2012高考生物二轮复习各类型题解题技巧+专题十四+生态与环保综合应用课件.ppt

问题14生态与环境保护的综合应用，第一类人口数量变化和人口演替的综合研究例1一个研究小组的学生用抽样方法研究了野生山坡上三个不同地点的植物群落，并测量了各种土壤特征和环境因素。结果如下表所示。(1)从调查结果来看，物种丰富度最高的地方是。如果站点B中的两种松树分别由A和B表示，它们之间的关系可以表示为()(2)土壤中的有机物的量通常与土壤中的动物种类的量不可分。应该调查植物群落土壤中动物的种群密度的原因通常是它不能被使用。(3)如果山坡上的植被因山火而完全烧毁，则原场地的群落演替属于。(4)参考表中的非生物因素，落叶树不能在c站点生长的原因是(至少说两个原因)。(5)如果田鼠在某一年在这个山坡上繁殖，结果将是：草本植物会；当田鼠的数量大到足以以草根为食时，草类植物就会；田鼠的数量会。根据图表，地点a有许多种类和数量的植物，所以与三个地点相比，地点a应该有最大的物种丰富度。为了研究土壤中的一些生物，大多数土壤动物不能被标记物捕获，因为它们的身体很小，它们的活动范围很小，并且标记的个体很难与未标记的个体完全混合。生物体的生长与周围环境密切相关。落叶树大多是高大的树木。它们只能在土壤深度一定、湿度适宜、氮、磷和其他元素含量高的地方生长良好。因此，位置c不适合落叶树。答案(1)交流(2)表明大多数土壤动物很小，很难标记，它们的活动范围很小。标记的个体很难与未标记的个体完全混合(3)次生演替(4)土壤深度不足以支持高大树木的生长。土壤湿度小，水分不足以支持树木的生长(或土壤氨含量低，缺乏树木生长所需的养分)(5)减少继续减少，甚至枯萎，无法再生，因此生长减少。由于田鼠的大量繁殖，生产者中草本植物的数量急剧下降。当草根也被吃掉时，草本植物不能再生。然后，由于缺少食物，田鼠之间会发生种内冲突，数量也会减少。该方案总结了种群数量变化规律在生物群落演替、种群变化预测和农业生产中的广泛应用，是一个重要的试验场。在审查过程中，需要明确把握几个关键点：(1)对人口“j”型曲线增长公式中“”的理解，所谓增长率是指一段时间后人口数量相对于初始人口数量的增长比例与初始人口数量之比。该公式可表示为：人口增长率=(Nt-Nt-1)/Nt-1=Nt/Nt-1-1=-1。=1的人口增长率可以从公式的变形中得到。“J”型增长曲线中的人口增长率是常数，因此是常数。显然，是某个时期结束时人口数量的倍数，而不是增长率。(2)人口增长率与增长率的区别人口增长率是单位时间内人口数量的增加。如果用V来表示增长率，T是人口数量变化的时间，Nt-，Nt-1是每T时间人口数量的增加，公式可以表示为：V=，(NT-NT-1)/T。人口增长率不反映人口的初始数量，而只与人口增加的时间和人口数量增加的幅度有关。根据人口增长率公式，可以看出人口增长率与初始人口数成反比，与增加值成正比。也就是说，当人口数量的增加值不变时，人口增长率随着初始人口数量的增加而降低，而人口增长率随着人口数量的增加而增加。如果统计时间是相同的，对于一个人口，流行(3)人口“S”曲线中的K/2增长率最高。类型2生态系统结构和功能的综合应用示例2对生态系统中能量流的研究可以在三个层次上进行：种群、食物链和生态系统。从1960年到1962年，斯洛博德金使用单细胞藻类来喂养水蚤，以不同的速率添加单细胞藻类来控制食物供应，以不同的速率去除水蚤并改变去除水蚤的年龄，并确定不同年龄对能量转换效率的影响。他更详细地研究了Y/I和各种因素之间的关系，其中Y代表收获量(即去除的水蚤数量)，I代表食物摄入量(即添加的单细胞藻类的数量，通常水蚤都吃这些藻类)。请根据图回答以下问题：(1)水蚤属于生态系统的(组成部分)。本实验研究能流分析的水平。(2)单细胞藻类转化为水蚤类生物量的效率为。(3)研究表明，水蚤的Y总是比I小得多，主要原因是它反映了能量流的特征。(4)如果溞的呼吸能力为R，单细胞藻类的未利用能力为Q，请用方程表示它们与Y和I的关系。(5)Y/I与溞的去除年龄有关。该值在去除成年水蚤时较高，而在去除幼年水蚤时较低。试着分析原因。(6)本研究对渔业生产的指导意义如下。分析单细胞藻类提供给水蚤的能量，即水蚤的摄入量(I)，水蚤的去除量代表水蚤的合成生物量(Y)，用于水蚤的生长和繁殖并储存在生物体内；水蚤摄食藻类后，有些藻类没有被分解者以粪便的形式利用和分解，大多数被水蚤同化。水蚤吸收的能量是输入到水蚤营养水平的能量。一方面，它用于水蚤的呼吸(R)，另一方面，它用于生活活动(Y)，如水蚤本身的生长和繁殖。答(1)消费群体(2)年/月(3)水蚤的呼吸消耗逐步减少(4)年/月(5)成年个体的去除使种群年龄趋于增加，这有利于种群增长(6)合理确定渔获量，及时捕捞成鱼。解决方案总结了食物网中群体变化的连锁反应。连锁反应的分析由于生态系统中各种生物之间存在一定的营养联系，一个生物种群中个体数量的变化往往会导致与之相关的其他生物种群中个体数量的变化，即连锁反应。如何分析连锁反应引起的人口变化一直是大多数学生的难题。可以总结如下：(1)单个食物链中生物数量变化之间的关系比较容易确定，因为在单个食物链中的生物中只存在捕食和被捕食，即如果食物方数量减少，天空中的敌人数量减少，食物方数量增加，天空中的敌人数量也增加。如果天空中有更多的敌人，就会有更少的食物，如果天空中有更少的敌人，就会有更多的食物。总的来说，猎物的数量比掠食者少，而且猎物的数量比掠食者多得多。在生态系统中，捕食者的数量先减少，然后猎物的数量增加。如果食肉动物的数量增加，猎物的数量就会减少。还有一种极端的现象，可能会使食肉动物的数量难以恢复。(2)复杂食物网络中某些种群数量变化引起的连锁反应分析在复杂食物网络中，当某个生物种群由于某种原因发生变化时，对另一个种群中生物数量的影响会沿着不同的途径产生不同的结果。这时，应该遵循以下原则：生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当一定的人口变化时，一般不考虑生产者数量的增减。(2)当处于最高营养水平的种群有多种食物来源时，如果其中一条食物链中断，种群数量不会发生很大变化。(3)分析基于中间环节很少的事实。当考虑方向和顺序时紫茎泽兰原产于美国，十多年前通过东南亚入侵云南。紫茎泽兰的毒素能毒害牛羊。它的种子多而小，分布面积大，生命力强。它可以扩散到任何地方。没有其他植物可以到处生长。紫茎泽兰长得非常快。它正以每年30公里的速度向我国北部地区蔓延，并已蔓延到四川北部的凉山地区。(1)如果不能采取有效措施来阻止这场生态灾难，后果将是严重的，请预测自然条件下的最终结果。(2)云南本地人称紫茎泽兰为“霸王草”，墨西哥称其为“魔草”。墨西哥的魔鬼草(起源)和梁山的霸王草的情况是一样的吗？请做必要的描述。(3)请就本材料提出能引起人们思考的问题或有价值的建议。理解对生物多样性的威胁的关键是，由于缺乏天敌，外来物种入侵的地区通常会有更好的外来入侵物种的生活条件，并且它们的数量将在一段时间内以“J”形增长。回答(1)破坏当地的生物资源，生态平衡被长期的自然选择破坏，建立新的平衡(2)是不一样的。在墨西哥，通过长期的自然选择，魔草和其他生物相互依存、相互制约，保持适度的规模，形成和谐的生态系统。然而，在凉山地区，霸王草没有天敌，过度繁殖，造成生态灾难(3)如何消除这一生态灾难？人类应该从这一事件中吸取什么教训？(答案是合理的)，该解决方案总结了当前生态学研究中的热点问题(1)全球变暖：全球变暖主要是由人类活动引起的地球大变化引起的。由于人类以过快的速度向大气中排放了太多的二氧化碳，这使得地球难以适应，导致了一系列问题，如全球变暖、物种从低纬度向高纬度迁移、极端天气增多、海平面上升等，这使得二氧化碳减排成为一个紧迫的问题。(2)恢复生态学：中国南方恢复生态学起步较早。它主要研究自然界中原本生长的植物，并根据自然植被的原始状况进行人工恢复，即只有草生长在原始生境中，然后植被恢复为草地。例如，恢复废弃矿山的原始植被，在土壤侵蚀严重的干旱地区将农田改为森林和草地。(3)生态系统：水源涵养、水土保持是森林生态系统的主要功能，也有助于维持生物多样性。然而，森林保护水资源的功能不是绝对的和万能的。例如，在西部过于干旱的地区，由于环境因素不适合植树造林，植树造林以保护水资源无法发挥其应有的作用。生态效益是对生态系统服务功能的评价。生态系统的生态效益远远大于生态系统的经济效益。对生态系统的损害不会超过收益。沙尘暴：沙尘暴是一个越来越严重的问题。沙尘暴带来的部分沙尘来自当地，更多来自其他地方。控制沙尘暴的关键是恢复沙区植被，即根据恢复生态，人工恢复原有植被。(5)生态安全：生态安全是一个新问题，包括粮食安全等。环境污染、人口爆炸和资源过度开发都会增加社会不稳定，造成生态难民。该图显示了生态系统中各种组件的相互作用。根据图，回答：(方括号中的字母)(1)生态系统的能量流从开始。(2)G代表生产。(3)f的作用是。(4)如果鼠疫发生，主要食肉动物大量死亡，那么在欧洲中部和东部将发生的变化是。(5)如果碳的总能量为5000千焦，则电子的总能量最多为1000千焦。b是生产者，c是主要消费者，d是次要消费者，e应该是这里最高的营养水平。E是获得最大总能量所必需的，按能量转移效率的20%计算，所以从C到E，它应该是500020 %=200千焦。在图中，G从所有生物体中释放到在图中，D初级食肉动物大量死亡，因为没有天敌，所以C增加，E减少，因为缺少食物。答案(1)太阳能(2)二氧化碳生物的呼吸(3)生态系统中其他生物成分的分解实现物质循环(4)数量的增加和数量的减少(5) 200.2。在对森林生态系统进行了种群密度调查后，某学校的生物研究研究小组获得了以下统计数据：请根据上述调查结果回答以下问题：(1)种群A和种群b之间存在关系，这可能是导致种群A密度变化的重要因素，影响种群A密度变化的其他生物因素可能是。(2)如果种群A和种群B是生态系统的生产者，那么它们为其他生物的生存提供了必要条件。(3)从种群A和种群B的演替过程可以看出，生态系统具有这种能力。(4)种群的逐渐减少甚至灭绝可能对生态系统造成影响。(5)种群A中植物灭绝的内在因素是。从表中给出的数据，我们可以看出a组和b组的数量变化明显相反，所以我们可以推断它们之间存在竞争关系。影响种群变化的因素包括生物因素和非生物因素。这里的其他生物因素还应该包括种内争斗、寄生、捕食等。生态系统中的生产者为其他生物提供能量和有机物。生态系统的自我调节能力有限。如果生态系统中生物类群较少，其调节能力相对较弱，相应生物之间的相互作用较强，物种灭绝的可能性较高。下图显示了人工池塘生态系统的主要食物链(不包括太阳能链)。括号中的前一个值表示一年中营养级生物的总能量，后一个值表示一年中营养级生物吸收的总能量，单位为J/(cm2a)。根据图，答案如下：(1)生态系统中存在食物链(2)能量从第一营养级向第二营养级转移的效率为。(3)从图中可以看出，下一营养水平不能获得前一营养水平的全部能量，原因包括(从备选答案中选择并填写序号)。(1)部分能量被分解者利用；(2)部分能量被呼吸消耗掉；(3)前一营养级的部分能量没有被下一营养级利用；(4)据资料显示，每年夏季生态系统容易出现鱼浮头甚至死亡。主要原因是。生态系统中物质和能量的流动是沿着食物链和食物网的。两个相邻营养级之间的能量传递效率为10%20%，每个营养级的能量大部分被呼吸消耗或被分解者分解等。夏季鱼池浮头现象主要是由缺氧引起的。答(1)3物质循环能流(2) 18.5% (3) (1) (2) (3) (3) (4)夏季气温上升，微生物大量繁殖，水中溶解氧消耗，导致水缺氧。2007年4月25日，江苏省太湖蓝藻爆发，部分水域湖水密度接近绿色油漆，无锡市自来水水源区污染严重，该地区出现了大规模的自来水异味现象，对市民生活产生了很大影响。据资料记载，20世纪80年代，蓝藻、硅藻和绿藻分别占太湖藻类总量的20%、28%和40%。然而，在20世纪90年代，由于太湖水质污染加剧，水体生态结构遭到破坏，蓝藻占绝对优势，最多占藻类总量的94%。(1)蓝藻是一种生物，其结构特征是。蓝藻、硅藻和绿藻的关系属于。(2)太湖富营养化是蓝藻爆发的关键因素。大量蓝绿藻繁殖，导致大量鱼虾死亡。从生态学的角度来看，蓝绿藻是生态系统的一个组成部分，而鱼和虾是。鱼虾的尸体会因为腐烂而腐烂发臭。(3)湖水变绿变厚，生态系统遭到破坏，能力减弱。同时，它也表明，由于人类对环境的过度破坏，生态系统的稳定性被削弱了。(4)运用所学生物知识，提出太湖蓝藻防治的一些建设(至少两个)。太湖蓝藻暴发的主要原因是大量工业和生活污水造成的水污染，导致水体富营养化。氮、磷等元素的增加对蓝藻的生长非常有利。因此，蓝绿藻的数量急剧增加，与其他藻类争夺营养、阳光、空气等。因此，绿藻和硅的数量减少了(它们属于竞争关系)。太湖生态系统的弱调节能力是由于太湖生态系统抵抗力稳定