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2022屆新高考生物精準(zhǔn)沖刺復(fù)習(xí)生物與環(huán)境第一章種群及其動態(tài)第1節(jié)種群的數(shù)量特征ー、種群與種群密度.種群的概念(1)定義:在一定空間范圍內(nèi),同種生物所有個(gè)體形成的集合就是種群。(2)數(shù)量特征:種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結(jié)構(gòu)和性別比例。其中最基本的數(shù)量特征是種群密度。.種群密度的概念(1)含義:指種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)。個(gè)體數(shù)⑵表示方式:種群密度=空間大小面積或體積?!饌€(gè)計(jì)數(shù)法:調(diào)查分布范圍較小,個(gè)體較大的種群(樣方法(3)調(diào)查方法くル普『、コ苗田注估算法イ標(biāo)記重捕法、【黑光燈誘捕法.樣方法(1)適用生物:適用于植物或活動能力弱、活動范圍小的動物,如昆蟲卵、蛆蟲、跳蛹等。(2)調(diào)査程序:隨機(jī)選取若干個(gè)樣方一計(jì)數(shù)每個(gè)樣方內(nèi)的個(gè)體數(shù)一求每個(gè)樣方的種群密度ー求所有樣方種群密度的平均值.標(biāo)記重捕法(1)適用生物:適用于活動范圍大、活動能力強(qiáng)的動物個(gè)體,如鼠、鳥類等。捕獲ー做上標(biāo)記后放一段時(shí)間后?:捕并計(jì)數(shù)據(jù)公式計(jì)部分個(gè)一回原來的環(huán)境一(重捕到的個(gè)體總數(shù)"._數(shù),估算(2)調(diào)查程序:體(記錄個(gè)體數(shù)”)取捕到的標(biāo)記個(gè)體數(shù)m)種群密度/ハ、丄皆ハ一初捕標(biāo)記個(gè)體數(shù)M 重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)m M-n(3)計(jì)算公式:個(gè)體總數(shù)N一二重捕個(gè)體總數(shù)〃ー‘即N=す?!局攸c(diǎn)探究】在標(biāo)記重捕法中,下列各情況帶來的誤差:①標(biāo)記物易脫落;②被標(biāo)記個(gè)體的被捕獲機(jī)會降低;③標(biāo)記物導(dǎo)致被標(biāo)記個(gè)體易于被捕食;④被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲且在被標(biāo)記個(gè)體稀少處被捕獲;⑤被標(biāo)記個(gè)體放回后還未充分融入該種群中就再次被捕獲且在被標(biāo)記個(gè)體密集處被捕獲;⑥標(biāo)記物影響被標(biāo)記個(gè)體的活動,使其被捕的機(jī)會增大。以上①②③④估算值將偏大,⑤⑥估算值將偏小?!咀⒁馐马?xiàng)】(1)標(biāo)記物必須在調(diào)查期間不會消失。(2)標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體在重捕時(shí)被捕獲的概率相同。(3)調(diào)查期間沒有較多的個(gè)體出生和死亡,沒有大規(guī)模遷入和遷出,沒有外界的強(qiáng)烈干擾。二、種群的其他數(shù)量特征1,出生率和死亡率(1)概念:單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生或死亡的個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。出生死亡個(gè)體數(shù)(2)計(jì)算公式:出生率(死亡率)二山種群個(gè)體總I袞姒xlOO%(3)與種群密度的關(guān)系:出生率一Lメ種群密度]ニー死亡率(4)意義:出生率和死亡率是決定種群密度的直接因素。.遷入率和遷出率(1)概念:單位時(shí)間內(nèi)遷入或遷出的個(gè)體占該種群個(gè)體總數(shù)的比值。(2)與種群密度的關(guān)系:遷入率一土メ種群密度]ーニー遷出率(3)意義:遷入率和遷出率直接決定種群密度。31年齡結(jié)構(gòu)(1)概念:ー個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例(2)類型圖例日老年個(gè)體數(shù)口成年個(gè)體數(shù)兇幼年個(gè)體數(shù)種群特征出生率與死亡率種群密度變化趨勢類型A幼年個(gè)體數(shù)大于成年、老年個(gè)體數(shù)出生率〉死亡率增大增長型各年齡期個(gè)體數(shù)比例適中出生率死亡率穩(wěn)定穩(wěn)定型〇幼年個(gè)體數(shù)小于成年、老年個(gè)體數(shù)出生率く死亡率減小衰退型(3)意義:影響出生率和死亡率,可預(yù)測種群數(shù)量的變化趨勢。.性別比例(1)概念:種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例。(2)意義:通過影響出生率影響種群密度。(3)應(yīng)用:利用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺某種害蟲的雄性個(gè)體ー>破壞種群正常的性別比例一>降低害蟲種群密度?!局攸c(diǎn)探究】.下圖為種群特征間的相互關(guān)系,圖中A-F分別代表:A.遷入率,B.出生率,C.性別比例,D.年齡結(jié)構(gòu),E.遷出率,F.死亡率。 ー決定種群消長的速率D卜.我國放開二孩政策后,直接影響圖中的出生率.春運(yùn)期間,影響北京、廣州等大城市人口數(shù)量的主要因素是遷入率和遷出率。.我國人口老齡化越來越嚴(yán)重,作出這ー判斷的依據(jù)是年齡結(jié)構(gòu)。三、調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度1.調(diào)查對象——雙子葉植物
單子葉草本植物常是叢生或蔓生的,而雙子葉草本植物易于辨別個(gè)體數(shù)目。單子葉植物的葉片一般呈條形或披針形,葉脈一般是平行脈;雙子葉植物的葉脈一般是網(wǎng)狀脈。2.方法步驟準(zhǔn)備]確定調(diào)査2.方法步驟準(zhǔn)備]確定調(diào)査對象I (數(shù)目的確定:根據(jù)調(diào)査地段的總體面積而定確定樣方(I大小的確定:視被調(diào)査生物的種類而定.草本植物一般以1后的正方形;W:等距取樣法口ロロロ。ロロロロロ(1)隨機(jī)取樣。(2)樣方大小隨植物類型而定,如喬木一般為100n?,灌木一般為!6m2,草本植物一般為1m2o(3)樣方數(shù)量不宜太少。(4)同種生物個(gè)體無論大小都要計(jì)數(shù),對于壓在邊線上的個(gè)體,則只計(jì)數(shù)樣方相鄰兩邊及其夾角上的個(gè)體。計(jì)敢:計(jì)數(shù)毎個(gè)樣方內(nèi)所調(diào)査植物數(shù)!*.并做好記錄計(jì)時(shí):種胖密度:計(jì)算各個(gè)樣方的種群密度.以所有樣方種群密度的平均值作カ該種群的種群密度估計(jì)值〇【重點(diǎn)探究】〇某興趣小組調(diào)查某種雙子葉草本植物種群密度的結(jié)果:樣方NiN2N3N4N5種群密度(株/n?)878X9其中第四個(gè)樣方中該植物的分布情況如下圖所示:(1)計(jì)數(shù)第四個(gè)樣方的植株數(shù)量需要計(jì)數(shù)樣方以內(nèi)的個(gè)體數(shù)量,以及任意兩個(gè)相鄰邊及其夾角上的個(gè)體數(shù)量。該樣方的種群密度是(5+2+1)7=8(株/ri?)。(2)該植物種群密度是8株/n?。第2節(jié)種群數(shù)量的變化ー、種群數(shù)量的增長、變化曲線及其應(yīng)用.建構(gòu)種群增長模型的方法(1)數(shù)學(xué)模型:是用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法步驟:觀察研究對象,提出問題ー提出合理的假設(shè)ー根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)進(jìn)行表達(dá),即建立數(shù)學(xué)模型一通過進(jìn)ー步實(shí)驗(yàn)或觀察等,對模型進(jìn)行檢驗(yàn)或修正。 tt/(3)根據(jù)教材中“細(xì)菌數(shù)量增長規(guī)律”分析:若N表示細(xì)菌數(shù)量,〃表示第〃代,| /則細(xì)菌增長的方程式模型為N“=2";曲線模型如右圖 券/_麗..種群的“J”形增長 細(xì)菌種群的增長曲線(1)模型假設(shè):食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有天敵和其他競爭物種等(即理想條件)。(2)建立模型①參數(shù)的含義:M:,年后種群的數(shù)量;No:種群的起始數(shù)量;f:時(shí)間(年數(shù)); [種群數(shù)量2:該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)。 !
②數(shù)學(xué)方程式:N尸NM③曲線圖(如右圖).種群的“S”形增長(1)模型假設(shè):自然界的資源和空間總是有限的。(2)對曲線的分析①a點(diǎn)以前是生物對環(huán)境的適應(yīng)期,種群數(shù)量增長較慢的原因是個(gè)體數(shù)量少,因此增長速率很小。②ab段是快速增長期,種群數(shù)量快速增長,當(dāng)時(shí)增長速率達(dá)到最大,此時(shí)食物、空間相對充裕,天敵數(shù)量少。③be段,隨著種群密度的增加,個(gè)體間因食物、空間和其他生活條件的爭奪而導(dǎo)致種內(nèi)競爭加劇,使種群出生率降低,死亡率升高。④達(dá)到K值時(shí),種群出生率等于死亡率,種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定。K值的含義:又稱為環(huán)境容納量,指一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量。(4)應(yīng)用①野生大熊貓數(shù)量銳減的原因:棲息地遭到破壞,食物減少和活動范圍縮小,K值變小。②應(yīng)對措施:建立自然保護(hù)區(qū),改善棲息環(huán)境,提高環(huán)境容納量。.種群數(shù)量的波動(自然因素(1)影響因素イ.ム巾主,夾hメ可旦,依I人力因素:人類活動的影響¢2)數(shù)量變化:大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動中;處于波動狀態(tài)的種群,在某些特定條件下可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。長久處于不利的條件下,種群數(shù)量會出現(xiàn)持續(xù)性的或急劇的下降。【重點(diǎn)探究】“J”形曲線分析種群“J”形增長模型:N尸N才,ス表示該種群數(shù)量是前一年種群數(shù)量的倍數(shù)。(1)當(dāng)ス>1、ス=1、〇つ<1時(shí),種群的數(shù)量變化和年齡結(jié)構(gòu)的類型:項(xiàng)目種群數(shù)量變化年齡結(jié)構(gòu)ス>1項(xiàng)目種群數(shù)量變化年齡結(jié)構(gòu)ス>1增長增長型え=1穩(wěn)定穩(wěn)定型O<A<1下降衰退型種群增長率(2)已知種群增長率=一定時(shí)間內(nèi)增長的數(shù)量
初始數(shù)量“J”形增長的增長率曲線:° 時(shí)間“S”形曲線分析甲乙甲乙已知種群增長速率=一定時(shí)已知種群增長速率=一定時(shí)間內(nèi)增長的數(shù)量
時(shí)間請看圖完成下列填空:(1)圖乙的g點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的c點(diǎn);fg段相當(dāng)于圖甲的ac段。(2)圖乙的h點(diǎn)相當(dāng)于圖甲的d點(diǎn);gh段相當(dāng)于圖甲的cd段。下圖體現(xiàn)了“J”形和“S”形曲線之間的關(guān)系,二者之間的陰影部分代表環(huán)境阻カ.【歸納總結(jié)】增長率、增長速率、入值的辨析(1)在“J”形曲線中增長率不變;在“S”形曲線中增長率逐漸減小。不能認(rèn)為“S”形曲線的開始部分是“J”形曲線?!?)在“J”形曲線中種群增長速率不斷增大;在“S”形曲線中種群增長速率先增大,在。時(shí)達(dá)到最大,然后逐漸減小。(3)ん值為某時(shí)段結(jié)束時(shí)種群數(shù)量為初始數(shù)量的倍數(shù),而非增長率。在“J”形曲線中增長率和入的關(guān)系是:入=增長率+1。二、培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?初步學(xué)會酵母菌等微生物的計(jì)數(shù)及種群數(shù)量變化曲線的繪制。.實(shí)驗(yàn)原理(1)用液體培養(yǎng)液培養(yǎng)酵母菌,種群的增長受培養(yǎng)液的成分、空間、pH、溫度等因素的影響。(2)在理想環(huán)境中,酵母菌種群的增長呈“J”形曲線;在有限的環(huán)境條件下,酵母菌種群的增長呈“S”形曲線。在恒定培養(yǎng)液中當(dāng)酵母菌種群數(shù)量達(dá)到K值后,還會轉(zhuǎn)而下降直至全部死亡(是營養(yǎng)物質(zhì)消耗、代謝產(chǎn)物積累及pH變化所致)。(3)計(jì)算酵母菌數(shù)量可用抽樣檢測的方法。.實(shí)驗(yàn)步驟(1)將10mL無菌馬鈴薯培養(yǎng)液或肉湯培養(yǎng)液加入試管中。(2)將酵母菌接種到試管中的培養(yǎng)液中,并放在適宜條件下培養(yǎng)。(3)每天在固定的時(shí)間取樣并計(jì)數(shù)酵母菌種群數(shù)量。在顯微鏡下計(jì)數(shù),估算10mL培養(yǎng)液中酵母菌種群的初始數(shù)量No。連續(xù)觀察7天,記錄數(shù)據(jù)。(4)分析數(shù)據(jù),以時(shí)間為橫坐標(biāo),以酵母菌數(shù)量為縱坐標(biāo),畫出坐標(biāo)曲線,分析曲線走向,揭示酵母菌種群數(shù)量變化規(guī)律。.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得如圖所示的增長曲線。 [數(shù)量/二開始時(shí)培養(yǎng)液的營養(yǎng)充足,空間充裕,條件適宜,酵母菌大量繁殖,種群數(shù)量劇增;隨著酵母菌數(shù)量的不斷增加,營養(yǎng)消耗,pH變化,生存條件逐漸惡化,酵母菌死 ノ亡率高于出生率,種群數(shù)量下降。 0〃天【注意事項(xiàng)】(1)本實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對照實(shí)驗(yàn),因不同時(shí)間取樣已形成對照;需要做重復(fù)實(shí)驗(yàn),目的是盡量減少誤差。(2)從試管中吸出培養(yǎng)液進(jìn)行計(jì)數(shù)前,需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養(yǎng)液中的酵母菌均勻分布,減小誤差。(3)制片時(shí),先將蓋玻片放在血細(xì)胞計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)室上,用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。(4)制好裝片后,應(yīng)稍待片刻,待酵母菌全部沉降到計(jì)數(shù)室底部,再用顯微鏡進(jìn)行觀察、計(jì)數(shù)。(5)顯微鏡計(jì)數(shù)時(shí),對于壓在小方格界線上的酵母菌,應(yīng)遵循“計(jì)上不計(jì)下,計(jì)左不計(jì)右”的原則計(jì)數(shù)。(6)如果ー個(gè)小方格內(nèi)酵母菌過多,難以數(shù)清,應(yīng)當(dāng)稀釋培養(yǎng)液重新計(jì)數(shù),以每小方格內(nèi)含有4?5個(gè)酵母細(xì)胞為宜。稀釋培養(yǎng)液時(shí)要進(jìn)行定量稀釋,便于計(jì)算?!局攸c(diǎn)探究】.若測得的酵母菌種群數(shù)量偏高,原因是①取樣時(shí)未振蕩,取樣于試管底部。②計(jì)數(shù)的酵母菌中,有已死亡的個(gè)體。.用染色法區(qū)分計(jì)數(shù)的酵母菌是活的還是死亡個(gè)體?;罴?xì)胞的細(xì)胞膜有選擇透過性,所以不會被染色,而死細(xì)胞可被染色。第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素ー、影響種群數(shù)量變化的因素凡是影響種群重要特征的因素,都會影響種群的數(shù)量變化。.非生物因素(1)在自然界,種群的數(shù)量變化受到陽光、溫度、水等非生物因素的影響。如:①森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度,即光照強(qiáng)度。②種子的萌發(fā),主要受氣溫升高的影響;昆蟲的死亡,主要受氣溫降低的影響。③干旱缺水植物種群死亡率升高;動物缺水可導(dǎo)致個(gè)體的死亡或種群爆發(fā)式增長。(2)非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。.生物因素(1)內(nèi)部因素——種內(nèi)競爭。(2)外部因素①捕食與被捕食關(guān)系;除頂級捕食者外,每種動植物都可能是其他某種生物的捕食對象,每種動物都需要以其他生物為食,使各種生物種群數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。②相互競爭關(guān)系:不同植物競爭陽光和養(yǎng)分,不同動物競爭食物和生存空間,導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。③寄生關(guān)系:宿主被寄生生物寄生,影響種群的出生率和死亡率,進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化?!局攸c(diǎn)探究】如圖表示兩種生物的關(guān)系,請據(jù)圖思考下列問題:個(gè)體數(shù) [個(gè)體數(shù) [個(gè)體數(shù)X; 2 XXX:0 時(shí)間 °時(shí)間°時(shí)間①②③(1)圖中可表示雙小核草履蟲與大草履蟲關(guān)系的是①,可表示雪兔與貓痢關(guān)系的是②。(2)判斷圖②中的捕食者和被捕食者的關(guān)系:個(gè)體數(shù)先增加或先減少的是被捕食者,如圖②中的a;個(gè)體數(shù)后增加或后減少的是捕食者,如圖②中的ん(3)圖①和圖③中的兩種種間關(guān)系的區(qū)別:圖①中的兩種生物的競爭力懸殊,競爭的結(jié)果往往會使生物選擇性必修2《生物與環(huán)境》ー6-處于競爭不利地位的生物滅絕;圖③中的兩種生物的競爭力相當(dāng),不會導(dǎo)致ー種生物滅絕。二、種群研究的應(yīng)用.瀕危動物的保護(hù):通過調(diào)查種群特征及影響因素,了解種群生存狀態(tài),預(yù)測種群的數(shù)量變化趨勢,采取保護(hù)措施以降低環(huán)境阻カ,提高K值(或環(huán)境容納量)。.漁業(yè)方面:中等強(qiáng)度的捕撈(捕撈量在K/2左右),有利于持續(xù)獲取較大的魚產(chǎn)量。.有害生物的防治(1)采用化學(xué)和物理的方法控制現(xiàn)存種群數(shù)量。(2)通過減少食物、有效保護(hù)或引入天敵生物等方法降低其環(huán)境容納量?!咎貏e提醒】環(huán)境容納量的應(yīng)用①瀕危動物及野生資源的保護(hù):建立自然保護(hù)區(qū),提高K值;②野生資源的利用:漁業(yè)捕撈應(yīng)在ヨ以后,捕撈后魚的種群數(shù)量維持在冬③有害動物的防治:降低K值,在う之前捕殺;④合理確定載畜量:草原放牧、魚的養(yǎng)殖等,最大量不能超過K值?!局攸c(diǎn)探究】根據(jù)坐標(biāo)曲線圖,分析回答下列問題:(1)若此圖表示鯨的種群數(shù)量變化,cd段出現(xiàn)的主要原因是人類過度捕撈。保護(hù)措施:建立自然保護(hù)區(qū)、減少遠(yuǎn)洋捕撈、保護(hù)食物及其生活場所等。(2)2020年東非暴發(fā)嚴(yán)重蝗災(zāi),為有效防治蝗災(zāi),應(yīng)在a點(diǎn)之前開始控制??刹扇〉拇胧┯型ㄟ^物理或化學(xué)方法減少現(xiàn)存種群數(shù)量,也可通過生物方法(如增加天敵等)降低其環(huán)境容納量。第二章群落及其演替第1節(jié)群落的結(jié)構(gòu)ー、群落及其物種組成.群落的概念:在相同時(shí)間聚集在一定地域中各種生物種群的集合。.群落水平上研究的問題:物種組成、種間關(guān)系、群落的演替、空間結(jié)構(gòu)(包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu))、生態(tài)位和群落的范圍與邊界等。.群落的物種組成(1)意義:物種組成是區(qū)別不同群落的重要特征,也是決定群落性質(zhì)最重要的因素。(2)衡量指標(biāo):物種豐富度,即ー個(gè)群落中的物種數(shù)目。我國從東北到海南的森林群落越靠近熱帶地區(qū),單位面積內(nèi)的物種越豐富。(3)優(yōu)勢種:在群落中數(shù)量很多,對群落中其他物種的影響也很大,往往占據(jù)優(yōu)勢。二、種間關(guān)系.原始合作(互惠):兩種生物共同生活在一起時(shí),雙方都受益,但分開后,各自也能獨(dú)立生活。.互利共生:兩種生物長期共同生活在ー起,相互依存,彼此有利。.捕食:ー種生物以另ー種生物為食的現(xiàn)象。.種間競爭(1)概念:兩種或更多種生物共同利用同樣的有限資源和空間而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象。(2)結(jié)果:常表現(xiàn)為相互抑制,有時(shí)表現(xiàn)為一方占優(yōu)勢,另一方處于劣勢甚至滅亡。.寄生:一種生物從另ー種生物(宿主)的體液、組織或已消化的物質(zhì)中獲取營養(yǎng)并通常對宿主產(chǎn)生危害的現(xiàn)象?!局攸c(diǎn)探究】為判斷種間關(guān)系的類型,請從以下角度回答問題:(1)從兩種生物的數(shù)量變化趨勢看,出現(xiàn)“同升同降”的有互利共生、原始合作,出現(xiàn)“你升我降”的有種間競爭,出現(xiàn)“升降緊相隨”的是捕食。(2)從最終結(jié)果看,能長期共存的除互利共生、原始合作外,還有捕食、寄生和種間競爭,可能會淘汰一方的是種間競爭。三、群落的空間結(jié)構(gòu).空間結(jié)構(gòu)類型:在群落中,各個(gè)生物種群分別占據(jù)了不同的空間,形成一定的空間結(jié)構(gòu)。群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)等。.垂直結(jié)構(gòu)(1)概念:在垂直方向上,大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象。(2)植物的分層①植物的分層與對光的利用有關(guān),顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。②除了光照,在陸生群落中,決定植物地上分層的環(huán)境因素還有溫度等;決定植物地下分層的環(huán)境因素則是水分、無機(jī)鹽等。(3)動物的分層:群落中植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件。.水平結(jié)構(gòu)(1)分布:常呈鑲嵌分布。(2)決定因素:地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長特點(diǎn)的不同,以及人與動物的影響等?!局攸c(diǎn)探究】生物選擇性必修2《生物與環(huán)境》ー8-如圖a、b、c分別代表的是在一200m?3800m的海拔內(nèi),山坡a、森林b、海洋c三個(gè)不同的自然區(qū)域內(nèi)植物的分布狀況?;卮鹣铝袉栴}:a處不同高度的山坡上分布著不同的植物類群,影響它們分布的主要生態(tài)因素是溫度。這不是群落的垂直結(jié)構(gòu)。b、c處的植物在垂直方向上都具有明顯的分層現(xiàn)象,b處森林中植物的垂直分層現(xiàn)象主要是受光照強(qiáng)度影響形成的,c處藻類植物的分層現(xiàn)象是受光質(zhì)(光的波長)影響形成的。這是群落的垂直結(jié)構(gòu)。b處動物在群落中也有垂直分層現(xiàn)象,群落中植物的垂直分層為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件。(4)有人說:“b處樺樹高低錯(cuò)落有致,只存在垂直結(jié)構(gòu),而野草叢比較矮小,只存在水平結(jié)構(gòu)”,你認(rèn)為這種說法不對。垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)都是指群落中不同種生物的分層或分布關(guān)系。同種生物如樺樹的不同分布屬于種群層次,不能構(gòu)成垂直結(jié)構(gòu)。矮小的野草叢有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的存在。四、群落的季節(jié)性和生態(tài)位.群落的季節(jié)性:由于陽光、溫度和水分等隨季節(jié)而變化,群落的外貌和結(jié)構(gòu)也會隨之發(fā)生有規(guī)律的變化。.生態(tài)位(1)概念:ー個(gè)物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的情況,以及與其他物種的關(guān)系等,稱為這個(gè)物種的生態(tài)位。(2)研究范圍①動物:棲息地、食物、天敵及與其他物種的關(guān)系等。②植物:在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株高度等特征及與其他物種的關(guān)系等。(3)意義:群落中每種生物都占據(jù)著相對穩(wěn)定的生態(tài)位,這有利于不同生物充分利用環(huán)境資源,是群落中物種之間及生物與環(huán)境間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果?!局攸c(diǎn)探究】資料:某人工魚塘混合放養(yǎng)甲、乙、丙、丁四種魚。甲魚棲息在水體的中下層,以水底的螺、蚌及水生昆蟲等為食;乙魚棲息于水體的中下層,主要以水草為食;丙魚生活在水體的中上層,主要以浮游動物為食,也食用部分浮游植物;丁魚主要以浮游植物為食,生活在水體的上層。根據(jù)上述資料回答問題;(1)甲、乙均棲息在中下層,生態(tài)位不完全ー樣。雖棲息地相同,但食物、天敵等不完全ー樣。(2)僅從覓食角度分析,與丁有競爭關(guān)系的魚類有丙。(3)此人工魚塘混合放養(yǎng)四種魚的意義是有利于不同生物充分利用資源,提高經(jīng)濟(jì)效益。
五、研究土壤中小動物類群的豐富度.實(shí)驗(yàn)原理土壤動物具有趨暗、趨濕、避高溫的習(xí)性。(2)調(diào)查方法:常用取樣器取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查。(3)調(diào)查對象:樣本中肉眼可見的所有動物?!?)調(diào)查指標(biāo):樣本中小動物的種類和數(shù)量。(5)統(tǒng)計(jì)方法:ー是記名計(jì)算法;二是目測估計(jì)法。.實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)備(①制作取樣準(zhǔn)備t②記錄調(diào)査地點(diǎn)的地形和環(huán)境的主要情況_ (①去表層落葉取樣| J②取一定土壤樣品【③注明取樣的時(shí)間和地點(diǎn)等統(tǒng)計(jì)和分析①常規(guī)方法:誘蟲器采集統(tǒng)計(jì)和分析②簡易方法:銀子或吸蟲器采集①借助動物圖鑒査清名稱②使用放大鏡、體視顯微鏡觀察③設(shè)if磁,邊觀察邊記衆(zhòng)r①統(tǒng)計(jì)豐富度I②完成研究報(bào)告.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)組成不同群落的優(yōu)勢種是不同的,不同群落的物種豐富度是不同的。(2)一般來說,環(huán)境條件越優(yōu)越,群落發(fā)育的時(shí)間越長,物種越豐富,群落結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜?!咀⒁馐马?xiàng)】(1)使用誘蟲器采集小動物時(shí)利用了土壤小動物具有趨暗、趨濕、避高溫的特點(diǎn)。(2)用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精殺死并保存標(biāo)本,若要保存活體通常用含有濕棉花的試管收集。(3)體型較大的小動物可用包著紗布的鏡子直接取出來,體型較小的小動物則需用吸蟲器采集。(4)注意區(qū)分豐富度的兩種統(tǒng)計(jì)方法①記名計(jì)算法是指在一定面積的樣地中,直接數(shù)出各個(gè)種群的個(gè)體數(shù)目。一般用于個(gè)體較大、種群數(shù)量有限的物種。②目測估計(jì)法是按預(yù)先確定的多度等級來估計(jì)單位面積(體積)中的種群數(shù)量。等級的劃分和表示方法有:非常多、多、較多、較少、少、很少,等等。第2、3節(jié)群落的主要類型和演替ー、群落的主要類型.陸地生物群落的主要類型(1)荒漠生物群落①分布:極度干旱區(qū),年降水量稀少且分布不均勻。②群落結(jié)構(gòu):非常簡單,物種少。③生物特性:耐旱。(2)草原生物群落①分布:主要分布在半干旱地區(qū)、不同年份或季節(jié)雨量不均勻的地區(qū)。②群落結(jié)構(gòu):相對簡單,動植物的種類較少。③生物特性:耐寒、耐旱。(3)森林生物群落①分布:濕潤或較濕潤的地區(qū)。②群落結(jié)構(gòu):非常復(fù)雜且相對穩(wěn)定。③生物種類繁多,陽生植物多居上層,陰生植物生活在林下;樹棲和攀緣生活的動物種類特別多。.群落中生物的適應(yīng)性(1)適應(yīng)非生物環(huán)境:水分、溫度等。(2)適應(yīng)生物環(huán)境:群落中不同種群之間通過復(fù)雜的種間關(guān)系,相互依存、相互制約形成有機(jī)整體,從而維持種群之間的協(xié)調(diào)和平衡。(3)生物適應(yīng)環(huán)境的方式不盡相同,群落是一定時(shí)空條件下不同物種的天然群聚。二、群落的演替.演替的概念:隨著時(shí)間的推移,ー個(gè)群落被另ー個(gè)群落代替的過程。.演替的類型(1)初生演替①概念(特征):在ー個(gè)從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。②過程(以發(fā)生在裸巖上的演替為例):裸巖階段一地衣階段??苔解階段一草本植物階段T灌木階段ー喬木階段。③實(shí)例:在沙丘、火山巖、冰川泥上進(jìn)行的演替。(2)次生演替①概念(特征):在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方發(fā)生的演替。②過程(以發(fā)生在棄耕農(nóng)田上的演替為例):棄耕農(nóng)田一一年生雜草ー多年生雜草ー灌木一喬木。③實(shí)例:火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替。(3)比較初生演替和次生演替類型初生演替次生演替不同點(diǎn)起始條件不同演替速度慢快趨向形成新群落恢復(fù)原群落經(jīng)歷階段較多較少相同點(diǎn)群落結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜,物種數(shù)量和群落層次增多,土壤、光能得到更充分的利用.影響演替的因素:群落外界環(huán)境的變化,生物的遷入和遷出,群落內(nèi)部種群相互關(guān)系的發(fā)展變化,以及人類的活動,等等。.演替的結(jié)果:適應(yīng)變化的種群數(shù)量增長或得以維持,不適應(yīng)的數(shù)量減少甚至被淘汰。最終會達(dá)到ー個(gè)與群落所處環(huán)境相適應(yīng)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)?!局攸c(diǎn)探究】下圖為兩個(gè)群落演替過程中物種豐富度的變化。(1)甲是次生演替,乙是初生演替。從二者起點(diǎn)來看,乙群落開始時(shí)物種豐富1物種豐,②甲度為〇,甲群落不為。。 |レ(2)甲中①②處的物種組成不一定相同,①②兩處的物種豐富度雖相同,但是。し "時(shí)間物種組成不一定相同,因?yàn)檠萏孢^程中,可能出現(xiàn)新物種。三、人類活動對群落演替的影響.人類活動對群落演替的影響(1)活動方式①破壞性行為:砍伐森林、過度放牧、污水直接排放等。②保護(hù)性行為:封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落等。(2)影響后果人類活動往往會使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。.退耕還林、還草、還湖(1)原因:毀林開荒、圍湖造田等以犧牲環(huán)境為代價(jià)的墾殖活動,導(dǎo)致了嚴(yán)重的水土流失,并且成為洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生的重要原因。(2)解決方案:走可持續(xù)發(fā)展道路,我國政府明確提出退耕還林、還草、還湖和退牧還草,頒布了《退耕還林條例》,自2003年1月20日起施行。2014年啟動了新一輪退耕還林還草工程;2015年將這項(xiàng)工程列為生態(tài)文明體制改革的組成部分;2018年我國啟動了大規(guī)模國土綠化行動?!局攸c(diǎn)探究】.人類濫捕亂獵、濫采亂伐、掠奪式開發(fā)利用、引入外來物種、過度放牧、填湖造地、污水直接排放等活動可能導(dǎo)致現(xiàn)有群落的破壞而引起群落的演替。.從防止人類對草原群落演替產(chǎn)生不良影響的角度出發(fā),合理利用草原的方法:在草原地區(qū),應(yīng)該科學(xué)地分析牧場的載畜量,做到合理放牧。.從防止人類對河流、湖泊、海洋群落的演替產(chǎn)生不良影響的角度出發(fā),應(yīng)采取哪些措施:減少污染,制定休漁區(qū)、休漁期等。第三章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)ー、生態(tài)系統(tǒng)的范圍.概念:在一定空間內(nèi),由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。.范圍(1)生態(tài)系統(tǒng)的空間范圍有大有小。(2)生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng),包括地球上的全部生物及其非生物環(huán)境。.(1)自然生態(tài)系統(tǒng)①水域生態(tài)系統(tǒng):海洋生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)等。②陸地生態(tài)系統(tǒng):森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、凍原生態(tài)系統(tǒng)等。(2)人工生態(tài)系統(tǒng):農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、人工林生態(tài)系統(tǒng)、果園生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等二、生態(tài)系統(tǒng)的組成成分.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及食物鏈和食物網(wǎng)。.生態(tài)系統(tǒng)各組成成分成分地位作用實(shí)例生物成分生產(chǎn)者主要成分(基石)物質(zhì):無機(jī)物一有機(jī)物光合 化能合能量:太陽能作用-化學(xué)能;無機(jī)物中的能量成作用化學(xué)能,為消費(fèi)者提供食物和棲息場所自養(yǎng)生物,主要指綠色植物;還包括ー些化能自養(yǎng)型生物消費(fèi)者最活躍的成分有利于植物的傳粉和種子的傳播等;能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)主要指動物,還包括營寄生生活的生物分解者物質(zhì)循環(huán)中的關(guān)鍵成分將動植物遺體和動物排遺物中的有機(jī)物分解成無機(jī)物主要是細(xì)菌和真菌非生物的物質(zhì)和能量基礎(chǔ)生物群落賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)光、熱、水、空氣、無機(jī)鹽等3.生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的相互關(guān)系【關(guān)鍵點(diǎn)撥】(1)植物W生產(chǎn)者:菟絲子(植物)營寄生生活,屬于消費(fèi)者;藍(lán)細(xì)菌是原核生物,能進(jìn)行光合作用,屬于生產(chǎn)者。(2)動物W消費(fèi)者:禿鷲、蚯蚓等營腐生生活的動物屬于分解者。(3)細(xì)菌W分解者:硝化細(xì)菌等是自養(yǎng)生物,屬于生產(chǎn)者;寄生細(xì)菌屬于消費(fèi)者。
【重點(diǎn)探究】根據(jù)下圖完成生態(tài)系統(tǒng)四種成分的聯(lián)系及分析:(1)圖中A、B、C、D分別代表生態(tài)系統(tǒng)組成成分的生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量。(2)圖中A、B、C共同構(gòu)成生物群落。(3)A主要由綠色植物(生物)組成,除此之外還包括藍(lán)細(xì)菌、硝化細(xì)菌等原核生物;它在生態(tài)系統(tǒng)中的主要作用是通過光合作用或化能合成作用把無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,同時(shí)也可以通過呼吸作用把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。三、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)1.食物鏈(1)實(shí)例柳一生產(chǎn)者 第二營養(yǎng)級I一?—初級消費(fèi)者 第二營養(yǎng)級■滲一次級消費(fèi)者 第三營養(yǎng)級Iィ—四級消費(fèi)者話、一三級消ー者……■—四級消費(fèi)者?第五營養(yǎng)級(2)特點(diǎn):生產(chǎn)者為第一營養(yǎng)級,消費(fèi)者所處營養(yǎng)級因食物關(guān)系而不固定,但一般不會超過五個(gè)營養(yǎng)級。.食物網(wǎng)(1)概念:在生態(tài)系統(tǒng)中,許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系。(2)形成的原因①ー種綠色植物可能是多種植食性動物的食物。②ー種植食性動物既可能吃多種植物,也可能被多種肉食性動物所食。(3)特征:如果一條食物鏈上的某種動物減少或消失,它在食物鏈上的位置可能會由其他生物來取代。.食物鏈和食物網(wǎng)的意義(1)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。(2)是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。(3)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件,一般認(rèn)為,食物網(wǎng)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能カ越強(qiáng)?!咎貏e提醒】(1)食物鏈的起點(diǎn)是生產(chǎn)者,終點(diǎn)是最高營養(yǎng)級。(2)食物鏈(網(wǎng))中只含有生態(tài)系統(tǒng)成分中的生產(chǎn)者和消費(fèi)者。(3)生產(chǎn)者是第一營養(yǎng)級,初級消費(fèi)者是第二營養(yǎng)級,依次類推,即消費(fèi)者的營養(yǎng)級別=消費(fèi)者級別+1。(4)在食物網(wǎng)中,兩種生物間可能既有捕食關(guān)系又有種間競爭關(guān)系。
【重點(diǎn)探究】下圖是某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)組成,請分析回答下列問題:兔一?鷹?—蛇--青蛙\I/I\食草鳥/\f 一食草'綠色植物I昆蟲(1)圖中有4條食物鏈。最長的是綠色植物T食草昆蟲T青蛙T蛇T鷹。(2)鷹占有第三、四、五營養(yǎng)級。鷹和蛇之間是捕食和種間競爭。(3)若由于某種原因?qū)е戮G色植物減少,其他生物的數(shù)量都減少。(4)若人類的捕殺導(dǎo)致鷹大量減少,兔、食草鳥、蛇的數(shù)量先增加后趨于穩(wěn)定,但結(jié)果比原來的數(shù)量要增大?!?)若圖中的兔大量減少,短時(shí)間內(nèi)鷹的數(shù)量不會大量變化,因?yàn)辁椨卸喾N食物來源。第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動一、能量流動的概念和過程.能量流動的概念:是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。.能量流動的過程(1)輸入:生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,固定在它們所制造的有機(jī)物中。(2)傳遞、轉(zhuǎn)化和散失過程(以第一營養(yǎng)級為例)輸入第一營養(yǎng)級的能量:①一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失。②另一部分用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動,儲存在植物體的有機(jī)物中。構(gòu)成植物體有機(jī)物中的能量:a.一部分隨著殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來。b,另一部分則被初級消費(fèi)者攝入體內(nèi),流入第二營養(yǎng)級。.能量在某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中流動的過程圖解呼吸作用呼吸作用可以看出:生產(chǎn)者及各級消費(fèi)者(除最高營養(yǎng)級)能量流動相同的三個(gè)去向是通過呼吸作用以熱能的形式散失;流向下ー營養(yǎng)級;被分解者分解利用?!局攸c(diǎn)探究】如圖表示能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級示意圖,請據(jù)圖思考下列問題:(1)攝入里(a)和糞便量(c)、初級消費(fèi)者的同化車(1)攝入里(a)和糞便量(c)、初級消費(fèi)者的同化車(b)
之間的關(guān)系:攝入量=糞便量+同化量。糞便(C)(2)初級消費(fèi)者糞便中的能量屬于第一營養(yǎng)級的能量。第三營養(yǎng)級糞便中的能量屬于第二營養(yǎng)級的能量(3)初級消費(fèi)者同化的能量有三個(gè)流向:自身呼吸散失、被分解者利用和流向下ー營養(yǎng)級。分解者利用辿嚮雪由于生長、發(fā)育和繁殖(e)初級消費(fèi)者同化(b)初級消費(fèi)者攝入(a)呼吸作用失,散次級消費(fèi)者攝入⑴【關(guān)鍵點(diǎn)撥】生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(1)能量的輸入:生產(chǎn)者的同化量。(2)能量的輸出:各生物成分的呼吸量。(3)消費(fèi)者的同化量:攝入量一糞便量。(4)同化量的去路(某營養(yǎng)級能量的去路):呼吸消耗量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=呼吸消耗量+流入下ー營養(yǎng)級的能量+被分解者利用的能量。二、能量流動的特點(diǎn).能量流動的特點(diǎn).能量傳遞效率的計(jì)算下ー營養(yǎng)級同化量(1)計(jì)算公式:能量傳遞效率=セ二尊鍋虐X100%。(2)一般生態(tài)系統(tǒng)中相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%?20%。3.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能的條件:任何生態(tài)系統(tǒng)都需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量補(bǔ)充,以便維持生態(tài)系統(tǒng)的正常功能?!局攸c(diǎn)探究】根據(jù)賽達(dá)伯格湖的能量流動圖解,回答以下問題:注:圖中數(shù)字為能量數(shù)值,單位是J/(cn?.a);為研究方便,將肉食性動物作為一個(gè)整體看待。(1)圖中生產(chǎn)者、植食性動物、肉食性動物之間由于存在捕食關(guān)系而形成食物鏈(網(wǎng)),而且這種關(guān)系是不可逆的,因而能量只能由生產(chǎn)者f植食性動物??肉食性動物,即能量流動是單向的。(2)據(jù)圖分析,該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、植食性動物、肉食性動物固定或同化的能量分別是464.6、62.8、12.6J/(cm2.a)?即在生態(tài)系統(tǒng)中生物所處的營養(yǎng)級越高,獲取的能量越少,說明能量流動具有逐級遞減的特點(diǎn)。(3)第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是!3.5%〇能量不能100%流入下一營養(yǎng)級的原因是一部分通過呼吸作用散失,一部分被分解者分解利用,一部分未被利用。三、生態(tài)金字塔及研究能量流動的實(shí)踐意義.生態(tài)金字塔(1)概念及類型:將單位時(shí)間內(nèi)各營養(yǎng)級的能量數(shù)值、生物量、生物個(gè)體的數(shù)目轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積(或體積)的圖形,并將圖形按照營養(yǎng)級的次序排列,可形成一個(gè)金字塔圖形,分別叫作能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔,統(tǒng)稱為生態(tài)金字塔。(2)三種金字塔的比較類型能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀懊息L會聚就£度 単g米1二貝無包£.咫——用gj他%い160特點(diǎn)天然生態(tài)系統(tǒng)ー定為上窄下寬的(正)金字塔形一般為上窄下寬的(正)金字塔形一般為上窄下寬的(正)金字塔形,有時(shí)會出現(xiàn)上寬下窄倒置的(倒)金字塔形象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有逐級遞減的特性一般生物量(每個(gè)營養(yǎng)級所容納的有機(jī)物的總干重)沿食物鏈中營養(yǎng)級的升高而逐級遞減一般生物個(gè)體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級減少特殊形狀某些人工生態(tài)系統(tǒng)(如人工魚塘)可呈現(xiàn)倒置狀況在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者浮游植物個(gè)體小、壽命短,又會不斷被浮游動物吃掉,因而某ー時(shí)間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游動物的生物量如ー棵樹鳥的數(shù)量與樹關(guān)系:鳥昆蟲樹上昆蟲及.研究能量流動的實(shí)踐意義(1)幫助人們將生物在時(shí)間、空間上合理配置,增大流入某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。如農(nóng)田系統(tǒng)中的間種套作、蔬菜大棚中的多層育苗、稻ー萍一蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式都充分利用了空間和資源,獲得了更大收益。(2)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。如“桑基魚塘”等生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用,提高了能量的利用率。(3)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧H绾侠泶_定草場的載畜量、劃區(qū)輪牧、農(nóng)田捉蟲、除草等?!局攸c(diǎn)探究】如圖為某ー生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模式圖,據(jù)圖回答問題:排泄物、雜屑(肥料)太陽輻射1 1ヽJ、秸稈k、糞屑雜屑」、產(chǎn)品輸出產(chǎn)品輸出產(chǎn)品輸出(1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔為上窄下寬的正金字塔形。(2)流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為作物固定的太陽能。(3)每ー級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品,提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益,這不能意味著物質(zhì)和能量可循環(huán)利用,每ー級都獲得產(chǎn)品,充分實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的再利用和能量的多級利用,但能量是逐級遞減的,不能循環(huán)利用?!咎貏e提醒】(1)能量能多級利用,但不能循環(huán)利用。(2)提高的是能量的利用率,而不是傳遞效率。第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)ー、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.碳循環(huán)(1)碳是構(gòu)成生物體的重要元素之一,在生物群落中主要以含碳有機(jī)物形式存在,大氣中的碳主要是二氧化碳。
(2)大氣中碳元素進(jìn)入生物群落的途徑是光合作用和化能合成作用,形式是二氧化碳。(3)生物群落中的碳元素回到非生物環(huán)境中的途徑有分解者的分解作用、動物和植物的呼吸作用、化石燃料的燃燒,形式是二(2)大氣中碳元素進(jìn)入生物群落的途徑是光合作用和化能合成作用,形式是二氧化碳。(3)生物群落中的碳元素回到非生物環(huán)境中的途徑有分解者的分解作用、動物和植物的呼吸作用、化石燃料的燃燒,形式是二氧化碳。(4)碳在生物群落與非生物環(huán)境間循環(huán)的形式是二氧化碳,在生物群落內(nèi)部傳遞的形式是含碳有機(jī)物,途徑是食物鏈(網(wǎng))。(5)海洋對于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用。大氣中的二輒化碳庫微生物的分解作用呼吸作用光~由用呼吸作用像色植物k__>1動物卜 [化石燃料、早 匕ー !動植物的遺體和動物排遺物((6)溫室效應(yīng)的形成原因是化石燃料的大量燃燒,打破了碳平衡。緩解溫室效應(yīng)的方法是減少二氧化碳排放,大力植樹種草等。.概念:組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素,都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落,又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程。.特點(diǎn)(1)全球性:物質(zhì)循環(huán)的概念中所說的‘‘生態(tài)系統(tǒng)”指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)一生物圈,因此又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。(2)循環(huán)往復(fù)運(yùn)動。【重點(diǎn)探究】下列各圖均為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖,請據(jù)圖回答:甲 乙 丙甲 乙 丙(1)圖甲中A?D代表的成分依次是生產(chǎn)者、大氣中的二氧化碳庫、消費(fèi)者、分解者。(2)圖乙中代表生產(chǎn)者的是A,代表消費(fèi)者的是B、D,代表分解者的是E,代表大氣中的二氧化碳庫的是C。(3)圖丙中,代表生產(chǎn)者的是E,代表消費(fèi)者的是F、D、B,代表分解者的是C,代表大氣中的二氧化碳庫的是A。【關(guān)鍵點(diǎn)撥】根據(jù)結(jié)構(gòu)圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的組成成分如圖所示,先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為“非生物的物質(zhì)和能量‘‘或"生產(chǎn)者”,則A、zbB為“消費(fèi)者”或“分解者”;再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進(jìn)ー步判斷,在D、C中指出箭頭多的D為“生產(chǎn)者”,指入箭頭多的C為“非生物的物質(zhì)和能量”;最后根據(jù)、4/D-A-B確定A為“消費(fèi)者”、B為“分解者”。二、生物富集及能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系1,生物富集(1)概念:生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物,使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。(2)實(shí)例:鉛、鎘、汞等重金屬,DDT、六六六等有機(jī)化合物以及ー些放射性物質(zhì)等。(3)進(jìn)入生物體方式①動、植物直接吸收。②沿食物鏈在生物體內(nèi)逐漸聚集,積累在食物鏈的頂端。(4)在生物體的分布:形成穩(wěn)定化合物分布于多種組織細(xì)胞中,不易被排出,積蓄在體內(nèi)。
(5)特點(diǎn):全球性。2.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級全球性特點(diǎn)單向流動,逐級遞減反復(fù)利用聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行、相互依存,不可分割:①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放,離不開物質(zhì)的合成和分解;②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體;③能量是物質(zhì)在生物群落和非生物環(huán)境間循環(huán)往復(fù)的動カ【重點(diǎn)探究】1大氣中的二氧化碳庫L亜t5|紅化碳庫1ヽ①ー「ら能取2.J]能繳3 一あy物質(zhì)、ri物或ゲ體 ノかーn體⑤け:氣中的二輒化碳庫]1能大4|如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和碳循環(huán)的關(guān)系圖,據(jù)圖回答下列問題:(1)對物質(zhì)循環(huán)起關(guān)鍵作用的成分是[a]生產(chǎn)者和冋分解者。(2)圖中的①③⑤表示的生理過程分別是①光合作用,③呼吸作用,⑤分解作用。(3)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都保持相對平衡,是維持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的重要保證?!痉椒记伞磕芰苛鲃雍臀镔|(zhì)循環(huán)關(guān)系分析(1)能量流動和物質(zhì)循環(huán)相伴而行,但能量在傳遞過程中由光能一化學(xué)能一熱能,而物質(zhì)在循環(huán)過程中,由無機(jī)物(CO2)一有機(jī)物ー無機(jī)物(CO2)。(2)能量流動的終點(diǎn)是熱能散失到非生物環(huán)境中,不能循環(huán)利用。而
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