第38讲生态因素

第六单元生态学第六单元生态学高考预览本章包括《生态因素》、《种群和生物群落》、《生态系统》三节内容。《生态因素》主要讲述了非生物因素水、光照、温度对生物的影响及生物因素对生物的影响，如互利共生、寄生、捕食、竞争、种内斗争等。《种群和生物群落》介绍了种群的特征、种群数量的变化及群落的概念，《生态系统》主要介绍了生态系统的类型、生态系统的结构、功能、稳定性。其中种群的特征、生态系统的结构、功能、稳定性是本部分的重点。近几年的高考题每年都会考查本部分内容，如2004年全国理综卷的第5个选择题、2005年全国理综卷的第5个选择题均出自种群，此外一些省市的单科卷考查的内容更多。考题形式也多种多样，题型很活，如曲线图的判定，生态系统中食物链和食物网图解。本单元各部分内容联系很强，如个体如何构成种群，种群如何构成群落，群落如何构成生态系统，它们之间由捕食和竞争关系构成食物链和食物网，沿链和网进行着物质循环和能量流动，而食物链和食物网的复杂程度又决定生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性等。生物圈的稳态、生物的多样性及保护，多以选择题的形式出现。在命题特点上题目多与现实相结合，突出考查学生的理解、归纳及应用知识解决实际问题的能力。高考命题趋向本部分考查的题型有选择题、图像分析题、绘图（曲线、表格等）、简答等，甚至还可能出现实验题，如探究光周期对动物生殖的影响、种群密度的测定、影响种群数量的因素等。通过近几年的考题分析，本部分内容是命题者很感兴趣的内容，因为这部分内容很容易与实践生产、周围环境联系起来。很可能一些考过的知识点再次以新的材料形式出现，也有可能联系到一些化学、地理的相关知识。生物圈的稳态，酸雨等全球性的环境问题是人们普遍关注的问题，如何解决好经济的可持续发展与环境保护也是人们经常探讨的话题，这些与现实联系密切的问题历来是出题的好素材。备考方略首先学生应理解基本概念，搞清概念的内涵和外延，理清本部分内容的线索，在大脑中有一个清晰的脉络。在需要文字表述的题中，对生物学专用语的使用和对生物学现象描述要规范，尤其是在设计实验方案时，更需要将原理、步骤、现象和结论用准确的生物学语言表述。理论联系实际，结合农、林、牧、渔及人口等实际问题（如野生生物资源的利用和保护、害虫防治、人口与计划生育政策），分析种群特征及数量变化等知识。同时在学习物质循环时应与光合作用、化能合成作用、细胞呼吸联系起来，在学习生态系统的稳定性时要加深理解，这也是一种稳态。关注环境方面的问题并提出解决这些问题的具体建议，如土地沙漠化、森林植被破坏、生物多样性减少、温室效应、酸雨、污水净化等，提高自身分析问题解决问题的能力，增强环境保护的责任感和使命感。继续关注生命科学发展中的重大热点问题。虽然这类题所占的分值不大，但却起到了引导学生关心科学研究领域重大事件、从课本之外获取一些生物学信息的作用。学生在准备时，要关注那些影响最大、几乎是人所共知的内容，同时也应是我们的知识能力能够接受和解决的内容，而不应该是偏、难和怪的内容。在考试中要克服因粗心大意和平时思维习惯影响造成的审题不清现象。当题干较长、条件较多时，最易发生审题不清现象。有些题学生认为考的是一个熟悉的知识、然而题目已改变了问法，学生还常常在没看完题干，或没把所有供选的答案看完时，就匆忙做答，其结果正好掉进了题目的陷阱。第38讲生态因素走进高考第一关：教材关合作梳理知识体系解读高考第二关：考点关考点1光照强度、光照时间、光质对生物的影响Ⅰ.光照强度影响植物的分布：图中A、B两曲线可分别表示阴生植物与阳生植物光合效率与光照强度之间的关系。C、D分别为两类植物的光饱和点。绿色植物都需要利用光进行光合作用，所以光对植物的影响是决定性的。而光照强度决定着植物的光合作用强度，阳生植物与阴生植物在长期的进化过程中逐渐形成了各自适应光照强度的形态特征和生理特点。如阳生植物的叶片较小，降低了强光照射下的蒸腾作用，但通常叶片较厚，栅栏组织发达，叶绿体数量多，叶绿素含量高，提高了光合作用的效率，弥补了叶片小的不足；阴生植物生长在弱光下，蒸腾作用小，植物通常情况下通过加大叶面积以增加对光的利用率，但往往叶片较薄，栅栏组织不发达。Ⅱ.光质：主要影响水生植物的垂直分布。光质在大气中是比较均匀的，对陆生植物的分布几乎没有影响，但对水域生态系统就不同了，如在海洋生态系统中表层主要分布绿藻，稍深处是褐藻（如海带等），再深一些是红藻（如紫菜等）。这不仅与光照强度有关，更与不同波长的光在海水中的透射程度有关。Ⅲ.光照时间影响植物的开花与分布①在春天开花的植物一般需要长日照条件如小麦等，在秋天开花的植物一般需要短日照条件如菊花等。②在低纬度地区只具备短日照条件，如在南北回归线间，一般只分布短日照植物。③在中纬度地区春天具备长日照条件，秋天具备短日照条件，所以长日照植物和短日照植物均有分布。④在高纬度地区长日照条件和短日照条件均具备，但在短日照条件下，温度极低不适于植物生长，所以只分布有长日照植物。另外，动物的分布往往因所食植物而定（因营养关系）。例析1-1黄麻原产于热带和亚热带地区，是春天播种的一年生植物，开花需要较短的日照。种植黄麻是为了收获茎秆，剥取纤维用于编织麻袋等。如果将黄麻北移到山东地区种植，它将（）A.提早开花结实，产量提高B.开花推迟或不开花，产量提高C.提早开花结实，产量降低D.开花推迟或不开花，产量降低解析：本题考查植物的营养生长和生殖生长的关系及综合利用地理知识的能力。根据黄麻的生理特征，结合相关地理知识可以知道，热带与山东相比，秋天山东的短日照来得较迟，将影响黄麻的开花（即开花推迟或不开花），所以黄麻的营养生长将延长或不进行生殖生长。而种黄麻是为了收获茎秆（营养器官），所以不开花或开花推迟将有利于其营养生长，从而提高产量。答案：B例析1-2右图为四种植物（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）在不同光照强度下，吸收CO2速率的曲线，其中最适于在荫蔽条件下生长的植物是（）A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ解析：此题考查光对生物生命活动的影响，但又与光合作用联系起来，适于荫蔽的植物在光照过强的情况下，其光合作用速率反而下降，Ⅲ、Ⅳ都表现为下降，但Ⅳ较Ⅲ下降更早，所以选D。失误可能在于不能正确区分C与D。答案：D互动探究1-1某一品种的菊花通常在秋天开花，若使其在夏季开花，应采取的关键措施是在适当时期（）A.补充光照，使光照时间延长B.适当提高温度C.遮光，使光照时间缩短D.适当多浇水解析：此题考查生态因素对生物的影响。光周期是影响植物开花的主导因素。菊花为短日照植物，若要其在夏季开花，则需遮光，适当缩短光照。答案：C互动探究1-2（2008·连云港调研)（多选）下面的曲线以及说明中，不正确的是（）1.代表典型的阳生植物2.代表典型的阴生植物α.表示植物在黑暗中细胞呼吸放出CO2的量β.表示光补偿点（即光合作用吸收CO2的量等于细胞呼吸放出CO2的量时的光照强度）A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ解析：阳生植物与阴生植物相比，一方面阴生植物对光照要求不高，在较低光照强度下，光合作用强度就可以达到最大，另一方面，阳生植物要比阴生植物光合作用能力要强。在曲线的表现上关键是两个点，一个点是光补偿点，阴生植物先达到，阳生植物在后，第二个点是光饱和点，阴生植物同样在前，而且光合作用强度不会很高，而阳生植物光饱和点在后，光合作用强度要比阴生植物高。答案：ABD考点2生物因素一、种内关系1.同种生物的不同个体或群体之间的关系。3.种内互助对个体生存和物种发展都是有利的；而种内斗争，虽然对失败的个体不利，但对物种的发展是有利的。二、种间关系1.互利共生：如地衣；大豆与根瘤菌（1）特点：相互依赖，彼此有利，如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化（2）图示如图：2.寄生：如蛔虫与人，菟丝子与大豆，噬菌体与被侵染的细菌（1）特点：对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好（2）图示如下图：3.竞争：如牛与羊，农作物与杂草，大草履虫与小草履虫（1）特点：数量上呈现出“你死我活”的同步性变化,两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，则如图b（2）图示如下图：4.捕食：如羊和草，狼与兔，青蛙与昆虫（1）特点：一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化（2）图示如下图：三、区分种内斗争与竞争种内斗争是同种生物个体间为争夺食物、生存空间等而发生的斗争，属种内关系。而竞争是不同种的生物之间为争夺资源及空间等而进行的斗争，属种间关系。具竞争关系的两种生物生活习性越相似，竞争往往越激烈。例析2-1（2009·全国Ⅱ，5）下列属于种间竞争实例的是（）A.蚂蚁取食蚜虫分泌的蜜露B.以叶为食的菜粉蝶幼虫与蜜蜂在同一株油菜上采食C.细菌与其体内的噬菌体均利用培养基中的氨基酸D.某培养瓶中生活的两种绿藻，一种数量增加，另一种数量减少解析：蚂蚁以蚜虫分泌的蜜露为食，同时又保护蚜虫，把蚜虫的天敌赶走或把蚜虫搬到有食物的地方，所以蚂蚁和蚜虫的关系为互利共生。菜粉蝶幼虫与蜜蜂虽然同在一株油菜上觅食，但菜粉蝶幼虫主要吃叶片，而蜜蜂主要采食花蜜，所以不能构成种间竞争。噬菌体与细菌之间属于寄生。生活在同一环境中的两种绿藻，因争夺阳光、养料等，而使一种数量增加，一种数量减少，则两种绿藻属于竞争关系。答案：D例析2-2（2008·天津卷，5）为了研究人工生态系统中大草履虫和栉毛虫间捕食关系的影响因素，设计如下两组实验。实验一：在培养液中依次加入大草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线（见甲图）；实验二：在培养液中先加入沉渣作隐蔽场所，再同时加入草履虫和栉毛虫，得到种群数量变化曲线（见乙图）。据实验判断，正确的是（）A.沉渣对栉毛虫的种群数量变化无影响B.大草履虫以栉毛虫为食C.培养液为上述生态系统提供能量D.大草履虫的能量除用于自身代谢外，其余部分流向栉毛虫解析：从乙图中可以看出，加入沉渣，栉毛虫的种群数量下降；两种生物之间存在着捕食关系，从甲图中可以看出，栉毛虫以大草履虫为食；本生态系统中无生产者，能量来源于培养液中的有机物。答案：C点评：本题考查的是生物间的关系及生态系统的能量流动。互动探究2-1某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如下图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼(丙)，一段时期后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群，下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是（）A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群解析：由图中的数量变化趋势可知，甲为藻类，乙为浮游动物，引入丙后构成的食物链为甲因争夺空间和氧气，与乙构成竞争关系。该食物链中由于投入丙过多，首先会导至乙灭绝，随后，丙因失去食物来源也会灭绝，最终只剩下甲。答案：C互动探究2-22005年6月25日《齐鲁晚报》报道，山东一农民发明了一种“绿色治虫法”：向果树蛀虫洞内注入糖水，粘满糖水的蛀虫便会从洞内爬出，从而受到蚂蚁的攻击而被杀死。蚂蚁和蛀虫的关系（）A.竞争B.捕食C.寄生D.互利共生解析：蚂蚁吃蛀虫为捕食关系。答案：B考点3生态因素的综合作用环境中的各种生态因素，对生物体是同时共同起作用的，而不是单独地、孤立地起作用的。如下面小麦植株受生态因素的影响：由上图看出，小麦植株的生长发育要受到各种生态因素的影响，各种生态因素是综合对小麦的生长发育起作用的。生态环境中的各种因素虽然是综合地对生物发生作用，但并不意味着各种因素对生物都是起着同等重要的作用，一般总有某个因素的作用最大，这个因素就被称为主导因素。主导因素包括两个方面的含义：（1）主导因素在所有因素中影响最大，它的变化会引起一系列其它因素的变化，从而改变整个生态环境。（2）主导因素的强度状况直接影响生物个体或群体的生长、发育、繁殖或导致死亡。例如，在特别干旱的年份