生物第二轮专题复习专题五

生物第二轮专题复习专题五生物与环境专题解读整合回放分析理解经典示例专题解读专题五生物与环境返回目录本专题包括必修教材第八章(生物与环境)、第九章(人与生物圈)。生态与环境的问题是当今世界备受关注的问题，近几年高考把这部分内容作为命题的重点，如生态学基本概念和基本原理，涉及生态学问题的图、表的识别和分析，实验及实验设计等方面，内容较多，命题点也较多。整合回放专题五生物与环境1.植物的有机物及能量代谢概述环境无机环境（非生物因素）（生物因素）阳光温度水各种气候因素种间关系各种因素的综合作用返回目录整合回放专题五生物与环境个体个体是构成种群的单位种群种群的概念及其基本特征种群的数量变动及其影响因素群落群落的基本概念群落的结构特征及其影响因素生态系统的结构和功能生态系统的稳定性(包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性)生态系统返回目录整合回放专题五生物与环境2.生态系统的物质循环①返回目录整合回放专题五生物与环境②返回目录整合回放专题五生物与环境③硫循环的主要过程：生物多样性及其保护生物多样性的价值我国生物多样性概括生物多样性的保护返回目录分析理解专题五生物与环境1.关于生物因素的理解生物因素种内关系种间关系种内互助种内斗争互利共生寄生竞争捕食A、B代表两种不同生物，C代表相同的环境条件。返回目录分析理解专题五生物与环境2.几种生物种间关系的比较种间关系数量关系图特点实例互利共生两种生物在数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。地衣、大豆与根瘤菌寄生数量关系不典型寄生生物的生存离不开寄主，寄生生物的存在对寄主有害，在一定程度上又会影响宿主的数量。蛔虫与人、噬菌体与细菌返回目录分析理解专题五生物与环境竞争不同物种间生态需求越接近竞争越激烈。在两种生物生存能力不同时，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。牛与羊、水稻与稗草捕食两种生物在数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。且捕食者的增长曲线呈现“滞后现象”。牛与草、狼与兔返回目录分析理解专题五生物与环境3.种群数量的变化（1“J”型曲线与“S”型曲线的比较表：返回目录分析理解专题五生物与环境项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限（理想条件）环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升先上升后下降K值的有无无K值有K值（2）影响种群数量变化的因素种群内部都存在着一系列的种群特征，如一定的年龄组成、性别比例及自然的出生率与死亡率以及迁入和迁出等。上述各项发生变化，都将导致种群个体数量的变动。从年龄组成看，年轻个体较多时，预示着将来密度增大，而年老个体较多时，密度会减小。从性别比例看，长期的自然选择已确定各种群的适当性别比例，假如因各种原因造成性别比返回目录分析理解专题五生物与环境例失调，必将导致生殖上的混乱，从而引起种群个体数目的变动。如利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，就会使许多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。出生率及死亡率、迁入和迁出是决定种群大小的最直接因素，任何影响出生率及死亡率、迁入和迁出的因素都会影响种群数量的变化，如气候、食物、被捕食、传染病等。值得注意的是，在现代社会，人类活动对自然界中种群数量变化的影响越来越大。种群及其数量变化，可以用下面的图示表：返回目录分析理解专题五生物与环境返回目录分析理解专题五生物与环境4.种群的数量变动及其影响因素种群数量的增长有两种基本模式：指数式增长和逻辑斯谛增长。指数式增长：在食物（养料）和空间条件充裕，气候适宜、没有敌害等理想条件下，不受资源和空间的限制，种群的数量往往会连续增长。如用坐标表示，横坐标表示时间，纵坐标表示种群数量，那么种群的增长就会成“J”形曲线。种群的指数式增长模式在理论上是存在的，但在自然生态系统中几乎是不可能存在的，因为资源、空间和食物不可逻辑斯谛增长：在自然条件下，环境条件是有限的，因此种群不可能按指数式增长模式增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限空间、食物和其他生活条件的斗争加剧，以该种群为食的捕食者的数量也会增加，使种群的出生率降低，死亡率返回目录增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大容纳量时，种群数量将停止增长。据此生态学家逻辑斯谛建立了种群在有限环境条件的种群数量增长的数学模型，称为逻辑斯谛方程。它是一个微分方程，。式中dN/dt是在某一时间、某一种群数量条件下的瞬时增长率；r是该种群的最大增长潜力；K为环境的容纳量；N为某一时间的种群数量。按此方程绘制的曲线成“S”形。在N=K时，“S”形曲线有一个拐点。在对野生动植物资源的合理开发和利用方面，一般将种群的数量控制在环境容纳量的一半，即K值时，此时种群增长速度最快，可提供的资源数量也最多，而又不影响资源的再生。分析理解专题五生物与环境)KNKrN(dtdN2121返回目录分析理解专题五生物与环境5.生态系统的能量流动和物质循环(1)能量流动过程起点：从生产者固定太阳能开始。数量：生产者固定的全部太阳能是流经生态系统的总能量。渠道：沿食物链和食物网，逐级流动。(2)能量流动特点单向流动、逐级递减(传递效率：约10%－20%)、质量提高、速率不同。严格遵守热力学第一、第二定律。(3)生态金字塔（生态锥体）：包括能量、数量和生物量金字塔几种。其中，生物量金字塔(g/m2)有时呈倒置(如一棵树上停着多只鸟)。返回目录分析理解专题五生物与环境(4)研究能量流动的意义：调整生态系统中能量流动的方向，使能量更多地流向对人类有益的部分。(5)物质循环①碳循环特点：通过光合作用合成有机物构成全球的基础生产；CO2、CH4和CO是最重要的温室气体；不同的生态系统固定CO2的速率差别很大；大气中CO2的浓度有日变化和年变化。②氮循环（四种基本生物化学过程：硝化、反硝化、氨化和固氮作用）特点：大气含N为3.9×1021g，是最大的氮库；固氮途径有生物固氮、高能固氮和工业固氮；氮肥排入水中易形成富营养化。③特点：磷的主要贮存库是沉积岩；几乎没有气体成分参与循环，主要以固态进行。返回目录分析理解专题五生物与环境④汞（重金属）循环特点：通过生物富集作用导致很大危害；在细菌作用下生成甲基汞，毒性大，易溶于脂类，易被人体吸收。6.用进化的观点来理解生物圈的形成过程生物圈是地球上由各种生物和它们的生活环境所组成的环绕地球表面的圈层。生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果，通过自然选择，地球上的生物与环境一起和谐发展进化。如早期地球上没有氧气，所以原始生命的代谢类型是厌氧型，又由于原始生命没有复杂结构的细胞器，所以还不能制造有机物，因此又是异养型的；随着营光合作用生物的出现，使大气中积累了氧气，此时需氧型生物出现才有可能。所以地球上生物代谢类型的进化顺序是：异养厌氧型→自养厌氧型(早期进行光合作用的植物)→自养(或异养)需氧型。返回目录分析理解专题五生物与环境7.食物网一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物，而一种植食性动物既可吃多种植物，也可能成为多种肉食性动物的捕食对象，从而使各种食物链彼此交错，形成食物网。如图简化的草原食物网：返回目录分析理解专题五生物与环境(1)此食物网有三条食物链，最高营养级均为鹰，鹰在此食物网中占有两个营养级(第三、笫四营养级)。(2)鹰与鼠、蛇与鼠、鹰与蛇均为捕食关系，但鹰与蛇均以鼠为食，说明鹰与蛇还有竞争关系。(3)假如鹰的食物有来自于兔，来自于鼠，来自于蛇，那么，鹰若增重20g，最多消耗多少克植物？最少消耗多少克植物？因为已知条件是最高营养级增加重量，及鹰捕食兔、鼠、蛇的能量系数，最多消耗多少植物应按10％(最低能量传递率)来计算。“植物→兔→鹰”这条食物链中，最多消耗植物为：[（×20）÷10%]÷10%=800（g）52525152返回目录分析理解专题五生物与环境同理，“植物→鼠→鹰”、“植物→鼠→蛇→鹰”两条食物链中，最多消耗植物分别为：[（×20）÷10%］÷10%=800（g）{［（×20）÷10%］÷10%}÷10%=4000（g）共计5600g。同理，“最少消耗多少植物”应按20％(最高能量传递率)来计算：（×20）×5×5+（×20）×5×5+（×20）×5×5×5=900（g）5252525251返回目录经典示例专题五生物与环境例1（2007·全国Ⅰ）下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（）A.通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型B.达到K值时种群增长率为零C.种群增长受自身密度的影响D.种群的增长速度逐步降低［解析］该题要求具备图形分析和图文转换的能力。自然界中的种群增长曲线在开始时具有J型曲线的特点，但最终会呈S型。这反映了自然界的种群增长往往受自身密度的影响，随着种群密度的增加，种群的增长速度逐步降低。分析图形时，往往应该关注一些关键点(如起始点、最高点、转折点)，K值是图形的最高点，达到K值时种群增长率为零。由于题目中并未提供图形，所以，分析该题时，还需要有图文转换的能力。D返回目录经典示例专题五生物与环境例2（2007·全国Ⅱ）下图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是（）返回目录经典示例专题五生物与环境A.海洋中的鱼类具有垂直分层现象B.此图表明鱼类对食物的竞争状况C.此图表明海洋中鱼类的捕食状况D.此图表明海洋中鱼类的共生关系［解析］该题考查了生态学中群落分层结构及竞争、捕食、共生几个重要概念，同时也考查了对图形的分析能力。图形中显见的是海洋中的鱼类具有垂直分层现象，分层就是生态位分化的一种表现，分化的原因主要是对食物等因素的竞争，分化的结果是它们在不同层次上捕食不同的食物。可以肯定这不是一种共生的关系，共生是两种生物生活在一起，相互有利，彼此依赖，不能分开。［答案］D返回目录经典示例专题五生物与环境例3(2007·广东）下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是（）A.我国的人口将逐渐步入老龄化阶段B.2003年，广东省人口的出生率为1.329%C.橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群D.由于微甘菊入侵，松树种群死亡率较高［解析］种群的概念实质上有两种情况：一是广义的种群即是指一切可能交配并繁育的同种个体的集群（该物种的全部个体）。例如世界上总人口。另一种狭义的种群：即为进行交配繁育的局部集群。A、B、D中涉及的年龄结构、出生率、死亡率都属于种群数量特征。C项，不属于对种群数量特征的描述，而是一种种群的分布格局。集群型，种群内各个体在空间上的分布极不均匀，常成群、成簇或呈斑点状密集分布，各群的大小，群间距离及群内个体的密度都不相等，是一种广泛分布格局。C返回目录经典示例专题五生物与环境例4(2007·北京)根据下表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据，判断下列叙述正确的是（）年龄（岁）甲（百万）乙（百万）≥701.917.860~692.715.450~593.821.640~496.538.420~2913.836.230~399.739.610~1917.437.60~929.738.4返回目录经典示例专题五生物与环境A.甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家B.甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家C.甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家D.乙属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家［解析］本题的能力目标要求主要体现在获取信息、图文转换和数据分析等几个方面。一个地区的人口研究可依据种群的特征，表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据，反映了该种群的年龄组成。主要有三种情况：一是增长型，出生率大于死亡率，其年龄金字塔基部宽、顶部狭窄；二是稳定型，出生率与死亡率相近，其年龄金字塔钟形，各部相近；三是衰退型，死亡率大于出生率，数量趋于下降，其年龄金字塔壶形，基部窄，中上部宽。［答案］B返回目录经典示例专题五生物与环境例5(2007·广东)为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是（）①合理开发海