專題五 生物與環境【專題網絡】一、種群與群落【關鍵處填充】【連接處思考】1.調查土壤中動物的豐富度應用什么方法？2.K值與環境阻力之間存在怎樣的聯系？3.種群K值是固定不變的嗎？4.群落演替的動力是什么？二、生態系統與環境保護【關鍵處填充】【連接處思考】與能量流動、物質循環關系最為密切的兩種細胞器是什么?能量的傳遞效率與能量的利用率是一回事嗎？抵抗力穩定性與恢復力穩定性一定呈負相關嗎？【核心考點 完全攻略】【考點教材回歸】一、種群和群落1.種群的特征 種群密度是種群最基本的_特征。 種群的數量特征有種群密度、_、_、_。 種群的空間特征：均勻分布、隨機分布、集群分布種群的數量變化 建構種群增長模型的方法有_、_。“ J”型曲線的數學模型是_。“S”型曲線形成的原因是：自然界的、_總是有限的，當種群密度增大時，_就會加劇。3.群落的結構和演替群落中物種數目的多少稱為_。群落中不同物種之間的關系，即種間關系，包括_、_、_、_等。森林垂直結構表現為在垂直方向上具有明顯的_現象，植物分層與_有關，動物分層取決于_；森林垂直結構顯著提高了群落_的能力。某草地在水平方向上，由于_、土壤_的差異、_的不同，生物_的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分布著不同的種群，同一地段上種群密度也有差別，它們常呈_分布。初生演替過程：裸巖階段地衣階段_草本植物階段_森林階段。次生演替是指原有植被雖已不存在，但原有_基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發生的演替。人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的_進行。 【歸納提煉】1. “J”型增長曲線與“S”型增長曲線的分析2.比較樣方法、標志重捕法和取樣器取樣法項目樣方法標志重捕法取樣器取樣法適用范圍植物或固著生活的動物活動能力強和范圍大的動物，如哺乳類、鳥類、爬行類、兩棲類、魚類和昆蟲等土壤或培養基（液）中的微小動物或微生物方法步驟隨機取樣計數每個樣方個體數求解所有樣方種群密度的平均值即是該種群的種群密度在被調查范圍內捕獲一些個體并做標記后放回 一段時間后重捕計算公式用一定規格的捕捉器(如采集罐、吸蟲器等)進行取樣在實驗室借助放大鏡或顯微鏡進行觀察計數注意事項必須隨機取樣調查期內沒有新的出生和死亡，沒有遷入和遷出標志不能過分醒目，標志物和標志方法必須對動物沒有傷害小動物類群豐富度的研究包括取樣、觀察和分類、統計和分析三個環節豐富度統計方法：記名計算法和目測估計法3.比較并填充下表中的“群落演替類型”內容類型起點時間、速率影響因素實例初生演替原先從沒有過_的環境或曾經有過但被徹底消滅了的環境時間長，_主要是_裸巖上的演替次生演替雖失去了原有_，但仍保留了原有土壤條件及_或其他繁殖體_，較快_較為關鍵_上的演替二、生態系統的結構、功能和穩態1.生態系統的結構 生態系統中，生產者是生態系統的_ ,消費者能加快生態系統的_，分解者能將動植物遺體和動物的排泄物_。食物鏈和食物網是生態系統的_，生態系統的_和_就是沿著這種渠道進行的。 2.生態系統的功能 任何生態系統都需要不斷得到來自系統外的_，以便維持生態系統的正常功能。 桑基魚塘實現了對能量的_，合理放牧使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。 物質作為能量的_，使能量沿著食物鏈（網）流動，能量作為_，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。 信息傳遞能維持_的正常進行和_，能調節_，維持_。3.生態系統的穩定性_在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。 提高生態系統的穩定性，一方面要控制對生態系統的_；另一方面應實施相應的_投入，保證生態系統內部_的協調。三、生態系統的保護1.全球的環境問題主要包括：全球氣候變化、水資源短缺、_、酸雨、土地荒漠化、海洋污染等。2.生物多樣性的保護 生物多樣性是指_多樣性、物種多樣性和_多樣性。 生物多樣性的價值包括直接價值、_和_，其中間接價值明顯大于直接價值。 生物多樣性的保護措施有_、_、利用生物技術保護及加強教育和法制管理。【歸納提煉】1.列表比較生態系統的能量流動、物質循環和信息傳遞項目能量流動物質循環信息傳遞區別來源_生物與_途徑食物鏈和食物網多種途徑特點單向流動，_反復利用，_、全球性發生生理或行為的變化(單向或_)范圍食物鏈的_生物間_生物與生物之間或_之間聯系共同把生態系統各成分聯系成一個統一整體；并調節生態系統的穩定性2.利用“拼圖法”巧解能量流動難點輸入第一營養級的能量(W1)，被分為兩部分：一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產者的生長、發育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中，包括現存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養級的D1。參考圖示，很容易理解以下問題：3. 環境污染的來源及后果 4.多樣性原因分析從分子水平看基因 轉錄 翻譯直接 生物性狀 生態系統從進化角度看:CO2 臭氧層N、P 化學肥料酸雨物種多樣性與_多樣性主要是生物的不定向變異與定向選擇在進化過程中共同作用的結果。【典例分析】例1 在某些地區的土壤和水體中分布著高濃度的有機污染物三氯苯(TCB)，為探究TCB對生物的毒性效應，研究人員配制了5組培養液對金藻、角毛藻和扁藻3種單細胞微藻進行獨立培養實驗。4天后，檢測三種微藻細胞數量和細胞中蛋白質的含量；結果如圖表1所示。請回答問題：(1)由圖1曲線可知，受TCB影響最敏感的藻類是_，它可作為監測水體中TCB污染度的指示生物。(2)從圖甲中表格數據分析，隨著TCB含量的增加，蛋白質含量出現變化的原因可能是，一方面細胞中的_過程減弱，另一方面_增強。(3)在用圖2所示裝置測定角毛藻細胞數目前，先取角毛藻培養液進行如圖3所示的稀釋，如圖得到10-5倍稀釋液，至少需要無菌水_mL；再取稀釋后的培養液滴在血球計數板上，一段時間后，統計到計數室的四個角和正中央的a、b、c、d、e中的角毛藻總數是18個，則角毛藻的種群密度為_個/mL。在取角毛藻培養液滴加前，應當進行的操作是_，否則會導致實驗結果_（偏大、偏小、偏大或偏小）。(4)金藻、角毛藻和扁藻都是某些蝦和貝類良好的餌料，下面為某海島生態系統食物網：若人的食物有2/3來自農作物，其余來自蝦和貝類，則一個人每增加600kJ能量，按傳遞效率為10%來計算，生產者要提供_kJ的能量。例2 圖一為某生態系統的碳循環示意圖，圖二表示在該生態系統中，能量流經第二營養級的示意圖，請據圖分析回答：(1)碳在圖一中主要是以的形式進行傳遞的。(2)碳從無機環境中進入生物群落的途徑是作用；生物群落中的碳進入無機環境的途徑有圖一中的過程。(3)參與圖一過程的生物呼吸作用類型是_。(4)圖二中A表示的能量，B表示的能量。B中的能量除了被分解者利用、被次級消費者攝入外，還有一部分是。(5)從圖二中可以總結出能量流動的特點是_。(6)人類對生態系統的能量流動進行調查研究，其意義是_。例3 發生汶川大地震的龍門山地震帶是我國生物多樣性保護的關鍵區域，80%的大熊貓種群分布于此。據不完全統計，地震后植被毀損達到30%以上，還出現了200米寬、1公里長、30米厚的大型泥石流帶。下圖為地震毀損的某自然保護區人為干預下恢復過程的能量流動圖（單位為103kJ/m2y）。乙圖表示某種動物遷入該生態系統后的種群數量增長率變化曲線。請據圖分析回答：（1）如圖所示，輸入該生態系統的能量主要是 ，第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為%（保留一位小數）。（2）圖中A代表的生理過程是_，圖中未利用部分的能量在生物體內的存在形式是_。（3）如上圖甲所示，除生產者外其它營養級需要補償能量輸入的原因是_。計算可知，肉食性動物需補償輸入的能量值為_103kJ/m2y。（4）試分析相關泥石流帶對該區域熊貓繁殖造成的可能影響是_。（5）隨著時間的推移，地震毀損的自然保護區內生物的種類和數量不斷恢復的過程，稱為_，該過程表明人類活動能改變_。（6）乙圖中，在t1時期種群的年齡組成為 型；已知該種動物的環境容納量為K，請根據圖乙在右側方框中畫出該魚種群數量與時間的關系曲線。要求標出t1、t2對應的數值。答案： 【專題網絡】J 年齡組成 穩定型 出生率 遷出率 初生 次生 捕食競爭互利共生寄生垂直 水平 自我調節 抵抗力 恢復力 非生物的物質和能量 分解者 物質循環 信息傳遞【關鍵處填充】年齡 樣方法和標志重捕法 遷入率和遷出率 年齡組成和性別比例 “S”型曲線 波動 物種組成 垂直結構(分層) 初生 次生【連接處思考】1. 取樣器取樣法。2.呈負相關。3.同一種生物的K值不是固定不變的，會受到環境的影響。在環境不遭受破壞的情況下，K值會在平均值附近上下波動；當種群偏離平均值的時候，會通過負反饋機制使種群密度回到一定范圍;環境遭受破壞，K值會下降；當生物生存的環境改善，K值會上升。4.群落內部環境的變化【關鍵處填充】分解者消費者 食物網 信息傳遞 物質循環 全球性、循環性 單向流動、逐級遞減 抵抗力穩定性 恢復力穩定性 負反饋調節 人口增長 自我調節能力 保護生態環境【連接處思考】1.葉綠體和線粒體。 2. 能量傳遞效率=100%，能量利用率是指流入人類中的能量占總能量的比值。3.不一定，如北極凍原生態系統，抵抗力穩定性和恢復力穩定性都比較低。【核心考點 完全攻略】【考點教材回歸】數量 出生率和死亡率 遷入率和遷出率 年齡組成和性別比例 曲線圖 數學方程式 Nt=N0t 資源和空間 種內斗爭 豐富度 捕食 競爭 互利共生 寄生 分層 對光的利用棲息空間和食物條件利用陽光等環境資源地形的變化 適度和鹽堿度 光照強度 自身生長特點鑲嵌苔蘚階段灌木階段土壤條件速度和方向【歸納提煉】植被 植被 種子 緩慢 時間短 自然因素 人類活動 棄耕農田【考點教材回歸】基石 物質循環 分解成無機物 營養結構 物質循環 能量流動 能量補充 多級利用 載體 動力 生命活動 種群的繁衍 種間關系 生態系統的穩定 負反饋調節 干擾 物質、能量 結構與功能【考點教材回歸】臭氧層破壞 基因 生態系統 間接價值 潛在價值 就地保護 遷地保護【歸納提煉】太陽能 生態系統 無機環境 逐級遞減 循環流動 雙向 各營養級 生物圈 生物與無機環境【典例分析】例1 (1)扁藻(2)轉錄、翻譯 蛋白質分解 (3) 126 91010 振蕩搖勻 偏大或偏小 (4)24000例2 (1)含碳有機物(2)光合(不能缺少)(3)有氧呼吸、無氧呼吸(4)初級消費者同化用于生長發育和繁殖未被