生物与环境 二轮复习

种群、群落、生态系统及其保护生物个体种群生物群落生态系统生物圈生态系统的结构层次同种所有+无机环境最大种群密度种群数量出生率和死亡率性别比例年龄组成预测变化方向直接影响影响数量变动迁入率和迁出率决定种群的大小和密度种群的数量变化规律：“J”型和“S”型增长曲线的比较项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限(食物、空间充裕，气候适宜，没有敌害等)环境资源有限种群数量变化规律数量连续增加，Nt=N0lt达到环境条件允许的最大值后停止增长，保持相对稳定状态种群增长率或增长速率增长率保持稳定增长速率先上升后下降K/2最大K值的有无无K值有K值4.K值与K/2值在实践中的应用灭鼠捕鱼K/2(最大增长速率)鼠的种群数量在K/2附近时，鼠的种群数量会迅速增加，灭鼠最困难使鱼的种群数量维持在K/2，捕捞后，鱼的种群数量会迅速回升K(环境最大容纳量)改变环境，降低K值，使之不适合鼠的生存保证鱼生存的环境条件，保护K值，尽量提升K值研究池塘群落种群种类优势种群种群位置种间关系群落的空间结构群落演替池塘的范围和边界群落水平上研究的问题即：群落的特征1．种间关系：曲线图如下：2．群落的空间结构(1)垂直结构：①植物的分层分布与光照强度有关。群落中的光照强度一般随高度的下降而逐渐减弱。注意：在高山植物群落中，不同海拔地区的植物呈垂直分布主要受温度制约。②动物的分层与其食物及栖息场所有关。群落中植物的分层现象决定了动物的分层现象。动物种类的多少随植物层次的多少而变化。(2)水平结构：由于光照强度、地形、湿度等因素的影响，不同地段分布着不同的生物种群。生物在垂直结构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。3.群落的演替演替类型初生演替次生演替起点原先没有过植被，或原先有植被但被彻底消灭了原有植被已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至保留了种子或其他繁殖体时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键实例裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上的演替火灾过后的草原或森林、过量砍伐的森林、弃耕农田上的演替构建知识网络1．生态系统的结构(1)生态系统的组成成分①非生物的物质和能量：是生态系统中生物群落物质和能量的最终来源，是生态系统存在的基础。②生物成分：见下图。生态系统生态系统各成分之间的关系非生物的物质和能量生产者消费者分解者其中，非生物的物质和能量，生产者，分解者是一个生态系统必不可少成分。(2)食物链和食物网①捕食链的起点是生产者，属于第一营养级；终点是不被其他动物所食的消费者。②食物链不包括分解者。③分解者只能分解动植物的遗体残骸，它与动植物之间不能形成捕食或竞争关系。(3)一种生物数量变动对其他生物的影响①第一营养级生物减少：其他营养级的生物都将减少。②天敌减少：则被捕食者先增加后减少，最后趋于稳定，但结果比原来数量要大。③“中间”营养级生物减少：其他生物的变动要视具体情况而定。在右图所示的食物网中，若青蛙突然减少，以它为食的蛇也将减少，鹰就要多捕食兔和鸟，从而导致兔、鸟减少，而鹰的数量可大体维持不变。(4)生物的富集作用①概念：指环境中的一些污染物如重金属、化学农药，通过食物链在生物体内大量积累的过程。②原因：重金属、化学农药等污染物进入生物体内后往往积累在动物的脂肪组织中，难被分解、难排出体外。故营养级越高，富集物的浓度越高。2.能量流动过程初级消费者摄入初级消费者同化用于生长发育和繁殖次级消费者摄入分解者利用遗体残骸粪便呼吸作用散失呼吸作用散失能量在第二营养级中的变化可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的输入、传递、转化和散失过程。生态系统中的能量流动过程初级消费者（植食性动物）生产者（植物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用美国生态学家林德曼1942年对赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析生态金字塔：能量金字塔永远为正金字塔，数量金字塔和生物量金字塔一般为正金字塔，但有时也会出现“倒置”的特殊形状的金字塔。有关能量传递效率的相关计算①计算增重：生产者→消费者(用乘法)求最多增重：选最短食物链和20%的传递效率；求最少增重：选最长食物链和10%的传递效率。②计算消耗：消费者→生产者(用除法)求最少消耗：选最短食物链和20%的传递效率；求最多消耗：选最长食物链和10%的传递效率。研究能量流动的实践意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用，如利用秸秆培育食用菌，利用植物残体生产沼气等，从而实现对能量的多级利用(注意不是循环利用)。②合理调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，如使牧草的能量流向牛羊而不流向害虫。碳循环3．生态系统的物质循环(2)信息传递调节生态系统的稳定性，如下图4.生态系统的信息传递（1）物理信息化学信息行为信息反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。(1)负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态实例：如图所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。5．生态系统的反馈调节(2)正反馈调节使生态系统远离平衡状态若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。6.种类：可分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性概念指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响影响因素生态系统的组分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关联系⑴一般呈现相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然⑵二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定如图所示：生态环境的保护1．生物多样性的原因分析(1)生物多样性的根本原因：DNA分子多样性；生物多样性的直接原因：蛋白质的多样性。(2)从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。2．生物多样性的价值包括直接价值、间接价值(生态价值)和潜在价值。3．生物多样性保护的措施具体保护措施：就地保护；易地保护；利用生物技术保护，建立“精子库”、“种子库”等。