第一章種群的特征與數(shù)量變化一、種群的概念與特征1.種群的概念種群是指同一時間內聚集在一定區(qū)域中同種生物所有個體的集合，是生物進化的基本單位，也是生物繁殖的基本單位。2.種群的數(shù)量特征（核心特征）特征定義意義種群密度種群在單位面積或單位體積中的個體數(shù)種群最基本的數(shù)量特征，反映種群的大小出生率/死亡率單位時間內新產(chǎn)生（或死亡）的個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比率決定種群數(shù)量變化的**主要因素**（出生率>死亡率→種群增長；反之→減少）遷入率/遷出率單位時間內遷入（或遷出）的個體數(shù)占該種群個體總數(shù)的比率影響種群數(shù)量變化的**重要因素**（如城市人口變化主要受遷入率/遷出率影響）年齡結構一個種群中各年齡期個體數(shù)目的比例（增長型、穩(wěn)定型、衰退型）預測種群**未來數(shù)量變化**的重要依據(jù)（增長型→種群增長；穩(wěn)定型→穩(wěn)定；衰退型→減少）性別比例種群中雌雄個體數(shù)目的比例影響種群**出生率**（如性別比例失衡會降低出生率）3.種群的空間特征指種群中個體的空間分布方式，包括：均勻分布（如農田中的水稻，受種內競爭影響）；隨機分布（如森林中的雜草，受環(huán)境資源均勻分布影響）；集群分布（如草原中的羊群，受食物、天敵等因素影響，最常見）。二、種群數(shù)量的變化1.種群數(shù)量變化的模型數(shù)學模型：是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式（如公式、曲線）。建立步驟：觀察現(xiàn)象→提出問題→作出假設→建立模型→檢驗修正。2.種群增長的兩種曲線類型J型曲線S型曲線條件理想環(huán)境（食物充足、空間充裕、無天敵、氣候適宜）有限環(huán)境（資源有限、空間有限、天敵增加、種內競爭加?。┕絓(N_t=N_0\lambda^t\)（\(N_0\)為初始數(shù)量，\(\lambda\)為增長倍數(shù)，\(t\)為時間）無固定公式，曲線呈“S”型增長率保持不變（\(\lambda-1\)）逐漸減?。◤淖畲笾到抵?）增長速率逐漸增大（斜率逐漸增大）先增大后減?。ㄐ甭氏仍龃蠛鬁p小，K/2時最大）環(huán)境容納量無（種群數(shù)量無限增長）有（K值，環(huán)境能維持的種群最大數(shù)量）3.關鍵概念辨析K值（環(huán)境容納量）：指在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量。K值不是固定不變的：改善環(huán)境（如施肥、治蟲）→K值增大；破壞環(huán)境（如污染、過度捕撈）→K值減小。K/2值：種群增長速率最大的點，是漁業(yè)捕撈、害蟲防治的關鍵參考點（如漁業(yè)捕撈應在K/2后進行，以保持種群增長能力；害蟲防治應在K/2前進行，防止種群增長過快）。第二章群落的結構與演替一、群落的概念與特征1.群落的概念群落是指同一時間內聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合（包括動物、植物、微生物）。2.群落的核心特征物種組成：群落的首要特征，用物種豐富度（群落中物種數(shù)目的多少）表示（如熱帶雨林的物種豐富度高于草原）。種間關系：群落中不同物種之間的相互作用，包括：關系類型特點例子捕食一種生物以另一種生物為食（捕食者→被捕食者）狼→羊、鷹→鼠競爭兩種或兩種以上生物爭奪資源、空間等（結果：一方占優(yōu)或雙方共存）水稻→稗草、大草履蟲→雙小核草履蟲寄生一種生物寄居于另一種生物體內/體表，攝取寄主養(yǎng)分（寄生者→寄主）蛔蟲→人、菟絲子→大豆互利共生兩種生物共同生活，相互依存，彼此有利（缺一不可）豆科植物→根瘤菌（植物提供有機物，菌固氮）3.群落的空間結構垂直結構：群落中不同生物種群在垂直方向上的分層現(xiàn)象（如森林中的喬木層→灌木層→草本層→地被層）。原因：資源差異（光照、食物、棲息空間）；種間關系（捕食、競爭）。意義：提高群落利用環(huán)境資源的能力（如光照）。水平結構：群落中不同生物種群在水平方向上的鑲嵌分布（如草原中斑塊狀的草本群落）。原因：環(huán)境異質性（地形、土壤濕度、光照強度、溫度）。二、群落的演替1.演替的概念演替是指隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程（本質是群落物種組成和優(yōu)勢種的變化）。2.演替的類型類型初生演替次生演替起點從未被植物覆蓋的地面（如火山巖、冰川泥）；或原有植被徹底消失的地方（如沙丘）原有植被消失，但土壤條件保留（如火災后的草原、棄耕的農田）；或保留種子/繁殖體的地方時間漫長（幾十年至幾百年）較短（幾年至幾十年）實例火山巖上的演替（地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木）棄耕農田的演替（草本→灌木→喬木）3.演替的特點與終點特點：方向性（從簡單到復雜、從低等到高等）；不可逆性（一般情況下，不會恢復到原始狀態(tài)）。終點：頂極群落（與當?shù)貧夂?、土壤等條件相適應的穩(wěn)定群落，如熱帶雨林、溫帶草原）。第三章生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能一、生態(tài)系統(tǒng)的概念與結構1.生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)是指由生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體（地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈）。2.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分成分類型功能非生物的物質和能量陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等為生物提供物質和能量，是生態(tài)系統(tǒng)的基礎生產(chǎn)者自養(yǎng)生物（主要是綠色植物，還有藍藻、硝化細菌等）將無機物轉化為有機物，固定太陽能，是生態(tài)系統(tǒng)的**基石**消費者異養(yǎng)生物（主要是動物，還有寄生植物如菟絲子）促進物質循環(huán)和能量流動；幫助植物傳粉、傳播種子分解者異養(yǎng)生物（主要是細菌、真菌，還有蚯蚓、蜣螂等腐生動物）將動植物遺體、排遺物分解為無機物，歸還無機環(huán)境，是生態(tài)系統(tǒng)的**關鍵成分**3.生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)中各種生物因食物關系而形成的鏈式聯(lián)系（起點：生產(chǎn)者；終點：頂級消費者；不包括分解者和非生物成分）。示例：草→兔→狐→狼（草：第一營養(yǎng)級；兔：第二營養(yǎng)級/初級消費者；狐：第三營養(yǎng)級/次級消費者；狼：第四營養(yǎng)級/三級消費者）。食物網(wǎng)：許多食物鏈相互交錯連接成的復雜營養(yǎng)結構（是生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動的渠道）。二、生態(tài)系統(tǒng)的功能1.能量流動概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程。輸入：生產(chǎn)者通過光合作用固定太陽能（是能量流動的起點）。傳遞途徑：食物鏈/食物網(wǎng)。轉化：太陽能→有機物中的化學能→熱能（最終散失）。特點：單向流動（能量只能從低營養(yǎng)級流向高營養(yǎng)級，不能反向流動；原因：捕食關系不可逆）；逐級遞減（傳遞效率約為10%-20%；原因：各營養(yǎng)級呼吸作用散失熱能、分解者分解、未被下一營養(yǎng)級利用）。意義：合理調整能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分（如農田除草、滅蟲；漁業(yè)捕撈控制種群數(shù)量在K/2左右）。2.物質循環(huán)概念：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，從無機環(huán)境到生物群落，再從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程（又稱生物地球化學循環(huán)）。特點：全球性（如碳循環(huán)涉及整個生物圈）；反復利用（元素不會消失，只是形態(tài)變化）。碳循環(huán)的主要途徑：進入生物群落：生產(chǎn)者通過光合作用將CO?固定為有機物；在生物群落內部：通過食物鏈/食物網(wǎng)傳遞（以有機物形式）；返回無機環(huán)境：分解者分解作用、消費者呼吸作用、生產(chǎn)者呼吸作用、化石燃料燃燒（以CO?形式）。碳循環(huán)失衡的影響：溫室效應（CO?等溫室氣體增加，導致全球氣候變暖）。3.信息傳遞概念：生態(tài)系統(tǒng)中的各種信息在生物之間、生物與環(huán)境之間的傳遞過程。信息類型：類型例子物理信息光（螢火蟲發(fā)光）、聲（鳥類鳴叫）、溫度、濕度、磁力化學信息性外激素（昆蟲吸引異性）、花香（植物吸引昆蟲傳粉）、告警外激素行為信息蜜蜂舞蹈（傳遞蜜源位置）、孔雀開屏（求偶）作用：有利于生命活動的正常進行（如蝙蝠回聲定位）；有利于生物種群的繁衍（如鳥類求偶行為）；調節(jié)生物種間關系，維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定（如狼通過尿液標記領地）。第四章生態(tài)環(huán)境的保護一、人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響人口增長特點：近幾百年來，全球人口呈J型增長（原因：醫(yī)療水平提高、糧食產(chǎn)量增加、死亡率下降）。對生態(tài)環(huán)境的壓力：資源短缺（糧食、水資源、土地資源、能源）；環(huán)境污染（大氣污染、水污染、土壤污染、固體廢棄物污染）；生態(tài)破壞（土地荒漠化、水土流失、生物多樣性減少）。二、全球性生態(tài)環(huán)境問題全球氣候變暖：CO?、CH?等溫室氣體增加，導致冰川融化、海平面上升、極端天氣頻發(fā)；臭氧層破壞：氟利昂等物質排放，導致紫外線輻射增強，危害生物健康；酸雨：SO?、NO?等氣體排放，導致土壤酸化、水體酸化、植物葉片受損；水體富營養(yǎng)化：N、P等營養(yǎng)物質大量排放（如化肥、污水），導致藻類大量繁殖，水體缺氧，魚類死亡（如赤潮、水華）；生物多樣性銳減：棲息地破壞、掠奪式開發(fā)、環(huán)境污染、外來物種入侵等導致。三、生物多樣性的保護1.生物多樣性的概念與層次概念：生物圈內所有的植物、動物、微生物，以及它們所擁有的全部基因和各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)。層次：遺傳多樣性（基因多樣性）：物種內基因的多樣性（如狗的品種多樣）；物種多樣性：群落中物種的豐富度（如熱帶雨林的物種多樣）；生態(tài)系統(tǒng)多樣性：生態(tài)系統(tǒng)的類型多樣（如森林、草原、濕地生態(tài)系統(tǒng)）。2.生物多樣性的價值直接價值：食用（如糧食、蔬菜）、藥用（如人參、青蒿素）、工業(yè)原料（如木材、橡膠）、旅游觀賞、科學研究（如轉基因作物）；間接價值：生態(tài)功能（最主要的價值），如涵養(yǎng)水源、保持水土、調節(jié)氣候、凈化空氣、pollination（傳粉）；潛在價值：目前尚未發(fā)現(xiàn)的價值（如未來可能的藥物來源）。3.生物多樣性減少的原因棲息地的破壞（最主要原因，如森林砍伐、濕地圍墾）；掠奪式開發(fā)利用（如過度捕撈、亂砍濫伐）；環(huán)境污染（如水體污染、大氣污染）；外來物種入侵（如福壽螺、水葫蘆，沒有天敵，大量繁殖，爭奪本地生物資源）；氣候變化（如全球變暖導致物種棲息地縮?。?。4.保護生物多樣性的措施就地保護：建立自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)（如長白山自然保護區(qū)、九寨溝風景名勝區(qū)），是最有效的保護措施（保護生物的棲息地和生態(tài)系統(tǒng)）；易地保護：將瀕危物種遷出原地，移入動物園、植物園、水族館、繁育中心（如大熊貓繁育研究基地），用于保護極度瀕危的物種；利用生物技術保護：建立種子庫（如國家作物種質庫）、基因庫（如人類基因組計劃），保存物種的遺傳資源；加強教育與法制管理：頒布《生物多樣性公約》《中華人民共和國野生動物保護法》《中華人民共和國環(huán)境保護法》等，提高公眾保護意識?？偨Y與備考建議選擇性必修二以“生物與環(huán)境”為核心，強調種群→群落→生態(tài)系統(tǒng)→生物圈的層次結構，重點考查種群數(shù)量變化、群落演替、生態(tài)系統(tǒng)功能、生物多樣性保護等內容。備考時需注意：1.構建知識網(wǎng)絡：將種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的