第02章-生物与环境-2019-2020学年九年级科学章节知识框架思维导图(浙教版)(下册)

第1节生物与环境的相互关系环境对生物的影响生物生存的环境含义生物的生活环境包括生物的生存空间以及生物周围的各种因素分类非生物因素阳光、温度、水、空气、无机盐等生物因素影响某种生物生活的其他生物非生物因素对生物的影响阳光、温度、水是影响生物的重要非生物因素。所有生物的生活都会受到非生物因素的影响。生物因素对生物的影响自然界中的每一种生物，都会受到环境中其他生物的影响，既有同种的，也有不同种的。生物对环境的适应和影响生物对环境的适应适应的普遍性在生物与环境相互作用的漫长过程中，生物也在不断进化，以适应环境。生物只有适应环境才能生存。现存的生物都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。生物的形态结构对环境的适应仙人掌刺状叶可以减少水分散失，肉质茎可以贮存更多的水分，以适应沙漠降水少、降水时间相对集中的气候条件。保护色动物为适应栖息环境而具有与环境色彩相似的体色。具有保护色的动物不容易被敌人发现，这对于动物保护自己和接近猎物都是有利的。2警戒色某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩或斑纹。警戒色是动物在进化过程中形成的，可以使敌害易于识别，避免自身遭受攻击。3拟态某些生物在进化过程中形成的外表形状或色泽斑，与其他生物或非生物异常相似。生物利用拟态可以蒙蔽敌人，保护自身。2许多哺乳动物具有发达的四肢，适于在陆地上行走或奔跑，以便觅食和躲避敌害。许多生物还会在行为上表现出对环境的适应能力。沙漠中的动物，如蝎子，白天往往把自己藏在数厘米深的沙里。生物对环境的影响某种生物的数量和分布影响其他生物生物与生物之间是互为环境条件的，某种生物的数量和分布会对环境中其他多种生物产生影响。例如，草原上草本植物的多少会影响植食性动物的数量，反之亦然。生物的生命活动影响环境生物通过自身的生命活动，不断地从环境中获取营养物质，同时将代谢的产物排放到无机环境中去。因此，生物的生命活动对无机环境也会有影响。森林植物的蒸腾作用，可以增加空气的湿度，进而影响降雨。鼠对农作物、森林和草原都有破坏作用。蚯蚓在土壤中钻来钻去，可以使土壤疏松，提高土壤的通气和吸水能力，它以腐烂的植物和泥土为食，排泄物可以增加土壤的肥力。第2节种群什么是种群物种物种是由一群形态、结构相似，并能相互交配而生育子孙后代的个体组成的。种群概念生活在一定区域内的同种生物个体的总和，叫做种群。对种群的理解一定区域指在一定的空间和时间内。区域可大可小，小则如田地、池塘，大则如草原、海洋，可以大到整个地球，关键是依据被研究的范围而定。同种生物一般有大小之分，年龄之差，雌雄之别，它们都属于同一个物种，能相互交配繁育后代。个体的总和该物种的所有个体。比如，一个池塘中的所有青蛙和蝌蚪都应该统计在该区域的青蛙这个种群范围之内。种群的特征种群密度概念在一定范围（单位空间）内生物个体的数量。公式例如，你在面积为10平方米的地里种了30棵玉米，那么玉米的种群密度为3棵/平方米。特点不同物种的种群密度有差异。例如，在我国某地的野驴，每100平方千米还不足两头，在同一地区相同的面积内，灰仓鼠则有数十万只。同一物种在同一地区的不同环境条件下，种群密度有差异。例如，一片农田中的东亚飞蝗，在夏天天气较热时种群密度较高，在秋末天气较冷时则较低。同一物种在不同的地区，其种群密度往往是不同的。例如，亚洲占世界土地面积的29.4％，却聚居了世界人口的58.4％，而南美洲占世界土地面积的14.1％，只居住了世界人口的5.6％。年龄结构概念指一个种群中不同年龄的个体组成情况。年龄结构的类型增长型、稳定型、衰退型意义年龄结构是预测种群密度变化趋势的重要指标。性别比概念种群中雌雄个体数目的比。公式类型雌雄相当多见于高等动物雌多于雄多见于人工控制的种群雄多于雌多见于社会性生活的动物出生率和死亡率种群中增加生物个体的主要方式是繁殖，减少生物个体的主要方式是死亡，种群个体数量的变化与出生率和死亡率有关。出生率和死亡率一般用千分数或百分数表示。出生率概念某种生物在单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率。一般用千分数或百分数表示。公式举例一个有500只野兔的种群,在一年内繁殖了100只小兔子，则这个生物种群在这一年的出生率为100÷500×1000‰＝200‰生物种群中增加生物个体的主要方式是繁殖。死亡率概念某种生物在单位时间内死亡的个体数目占该种群个体总数的比率。公式举例一个有100条狼的种群，一年内死亡20条，则这一年内狼的死亡率为20÷100×1000‰＝200‰生物种群中减少生物个体的主要方式是死亡。第3节生物群落群落的物种组成群落概念在一定生活环境中的所有生物种群的总和叫做生物群落，简称群落。对概念的理解一定自然区域内一定范围内的一个水池、一片草原或一片森林等。各种生物之间有直接或间接的关系群落内各类生物的个体不是简单地凑合在一起的，而是在一定的环境因素综合作用下各种种群的集合。它们之间相互影响，相互制约。各种生物的总和包括植物、动物和微生物等。举例一段朽木、一个花坛、一块农田，在每一个这样的小环境中的许多生物种群各自构成了一个群落。特点不同环境中的生物群落，其生物种类组成和个体数量是各不相同的。植物群落和植被植物群落生活在一定自然区域内所有植物的总和，称为植物群落。植被覆盖在地球表面的植物群落称为植被。生物群落中植物的作用生物群落中，起主导作用的是植物。动物和微生物直接或间接地依赖于植物。群落的结构生物群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落具有一定的结构。生物群落的结构包括垂直结构、水平结构和时间结构。群落的垂直结构概述生活在同一森林里的各种植物种群，常具有极不相同的外形，有的长得高些，有的长得矮些；有的挺拔粗壮，有的则纤细矮小。这样就出现了植物群落的层次性或垂直结构。植物群落的层次性特点一般高大的乔木处于森林的上层，灌木和小树处于森林的中层，一些草本植物处于森林的下层，贴着地面生长的是一些地衣和苔藓等植物。在雨后的森林里,有时还能看到蘑菇等大型真菌。动物的分层分布现象动物的生活要依赖植物，生活在森林中的各种动物会随着它们赖以生存的植物种类不同而出现分层分布的现象。在植物的每个层次中，都有一些特别适应在那里生活的动物。群落的水平结构概述在水平方向上，由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群密度也有差别。举例在森林中，乔木的基部和其他被树冠遮住的地方，光线较暗，适于苔藓植物和其他喜阴植物生存，而树冠下的间隙或其他光照较充足的地方，则有较多的灌木和草丛。群落的时间结构概述在不同季节和不同年份内群落的组成和外貌会随时间而发生有规律的变化。举例北方的落叶阔叶林，在春季开始抽出新叶，夏季形成茂密的绿色林冠，秋季树叶一片枯黄，到了冬季则树叶全部落地。群落中各类生物的个体也不是简单地凑合在一起，而是在一定的环境因素综合作用下各种种群的集合。第4节生态系统的结构和功能生态系统的多样性生态系统的概念生物群落和它所生活的环境中的非生物因素相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。最大的生态系统——生物圈生物圈的构成包括地球上的全部生物以及它们所生活的环境中的非生物因素。生物圈的范围大气圈的底部地面以上约10千米岩石圈的表面地面以下2~3千米水圈的全部生态系统的类型类型划分在自然条件下，某个地区的气候特点，尤其是温度和降水量，决定了该地区生态系统的类型。生态系统的类型多种多样，可以分为陆地生态系统和水域生态系统两大类，每大类中又可分为多种小的生态系统。生态系统陆地生态系统森林生态系统森林生态系统是陆地上最复杂的生态系统，其中有许多动物、植物和微生物。植物高大的乔木、许多灌木和苔藓等。动物各种草食动物和肉食动物。微生物许多细菌和真菌等。草原生态系统荒漠生态系统湿地生态系统农田生态系统海洋生态系统海洋生态系统淡水生态系统人工生态系统有些生态系统是人们为了某种目的建立起来的，在这些生态系统中，人起着主导作用。农田生态系统以农作物为主，伴有各种昆虫等主要动物的半人工的生态系统。城市生态系统由人、动物和植物、建筑物、交通工具等组成的人工生态系统。生态系统的成分生态系统由生物成分和非生物成分两部分组成，二者是有机的统一整体。生物成分生物成分包括生态系统中的全部生物。根据获得营养和能量方式的不同，生物成分又可以划分为生产者、消费者和分解者。生产者种类主要指绿色植物作用它们能利用光能，通过光合作用把无机物制造成有机物，并将光能转变成化学能贮存在有机物中。这些有机物不仅为生产者自身提供了营养物质和能量，而且也为生态系统中的其他生物提供了食物来源。太阳能只有通过生产者才能被固定下来，并源源不断地输入生态系统中。生产者还能为消费者提供栖息的场所。地位生产者是生态系统中最基本、最关键的生物成分。消费者种类根据动物的食性不同,可将消费者进一步分类。注：消费者级别依次类推,但一般不超过四级消费者。作用消费者的存在，可加快生态系统的物质循环。特点动物不能制造有机物，它们的生存都直接或间接地依赖于绿色植物制造出来的有机物，随着动物的摄食，食物中的物质和能量就流入动物体内。分解者种类细菌、真菌、某些原生动物及腐食性动物。作用分解者能把动植物的尸体、排泄物和残落物等所含的有机物分解为较简单的无机物，供植物再利用,促进物质的循环。特点一般分解者都是腐生型的异养生物。非生物成分生态系统中的非生物物质和能量主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等。非生物成分是生物群落中各种生物赖以生存和发展的物质基础。生物之间的食物联系食物链概念在生态系统中，各种生物由于食物关系而形成的一种联系。表示方法食物链的起点是绿色植物(生产者)，终点是不被其他动物所食的动物，食物链不包括分解者和非生物成分。用箭头表示捕食关系，被捕食者在前，捕食者在后，如草→鼠→蛇→鹰。食物网概念生态系统中多条食物链相互交错成网状的形式称为食物网。2形成原因自然界中生物之间的食物关系并不是单一的，某种生物可以多种生物作为食物，而这种生物也可以被多种生物作为食物，因此食物链之间又可以相互交错相联，构成复杂网状关系。在生态系统中，生物种类越丰富，食物网就越复杂。各种生物之间的关系食物网中的各种生物之间相互影响、相互制约，不论生产者还是消费者，只要某种生物的数量突然发生变化，就会牵动整个食物网，从而影响生态系统的稳定性。能量流动和物质循环生态系统中的能量流动概念指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。过程流动起点生产者通过光合作用将光能转化为化学能贮存在它所制造的有机物中。能量流动就是从生产者固定光能开始的。流动渠道食物链和食物网。流动形式食物中的化学能。流动过程中能量形式的变化光能→生物体内有机物中的化学能→热能(最终散失)。特点单向流动生态系统中的能量只能沿着食物链单向流动，不能逆向流动，也不能循环流动。逐级递减一个环节的能量不能全部流入下一个环节，能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。一般来说，能量在相邻两个环节间的传递效率是10%~20%。生态系统中的物质循环概念在生态系统中，组成生物体的碳、氢、氧、氮、硫、磷等基本化学元素，在生物与无机环境之间反复出现和循环的过程。1特点循环流动,生物圈中的物质循环具有全球性。自然界中的碳循环碳在无机环境和生物群落之间的循环形式：二氧化碳。碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐。碳在生物体内的存在形式：主要是有机物。自然界中的氮循环固氮概念大气中游离态的氮不能直接被大多数生物所利用，必须经过变化，并与其他成分形成化合物（如氨或铵盐等），才能被植物利用。氮的这种变化过程叫做固氮。途径固氮的途径主要有生物固氮、人工固氮和雷电固氮。固定的氮的利用绿色植物利用这些被固定的氮元素制造的蛋白质，贮存在植物体内，并通过食物链和食物网在各种生物体之间流动。固定的氮返回大气动植物的排泄物、残落物及遗体被分解者分解转化为氮气等进入大气中。生态系统中能量流动和物质循环的比较能量流动根据能量流动中箭头的粗细可知，在沿食物链传递过程中，能量逐级递减。这是因为进入每一营养级的能量一部分用于生物体的生长、发育和繁殖等生命活动，一部分在生物的呼吸