1、第9单元 生物与环境,-2-,1.种群的特征包括种群数量特征和种群空间特征。种群密度是种群最基本的数量特征,出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群的大小,年龄结构和性别比例也能影响种群的大小。 2.几种调查方法:估算植物种群密度的常用方法为样方法(五点取样法和等距取样法);动物种群密度的调查方法为标志重捕法;大型土壤动物的调查方法为取样器取样法。 3.在理想条件下,种群数量增长的曲线呈“J”型,种群增长率保持不变。在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量,又称K值。K值不是定值,K值的大小与食物、生存空间、天敌数量等环境条件有关。,-3-,4.群落的特征包括物
2、种组成、种间关系和空间结构以及群落的演替。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生等。群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。群落的水平结构与地形变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度、生物自身生长特点,以及人与动物的影响等因素有关。 5.群落的演替包括初生演替和次生演替。人类活动会改变群落演替的速度和方向。群落演替的结果是使物种丰富度变大,群落结构越来越复杂,稳定性越来越高。 6.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构两方面。生态系统的组成成分有非生物成分、生产者、消费者、分解者,其中生产者为自养生物,消费者和分解者为异养生物。食物链和食
3、物网是生态系统的营养结构,是物质循环和能量流动的渠道。,-4-,7.能量的源头太阳光能;起点生产者固定的太阳能;总能量生产者固定太阳能的总量;渠道食物链和食物网;流动形式:有机物中的化学能;能量转化:太阳能有机物中的化学能热能(最终散失);特点单向流动和逐级递减;相邻营养级之间的传递效率为10%20%。 8.物质循环的特点:组成生物体的元素在无机环境与生物群落之间循环往复,具有全球性。 碳循环:碳在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式存在,在生物群落中以含碳有机物的形式存在。在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环。,-5-,9.生态系统中信息的种类:物理信息(如光、声、温度、湿度、磁力等);化
4、学信息(如狗的尿液、昆虫的性外激素等);行为信息(如孔雀开屏等)。信息来源为生物或无机环境。生命活动的正常进行、生物种群的繁衍以及生物种间关系的调节都离不开信息传递。 10.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。一般来说,生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高。因此,可以通过适当增加生物的种类来提高生态系统的抵抗力稳定性。 11.生态农业的原理:能量的多级利用和物质的循环再生,提高能量的利用效率,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。,-6-,12.全球性的环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海
5、洋污染和生物多样性锐减。 13.生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性的价值分为潜在价值、间接价值和直接价值。,-7-,1.对种群数量变化曲线理解不透 (1)种群数量变化与种群数量增长 种群数量变化包括增长、波动和下降等,“J”型曲线和“S”型曲线研究的只是种群数量的增长。 (2)对“”的理解 Nt=N0t,代表该种群数量是前一年种群数量的倍数,不是增长率。 (3)K值不是一成不变的 K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;反之,K值会上升。,-8-,(4)种群增长率和增长速率的区别 种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例,通常用百分
6、比表示。 增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。在坐标图上可用某时间内对应曲线的斜率表示,斜率大则增长速率快。 在“J”型曲线中,种群增长率基本不变,增长速率逐渐增大;在“S”型曲线中,种群增长率逐渐减小,增长速率先增大后减小。,-9-,2.对种间关系的概念把握不准 (1)竞争和捕食的区别 竞争是两种或两种以上的生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争,并不以直接获得食物为目的。 捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存。以下情况不属于捕食:一种生物以非生物为食,如牛饮水;一种生物以同种的幼体为食,如鲈鱼以本种的幼鱼为食,这属于种内斗争。 (2)
7、寄生与腐生的区别 寄生是从活的生物体内获得营养物质;腐生是从死的生物体内获得营养物质。 (3)种内斗争与竞争的区别 简记为:“同斗争”,“异竞争”。“同斗争”:同种生物争夺资源和空间是种内斗争,如公羚羊争夺配偶。“异竞争”:不同生物争夺资源和空间是竞争,如水稻和稗草争夺阳光。,-10-,3.对群落演替的种类及过程界定不清 (1)演替过程中一个群落取代另一个群落,是一种“优势取代”而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。 (2)任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段,这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。此时物种与环境之间高度协调,能量和物质
8、的利用率高,生态系统抵抗力稳定性也高。 (3)决定群落演替的根本原因存在于群落内部。群落之外的环境条件,诸如气候、地貌、土壤和火等,常可成为引起演替的重要条件。,-11-,4.不能准确界定生态系统的成分 (1)判断是否为生产者的依据是是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者。 (2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词,植物、微生物都有可能成为消费者。 (3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残枝败叶等转变成无机物,即是否营腐生生活。,-12-,5.对生态系统能量流动的概念及过程辨析不清 (1)能量流动中的两个比较 生态系统中同化量和摄入量的比较 同化量为每一营养级通过摄食
9、并转化成自身有机物的能量,摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。消费者产生的粪便中的能量,不属于该营养级同化的能量,而是属于上一营养级同化的能量。 能量传递效率与能量利用效率的比较 a.能量传递效率:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,若以“营养级”为单位,能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%20%。 b.能量利用效率:流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,因此食物链越短,能量利用效率越高。,-13-,(2)生态系统能量流动过程分析 生态系统的能量流动不单指能量的输入和输出过程,还包括能量的传递和转化过程。
10、 散失的热能不可以被生产者固定再次进入生态系统,故能量流动单向不循环。 有些分解者可为消费者提供能量,如人吃蘑菇,鸡吃蚯蚓等,但分解者不可为生产者提供能量。,-14-,6.对生态系统的两种稳定性界定不清 (1)抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关。 在某些特殊生态系统中,抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低,如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。 (2)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断 某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其恢复过程应为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。,-15-,7.对生物多样性及
11、其保护的相关概念辨析不清 (1)区分就地保护与易地保护 就地保护除了保护区域内的物种,还应保护相应的生态环境,而在物种生存的环境遭到破坏,不再适于物种生存后,就只能实行易地保护。 (2)生物多样性的直接价值与间接价值的作用大小 生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值,如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。,-16-,1.可用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化。( ) 2.年龄组成可以预测种群的发展趋势,性别比例可直接影响种群的出生率。( ) 3.种群的“S”型增长和“J”型增长主要是由环境条件决定的。(
12、 ) 4.演替过程中群落的物种组成和优势物种发生变化。( ) 5.次生演替的速度比初生演替的速度快。( ) 6.谚语“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是竞争。( ) 7.我国南方热带雨林中分解者的代谢活动比北方森林中的弱。( ) 8.直接以低营养级的生物为食将提高能量传递效率。( ) 9.虎等大型肉食动物容易成为濒危物种,可用生态系统中的能量流动规律进行合理分析。( ),-17-,10.假设将水稻田里的杂草全部清除掉,稻田生态系统中能量流动的营养级数减少。 ( ) 11.生产者固定的能量一定是太阳能。( ) 12.用标志重捕法调查某动物的种群密度时,由于被标记动物经过一次捕捉,被再次重捕的概
13、率减小,由此将会导致被调查的种群的数量较实际值偏小。( ) 13.在种群的“S”型增长曲线中,达到K/2时种群的增长速率最大,达到K值时种群的增长速率为0。( ) 14.一座高山从山脚向山顶依次分布着阔叶林、针叶林、灌木林、草甸等群落,这是群落的垂直结构。( ) 15.一个森林中的所有动物与植物构成了这个森林的生物群落。( ),-18-,16.食物链与食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环与能量流动就是沿着这种渠道进行的。( ) 17.在生态系统中,生产者由自养型生物构成,一定位于第一营养级。( ) 18.在捕食食物链中,食物链的起点总是生产者,占据最高营养级的是不被其他动物捕食的动物
14、。( ) 19.食物链纵横交错形成的复杂营养关系就是食物网,食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。( ) 20.食物链一般不超过五个营养级,原因是能量流动具有逐级递减的特点。( ) 21.生态系统的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性也就越强。( ),-19-,22.发展生态农业,实现物质与能量的循环利用,是实现人与自然和谐发展的一项合理措施。( ) 23.对任何一个自然生态系统而言,物质可以被生物群落反复利用而不依赖于系统外的供应,但能量是逐级递减的,且是单向流动不循环的,必须从系统外获得。( ) 24.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础。(
15、 ) 25.全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减等。( ),-20-,26.生物多样性有着三个方面的价值。对人类有食用、药用和工业原料等实际意义以及对生态系统的重要调节功能属于生物多样性的直接价值。( ) 27.在一条食物链中,由低营养级到高营养级推算,前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”,而“数量”可能出现反例。( ) 28.对于捕食链来说,第一营养级一定是生产者,分解者一定不占营养级,无机成分也一定不占营养级。( ) 29.在生态系统中,生产者不一定是植物,消费者不一定是动物,分解者不一定是微生物。( ),-
16、21-,1.(2018山西山大附中月考)如图为研究者构建的某地区“捕食者猎物”模型(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势),下列叙述错误的是 ( )A.该模型可以反映捕食者和猎物的种群数量变化 B.N2最可能代表猎物种群的环境容纳量 C.P3代表了捕食者种群的环境容纳量 D.曲线变化趋势反映了生态系统的负反馈调节,答案,解析,-22-,2.(2018湖南三湘名校教育联盟第一次大联考)下列关于种群和群落的研究方法的分析,正确的是( ) A.单子叶植物、蚜虫、跳蝻等生物的种群密度都不适合采用样方法进行调查 B.经过一次捕捉的动物更难被重捕到,会导致标志重捕法计算出的结果偏小 C.对于蚂蚁等趋糖性的昆虫
17、,可以使用糖水诱捕的方法来调查其种群密度 D.密闭培养瓶中酵母菌的数量会呈“S”型增长,最终长期稳定在K值附近,答案,解析,-23-,3.如图a、b表示种群在不同条件下的增长曲线,c为b曲线对应的种群增长速率。下列叙述错误的是( )A.在自然界中不可能存在类似a曲线表示的种群增长情况 B.在t时刻b曲线对应的种群数量大小为环境容纳量的一半,即K/2 C.b曲线表示种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约 D.c曲线表示的种群增长规律可用于指导渔业捕捞等,答案,解析,-24-,4.某山坡25年前因发生火灾而焚毁所有树木等植被,一科研小组对该区域灾后演替出的几种主要树种不同树龄的株数进行调查,结果
18、如表所示。结合所学知识,分析下列说法不正确的是( ),-25-,A.山坡上的所有树、分解者、消费者和非生物的物质与能量不能组成一个生态系统 B.若以大树(树龄5)的数量作为森林中树种优势度的指标,则优势度最高的是赤杨 C.该森林群落在垂直结构上没有分层现象 D.该山坡发生火灾后发生的演替属于次生演替,物种丰富度逐渐升高,答案,解析,-26-,5.(2018江西赣州信丰月考)南方某地的常绿阔叶林因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。如表为恢复过程依次更替的群落类型及其植物组成,下列说法错误的是( ),-27-,A.该地常绿阔叶林恢复过程中,群落演替的类型为次生演替
19、 B.与针叶林相比,草丛中的动物分层现象较为简单,丰富度低 C.该地能恢复到第4阶段,说明人类活动未影响自然演替的速度和方向 D.常绿阔叶林得以恢复与土壤条件、植物的种子等的保留有关,答案,解析,-28-,6.下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述,正确的是( ) A.使用粪便作肥料,其能量可以流向植物,实现了对能量的多级利用 B.一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中约有10%20%的能量流入狼的体内 C.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的 D.食物链中初级消费者数量越多,次级消费者能够获得的能量一定就越少,答案,解析,-29-,7.下列信息的传递中,与其他三种不属于同
20、一类型的是( ) A.小囊虫在发现榆、松等可寄生植物后,会发出聚集信息素,召唤同类来共同取食 B.榆树通过分泌一种化学物质,与栎树产生相互拮抗的现象 C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊 D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别,答案,解析,-30-,8.某水库存在一条由甲、乙、丙三种生物组成的食物链,如图表示三种生物在水库中不同深度的分布状况。下列说法正确的是( )A.甲、乙、丙一起可以构成一个生物群落 B.甲的光合作用能推动物质和能量的循环 C.影响甲分布的物理信息主要来源于无机环境 D.丙与乙之间的个体数量比值就是能量传递效率,答案,解析,-31-,9.(2018四川宜宾第
21、二次诊断)某生态学家在一弃耕地的紫茎泽兰入侵区,开展轻度、中度、重度入侵群落的植物多样性调查,结果如图所示。请回答下列问题。(1)据图可知,在410月时段,重度入侵区植物物种数变化最小,其原因是 。 (2)调查结果也说明外来物种的入侵 (填“能”或“不能”)改变群落演替的速度和方向,弃耕地群落的形成是 的结果。,-32-,(3)入侵区的紫茎泽兰与其他植物之间主要构成 关系。紫茎泽兰分泌的某些化学物质能抑制其他植物的生长,同时也能引起大量动物的躲避或拒食;可见,信息能够调节生物的 。 (4)有人发现,黑麦草能抑制紫茎泽兰的生长。为研究其抑制机制,进行如下实验。请根据以上实验过程,分析本实验的研究
22、目的是 。,-33-,答案 (1)重度入侵区已形成以紫茎泽兰为优势种的稳定群落(该群落中紫茎泽兰已占绝对优势),所以该入侵区植物物种数变化最小 (2)能 次生演替 (3)竞争 种间关系 (4)探究黑麦草根部是否分泌某种抑制紫茎泽兰幼苗生长的化学物质,-34-,解析 (1)据图分析可知,随紫茎泽兰入侵程度的增加物种丰富度减小,重度入侵区因为已经形成以紫茎泽兰为优势的稳定群落,故植物物种数变化较小。 (2)题图结果说明外来物种的入侵能改变群落演替的速度和方向;弃耕地群落的形成是次生演替的结果。 (3)紫茎泽兰与本地植物都属于生产者,它们之间构成竞争关系;紫茎泽兰能分泌化学物抑制其他植物,同时能引起
23、昆虫和动物拒食,说明信息能够调节生物的种间关系。 (4)根据表格分析,实验设计为:取一定量培养过黑麦草的营养液,加入用于培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液中作为实验组,对照组加入等量的培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液,因此该实验的目的是探究黑麦草根部是否分泌抑制紫茎泽兰生长的化学物质。,-35-,10.如图为某一湖泊生态系统结构图,据图回答下列问题。(1)图中“X”代表的生态系统成分是 ,该生态系统的营养级个数为 。,-36-,(2)若生产者主要为个体小、繁殖快、寿命短的浮游植物,根据某一时刻各营养级的生物量(干重)绘制成生物量金字塔图,则该图应为 (填“正”或“倒”)金字塔形。若湖泊中的藻类大量繁殖而
24、暴发水华,导致环境恶化。该生态系统中CO2出现先减少后增加的变化,请分析CO2变化的主要原因: 。 (3)若次级消费者同化作用固定的能量为65 J/(cm2a),则三级消费者同化作用固定的能量范围一般为 。 (4)食物链上相邻营养级物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量有用信息,以进行捕食或逃避被捕食,所体现的信息传递在生态系统中的作用是 。,-37-,答案 (1)分解者 4 (2)倒 开始时藻类大量繁殖,光合作用消耗CO2增多,环境中CO2下降,后期生产者和消费者大量死亡,分解者分解作用产生的CO2增多,环境中的CO2增加 (3)6.513 J/(cm2a) (4)调节生物的种间关系,
25、维持生态系统的稳定,-38-,解析 (1)生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,图示X代表分解者;该生态系统的营养级包括生产者、初级消费者、次级消费者和三级消费者,共4个营养级。(2)若一个生态系统中生产者为个体小、繁殖快、寿命短的浮游植物,其生物量(干重)在某一特定时刻较小,故各营养级的生物量(干重)会呈现倒金字塔形;水体富营养化条件下,开始时水体中藻类大量繁殖,光合作用消耗CO2增多,导致环境中的CO2下降,后期生产者和消费者大量死亡,分解者分解作用产生CO2增多,导致环境中的CO2增加。(3)根据生态系统能量传递效率为10%20%计算,若次级消费者同化作用固定的能量为65 J/(cm2a),则三级消费者同化作用固定的能量范围为6.513 J/(cm2a)。(4)食物链上相邻营养级物种的某些个体行为与种群特征为对方提供的信息可用于捕食或逃避被捕食,因此体现了信息传递能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。,
