，从而导致兔、鸟减少。但因为鹰不只吃蛇一种生物，它可依靠其它食物来源来维持数量基本不变。3、能量流动过程剖析（）能量的输入：生产者通过光合作用（也包括化能合成作用）固定太阳能的过程。（）能量的传递方向：每一营养级中能量传递去向如右图所示（最高营养级的个别方向除外）：（）传递效率：约为1020。在解决涉及有关能量计算问题时，具体规律如下：（）最终以热能形式散失。光能生物体（生产者、消费者和分解者）内的化学能热能（）能量多级利用：多级利用是使生态系统中的物质和能量分层次多级别

16、利用，使生产一种产品时产生的有机废物，成为另一种产品的投入，使废物资源化，从而提高了能量的转化效率。根据生态系统的能量流动规律，要提高对能量的利用率，我们可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：尽量缩短食物链；充分地利用生产者；充分利用分解者，如利用秸秆培育使用菌；利用植物残体生产沼气等。4、碳循环内容包括（）碳循环形式（二氧化碳）；（）碳在自然界中的存在形式（二氧化碳和碳酸盐等）；（）碳在生物体内的存在形式（含碳有机物）；（）碳进入生物群落的途径（光合作用、化能合成作用）；（）碳在生物群落中的传递途径；（）碳从生物群落回到大气的途径；（）碳循环的动力（能量的驱动）（）特点（具有全球性、反复循环利

17、用）；（）全球性的环境问题（温室效应等）（10）碳、硫、氮循环过程图解比较：5、抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系（）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的区别：项目干扰因素强度生态系统的稳定状态生态系统稳定性表现抵抗力稳定性小没有改变保持恢复力稳定性大遭到破坏恢复（）抵抗力稳定性与恢复力稳定性的联系：两者是同时存在的，共同构成了生态系统的总稳定性。两者之间往往存在着相反的关系（如图所示）。（3）生态系统稳态的维持：生态系统稳态的维持存在着反馈。当生态系统中的某一成分发生变化的时候，它必然会引起其它成分发生一系列的变化，这些变化反过来又会影响最初发生变化的那种成分，这个过程就称为反馈。反馈分为负反馈和正反

18、馈两种（如图所示）。6、与其它专题知识的联系（）生态系统内部知识之间具有密切的联系，食物链（网）是能量流动、物质循环的渠道，能量流动与物质循环同时进行、相互依存，生态系统稳定性建立在生态系统的结构与功能基础上等等。（）与生态因素、种群和群落等知识前后浑然一体。（）组成生物体的、等主要元素参与生态系统的物质循环。（）象前面的生态因素、种群等知识与代谢知识紧密联系一样，生态系统的结构知识也同样如此。（）联系硫循环、氮循环等其它知识。（四）人与生物圈、图解生物圈的形成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。如下面的图1、2、3：围绕生物圈的叙述总结如下：（1） 生物生存场所：大气圈的底

19、部、水圈的全部和岩石圈的上部。（2） 地球上由生物和它们生活环境所组成的环绕地球表面的圈层。（3） 生物圈就是地球上全部生物和它们的无机环境的总和。（4） 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。（5） 生物圈是地球上生物与环境共同进化的产物。（6） 生物圈是生物与无机环境相互作用而形成的统一整体。（7） 生物圈是地球上最大的生态系统。2、生态系统的稳定性与生物圈稳态的自我维持的比较生态系统的稳定生物圈的稳态内容生态系统结构和功能保持相对稳定生物圈结构和功能长期维持相对稳定的状态原因（）能量角度：源源不断地太阳能供应是维持生物圈正常的动力，是能量基础。（）物质角度：生物圈物质上自

20、给自足是其物质基础（三级结构构成了生物与无机环境间的完整回路）。（）多层次的自我调节能力。联系（1） 生物圈稳态是以生态系统的结构、功能和稳定性为基础的。（2） 两者是从属关系，即整体与局部的关系。（3） 两者都有一定的限度。（4） 人类的活动要提高生态系统的稳定性，应维持生物圈的稳态。（五）特别提示、学习这部分知识注意锻炼一些思维方法（）分析方法：例如，通过分析，生态系统分为具有一定内在关系的四个方面。这个整体部分的分析过程，可以锻炼学生对知识的整体把握，便于形成网络。（）综合方法：通过将具有密切关系的部分整体角度考虑，就会形成一个全面的认识和理解，这样的过程就是综合过程。通过分析可以更加细

21、致地认识事物，而通过综合可以更为准确地把握事物的本质。例如，学习生态系统的成分，通过分析、综合，其实也是巩固并加深对生态系统概念的理解。（）联系地看问题：事物之间都有着这样或那样的联系。我们学习的这部分知识也很明显地体现了这一点。例如，食物链之间的交叉联系、营养级间数量因果变化的联系、生态学知识与代谢等知识的联系等等。与联系相反的倾向是孤立地看问题，这容易导致以偏概全，不易把握事物本质。（）注意具有联系的方面之间的制约作用，例如，各营养级数量变动的分析以及生物圈稳态的分析。（）还要注意理论联系实际。、重视实验分析和设计等内容，近年不同程度地出现了这个方面的考查。、注重运用生态学知识分析、解释和

22、解决许多的社会热点、焦点问题，例如，生态农业、生物多样性保护、可持续发展、西部开发、温室效应等。、该专题的命题常采用图表形式，强调图文转换，解决此类试题时，要能在理解图表信息基础上正确地描述，同时运用有关生态学理论进行分析解答。常见有种间关系图解、种群数量增长曲线、食物链（网）示意图、能量流动和物质循环图解以及实验数据表格等。四、经典例题分析题型生态因素综合题例1（2005全国卷）拟谷盗是危害粮食的一类昆虫，现将甲、乙两种拟谷盗等量混养在不同环境条件下的同种面粉中。培养一段时间后，分别统计两种拟谷盗种群的数量（以两种拟谷盗数量总和为100），结果如下表：根据上表数据，在下面提供的坐标中绘制湿冷

23、、干温条件下拟谷盗数量百分比的柱形图。环境条件甲拟谷盗乙拟谷盗湿热1000干热1090湿温8614干温1387湿冷3169干冷0100甲拟谷盗与乙拟谷盗两个种群之间的关系为 。在本实验中，引起两种拟谷盗种群数量变化的非生物因素是 。从实验中可看出，在同一环境条件下两种拟谷盗种群的数量变化不同，表明物种的 因素起重要作用。答案 如图 竞争 温度和湿度 遗传解析 该题考查了生态因素的有关知识和画柱形图的能力。画柱形图只需根据表中数据即可画出，但要注意题中只需画出湿冷、干温2种条件下的柱形图。由拟谷盗是危害粮食的一类昆虫，它们均以粮食或面粉为食，可知甲拟谷盗与乙拟谷盗两个种群之间的关系为竞争。通过表

24、格环境条件分析，引起两种拟谷盗种群数量变化的非生物因素是温度和湿度。在同一环境条件下两种拟谷盗种群的数量变化不同，表明物种的遗传因素起重要作用。题型2种群和生物群落综合题例2 （2005上海）右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、乙答案 A解析 本题考查生态因素对生物的影响以及影响种群数量的因素的分析。叶蜂产卵于叶上，易受环境因素的影响，也易被其它生物捕食，存活率最低，为甲曲线；泥蜂贮存其它昆虫的幼虫为子代的食物，因食物的多少受到其他生态因素的制约，

25、但贮存的食物对幼虫的存活有利，所以开始是泥蜂的存活率也较低，但之后要比叶蜂高，为乙曲线；蜜蜂是自身制造食物，幼虫由工蜂直接喂养，存活率较高，为丙曲线。例3 下左图表示某种鼠迁入新的环境后增长率随时间的变化曲线，请分析回答：（1）下图中能反映鼠种群数量变化的曲线是 （2）对该鼠的种群密度的调查，在一定范围内，t2时进行第一次捕获并标志25只，在t3时进行第二次捕捉，共捕获未标志的30只，标志的10只，该鼠的种群数量应为（ ）A 大于100只 B 等于100只 C 小于100只 D 约为75只（3）该鼠在t3时期后,种群数量不再增长的主要原因是 ；（4）在t2时该种群的年龄组成最可能为 ，判断的根

26、据是 。答案 （1）B （2）A （3）种内斗争加剧，捕食者数量增加（4）增长型 种群幼年个体多，种群密度越来越大解析 第（1）小题考查种群数量的变化曲线，根据种群的增长率可见，在t1t2期间，种群增长率在不断增加，可以推断种群数量将快速增加；在t2t3期间，种群增长率逐步下降，种群数量增长的速度将逐步减慢；在t3后，由于种群增长率为0，种群数量保持相对平衡，综合分析曲线B符合。第（2）小题考查种群密度的调查方法标志重捕法，关键要明确标志重捕法的前提是在两次捕获期间没有个体的出生和死亡、没有迁入和迁出等，按照标志重捕法，设该鼠的种群数量大约为N，则N：25=（30+10）：10，N为100只，

27、但在本题的具体环境中，在t2时，种群增长率最高，则实际种群数量应大于理论值。第（3）小题考查学生对种群增长的“S”形曲线的理解，当种群在一个有限的环境中，种内斗争加剧，捕食者数量增加，从而使种群数量的增长率下降，当种群数量达到环境条件的最大值时，种群数量将停止增长。第（4）小题结合具体实际考查种群特征。例4 （2005全国卷）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 （B ） 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 该题是以种群生长曲线为基

28、础联系实际的应用题。被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，可使鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，该点在S型曲线上斜率最大，即代表种群增长量最大。它既不代表最大种群数量，也未达到环境所允许的最大种群数量（K）。例5 调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32头，将捕获的鼠经标记后在原地释放。数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获30头，其中有上次标记过的个体10头。请回答下列问题：（1）若该地区田鼠种群个体总数为N，则N=_头。（2）要使上面所计算的种群个体总数和实际相符，理论上在调查期必须满足的条件是 。 A有较多个体迁出调查区 B

29、调查区内没有较多个体死亡 C调查区内没有较多个体出生 D有较多个体迁入调查区（3）调查甲、乙两草原所捕获鼠的月龄，它们的月龄构成如图。据图分析, 草原的田鼠种群属于 型，可以预测，该草原鼠害将会严重，必须做好防治准备工作。（4）若某种群有成鼠a头(计算时作为亲代)，每头雌鼠一生产仔16头，各代雌雄性别比例均为1：1，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，则从理论上计算，第n代产生的子代数为 头。 A a 8 n-1 B a 8 n+1 C a8 n D a 8 n-2（5）若将雌雄成鼠各若干头，放在大小一定的笼内饲养，让它们交配繁殖，且供给足够的饵料和水，则笼内鼠数变化和饲养时间之间的

30、关系，应为右图中的曲线 。答案（1）96 （2）BC （3）甲；增长型 （4）C （5）C解析 该题是以草原田鼠种群为例，考查有关种群的一系列知识。（1）根据计算公式：N：ab：c可得该区田鼠种群个体总数为96只。 （2）影响种群数量变动的因素有出生率、死亡率和迁入、迁出的个体数量，就题目提出的问题，必须满足的条件是调查区内没有较多的个体出生或死亡，没有大规模的迁入和迁出。 （3）根据种群年龄组成的三种类型，可以看出：乙图为稳定型，甲图为增长型。（4）一对鼠产仔代数与产仔数可表示如下：代数1234子代数161681688168n-1亲代成鼠数为a，只有雌鼠(1/2a)产仔，所以第n代产生的子代数为：1/2a2 8na 8n。 （5）在大小一定的空间范围内(笼内)饲养成鼠，开始时(4个月内)由于食物充足和空间等条件优越，鼠的曲线表现出迅速增长，当达到一定的数量后，由于条件的限制(主要是空间)，数鼠的数量不再继续增加，维持在一个相对稳定的水平。本题最易错的是第(4)小题，该题为数学计算题，可依据相关的数学推理法求解。需要注意的是，计算时一定要将子代数16要平分，即换算为雌性个体数，然后依据几何级数运算方法进行即可。题型3生态系统综合题例6 “一山不容二虎”本是一句成语。如果把这一句话当作是一个生物学事实，我们可用生物学观点对其进行多方面分析。请回答