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专题八 生物与环境
编写人 张丽萍 审核人 师锦绣
一．高考要求
（1）种群的特征
（2）种群的数量变化
（3）群落的结构特征
（4）群落的演替
（5）生态系统的结构
（6）生态系统中物质循环和能量流淌的基本规律及应用
（7）生态系统中的信息传递
（8）生态系统的稳定性
（9）人口增长对环境的影响
（10）全球性的环境问题
（11）生物多样性疼惜的意义和措施
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
二．学问结构
三．考点解析
考点1 种群的概念和特征
1．理解种群概念时应留意的三个问题：
范围是“确定区域”，
数量是“全部个体”，
种类是“同种生物”
2．种群特征间的关系：
种群密度是最基本的特征、诞生率、死亡率以及迁出率和迁入率是打算种群大小和密度的直接因素。年龄组成和性别比例通过影响诞生率和死亡率而间接影响种群密度，是猜想种群数量变化的重要依据
考点2 种群的数量增长
1．J型增长和S型增长的比较：
“S”型曲线
“J”型曲线
前提条件
环境资源有限
环境资源无限
曲线
种群增长
率曲线
种群增长
速率曲线
K值
有K值，时增长速率最大
无K值，增长率保持不变
曲线形成缘由
种内斗争加剧，天敌数量增多
无种内斗争，缺少天敌
条件
增长率
增长速率
成因
K值
J型曲线
抱负环境
不变
渐增
无生存斗争，不受种群密度制约
无
S型曲线
有限环境
渐小
先增后减
随种群密度增大，生存斗争加剧
有
2．应用分析
①K值是指在环境条件不受破坏的状况下，确定空间内所能容纳的种群的最大数量。是可以随环境的转变而转变的。可以因超载、破坏而下降、也可以随环境整体改善而有所增大。
②确定面积的草原所能承载的放牧量是确定的，过度放牧会使环境的稳定性受到破坏，导致环境容纳量下降，形成突跃下降曲线（如图），该曲线对于把握人口增长、害虫防治、环境治理疼惜等方面都有指导作用。
③把握有害生物种群数量从根本上讲要削减其生活资源，疼惜天敌等，从而降低K值。疼惜珍稀动物要疼惜其生存环境。
④有限环境中种群数量增长到K/2时增长速率最大，资源再生力气最强。在野生生物资源的合理开发利用方面应遵循种群数量变化规律。例渔业捕捞，应在大于K/2时捕捞，使捕捞后的数量保持在K/2。
考点3 群落的结构
1． 种间关系：重点区分捕食和竟争两种关系，以及竟争的概念和两种不同结果。
类型
概 念[.Com]
数量坐标图
特 点
举 例
竞争
两种或两种以上生物相互争夺资源、空间等。
开头时A、B两种生物同时增加，此时的竞争并不激烈，但增加到确定程度时，由于空间、食物有限，两种生物呈现出“你死我活”的变化，导致“强者更强，弱者更弱”，甚至弱者最终被淘汰。
牛与羊、
农作物与杂草、
双小核草履虫与大草履虫
捕食
一种生物以另一种生物为食。
一般表现为“先增者先减，后增者后减”即此消彼长，此长彼消；先增先减的是被捕食者，后增后减的是捕食者。
羊与草、青蛙与昆虫、虎与兔
类型
概 念[.Com]
数量坐标图
特 点
举 例
互利共生
两种生物共同生活在一起，相互依靠，彼此有利。
假如分开，则双方或一方不能独立生活，呈现出同步变化，即“同生共死，荣辱与共”。
地衣中的真菌与藻类、大豆与根瘤菌
寄生
寄生者借居在寄主的体内或体表，摄取寄主的养分来维持生活。
寄生生活对寄生者来说是有利的，而对寄主（被寄生者）来说则有害。
蛔虫与人、噬菌体与细菌
2．空间结构：重在比较垂直结构和水平结构的成因和不同特点、意义。
（1）群落的空间结构是指群落中的各生物种群占据了不同的空间，包括垂直结构和水平结构，前者具有分层现象而后者生物呈镶嵌分布。
（2）群落的垂直结构与水平结构都是在长期自然选择的基础上形成的对环境的适应。
（3）生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用
（4）群落结构类型比较
比较项目
垂直结构
水平结构
缘由
陆生：光照、温度水生：光、温度、O2
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响
表现
植物在不同高度的分层，动物也随之具有层次性
大多群落生物呈集群分布或镶嵌分布
考点4 群落的演替
1．初生演替和次生演替的主要区分：演替的起点、速度不同。初生演替发生在从无植被掩盖或原有植被彻底消毁的地方，演替速度慢。例发生在裸岩、沙丘、火山岩、冰川上的演替。次生演替是发生在原植被破坏，但土壤条件基本保留、甚至保留一些繁殖体的地方上发生的演替，相对速度较快。
2．演替的方向：演替具有确定的方向和规律，是可预见或可测的。往往朝着生物种类增多，群落结构越来越简洁、有机物总量增加、稳定性越来越高的方向演替。如气候条件允许，一般都可以演替到森林阶段。
3．人类活动对群落演替的影响：可以使群落演替依据不同于自然演替的方向和速度进行。
4．群落演替类型比较
类型
初生演替
次生演替
起点
从来没有被植物掩盖的地面，或原来存在过植被，但被彻底毁灭了的地方
原有植被虽已不存在，但土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
基质与环境条件
无有机质和生命胚种
有大量有机质和生命胚种
实例(过程)
裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段
杂草阶段→灌木阶段→森林阶段
时间
经受的时间长
经受的时间短
速度
缓慢
较快
考点5 生态系统的结构
1．组成成分：非生物的物质和能量是系统中必备的成分，生产者包括系统中全部的自养生物，是系统中的主要成分。消费者包括营捕食生活和寄生生活的生物，是系统中最为活跃的成。分解者是系统中营腐生生活的生物，是物质循环中的关键成分。
2．食物链和食物网：食物链是生物间因捕食关系而形成，由生产者和消费者组成。起点总是生产者，终点是最高级别的消费者。一种生物在不同的食物链中可以占据不同的养分级。在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能毁灭不同概念上的重合。例青蛙和蜘蛛之间既是捕食关系又是竟争关系。
考点6 生态系统的功能
1．能量流淌、物质循环与信息传递的关系
来源
途径
特点
范围
能量流淌
太阳能
食物链食物网
单方向逐级递减
生态系统各养分级
物质循环
生态系统
食物链食物网
反复毁灭循环流淌
生物圈（群落与无机环境之间）
信息传递
生物或无机环境
多种途径
单向或双向
生物与生物或生物与环境之间
联系
共同把生态系统中各组成成分联系起来，形成一个统一的整体，并调整生态系统的稳定性
2．流入各级消费者的总能量：指各级消费者所同化的物质所含能量。消费者粪便中所含能量不能计入排便生物的同化量中。它其实与上一个养分级的遗体、残骸一样属于末被利用的那一部分。 同化量=摄入量-粪便量 积累量=同化量-呼吸量
3．每个养分级能量去向：呼吸消耗量、流入下一养分级的能量、随遗体等被分解者分解释放的能量、末被利用的能量
4．有关能量流淌的计算：能量的传递效率是在相邻两个养分级之间来说的，而不是两个种群之间，更不是个体之间。计算能量问题时，如遇到“至少需要”“最多利用”等字眼，所选用的传递效率为20%，在食物网中应选最短食物链计算；如遇到“最大消耗”“最少利用”等字眼，所选传递效率为10%，在食物网中则应选用最长的食物链计算。
5. 碳循环的过程：碳元素在生物群落和无机环境之间的循环是以CO2的形式进行的。大气中的碳元素是通过植物的光合作用或化能合成作用进入生物群落，在群落中主要以有机物的形式沿食物链传递。最终通过动植物的呼吸作用、分解者的分解作用，化石燃料的燃烧等途径返回大气。碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有在生产者与无机环境之间的传递是双向的，其它各成分间的传递是单向的。
6．有关物质循环和能量流淌原理的应用
①实现能量的多途径，多级利用，以提高人类对生产者固定能量的利用效率
②合理调整能量流淌的方向，使能量持续高效流向对人类有益的方向
考点7 生态系统的稳定性
1． 稳定性的概念和类型
生态系统内部具有确定的保持和恢复自身结构和功能相对稳定的力气，叫生态系统的稳定性。包括抵制力稳定性和恢复力稳定性。
2． 影响稳定性的因素：
生态系统具有确定的稳定性的缘由是系统具有确定的自我调整力气，而负反馈调整是生态系统自我调整的基础。一个生态系统的成分越多，结构越简洁，这个生态系统的自动调整力气就越强，系统的抵制力稳定性就越高。但生态系统的自动调整力气都有确定的限度，假如人为或自然因素的干预超过了这个限度，生态系统的稳定性就会被破坏。遭到破坏的生态系统，一般讲原有结构越简洁的恢复的速度就越慢，即恢复力稳定性越低。
但不要遗忘结构的简洁程度仅仅是影响恢复力稳定性的一个方面,恢复力稳定性的大小还与破坏程度,当地的气候环境等条件有关.
3． 生态系统维持相对稳定状态的标志是：
结构上的平衡：生态系统的生产者、消费者和分解者的种类和数量保持相对稳定，具有比较稳定的食物链和食物网。
功能上的平衡：生态系统的各个成分之间，物质和能量的输入和输出之间保持相对的平衡。（输出和输入物质数量上的平衡）
4．提高生态系统稳定性做法：
①把握对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用不应超过生态系统的生物调整力气
②人类利用程度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调
考点8 疼惜生物多样性
1．生物多样性的内容：包括生态系统的多样性、物种多样性和遗传（基因）多样性
2．疼惜生物多样性的价值和措施
3．对疼惜生物多样性的几点生疏
关键是协高好人与生态环境的关系、可持续进展——人类的必定选择。要加强产立法、执法和宣扬训练。疼惜生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，不意味着禁止开发和利用。“合理利用是最好的疼惜“
考点9 生态工程
（1）生态工程的原理及应用：
项目
理论基础
意义
实例
物质循环再生原理
物质循环
可避开环境污染及其对系统稳定和进展的影响
无废弃物农业
物种多样性原理
生态系统的稳定性
生物多样性程度高，可提高系统的抵制力稳定性
“三北防护林”建设中的单纯林问题，珊瑚礁生态系统的生物多样性问题
协调与平衡原理
生物与环境的协调与平衡
生物其与环境要相适应，数量不超过环境承载力，可避开系统的失衡和破坏
太湖富养分化问题
整体性原理
社会—经济—自然复合系统
统一协调各种关系，保障生态系统的平衡和稳定
林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题
系统学和工程学原理
系统结构打算功能原理
转变和优化系统的结构以改善功能
桑基鱼塘
系统整体性原理
系统内各组分间相互依存，协调统一。以保持高的生产力。实现整体大于部分之和
珊瑚礁、藻类和珊瑚虫的关系
u 典型例题
例1．如图为某种群数量增长的“J”型曲线和“S”型曲线。若不考虑迁入和迁出，下列有关叙述错误的是( )
A．改善空间和资源条件有望使K值提高
B．b到c变化过程中，其天敌捕食成功率将会增加
C．bc段种群增长率渐渐下降，诞生率小于死亡率
D．比较曲线Y与曲线X表明自然状态下种群无法超出抱负状态下的最大增长率
例2．生态系统结构越简洁，其调整力气就越强，缘由是( )
①处于同一养分级的生物种类多 ②能量可通过不同的食物链传递到顶级 ③某养分级的部分生物削减或消逝，可由该养分级的其他生物代替 ④能量流经各养分级时，是逐级递减的
A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．②③④
例3．分析以下生态系统的能量流淌和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( )
A．能量①②③④的总和确定小于生产者所固定的太阳能总量
B．生物圈的物质是自给自足的，能量是需要不断补充的
C．D中包含的生物可能处于食物链的最高养分级
D．碳以CO2形式进入生物群落又以CO2的形式离开生物群落返回无机环境
例4．在一段新建大路的边坡（甲）上移栽灌木和草本植物以疼惜边坡，另一段边坡（乙）不进行移栽，其他试验条件相同，1 年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是
A．可以推想移栽植物会降低该群落结构的稳定性
B．小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果
C．边坡甲上因没有移栽乔木而不行能自然长出乔木
D．边坡甲上的群落演替会随时间延长而渐渐加剧
例5．（2021海南卷）甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某争辩小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：
池塘编号
捕食者数量/只
蝌蚪存活率
甲
乙
丙
1
0
87
7
40
2
2
58
30
25
3
4
42
32
11
4
8
20
37
10
下列推想不合理的是
A．捕食者主要捕食甲和丙
B．蝌蚪的种间斗争结果可能受捕食者影响
C．无捕食者时蝌蚪的种间斗争可能导致乙消逝
D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源削减
例6．随着海拔上升，某地的植被类型依次为落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、灌丛和草甸等。该地分布着多种动物。回答下列问题：
（1）调查该地某双子植物的种群密度可接受＿＿＿＿法，调查野兔的种群密度可接受＿＿＿＿＿＿＿＿法。
（2）该地草甸、灌丛、真阔叶混交林的丰富度不同，丰富度是指＿＿＿＿＿＿＿。
（3）落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严峻破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，缘由是其＿＿＿＿＿＿＿＿稳定性较低。
（4）森林生态系统中的生物群落具有明显的＿＿＿＿＿＿＿＿结构，这种结构可以提高群落利用阳光等资源的力气。
（4）草原生物群落的空间结构包括＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿。
例7．（2021山东卷）稻田中除了水稻外，还有杂草、田螺等生物。
样方编号
1
2
3
4
5
6
样方面积（㎡）
1
1
1
1
1
1
田螺数量（只）
15
18
15
19
15
14
（1）调查稻田中田螺种群密度时可以接受样方法，选取样方的关键是 。依据右侧的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为 。
（2）稻田中经把握后的有害生物密度与所需的防治成本有关，并影响作物的价值。
图中曲线＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）表示将有害生物把握在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别把握在图中A、B、C三点，则把握在＿＿＿＿＿点时收益最大。
（3）如在适当时间将鸭引入稻田，鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食，从而可以削减＿＿＿＿＿＿使用，减轻环境污染。稻田生态系统中的 能将鸭的粪便分解成＿＿＿＿＿以促进水稻的生长。
例8．请回答关于群落演替的问题： （1）在光裸的岩石上开头的演替和从森林被全部砍伐的地方开头的演替中，哪个初生演替，哪个属于次生演替？
（2）一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，上述两个演替中次生演替所需时间短，分析其主要缘由。
（3）据调查，近5万年以来，某地区由于气候越来越干燥，森林渐渐被灌丛取代，这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来，由于人类过度开垦，导致局部灌丛毁灭了荒漠化。该现象表明：与该地区具有的自然演替相比，人类的开垦活动使得该地区群落的演替________（填“未发生转变”、“变慢”或“变快”），演替的方向_____________（填“发生转变”或“未发生转变面貌”）
例9．下图1表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群的数量变化，图2表示能量流经乙种群所处养分级的示意图，请据图回答：
（1）请依据图1中甲、乙、丙、丁4个种群数量变化的关系，写出它们构成的食物链 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，并依据图1中信息来推断是哪个种群先发生的变化＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
（2）甲种群在c点处的年龄组成类型是＿＿＿＿＿＿＿＿，a~b段种群数量下降的缘由有：① ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿;②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）图2中的A、B、C表示的含义分别为：A ＿＿＿＿＿＿＿＿＿；B＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；C＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）该生态系统中4个种群之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有＿＿＿＿＿＿。
（5）生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调整来实现的，其稳定性的维持主要是通过＿＿＿＿＿（正、负）反馈来实现的。甲：请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调整的概念模型。
①个体稳态反馈调整的概念模型（以血糖调整为例）：
②生态系统稳态反馈调整的概念模型（生态系统以水稻田生态系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫）：
答案：1-----5CBCBD
6． 1）样方 标志重捕（每空1分，共2分）（2）群落中物种数目的多少（3分） （3）恢复力（2分）（4）垂直（2分）
7．（1）生产者 （2）诞生率 死亡率 （3）随机取样 （4）垂直结构 水平结构
8．（1）随机取样 16 （2）Ⅰ 16
（3）农药 分解者（或细菌、真菌等） 无机物
9．(1)Ⅰ 就地(或建立自然疼惜区) 基因频率
(2)增加 (种间)竞争 (3)信息传递 (4)λ
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