广东省高考生物二轮总复习 第13课时 种群、群落、生态系统与生态环境的保护精品课件.ppt

种群 群落 生态系统与生态环境的保护 一 种群的特征 1 种群数量特征之间的相互关系 1 出生率和死亡率 迁入率和迁出率是影响种群密度的直接因素 2 年龄组成通过影响出生率和死亡率而间接影响种群密度 性别比例通过影响出生率而间接影响种群密度 3 预测种群密度未来的变化趋势 主要依据是年龄组成 2 种群的空间特征均匀分布 集群分布与随机分布 3 种群密度的取样调查方法比较 二 种群的数量变化1 种群的增长曲线 1 区分增长率和增长速率若t1时种群数量为n1 t2时种群数量为n2 则增长率 n2 n1 n1 增长速率 n2 n1 t2 t1 2 根据实际需要来控制种群的数量 有利用价值的生物 应将种群数量控制在环境容纳量的一半 即k 2值 此时种群增长速率最快 可提供的资源数量最多 且不影响资源的再生 例如渔业捕捞时 应在种群数量大于k 2时捕捞 并且应使捕捞后的种群数量保持在k 2值 有害生物 应将种群数量控制在环境容纳量的一半以下 使种群数量增长缓慢 2 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 1 酵母菌计数方法 抽样检测法 2 换算公式 血球计数板中一个大方格的容积为0 1mm3 若一个大方格内有25个中方格 一个中方格内有16个小方格 由于1ml 1cm3 103mm3 若已知一个中方格内的酵母菌平均数量为n 则10ml培养液中酵母菌总数 n 25 104 稀释倍数 10 若已知一个小方格内的酵母菌平均数量为n 则10ml培养液中酵母菌总数 n 400 104 稀释倍数 10 三 群落的结构 1 种间关系 包括种间互助和种间斗争 曲线图如下 2 群落的空间结构 1 垂直结构 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 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 土壤中小动物类群丰富度研究的实验结论 1 大多数土壤动物只能利用枯枝落叶层中的孔隙和土壤颗粒间的空隙作为自己的生存空间 因此越靠近土壤表层 动物的种类越丰富 2 土壤动物种群的组成和数量 在一定程度上可作为土壤肥力指标或反映土壤的性质 1 群落演替的类型 四 群落的演替 2 群落演替的总趋势 物种多样性的增加和群落稳定性的提高 演替不是一个无休止的过程 任何环境下的演替都会达到一个相对稳定的成熟阶段 例1 下列有关生物学中几个 率 的叙述 不正确的是 双选 a 迁入率和迁出率是影响种群密度的最直接影响因素b 温度既影响光合速率也影响呼吸速率c 生态农业的建立 提高了各营养级间的能量传递效率d 种群增长的 j 型曲线中 种群增长率不变 种群增长的 s 型曲线中 种群增长速率先增加后减小 ac 解析 出生率和死亡率是影响种群密度的最直接影响因素 生态农业的建立 提高了各营养级间的能量利用效率 而不能提高能量传递效率 1 生态系统的结构 1 生态系统的组成成分 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 生物成分 见下图 五 生态系统 2 食物链和食物网 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 食物链不包括分解者 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 第一营养级生物减少 其他营养级的生物都将减少 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 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 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 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 例2 下图为南极某海域的食物链 据图判断正确的是 a 此食物网共有6条食物链b 硅藻既是生产者 又是分解者c 磷虾在不同食物链上都属于同一营养级d 严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大 c 解析 此食物网共有9条食物链 硅藻是植物 属于生产者 不是分解者 生产者遭到破坏对食物网的影响最大 而磷虾在每一条食物链中都是第二营养级 2 生态系统的能量流动 1 能量的来源生产者 一般来自太阳能 各级消费者 来自上一营养级 分解者 来自生产者和消费者 2 能量流动的过程 能量源头 几乎全是太阳能 能量输入方式 光合作用 化能合成作用 能量输入总值 生产者固定的总能量 能量传递途径或渠道 食物链 网 能量的转化 太阳能 无机物氧化所放出的能量 有机物中的化学能 热能 能量散失途径 呼吸作用 分解作用 能量散失形式 热能 能量传递效率 大约是10 20 能量流动的特点 单向流动 逐级递减 3 第一 二营养级能量的来源与去路分析 4 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 5 有关能量传递效率的相关计算 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 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 6 研究能量流动的实践意义 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 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 1 碳循环 3 生态系统的物质循环 2 物质循环与能量流动的关系 1 信息的种类 物理信息 光 声 电 磁 温度 湿度等 化学信息 生物碱 有机酸 性外激素等 行为信息 蜜蜂的舞蹈 孔雀开屏等 2 信息传递的作用 利于生命活动的正常进行 调节生物种间关系以维持生态系统的稳定 有利于生物繁殖 4 生态系统的信息传递 3 信息传递在农业生产上的应用 提高农产品和畜产品的产量 养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率 用一定频率的声波处理蔬菜 谷类作物及树木等的种子 可以提高发芽率 增产 利用信息传递控制有害动物 黏虫成虫具有趋光性 对蜡味特别敏感 人们就在杀菌剂中调以蜡类物质诱杀它 人们还利用性引诱剂 迷向法 防治害虫 例3 下图中图甲表示碳元素在生态系统循环的模式图 图乙表示某新建人工湖泊的生物类群关系 请据图回答几个有关生态系统的问题 1 生态系统的结构包括 和 食物链 食物网 生态系统的组 2 则a为 b为 d为大气中co2库 碳元素在生物群落内部传递是沿 实现的 3 该湖泊生态系统食物链有 条 鱼类与贝类关系是 生产者 分解者 食物链 食物网 食物链 食物网 6 捕食 竞争 4 该湖泊被排入过量居民生活污水后 水体逐渐变绿 发臭 从生物因素分析 湖水变绿的原因是 发臭的原因是 藻类爆发 微生物分解有机质 5 有的湖泊中藻类虽然得到了有效控制 但湖中水草却疯长了 并带来负面影响 下列控制水草疯长不合理的措施是 a 打捞水草 开发利用b 增加一定量的鱼类或者贝类c 使用除草剂d 控制污水排入 6 有人提出大量引种水花生 水葫芦抑制藻类及水草疯长 你认为这样做会引起哪些不良后果 c 水花生 水葫芦疯长 外来物种入侵 破坏生态系统的稳定性 解析 生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链 食物网 该湖泊生态系统食物链有6条 鱼类与贝类关系是捕食和竞争 河水中n p增多就会造成河水的富营养化 导致藻类先大量生长 最后由于过度繁殖 超过环境容纳量 导致大量死亡 引起分解者增长 反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 包括正反馈和负反馈 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 例4 2011 深圳模拟 图示中 两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围 y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小 x表示恢复到原状态所需的时间 曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标 ts 下列说法正确的是 a 在正常作用范围内 生态系统中生物的种类和数量保持不变b 对同一个生态系统来说 y值和x值之间呈正相关c 在遭到干扰时 x y值的大小与生物种类有关 与数量无关d ts值越小 这个生态系统的总稳定性越低 解析 生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态平衡 结合图像y值越大 说明该生态系统的抵抗力稳定性越低 x值越大 说明该生态系统的恢复力稳定性越低 这都与生态系统中生物的种类和数量有关 与其营养结构的复杂程度有关 ts值越小 即x y值越小 y值越小 说明该生态系统的抵抗力稳定性越高 x值越小 说明该生态系统的恢复力稳定性越高 所以这个生态系统的总稳定性越高 答案 b 1 我国的人口现状与前景 1 人口增长不同于自然种群数量的增长一个国家或地区的全部人口可以看作是一个种群 但生物种群的增长规律并不完全适用于人口增长的情况 2 我国人口急剧增长的主要原因 人口基数过大 出生率较高而死亡率逐渐下降 3 我国控制人口过快增长的主要措施 实施计划生育 降低人口出生率和自然增长率 4 我国人口发展的目标 21世纪中叶 人口总数 不包括香港 澳门特别行政区和台湾省 达到峰值 接近15亿 以后 将开始缓慢下降 六 生态环境的保护 2 人口增长对生态环境的影响 1 要消耗大量自然资源 对土地资源 水资源 森林资源和能源利用的压力增大 2 加剧了环境污染 增加了治理的成本和难度 3 协调人口与环境的关系 1 继续控制人口增长 2 加大保护资源和环境的力度 植树种草 退耕还林 还草 还湖 防治沙漠化 监控 治理江河湖泊及海域的污染 加强生物多样性保护和自然保护区建设 推进生态农业等 4 全球生态环境问题 1 温室效应 原因及危害 煤 石油 泥炭等化石燃料大量燃烧 排放大量以co2为主的温室气体 温室气体层能让阳光 可见光透过 但阻碍地球向宇宙释放的红外线并吸收其转化为热量 使地表温度升高 全球变暖 冰川融化 海平面上升 干旱范围扩大 防治措施 大力植树种草 开发洁净新能源 减少化石燃料的燃烧 2 臭氧层被破坏 臭氧层的作用 阻挡日光中大部分紫外线 使生物免受紫外线的伤害 破坏原因 氟利昂等物质大量排放 破坏机理 氟利昂遇紫外线即放出氯 氯破坏臭氧分子的能力极强 一个氯原子能破坏10万个臭氧分子 危害 皮肤癌和白内障患病率上升 植物光合作用受到抑制 3 酸雨 形成原因 主要是硫的氧化物溶于雨水中 使雨水的ph 5 6 来源 化石燃料的大量燃烧 森林火灾等 酸雨的危害 植物种子的发芽率和幼苗成活率降低 影响光合作用效率 鱼卵不能正常孵化 危害建筑物及工业设备 引起人的呼吸道疾病等 4 水污染 来源 生活污水 工业污水进入水体 海洋运输时石油泄露和倾倒污染物 表现 富营养化 结果 若表现在海洋中称为赤潮 若表现在湖泊等淡水流域称为水华 原理及过程如下图 5 水资源短缺 若人口增加 用水量就会增加 污水也相应增加 而人均水资源减少 加上水污染导致可利用的水资源减少 如果要维持原有生活用水 则需要开采更多的水资源 造成水资源缺乏 甚至导致水荒 6 土地荒漠化 主要原因 植被被破坏 后果 沙尘暴遮天蔽日 破坏力极强 防治措施 合理利用和保护现有草原 部分地区退耕还林 还草 大量营造草场 灌木林和防护林 以林护草 草林结合 7 生物多样性锐减原因 生存环境的改变和破坏 掠夺式开发和利用 环境污染 外来物种入侵或引种到缺少天敌的地区 1 生物多样性的概念 生物圈内所有的动物 植物和微生物 它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统 共同构成了生物多样性 2 生物多样性的价值 直接价值 食用 药用 作工业原料 旅游观赏 科研 文学艺术价值等 间接价值 也叫生态功能 如森林和草地对水土的保持作用 湿地在蓄洪防旱 调节气候等方面的作用 潜在价值 目前人类尚不清楚的价值 5 保护生物多样性 3 生物多样性的保护措施 就地保护 最有效 建立自然保护区 风景名胜区等 易地保护 建立植物园 动物园 建立濒危动植物繁育中心 如建立精子库 种子库 保护濒危物种的基因 利用人工授精 组织培养和胚胎移植等生物技术 增加珍稀 濒危物种的种群数量 加强立法 执法和宣传教育 保护生物多样性只是反对盲目地 掠夺式地开发和利用 提倡合理开发和利用 例5 保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础 下列对生物多样性的理解正确的是 a 生物多样性的丰富程度与自然选择无关b 群落演替过程中的生物多样性逐渐降低c 物种多样性比较高的生态系统相对稳定d 遗传多样性较低的种群适应环境能力强 c 解析 本题考查生物多样性的原理 意在考查对多样性原理的理解和应用 生物多样性包括基因多样性 物种多样性和生态系统多样性 其中物种多样性和生态系统多样性是经过漫长的进化历程而逐渐形成的 所以生物多样性的丰富程度与自然选择有关 在群落演替过程中 无论是初生演替还是次生演替 物种的多样性都在升高 任何一个物种或一个种群都保存着大量的遗传基因 因此 可被看作是一个基因库 一个物种所包含的基因越丰富 它对环境的适应能力越强 物种多样性越高 生态系统的营养结构越复杂 生态系统就越稳定 1 2011 北京卷 在生态学研究中 下列方法与研究目的不相符的是 a 给海龟安装示踪器调查其洄游路线b 给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线c 用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系d 用标志重捕法调查乌尔黄鼠的丰 富 度 d 解析 可用标志重捕法调查乌尔黄鼠的种群密度 2 2011 江苏卷 我国西南横断山区被公认为全球生物多样性的关键地区 不同海拔区域蝶类物种多样性研究结果见下表 下列有关叙述 正确的是 d a 不同垂直带的植被类型差异是群落演替的结果b 不同垂直带的植被类型差异反映了群落的空间结构特征 c 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型无关d 蝶类物种多样性与各垂直带气候特征有关 解析 不同垂直带的植被类型差异是长期自然选择的结果 不同垂直带的植被类型差异反映了群落的水平结构特征 蝶类物种多样性与各垂直带植被类型及气候特征有关 3 2011 山东卷 6月5日是世界环境日 今年我国的世界环境日主题是 共建生态文明 共享绿色未来 草原是绿色生态环境的重要组成部分 某草原生态系统的食物网如图所示 1 图中食物网较简单 因此 该草原生态系统的 能力较差 其 稳定性也相应较低 除图中所示的生物类群外 该生态系统