知识讲解——生物与环境

1、高考总复习生物与环境专题 整理人：装疯迷窍 【考纲要求】1辨别种群、群落、生态系统的概念2重点掌握影响种群数量变化的因素及其增长曲线 3说出群落的结构特点及群落中的种间关系4. 描述群落演替的类型及原因5. 重点掌握生态系统的结构及其功能（物质循环、能量流动、信息传递）6. 分析生态系统的稳定性【考点梳理】考点一、种群种群的概念及特征1. 种群的概念种群是指生活在一定区域内的同种生物的全部个体。（1）两个要素：同种生物（可相互交配）、全部个体（2）种群是生物学研究的常用基本单位种群是生物繁殖的基本单位种群是生物群落的基本组成单位种群是生物进化的基本单位种群内个体的全部基因构成一个种群基因库。生

2、物进化的实质是种群基因频率的改变。变异可遗传变异不可遗传变异突变基因重组基因突变染色体变异为生物进化提供原始材料种群内的可遗传变异对生物进化有重要意义，为生物进化提供原始的选择材料。2. 种群的数量特征（1）种群密度：指种群在单位面积或单位体积中的个体数，它是种群最基本的数量特征。（2）出生率和死亡率：指单位时间内新产生或死亡的个体数占该种群个体总数的比率。（3）迁入率和迁出率：指单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比率。（4）年龄结构：指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，可预测种群数量的变化。种群的年龄期一般分为：幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧失生殖能力)三个阶

3、段。年龄结构的类型有三种：增长型、稳定型、衰退型，如下图： 增长型 稳定型 衰退型年龄结构可预测种群数量的变化，但受一些因素的影响，实际的结果与预测的趋势不一定相符。如对于衰退型种群，若生存环境突然好转、大量新个体迁入或人工繁殖等会使种群密度增加。（5）性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例，在一定程度上可影响种群密度，如性别比例失调时，会使部分个体不能完成交配，从而影响种群密度。要点诠释：种群数量的最基本特征（1）种群数量特征间的关系：（2）种群密度的调查方法：样方法：在被调查种群的生存环境内，随机选取若干样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，然后取其平均值来估计该种群的密

4、度。要求：一、随机取样，确保所选样方具有代表性，不受主观因素影响；（常用的取样方法有五点取样法和等距取样法。样方形状可以有方的、长方的、条带的、圆形的。可根据地段的形状等来确定具体的取样方法和样方形状）二、足够数量的样方才可以保证统计结果的真实性，选取的样方越多，求得的种群密度越接近实际情况。三、选取样方的大小随调查对象而定。如乔木一般为100m2、灌木一般为16 m2、草本植物为1 m2。 适用对象：植物；活动能力弱、活动范围小的动物（如蚜虫、昆虫卵、蚯蚓等）。标志重捕法：确定调查对象捕获并标记部分个体在该种群生存环境中，均匀设置捕获点，捕获一部分个体，并对其进行标志后，再在原地将其放回，并

5、记录个体数（N1）重捕，计数一段时间后，在原来的捕获点再次捕获一部分个体，并记录重捕个体数（N2）及其中被标记的个体数（N0），然后放回原来的环境计算种群密度利用公式计算出N，即为该种群密度的估计值具体方法：注意事项： 调查期间无大规模出生和死亡、迁入和迁出 首次捕捉与再次捕捉的捕捉方法及地点一致 标志个体与未标志个体在重捕时被捕获的几率相等 标志物和标志方法应不影响动物的寿命和行动 标志不能过分醒目，且在调查研究期间不能消失 适用对象：活动能力强、活动范围大的动物（如哺乳类、鸟类、鱼类等）3.种群的空间特征（1）概念：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或部局即种群的空间特征。水稻的均匀分

6、布某杂草的均匀分布某瓢虫的集群分布（2）类型：随机分布、均匀分布和集群分布。考点二、种群种群数量的变化（重点）自然种群的种群数量往往处于动态变化中，有增长、波动、稳定和下降等形式。 1.种群数量变化的原因：种群数量的变化是由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定，其影响因素有气候、食物、天敌、传染病、生存空间、人类影响等，从而使种群数量时刻处于波动中，如下图：2.两类增长曲线曲线图像（阴影部分：代表有限的环境中被淘汰的个体，即环境阻力。）曲线类型“J”型曲线“S”型曲线适用范围实验室中及种群新迁入较适宜的环境最初一段时间内的增长。一般自然种群的增长产生条件理想状态：食物空间条件充裕气候适

7、宜没有敌害疾病现实状态：食物、空间有限各种生态因素综合作用特点不存在环境阻力的状态，几乎不存在生存斗争种群密度不断增大，种群数量以一定的倍数不断上升。有限的环境中，个体间为了争夺有限的资源和空间而使生存斗争加剧，一部分个体被淘汰种群密度不能无限增长， 种群数量达到环境容纳量K值后，将在K值上下保持相对稳定。环境容纳量K值有无K值无K值有K值K值含义K值即环境容纳量：表示一定的环境条件和空间中所能维持的种群最大数量S型增长曲线的种群数量为K/2时，种群增长速率最快决定因素某一种群的K值不是固定不变的，它取决于环境中的食物、生活空间和其他生活条件的限制及捕食者的数量。应用K值或K/2值的应用：（1

8、）保护野生生物：改善环境，增大K值（2）有害生物的防治：减小K值，如对于鼠害，可通过封储粮食、硬化地面、保护天敌等措施来增大环境阻力，减少其K值。及时控制种群数量，严防达到K/2值处（K/2值处种群增长速率最快，若达K/2值处，有害生物可能成灾）（3）养殖或捕捞作业：种群数量为K/2时，种群增长速率最大，再生能力最强，把握K/2值处黄金开发点，维持种群数量在K/2值处时，可达到“既有较大收获量又可保持种群高速增长”的效果，从而不影响种群再生，符合可持续发展的原则。种群增长率计算方法（现有个体数原有个体数）原有个体数×100%出生率死亡率有些资料中不区分增长率和增长速率，将增长率的含义

9、也定为增长速率。增长率是个百分率，没有“单位”变化趋势保持稳定不断减小某时期种群数量的计算公式（ 为种群增长率、Nt为t年后的种群数量、N0为开始时的种群数量 ）种群增长速率计算方法（现有个体数原有个体数）增长时间增长速率有单位，如：个/年变化趋势不断上升先增大后减小考点三、群落群落的组成及种间关系1. 相关概念（1）群落：指一定区域中的全部种群，即全部生物。群落中各个种群在共同的无机环境中经过长期的自然选择与进化中形成相互依存、相互制约的关系。（2）丰富度（丰度）：群落中物种数目的多少。补充知识，了解即可 ：1.关于生物群落中的优势种： 优势种通常是指群落中个体数量较多的物种优势种具有高度的

10、适应性，具有竞争优势并通过竞争取得资源的优先占有地位 优势种常决定群落内部的环境条件，影响其它种群生存生长群落往往以优势种、占优势的一类生物或其他特征命名，如芦苇群落（湿地中）、森林群落、农田群落等。2.不同群落的特种丰富度不同，其一般规律为：从热带到两极，物种多样性减少。随海拔高度增加，物种多样性减少。随水深增加，物种多样性减少。2. 群落中的种间关系关系名称特点能量关系图数量坐标图举例互利共生相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。大豆与根瘤菌寄生对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独

11、生存，而寄主会生活得更好（体内寄生、 体外寄生）蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌；竞争生态需求接近不同物种间存在此关系，需求越接近竞争越激烈。两种生物生存能力不同，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化，如图a；两种生物的生存能力相同，则如图b牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫；捕食一种生物以另一种生物为食数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化（A、B的起点不同），一般起点在先的为被捕食者。二者的数量存在差异，一般捕食者较被捕食者的数量少。羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫；要点诠释（关于外来入侵种）：群落中的物种经过上百年，上千年的竞争，排斥，适应和互利互助，形

12、成了相互依赖又互相制约的密切关系。一个外来物种引入后，极有可能因不能适应新环境而被排斥在系统之外，必须要有人的帮助才能勉强生存；但有可能因新的环境中没有可通过竞争或捕食关系来抗衡或制约它的生物，这个引进种便可能成为外来入侵种，侵占别的生物的生存空间与营养等，打破生态平衡，改变或破坏当地的生态环境。 考点四、群落 群落的结构及群落演替1.群落的结构（垂直结构和水平结构）垂直结构水平结构含义生物群落在垂直方向上具有的明显分层现象生物群落在水平方向上的种群分布及种群密度的差异。具体表现植物在不同高度有分层，动物也随之具有层次性不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上的种群密度也有差异。大多

13、群落的生物呈集群分布或镶嵌分布形成原因陆生（1）光照强度和温度植物；（如森林群落的光照强度随高度的下降而逐渐减弱，如森林群落因此依次分为乔木层、灌木层、草本层。高山生物群落中，不同海拔地带的温度不同，种群的垂直分布主要受温度影响。）（2）栖息空间和食物动物； 环境条件（地形变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度）及生物自身生长特点水生光照强度、温度、O2（水生群落的近水面与深水中相比，光照强、温度高、O2含量丰富）意义使群落能充分利用光照等环境资源，植物的分层为动物提供了充分的栖息空间和食物条件使群落充分利用资源和空间2.群落的演替（1）演替的概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，称

14、为演替。（2）演替的原因：内因或外因引起群落内部环境的变化是群落演替的动力。（3）演替的类型：初生演替次生演替概念在一个从来没有被植物覆盖的地方，或者在原来存在过植被但被彻底消灭且其生活环境也彻底被破坏了的地方发生的演替。在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。所需时间及速度时间长、速度慢时间短、速度快影响因素主要为自然因素一般人类活动较为关键实例裸岩上的演替、冰川泥上的演替、水生演替 弃耕农田上的演替、火灾后的草原上的演替、被过量砍伐的森林上的演替过程以裸岩上的演替为例：裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段以弃耕农田上

15、的演替为例：弃耕农田一年生杂草多年生杂草小灌木灌木丛森林结果（1）演替方向：演替往往是能预见或可测的：它是群落组成向着一定方向、具有一定规律的随时间而变化有序过程，是生物和环境反复相互作用，使群落在时间和空间上发生的不可逆变化。群落演替不会无休止地进行下去，顶级群落是演替达到的最终稳定状态。一般均可演替到森林这一最高阶段，但如果大环境为干旱的荒漠地区则很难形成树林，很可能只能发展到草本植物阶段或灌木阶段。（2）群落的结构及稳定性变化：演替过程中，生物的种类越来越多，群落结构越来越复杂，群落的有机物也越来越多，群落也越来越稳定。考点五、生态系统 生态系统的结构1. 对生态系统结构的理解 （1）生

16、态系统的概念：指由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的范围：生态系统可大可小，整个生物圈是一个生态系统，池塘、森林等是一个生态系统，一段腐木也是一个生态系统。种群、群落、生态系统的关系：种群 一定区域内同种生物所有个体之和群落 一定区域内各生物种群之和生态系统 群落+无机环境 捕食 关系腐食 关系寄生 关系生态系统结构组成结构非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者营养结构食物链和食物网（2）生态系统的结构：补充说明，了解即可 ：我们阐述某事物的结构，不仅要描述其组成，还要描述各成分的联系。如描述一台机器的结构，需描述其主要由哪些零部件组成，还需描述其各部件之间如何结合

17、才组成该机器。对于生态系统的结构，我们同样除了解其组成成分外，还要了解各成分如何联系才构成一个生态系统，此联系主要指食物链和食物网。生态系统的基石：生产者将无机环境中的物质和能量引入生物群落，为消费者、分解者提供物质和能量。生态系统中的最活跃成分：可加速物质循环。消费者将有机物转化为无机物，这些无机物被其排出后又可被生产者重新利用。物质循环的关键成分：把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单有机物。生物成分（物质）（能量）2. 生态系统的组成成分 3. 生态系统的营养结构食物链和食物网食物链和食物网是生态系统的种群间以营养关系为纽带的结构联系，是生态系统的营养结构。捕食食物链

18、（1）食物链：指生态系统中种群间的单方向食物连接关系。食物链类型有：捕食食物链、腐食食物链、寄生食物链，高中阶段所接触的多为捕食食物链。书写原则：植物（起点）植食性动物小型动物中型动物大型肉食动物（终点为一般不被其他动物所食的动物）一般的食物链不超过5个环节（营养级）。（2）食物网：指多条食物链彼此相互交错连接成的复杂结构。在食物网中，同一生物可存在于不同的食物链中，在不同食物链中可能占据不同的营养级（如上图食物网中的蛇便在3条食物链上、占据着第三、第四、第五3个营养级）。食物网中，两种生物的种间关系可能不只一种，如上图中的蟾蜍与蜘蛛既是竞争关系又是捕食关系。（3）食物链和食物网的功能：是生态

19、系统中物质循环和能量流动的渠道。考点六、生态系统 生态系统的功能：能量流动（重点）1. 能量流动过程能量流动指生态系统内能量输入、传递和散失的过程。其过程如下图：含有未利用部分要点诠释：（1）各营养级的能量来源与去路分析：所同化能量的来源：生产者的能量来自太阳能；各级消费者的能量来自上一个营养级，其同化量摄入量粪便中所含能量。注意：生物粪便中的能量仍属上一营养级，未被其同化。能量去路：以图中的初级消费者为例（红色部分为各去路）：部分能量以呼吸作用的方式散失部分能量流入下一营养级部分能量（如遗体、粪便、落叶中的能量）被分解者利用部分能量属未被利用部分，这部分能量既未被自身呼吸作用消耗，也未被后一

20、个营养级和分解者利用，而是留在本营养级中。（2）生态系统中某一类生物利用共同资源，可将它们看作一个营养级（如田鼠、昆虫和小益鸟都以绿色植物为食，可将它们可看作初级消费者，即第二营养级）。（3）能量流动起始于生产者固定太阳能 （能量输入）能量沿食物链和食物网的营养级依次传递 （能量传递） 大量能量通过生物的呼吸作用散失到环境中（能量输出）2. 能量流动的特点 （1）传递方向：单向流动生态系统中的能量既不能循环流动，也不能逆向流动。在食物链中，相邻营养级间吃与被吃的关系不可逆转，因此能量不能倒流；各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能形式散失，这部分能量是无法再被生物循环利用的。 （2）传递效

21、率：逐级递减生态系统中能量在相邻营养级间的传递效率一般为1020。 能量不能全部传递给下一营养级的原因：每一营养级的能量总有部分留在本营养级，未被利用。每一营养级的能量总会因呼吸消耗而散失一部分。每一营养级的能量都会有一部分流入分解者。要点诠释：（1）象征能量流动特点的生态金字塔：能量金字塔生物量金字塔数量金字塔图形特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量在沿食物链的流动过程中逐级递减，营养级越高，所含的能量越少。生物量（现存有机物的总量）随食物链中营养级的升高而逐级递减，营养级越高，生物量越少。但也有特例，如某一时期内浮游植物的生物量可能会低于浮游动物生物个体数量在食物链中

22、随营养级升高而逐级递减，营养级越高，生物的数量越少。但也有特例，如树上的昆虫与树的数量关系正因为能量等随着营养级的升高而减少，所以食物链一般不超过5个营养级。（2）有关能量流动的计算规律在能量流动的相关问题中，若题干未做说明，则可以认为能量传递的最低效率为10，最高效率为20。求消耗生产者的最多量求消耗生产者的最少量食物链按最长的计算传递效率取10食物链按最短的计算传递效率取20已知最高营养级生物的量 已知第一营养级（生产者）生物的量求最高营养级生物的最多量求最高营养级生物的最少量食物链按最短的计算传递效率取20食物链按最长的计算传递效率取10各营养级生物数量变化的分析第一营养级（生产者）的生

23、物减少时，将会连锁性地引起其后各营养级的生物减少。这是因为生产者是其他各种生物直接或间接的食物来源。 “天敌”方减少时，被捕食者的数量变化是先增加后减少，最后趋于稳定。对于同时占有两个营养级的种群数量变化的分析：因为能量在食物链中流动时只有1020流到下一营养级，且流动的环节越多损耗越多，若某种群的营养级降低，则其种群数量将增加，若营养级升高，则其种群数量将减少。（3）生物富集和生物放大现象：生物富集又称生物浓缩指生态系统中同一营养级上的生物，从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象。生物放大指在生态系统的食物链上，高营养级生物以低营养级生物为食，某

24、种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步放大的现象。生物放大的结果是食物链上高营养级生物体中该类物质的浓度显著超过环境中的浓度。4. 研究能量流动的实践意义：科学规划设计人工系统，使能量得到多级利用，使能量持续高效流向对人类最有益的部分考点七、生态系统 生态系统的功能：物质循环（重点）1. 物质循环的概念：生态系统的物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，不断地进行着的从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。2. 碳循环过程，如下图： 要点诠释： （1）碳的循环形式：碳在生物群落中以无机物形式存在，在无机环境中以CO2、碳酸盐等形式存在。 碳在生物群

25、落和无机环境之间主要以CO2的形式循环。（碳元素以CO2的形式，通过植物的光合作用或微生物的化能合成作用从大气中进入生物群落，再通过生物的呼吸作用进入大气）。 碳元素在生物群落中的传递形式为有机物（主要沿食物链和食物网进行传递）。（2）生态系统中各成分的判断：上图所示的生态系统中各成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）的判断题经常在试题中出现：可先根据A、B之间的双向箭头判断：A、B为非生物的物质能量（无机环境）或生产者。再根据箭头指向判断：A有3个指出，应为生产者。 B有3个指入，应为非生物的物质和能量（无机环境）。剩余的C、D一个为消费者，一个为分解者： C指向D，C为消费者，

26、D为分解者。图中为光合作用，分别是生产者、消费者、分解者的呼吸作用。其中有的题中也称其为分解作用。3. 物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环区别方向单向传递，逐级递减循环往复范围各级生态系统生物圈，具有全球性（如大气中的CO2能随大气环流在全球范围内流动）联系能量流动和物质循环是生态系统的主要功能能量流动和物质循环同时进行，相互依存，不可分割（1）能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解（2）物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动（3）能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。考点八、生态系统 生态系统的功能：信息传递1. 生态系统中信息的种类类

27、别概念传递形式实例信息来源传递方向物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光、植物的五颜六色的花可来自于环境，也可来自于生物双向传递化学信息生物通过其在生命活动过程中产生的一些化学物质传递的信息信息素等化学物质昆虫的性外激素、狗利用其小便记路行为信息生物在生长发育、生命活动的过程中，通过其特殊行为，对于同种或异种生物传递的信息生物的行为特征昆虫的舞蹈、孔雀开屏、动物的拟态2. 生态系统内信息传递的作用及应用在生态系统中的作用有利于生命活动的正常进行例：莴苣的种子必须接受某种波长的信息才能萌发调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。例：草原返青时，“

28、绿色”为食草动物提供了可供采食的信息。有利于生物种群的繁衍例：昆虫分泌性外激素，引诱异性个体在农业生产中的作用提高农产品或畜产品的产量 例：利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；控制有害动物例：利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降利用音响设备等诱捕或驱赶有害动物考点九、生态系统 生态系统的稳定性1. 生态系统具有稳定性的原因生态系统稳定性的概念：指生态系统发展到一定阶段或成熟稳定状态时所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。生态系统具有稳定性是因为其有一定的自我调节能力，其自我调节方式为反馈调节，反馈调节包括负反馈调节和正反馈调节，如下

29、表：负反馈调节正反馈调节结果抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加强最初发生变化的那种成分所发生的变化对生态系统的作用使生态系统达到并保持平衡状态，是生态系统自我调节能力的基础。使生态系统远离平衡状态实例森林中食虫鸟和害虫的数量变化已经污染的湖泊中污染状态加剧2. 生态系统稳定性的两个方面：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即“抵抗干扰，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即“遭到破坏，恢复原状”的能力影响因素与生态系统营养结构的复杂程度呈正比，生态系统的营养结构越复

30、杂，抵抗力稳定性越强与生态系统营养结构的复杂程度呈反比，生态系统的营养结构越简单，越容易恢复，恢复力稳定性越高联系（1）二者呈相反关系，抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然。自我调节能力与抵抗力稳定性呈正相关，与恢复力稳定性呈负相关。生态系统组成越复杂，食物网（营养结构）便越复杂时，如果食物链上某些生物减少或消失，其在食物链中的位置可以由其他生物来取代，使生态系统不至于崩溃。所以食物网（营养结构）越复杂，生态系统的自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，但其恢复力稳定性越低，因为一旦受到破坏，恢复起来较难。（2）二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维

31、持生态系统的稳定。3. 生态系统稳定性相关实验：生态缸的设计制作及结果的观察与分析 （1）制作小生态缸的目的：探究生态系统保持相对稳定的条件。 （2）小生态缸的设计要求及分析。设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物需成分齐全（具有生产者、消费者和分解者）、且有较强的生活力 生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定。生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸的采光用较强的散射光防止因水温过高而导致水生植物死亡生态缸宜小不宜大便于操作 缸中的水量不可太多， 要留出一定的空间使缸内储备一定量的空气注意：生态

32、缸中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质循环，但是由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。 如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力较强。（3）观察指标：可以通过观察植物、动物的生活情况、水质变化、基质变化等判断稳定性的高低。5. 生态系统稳定性的破坏(生态失调)生态系统的调节能力是有限的，当干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的调节能力就会丧失，其稳态会被破坏，破坏因素有自然因素和人为因素，而生态系统稳态的破坏往往

33、是人为因素强化自然因素破坏力的结果。考点十、生态系统 生态环境的保护1.生态问题（1）人口增长速度过快，尤其是中国。（2）温室效应（3）酸雨（4）臭氧层破坏（5）土地荒漠化（6）水资源短缺（7）水体富营养化赤潮（海洋）、水华（淡水）（8）海洋污染（9）外来物种入侵（10）生物多样性锐减2.保护生物多样性（1）生物多样性的概念：生物圈内所有的植物、动物、微生物，它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统，构成了生物的多样性。（2）生物多样性的层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性（3）生物多样性的价值直接价值：工业原料、药用价值、科研价值、艺术价值间接价值：对生态系统的调节功能（生态功能）潜

34、在价值：目前人类尚不清楚的价值（4）保护生物多样性的措施就地保护：在原地对被保护的生态系统或物种进行保护，如建立自然保护区及风景明胜区等。是保护生物多样性的最有效措施。易地保护：把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护，如建立植物园、动物园及濒危动植物繁育中心等。为栖息地严重被破坏，行将灭绝的物种提供最后的生存机会。其他措施：建立精子库或种子库、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。3.生物在环境污染过程中的净化作用（1）植物的净化作用：吸收有害气体、阻滞和吸附粉尘及放射性污染物、分泌抗生素杀死空气中的病原菌。（2）微生物的净化作用：好氧微生物在净化污水的过程中起着重要作用，可将污水中的有机

35、物分解为CO2、H2O及无机盐。上图为某河流受生活污水污染后，各成分的变化曲线：有机物的变化 ：大污水注入时，达到最高值，然后在细菌的作用下，逐渐减少。好氧性细菌种群的变化：污水注入后，因有机物（营养物质）的增加而达到最高值，之后随着有机物的减少而下降。藻类的变化：有机物被分解为无机物，无机物（营养物质）含量逐渐增多，其数量逐渐增多，无机物减少后，其数量又下降。无机物的变化：因有机物的分解而增加，因藻类的大量繁殖而减少。溶解氧的变化：随着好氧细菌的繁殖而逐渐减少，随着藻类繁殖后放氧的增多而逐渐增多。【典型例题】类型一、种群【高清课堂：生物与环境专题 403844 典型例题2（样方法）】例1 某

36、小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是（ ）A.随机取样B.选择植物生长茂盛处取样C.根据调查数据估算该种群密度D.根据地段的形状确定取样方法【答案】B【解析】样方法是指在被调查种群的生存环境内，随机选取若干样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，然后取其平均值来估计该种群的密度。常用的取样方法有五点取样法和等距取样法，样方形状可以为方形、长方形、条带形、圆形，可根据地段的形状等来确定具体的取样方法和样方形状。【点评】本题考查种群密度的调查方法样方法。举一反三：【高清课堂：生物与环境专题 403844 典型例题3（标志重捕法）】【变式1】在生态学研究

37、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用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系C给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线D用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰（富）度【答案】D【解析】标志重捕法用于调查某种群密度。而丰富度指的是群落中的物种数目的多少。例2 （2015 北京卷）大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设 4 种处理区，各处理区均设 7 个 10m×10m 的观测点，每个观测点中设有均匀分布的 25 处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第 1 天和第 85 天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。处理区

38、 小蚂蚁出现率的变化（%）定时灌溉不驱走大蚂蚁增加 35 驱走大蚂蚁增加 70不灌溉不驱走大蚂蚁减少 10驱走大蚂蚁减少 2对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是（ ） A小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长 B采集实验数据的方法是样方法 C大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围 D土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围 【答案】A 【解析】本题考查的是生物种群密度的调查方法，研究的是两个变量（灌溉与否和是否含有大蚂蚁）对因变量（小蚂蚁出现率的变化）的影响。从图表我们可知本实验研究的是大蚂蚁抑制小蚂蚁的数量的增长，所以 A 项错误。从题目中的取样分析，可以直接得出采集数据的方法是样方法，B项正确。通过图表可以看出，当不

39、驱走大蚂蚁时，小蚂蚁的出现率有减少，所以C项正确。图表中比较灌溉和不灌溉可知，含水量影响小蚂蚁出现率，所以D项正确。【点评】本题考查种群密度。举一反三：【变式1】某研究所调查发现：某种鱼迁入一生态系统后，其种群数量增长速率随时间变化的曲线如下图所示，请分析回答：（1）t0至t2时间内，种群数量增长曲线呈 ；在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量为 ，t1时该种群的年龄组成可能为 型。（2）捕获该鱼的最佳时期为 时，原因是 。（3）该鱼在t2时期后，种群数量变化是 ，主要原因是 和 。【答案】（1）S型增长； N/2； 增长 （2）t1 ；t1时种群增长速率最大，捕获该

40、鱼获得的量较大且不影响该鱼类资源的再生；（3）不增加；种内斗争加剧；捕食者数量增加类型二、群落【高清课堂：生物与环境专题 403844 典型例题1】例3南极冰藻是以硅藻为主的一大类藻类植物，长期生长在南极海冰区-24的环境中，其最适生长温度为2 。磷虾主要以南极冰藻为食，企鹅主要以磷虾为食。自1975年以来，磷虾种群密度下降高达80%。下列叙述错误的是（ ）A. 南极冰藻组成了一个种群B. 企鹅种群密度会随着磷虾种群密度下降而下降C. 南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物组成群落D. -22 范围内，随着温度升高南极冰藻的光合作用强度增大【答案】A【解析】由题意知南极冰藻是一大类藻类植物，

41、并非只有一种生物，所以南极冰藻不是一个种群；企鹅以磷虾为食，磷虾减少，企鹅也会减少；群落包括某一区域的所有生物，南极冰藻、磷虾、企鹅与该海冰区的其他生物便可构成一个群落；由题意知南极冰藻最适生长温度为2 ，所以-22 范围内，温度越高南极冰藻光合作用强度越强。【点评】本题考查种群、群落、生态系统的概念辨析、种间关系及影响光合作用强度的因素，是一道较综合的题目。举一反三：【变式1】为探究食物相同的三种水生动物的种群增长规律及种间关系，某小组进行了3组实验（各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同），得到下图所示的结果：组1：甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化如曲线A所示。组2：甲

42、种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少。 （1）组1中，甲种动物的种群数量主要由 和 决定。若容器内饲养体积为20mL，则第40天时乙种的种群密度为 。（2）在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系。在同一段河流中食物相同的两种鱼，分别分布在河流中央底部和临近河岸底部，其种间关系与图中曲线 代表的类似，其分布体现生物群落的 结构。在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，一种数量增加，另一种减少，其种间关系与图中曲线 代表的类似。【答案】（1）出生率；死亡率；30只/mL （2）D和E；

43、水平 B和F【解析】（1）组1中，甲种与乙种分别于两个容器中饲养，甲种数量变化为曲线A，表现为S型增长，因食物相同，饲养条件相同，所以此时乙种数量变化也应表现为S型增长，应是曲线C、D、E之一，此时甲种动物的种群数量主要由出生率和死亡率决定。 组2：甲种与乙种于同一容器中饲养，乙种数量变化如曲线F所示。因食物相同，所以甲种与乙种生物之间应属于竞争关系，各组实验中，每种动物初始数量相等，饲养条件相同，此时甲种与乙种生物数量增长都应比在组1中单独培养慢，组1中乙种生物数量增长要比组2中的高，变化曲线应为C（因开始时D、E比F的增长慢），则第40天时乙种的种群数量为600只，而容器内饲养液体积为20

44、 mL，所以此时乙种的种群密度为30只/ mL（600只/20 mL）。 组3：乙种与丙种于同一容器中饲养，形成上、下层分离分布，一段时间后每种动物的数量均较组1少，因组1中甲种与乙种生物数量变化曲线为A、C，所以此时乙种与丙种生物数量变化曲线应为D、E。这样一来在组2中甲种生物数量变化为曲线就是B。 （2）题干中有“在某些生态系统中，存在与本实验类似的种间关系”，“类似”两个字非常重要，是解此小题的突破口。 在同一段河流中食物相同的两种鱼，食物相同，应是竞争关系，竞争结果是它们分别分布在不同区域：河流中央底部和临近河岸底部。其种间关系与实验中组3的乙种和丙种生物相似，它们的曲线为D和E。分布

45、于河流中央底部和临近河岸底部，体现生物群落的水平结构。 在玻璃温室中放养食物相同的两种传粉昆虫后，也是竞争关系，竞争结果是一种数量增加，另一种减少，其种间关系与实验中组2的甲种和乙种生物相似，它们为曲线B和F。【高清课堂：生物与环境专题 403844 典型例题6（群落演替的类型和特点）】例4某岛屿由海底火山喷发形成，现已成为旅游胜地，岛上植被茂盛，风景优美。下列叙述不正确的是（ ）A该岛屿不同地段物质组成上的差异是群落水平结构的体现B该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替C旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行D该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程【答案】B【解析】不同地段的差

46、异是群落水平结构的体现；火山喷发后的演替应为初生演替，经历的时间较漫长；旅游业属人类的行为，会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行；类型三、生态系统例5(2015 福建高考)下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是J.m-2.a-1）。下列叙述正确的是A、 该食物网中最高营养级为第六营养级B、 该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C、 太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J.m-2.a-1D、 该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统【答案】B【解析】本题考生态系统相关知识，食物链的最高营养级鲈鱼是第五营养级吗，该食物网第一和第二营养级的能量

47、传递效率的计算为两者同化量的比值，（4200+3780）、31920=25%。故选B【点评】本题主要考查生态系统的相关知识。举一反三：【变式1】某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/（hm2a）。植物田鼠鼬固定太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107（1）能量从田鼠传递到鼬的效率是 。（2）在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm

48、2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是 只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果 。（3）田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%5%用于 ，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。（4）鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼠的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够 ，维持生态系统的稳定。【答案】（1）3% （2）80；偏高（3）生长、发育和繁殖 （4）调节种间关系【解析】（1）能量传递效率为两相邻营养级间同化量的比值，即2.25×107/7.50×1083%。（2）根据标志重捕法的计算公式40/N15/30得，N80只。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会使得N值偏大。（3）恒温动物借助有氧呼吸释放的热能来维持体温的恒定，故其同化量中只有一小部分用于自身的生长、发育和繁殖。类型四、生物与环境综合题型例6. 某石质海滩的潮间带由大小不一的水坑和水坑间的凸出基质两类环境组成，主要生长着浒苔、角叉苔等海藻和滨螺、岸蟹等动物。岸蟹主要以滨螺等小动物为食，其主要天敌是海鸥。（1）有人选择大小、深度等相似的两个自然水坑(A、B)，把B坑中的全部滨螺（233只）提出，移入几乎无滨螺的A坑，研究滨螺对海