高三生物一轮复习生物与环境知识清单

选择性必修二知识背诵清单第1章种群及其动态一、种群的数量特征（一）种群的数量特征1.种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数。（1）是种群最基本的数量特征。（2）种群密度只能反映一定时期的种群情况，不能预测未来数量变化。2.其他种群数量特征（1）出生率和死亡率：单位时间内新产生或死亡个体数目占该种群个体总数的比值。（2）迁入率和迁出率：单位时间内迁入或迁出的个体占该种群个体总数的比值。①出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群密度。②繁殖能力强的种群出生率高，种群增长快；③大城市种群密度变化的主要影响因素是迁入率和迁出率。3.年龄组成：指一个种群中各年龄期个体数目的比例。（1）类型：增长型、稳定型、衰退型。（2）意义：预测种群密度变化趋势的主要指标，通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度。4.性别比例：指种群中雌雄个体数目的比例，通过影响出生率来影响种群密度。（二）种群密度及群落丰富度的调查方法1.逐个计数法：适用于调查分布范围较小、个体较大的种群。以下方法均为估算的方法。2.黑光灯诱捕法：适用于有趋光性的昆虫。3.样方法：适用于活动范围小，活动能力弱的种群。如虫卵、蚜虫、跳蝻。（1）计算方法：以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。（2）样方大小：草本植物样方大小一般以1m2的正方形为宜。（3）取样关键：随机取样。（4）取样方法：五点取样法、等距取样法。对于狭长的峡谷、河流一般采用等距取样法，而一般比较方正的样地常选用五点取样法。（5）计数原则：记上不记下，记左不计右（即相邻两边及其夹角）。4.标记重捕法：适用于活动能力强、活动范围大的动物。（1）计算方法：种群数量=第一次捕获标记数×重捕总数÷重捕标记数。（2）注意事项：标记物不影响正常生活，不过于显眼，若标记物脱落或被标记个体死亡，计算出的种群密度偏大。5.抽样检测法：适用于微生物等个体均匀分布的种群。6.取样器取样法：适用于活动能力强且身体微小的土壤小动物类群的丰富度及物种在群落中的相对数量研究。7.其他调查方法：红外触发相机、粪便分析、声音标记法等。二、种群数量的变化（一）数学模型1.概念：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。2.表现形式（1）数学方程式（公式模型）：精确反应相关数据。（2）曲线模型：更直观地反应变化趋势。（二）种群增长模型1.种群的“J”形增长（1）模型假设：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。（2）模型公式：t年后种群的数量——Nt=N0λt（=Nt1·λ）（N0：种群的起始数量；t：时间；λ：该年种群数量÷前一年种群数量）（3）λ=增长率+1，“J”形增长时λ>1且为定值。（λ>1，种群增长；λ<1，种群减少）2.种群的“S”形增长（1）模型假设：资源、空间有限，天敌的威胁和竞争者的竞争等因素存在。（2）环境容纳量（K值）：一定的环境条件所能维持的种群最大数量。（3）种群在K/2时，增长速率最快。（4）K值大小取决于环境，环境改善，K值增大；环境恶化，K值减小。3.“J”形增长和“S”形增长的联系（如图）（三）种群数量的波动1.受气候、食物、天敌、传染病等因素的影响，大多数种群的数量总是在波动中。一般围绕在K值上下波动。2.特定条件下，种群会出现爆发增长，也可能出现持续性的或急剧下降。（四）培养液中酵母菌种群数量的变化1.调查方法：抽样检测法2.器材：显微镜、血细胞计数板3.计数步骤：“盖”：在血细胞计数板上盖上盖玻片→“滴”：滴加培养液于盖玻片边缘→“渗”：培养液自行渗入→“沉”：细胞沉降至底部→“数”：进行计数。4.计数：（1）25×16型：每个计数室有25个中格，每个中格中有16个小格。五点取样法取5个中格计数，并求平均数。酵母菌总数=每中格中的酵母菌平均数×25×104×稀释倍数（×体积）。（2）16×25型：每个计数室有16个中格，每个中格中有28个小格。四角取样法取4个中格计数，并求平均数。酵母菌总数=每中格中的酵母菌平均数×16×104×稀释倍数（×体积）。5.注意事项：（1）先盖盖玻片，再滴培养液，防止液滴表面张力造成培养液体积偏大；（2）待酵母菌全部沉底后再计数；（3）吸取培养液之前要振荡，使酵母菌分布均匀；（4）若培养液中酵母菌浓度过高，可稀释后再计数；（5）本实验每天的计数可作自身前后对照，不需要另外设置对照组；（6）实验需设置重复，以减小实验误差；（7）每天计数时间应一致；（8）培养液要进行无菌处理，目的是防止杂菌干扰实验；（9）可用台盼蓝染色，计数未被染色的细胞即为活细胞。6.影响酵母菌种群数量的因素：营养物质、代谢废物、温度、pH等。三、影响种群数量变化的因素（一）非生物因素1.阳光：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度（林冠层遮蔽地面的程度），即主要取决于林下植物受到的光照强度。2.温度3.水分：东亚飞蝗因气候干旱而爆发式增长。4.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。（二）生物因素1.种群内部生物因素：种内竞争。2.种群外部生物因素：（1）种间竞争：生活环境、习性越相近，种间竞争越激烈。（2）捕食：存在循环因果关系。循环因果关系：一定时间作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果。（3）寄生密度制约因素：食物和天敌等密度制约因素：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与种群的密度相关。非密度制约因素非密度制约因素：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关。（三）种群研究的应用1.濒危动物的保护方面：通过调查获知种群密度等种群数量特征，以及影响该种群密度的数量变化的因素，了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策。2.渔业上：捕捞剩余量在K/2左右，有助于种群数量的快速恢复。3.有害生物防止方面：降低环境容纳量，K/2前防治。第2章群落及其演替一、群落的结构群落：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。（一）群落的物种组成1.物种组成的地位：是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素。2.物种丰富度：一个群落中的物种数目。3.优势种：不仅数量很多，对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势的物种。4.群落中的物种组成不是固定不变的。（二）种间关系原始合作互利共生寄生竞争捕食生活在一起时双方都受益，分开后也能独立生活两种生物生活在一起，相互依存，彼此有利。寄生生物从宿主的体液、组织液或已消化的物质中获得营养，对宿主有害分为“你死我活”的竞争和“相互抑制”的竞争，后者曲线完全对称曲线中被捕食者先增先减，捕食者后增后减，被捕食者峰值高海葵与寄居蟹，蚂蚁与蚜虫等豆科植物与根瘤菌，地衣等菟丝子、寄生虫牛与羊等狼与兔子（三）群落的空间结构1.垂直结构（1）特点：具有明显的分层现象。（2）植物的垂直分层①主要影响因素：光照；②其次，决定地上分层的环境因素：温度等；决定地下分层的环境因素：水分、无机盐等；③草原、湖泊、海洋等中的植物也具有垂直结构；④意义：显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。（3）动物的垂直分层：植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。2.水平结构（1）影响因素：地形变化、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点及人与动物的影响。（2）特点：镶嵌分布。（3）山脚、山腰、山顶不同海拔地区的生物分布情况属于水平结构。（四）群落的季节性由于阳光、温度、水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。（五）生态位1.概念：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。2.研究内容（1）研究动物的生态位：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系；（2）研究植物的生态位：区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。3.特点：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。4.意义：有利于不同生物充分利用环境资源。5.形成原因：是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。6.生态位重叠部分越大，竞争越激烈。激烈的竞争会导致生态位分化。（六）研究土壤中小动物类群的丰富度1.实验原理（1）取样方法：取样器取样法（许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力）（2）统计物种相对数量的方法：①记名计算法：一般用于个体较大，种群数量有限的物种；②目测估计法：一般用于个体微小，种群数量较多的物种。2.实验步骤准备→取样→采集小动物→观察和分类→统计和分析（1）采集小动物的方法可采取诱虫器诱捕法和简易采集法，诱虫器诱捕的原理是利用了土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的习性。（2）观察小动物时，一般借助放大镜、体视显微镜进行观察。二、群落的主要类型（一）群落的分类：根据群落的外貌和物种组成等方面的差异进行划分。1.荒漠生物群落（1）外貌特征：沙砾裸露，植被极度稀疏。（2）环境条件：极度干旱，降水稀少且分布不均匀。（3）群落特点：物种少，群落结构非常简单。（4）生物适应环境的特征①植物：肥厚的肉质茎——加强对水分的储存；叶呈针状，气孔在夜晚才开放——减少蒸腾作用，减少水分散失；根长——有利于吸收土壤中的水分。②动物：表皮外有角质鳞片——有助于减少水分蒸发；蛋壳坚硬，能保护正在发育的胚胎；变温；以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，而不是产生需要更多水才能溶解的尿素。2.草原生物群落（1）外貌特征：草本植物如地毯般铺向天边。（2）环境条件：半干旱、不同年份或季节雨量不均匀的地区。（3）群落特点：草原上的动植物种类少，群落结构相对简单。（4）生物适应环境的特征①植物：耐寒的旱生多年生草本植物占优势，叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱。②动物：大都有挖洞或快速奔跑的特点。3.森林生物群落（1）外貌特征：树木繁茂，树冠遮天蔽日。（2）环境条件：湿润或较湿润的地区。（3）群落特点：群落结构非常复杂且相对稳定。（4）生物适应环境的特征①植物：阳生植物多居于上层，能吸收比较强的阳光；阴生植物生活在林下，叶绿体颗粒大、呈深绿色，适应弱光。②动物：树栖和攀缘的动物种类特别多。（二）群落中生物的适应性1.群落的类型，受水分、温度等因素的影响很大。2.群落中不同种群之间通过复杂的种间关系，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群间的协调和平衡。如：植物为动物提供食物，动物为植物传粉。3.热带雨林乔木分支不发达，林下草本叶片大，虫媒花多；落叶阔叶林芽具有鳞片，树皮厚，有利于耐寒，风媒花多，常见速生植物。三、群落的演替1.概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程。2.类型：初生演替和次生演替（1）初生演替①初生演替指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生演替②过程：裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段。③实例：火山岩、冰川泥、沙丘等。（2）次生演替①次生演替是指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（如发芽地下茎）的地方发生的演替。②一年生杂草→多年生杂草→小灌木→乔木。③实例：火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。经历的时间长经历的时间短缓慢较快多少沙丘，火山岩，冰川泥弃耕农田上的演替3.影响因素：群落外界环境的变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，人类的活动等。4.演替的实质：适应变化的种群数量增长或得以维持，不适应的数量减少甚至淘汰。演替只是群落中物种的优势地位被取代，原来的物种并不一定灭绝。5.人类活动对群落演替的影响：人类活动能改变群落演替的速度和方向。6.演替并不是无止境的，最终会达到相对稳定阶段。第3章生态系统及其稳定性一、生态系统的结构组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者生态系统：在一定的空间内，由生物群落和它的无机环境组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者营养结构——食物链和食物网生态系统的结构营养结构——食物链和食物网生态系统的结构（一）生态系统的组成成分1.非生物的物质和能量：光、热、水、空气、无机盐等。（1）作用：为生物群落提供物质和能量；（2）地位：生态系统物质和能量的根本来源。2.生产者：自养生物，主要是绿色植物。（1）作用：固定太阳能，制造有机物；（2）地位：生态系统的基石。3.消费者：异养生物，草食、肉食、杂食、寄生动物等。（1）作用：加快生态系统的物质循环，为植物传粉、传播种子；（2）地位：生态系统中最活跃的成分。4.分解者：腐生生物（也属于异养生物），主要是细菌、真菌和腐生性动物。（1）作用：将动植物遗体和动物排遗物分解为无机物，供生产者利用；（2）地位：物质循环的关键成分。（二）生态系统的营养结构——食物链和食物网1.食物链（1）通过捕食关系连接而成。（2）组成成分：生产者和消费者。起点：生产者；终点：最高级消费者。（3）营养级别=消费级别+1，且必须用汉字。2.食物网：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。（1）食物网中的一种生物可同时占多个营养级；（2）食物网中的两种生物可能同时存在捕食和竞争关系。3.生物数量变化判断原则：（1）单条食物链：食物增多，捕食者增多；食物减少，捕食者减少；捕食者增多，食物减少。（2）食物网中，当A种群变化导致B种群营养级降低时，B种群的数量增多，因为营养级降低，能量损耗减少，B得到的能量增多。4.食物链和食物网的作用：是生态系统物质循环和能量流动的渠道。二、生态系统的能量流动概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。（一）能量流动的过程1.生态系统能量的来源：生产者固定的太阳能（约占太阳输送到地球的能量的1%，且为可见光形式）。2.生产者固定的能量：固定量；消费者真正获得的能量（进入消费者体内的能量）：同化量；消费者摄入的能量（进入消费者消化道的能量）：摄入量。其中，生产者的固定量和消费者的同化量去向基本一致。（1）即：同化量（固定量）=呼吸作用消耗的+用于生长发育繁殖的=呼吸作用消耗的+流向下一级的+流向分解者的（+未被利用的能量）（2）未被利用的能量从长期看最终流向分解者。（3）某营养级的粪便量属于其上一营养级流向分解者的能量。光合作用呼吸作用（4）植物的总光合的能量=固定量；净光合的能量=用于生长发育繁殖的能量。光合作用呼吸作用3.能量的转化：太阳能化学能（生物体内存在的形式）热能4.能量流动的特点：单向流动，逐级递减。5.传递效率=下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量×100%=10%~20%（传递效率指的是两个营养级而非两个个体）6.生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级，原因是：在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。7.任何生态系统都需要源源不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。（二）生态金字塔1.能量金字塔：单位时间内各个营养级所得到的能量数值，由低到高绘制成图。2.生物量金字塔：分析每个营养级所容纳的有机物的总干重。3.数量金字塔：分析每个营养体数级的生物个体数。4.生态系统中，能量金字塔都是上窄下宽的金字塔形，生物量金字塔大多也是，数量金字塔可能呈倒置的。（三）研究能量流动的实践意义1.增大流入某个生态系统的总能量。如：农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中多层育苗、稻萍蛙等立体农业。2.实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。如：将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得蛋、奶、肉；将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源。3.合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。如：农田除草、灭虫，根据草场能量流动的特点合理确定草场的载畜量，才能保持畜产品高产。三、生态系统的物质循环（一）碳循环1.存在形式：C元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在，在无机环境中主要以CO2、碳酸盐和碳单质的形式存在。2.循环形式：碳在无机环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行；在生物群落内部以有机物的形式传递。3.循环方式（如图）（1）碳从无机环境进入生物群落的方式：光合作用和化能合成作用；（2）碳从生物群落回到无机环境的方式：呼吸作用和分解者的分解作用。4.温室效应：（1）产生原因：化石燃料的大量燃烧，导致空气中CO2的浓度增加。（2）危害：冰川融化加快，海平面上升。（3）改善措施：植树造林；开发新能源，减少化石燃料的使用。（二）物质循环（生物地球化学循环）1.概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都在不断地进行着从非生物环境到生物群落、又从生物群落到非生物环境的循环过程。2.本质：元素在循环。3.特点：全球性、反复循环性。4.图像判断（1）先判断生产者：多出一进；（2）和生产者相互指向的为CO2库（或无机环境）；（3）再判断分解者：多进一出；（4）其余都为消费者。（三）生物富集1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。2.存在生物富集现象的物质：镉、汞、铅等重金属，DDT、六六六及一些放射性物质。3.特点（1）这些有害物质可以通过水.大气.生物迁移等途径扩散，因此生物富集也具有全球性。（2）生物放大效应：含量随营养级升高而增加。（四）能量流动和物质循环的关系：物质是能量流动的载体；能量是物质循环的动力（相互依存，不可分割）。（五）探究落叶是否是在土壤微生物的作用下分解的：对照组A组的土壤不做处理（自然状态），实验组的土壤用塑料袋包好，放在60℃的恒温箱中灭菌处理1小时。四、生态系统的信息传递（一）生态系统中的信息种类1.物理信息（1）定义：光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。（2）来源：无机环境和生物。（3）举例：如蜘蛛网的振动、鸟靠磁场识别方向等。2.化学信息（1）定义：生物产生的能传递信息的化学物质。（2）来源：生物（3）举例：如老马识途、植物的生物碱、动物的信息素等。3.行为信息（1）动物借以传递信息的特殊行为。（2）来源：动物。（3）举例：如孔雀开屏吸引异性，蜜蜂跳舞等。4.生态系统中信息传递的特点（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。（2）生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。（3）多数情况下，信息传递是双向的。5.信息传递的过程：（1）信息产生的部位——信息源；（2）信息传播的途径——信道（空气、水以及其他介质均可传播信息）；（3）信息接收的生物或其部位——信息受体，动物的眼鼻、耳朵、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素等）可以接收多样化的信息。（二）信息传递在生态系统中的作用1.保证生命活动的正常进行（个体层面）；如蝙蝠的回声定位，种子在一定光照下萌发。2.保证生物种群的繁衍（种群层面）；如植物开花需要光的刺激，昆虫分泌信息素吸引异性。3.调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。如狼的气味给兔传递信息。（三）信息传递在农业生产上的应用：1.提高农产品或畜产品的产量；如鸡场延长光照时间，提高产蛋率。2.对有害动物进行控制：目前控制动物危害的技术有化学防治（如农药）、生物防治和机械防治（如用机械驱赶害虫）。利用物理信息、化学信息和行为信息进行防治都属于生物防治。五、生态系统的稳定性（一）生态平衡1.概念：指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。2.特征（1）结构平衡：生态系统的各组分保持相对稳定；（2）功能平衡：生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。（3）收支平衡：植物制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态。（二）生态系统的稳定性1.概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。2.稳定性的原因：生态系统具有自我调节能力（是有限的）。3.自我调节能力的基础：负反馈调节（在一个系统中，系统工作的效果，反过来作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定）。4.稳定性的类型（1）抵抗力稳定性：生态系统所具有的抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。（2）恢复力稳定性：生态系统所具有的受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。5.一般情况下，生态系统营养结构越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，两者呈负相关。但有特例：荒漠和苔原生态系统两种稳定性都低。6.提高生态系统稳定性的措施：（1）控制对生态系统的干扰强度；（2）对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的物质、能量投入；（3）人工建造“生态屏障”。7.制作生态缸的注意事项：（1）生态缸材料要透明，保证光线能照射进去；（2）要密封；（3）放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射；（4）所放生态系统的成分应比例适当。结构：组成成分结构：组成成分和营养结构（营养结构即食物链和食物网）能量流动：生态系统的动力生态系统物质循环：生态系统的基础功能生态系统物质循环：生态系统的基础功能信息传递信息传递：决定能量流动的物质循环的方向和状态稳定性稳定性：抵抗力稳定性和恢复力稳定性第4章人与环境一、人口增长对生态环境的影响1.生态足迹（生态占用）（1）概念：指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需