人教版高二上学期生物选择性必修2《生物与环境》全册知识点复习提纲

第第INET【方法技巧】能量流动和物质循环关系分析（1）能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学能→热能，而物质在循环（以碳循环为例）过程中，由无机物（CO2）→有机物→无机物（CO2）。（2）能量流动的终点是热能散失到非生物环境中，不能循环利用。而物质循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。三、探究土壤微生物的分解作用1．实验原理（1）土壤中生活着细菌、真菌、放线菌等微生物，它们在生态系统中主要充当分解者。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。（2）淀粉eq\o(――――→,\s\up7(微生物酶))还原糖eq\o(――――→,\s\up11(斐林试剂),\s\do4(加热))砖红色沉淀。2．案例设计项目案例1案例2实验假设土壤微生物能分解落叶使之腐烂土壤微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊对照组对土壤不做任何处理（自然状态）B烧杯中加入30mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊自变量土壤中是否含有微生物是否加土壤浸出液实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不产生砖红色沉淀结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。第4节生态系统的信息传递一、生态系统中信息的种类1．信息的概念：可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。2．信息传递：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。3．生态系统中信息的种类种类项目物理信息化学信息行为信息概念通过物理过程传递的信息生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质动物的特殊行为在同种或异种生物之间传递的信息举例自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”来源非生物环境、生物个体或群体生物在生命活动过程中产生动物的行为特征4．信息传递过程：信息源eq\o(――→,\s\up7(信道))信息受体。【重点探究】下面展示了10种信息，请分析回答下列问题：①花椒树上的刺②昆虫的性外激素③孔雀开屏④鸟类鸣叫声所发出的信息⑤猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息⑥蜜蜂的舞蹈行为⑦某些植物花朵的颜色、形状等给传粉昆虫的信息⑧花香引蝶和老马识途⑨萤火虫的闪光⑩鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，起到报警和防御的功能（1）属于物理信息的①④⑦⑨。（2）属于化学信息的有②⑤⑧⑩。（3）属于行为信息的有③⑥。【关键点拨】⑴生态系统中信息的来源可以是非生物环境也可以是生物个体或群体，但化学信息和行为信息一般不可能来自非生物环境；⑵生物之间的信息传递并不限于有捕食关系的个体之间。⑶生态系统的信息传递不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间，种群之间以及生物与无机环境之间的传递。⑷物理信息既可以来源于环境，如光、电、波等；也可以来源于生物，如花的颜色、鸟的鸣叫。如何判断生态系统信息传递的类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息。二、信息传递的作用及其应用1．信息传递在生态系统中的作用（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。如海豚的“回声定位”，烟草等种子的萌发生长。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。如植物开花、昆虫交尾。（3）群落和生态系统：能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。如食物链中相邻物种间“食”与“被食”的关系。2．信息传递在农业生产中的应用（1）提高农畜产品的产量举例：①模拟动物的信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率。②养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可提高产蛋率。（2）对有害动物进行控制①控制方法：化学防治、生物防治和机械防治。②举例：a.利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物；b.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；c.利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。种类化学防治机械防治生物防治措施喷施化学药剂人工捕捉等引入天敌、寄生虫或使用信息素等优点①作用迅速②短期效果明显①无污染②见效快，效果好①无污染②有效且持久缺点①会使害虫的抗药性增强②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡③污染环境①费时费力②对体型很小的害虫无法实施天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）【重点探究】1．在森林中，猞猁能依据兔留下的气味来捕食后者，兔同样能依据猞猁的气味或行为躲避追捕，这个事实说明信息能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。2．在三种控制动物危害的技术方法中，人们更倾向于生物防治，原因是其对人类生存环境无污染、有效。①施用人工合成的化学物质——性引诱剂诱剂捕农田害虫，属于生物防治，因为化学防治是利用药物直接杀死有害生物，而性引诱剂诱捕害虫是利用了生态系统信息传递的原理进行的，所以属于生物防治而非化学防治。②某种鸟类在受到惊吓后，会突然飞起并发出尖叫，给同伴传递行为信息和物理信息。③当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统信息传递的功能.④当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统中的信息能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。项目能量流动物质循环信息传递区别来源几乎都来自太阳能生态系统生物或非生物环境途径食物链或食物网多种特点单向流动、逐级递减全球性、循环性往往是双向的范围生物群落群落和非生物环境间生物与生物之间或生物与非生物环境间地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态联系信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统各组分联系成一个统一的整体，并调节生态系统的稳定性第5节生态系统的稳定性一、生态平衡与生态系统的稳定性1．生态平衡（1）概念：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。（2）特征——动态平衡。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。③收支平衡。（3）调节机制——负反馈调节。①在一个系统中，系统工作的效果，反过来又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。②负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统具备自我调节能力的基础。2．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）原因：生态系统具有自我调节能力。（3）特点：生态系统的自我调节能力是有限的。归纳提升生态系统的负反馈调节和正反馈调节的比较项目正反馈调节负反馈调节作用使生态系统远离平衡状态是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统保持相对平衡结果加速最初发生变化的那种成分的变化，从而远离生态平衡状态抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而保持生态平衡实例若一个湖泊受到的污染超过其自我调节能力，则污染会越来越严重草原上食草动物和植物的数量变化二、抵抗力稳定性和恢复力稳定性1．抵抗力稳定性（1）含义：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。（2）规律：一般来说，生态系统中的生物种类越多，食物网越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高。如热带雨林生态系统。2．恢复力稳定性（1）含义：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。（2）特点：生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间是不一样的。3．提高生态系统的稳定性（1）原因①处于生态平衡的生态系统可以持续不断地满足人类生活所需。②处于生态平衡中的生态系统能够使人类生活与生产的环境保持稳定。（2）措施①控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力范围内，合理适度地利用生态系统。②对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。【重点探究】下图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系，据图分析：（1）在受到干扰之前，曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力。（2）热带雨林生态系统与草原生态系统相比，受到相同干扰时，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。（3）x的大小可作为恢复力稳定性强弱的指标，x值越大，说明恢复力稳定性越低。（4）TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，TS值越大，说明生态系统的总稳定性越低。【关键点拨】（1）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断某一生态系统在受到外界轻微干扰，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。（2）抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性，一般情况下，二者呈负相关，但在北极苔原生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。三、设计制作生态缸，观察其稳定性1．实验目的设计一个生态缸，观察这一人工生态系统的稳定性。2．实验原理（1）在有限的空间内，依据生态系统原理，将生态系统的基本成分进行组织，构建一个人工微生态系统是可能的。（2）在设计时，要考虑系统内组分及营养级之间的合适比例。3．实验步骤（1）用玻璃板和粘胶制作生态缸的框架。（2）在生态缸内底部的一侧铺垫几块石块作为基垫，再铺上一层颗粒较细的沙土，厚度为5～15cm，在沙土上铺一层含腐殖质较多的土，厚度为5～10cm，铺垫好的土和石块整体呈坡状。（3）在土坡上放几块有孔的假山石，可作为小动物栖息的场所。（4）向缸内倒入自来水，水位高5～10cm，在水中放几块鹅卵石。（5）在土坡上选择苔藓、铁线蕨、鸭跖草、马齿苋、罗汉松、翠云草等进行种植，放入鼠妇、蚰蜓、蚯蚓、蜗牛等小动物；在水中放入浮萍、金鱼藻等水生植物，放入虾、小鱼和小乌龟等小动物。（6）封上生态缸盖。将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。（7）每个星期至少观察一次生态缸内生物种类及数量的变化，并且进行记录。4．注意事项（1）生态缸一般是密闭的，以防止外界生物或非生物因素的干扰。（2）生态缸中要有非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，投放的几种生物必须具有很强的生活力，目的是使生态缸中能够进行物质循环和能量流动，并在一定时期内保持稳定。（3）制作生态缸的材料必须是透明的，以便为生产者进行光合作用提供光能，保持生态缸的温度，且便于观察。（4）选择的动物不宜太多，个体不宜太大，目的是减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量。5．结果分析（1）生态缸中的生物只能存活一段时间。虽然生态缸中生态系统成分齐全，但其结构比较简单，自我调节能力差。（2）不同的生态缸中生态系统的稳定性时间有长有短。【重点探究】某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间保持稳态，一定要做到的是①②③④。①要有稳定的能量来源②生产者、消费者、分解者的数量要搭配合理③植物的光合作用能满足动物对氧气和养料的需要④动物产生的CO2能满足植物进行光合作用⑤瓶底应放一些鹅卵石第四章 人与环境第1节人类活动对生态环境的影响一、人口增长与生态足迹1．生态足迹（1）概念：生态足迹又叫生态占用，是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）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。（2）特点：①生态足迹的值越大，对生态和环境的影响越大。②生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。2．人口增长对生态环境的影响（1）现状：生态足迹增长很快，生态承载力（地球提供资源的能力）增长较慢，环境压力不断增大。（2）采取的措施：处理好人口增长和资源环境的关系。（2）生态足迹示意图a.碳足迹：表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积。b.渔业用地：表示支持水产品生产所需的 水域面积。c.建设用地：表示交通设施、住房、工业建筑物、水电库区等人类基础设施所占用的土地面积。d.耕地：表示用来种植人类消费的作物、油料、橡胶以及生产牲畜饲料等农产品所需的农田面积。e.草地：表示生产肉、奶、毛皮等畜牧产品所需的 草地面积。f.林地：表示生产木材、纸浆、薪柴等林木产品所需的林地面积。【判断】（1）与食用蔬菜相比，吃牛肉会增大生态足迹。（√）（2）人口增长过快，不但消耗大量自然资源，还加剧了对环境的污染，增加了治理的成本和难度。（√）（3）泥石流频发是由人口增长直接引发的问题。（×）（4）我国地大物博、资源丰富，但人均资源占有量不高。（√）二、关注全球性生态环境问题1．全球性生态环境问题的类型及主要原因（1）全球气候变化：CO2等温室气体的大量排放。（2）水资源短缺：①人口多；②污染严重。（3）臭氧层破坏：氟氯烃、哈龙等化合物的使用。（4）土地荒漠化：植被的破坏。（5）生物多样性丧失：生物生存的环境被破坏。（6）环境污染：最为常见的是大气污染、水体污染和土壤污染。2．特点：全球性。3．影响：对生物圈的稳态造成威胁，也影响到人类的生存和可持续发展。4．我国态度：倡导生态文明建设，将“全面协调可持续发展”作为基本国策。第2节生物多样性及其保护一、生物多样性及其价值1．生物多样性（1）概念：生物圈内所有的植物、动物和微生物等，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）内涵eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(遗传多样性基因多样性：地球上所有生物携带的遗传信息的总和),物种多样性：每个物种都具有独特性，目前被描述的物种约175万种。,生态系统多样性：地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构、功能等随着时间变化而变化的多样性))2．生物多样性的价值（1）直接价值：对人类有食用、药用、工业原料等实用意义及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。（2）间接价值：调节生态系统的功能；促进生态系统基因流动和协同进化。如森林和草地的防风固沙、水土保持作用，湿地的蓄洪防旱、调节气候的作用等。如某种兰花和给其传粉的蛾。如猎豹和羚羊的“军备”竞赛。生物多样性的间接价值明显大于直接价值。（3）潜在价值：目前人类尚不清楚的价值。二、生物多样性丧失的原因及保护措施1．生物多样性丧失的原因（1）人类活动对野生物种生存环境的破坏：主要表现为使得某些物种栖息地丧失和碎片化。（2）掠夺式利用：包括过度采伐、滥捕乱猎。（3）环境污染。（4）农业和林业品种的单一化。（5）外来物种的盲目引入。2．保护生物多样性的措施（1）就地保护①含义：指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等。②意义：是对生物多样性最有效的保护。（2）易地保护①含义：指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。②实例：建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等。③意义：为行将灭绝的物种提供。（3）其他①建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。②利用人工授精、组织培养和胚胎移植等生物技术，加强对珍稀、濒危物种的保护。③处理好人与自然的相互关系，主要是降低破坏地球生态环境的速度。④加强立法、执法和宣传教育。3．保护与利用的关系：保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。合理利用就是最好的保护。4.保护生物多样性的关键：要处理好人与自然的相互关系。【拓展】1.生物入侵对当地生态系统造成的危害是导致当地生物多样性下降。2.易地保护主要是在物种层次上的保护，就地保护主要体现在生态系统层次上。3.红树林是一种典型的湿地生态系统，红树林具有调节气候、保护海岸、旅游观光的作用。从生物多样性价值的角度分析，这属于间接价值和直接价值．【重点探究】①湿地可以蓄洪防旱间接价值②湿地公园供人游玩直接价值③农田中一种不知名的野草潜在价值④农田能够提供粮食直接价值⑤画家旅游时即兴泼墨直接价值⑥模拟鸟类外形研制飞机直接价值⑦“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”直接价值⑧猎豹的追赶使羚羊的奔跑能力增强间接价值第3节生态工程一、生态工程的基本原理1．关注生态工程建设（1）生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程。（2）生态工程建设的目的：遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。（3）生态工程的特点：与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。2．生态工程所遵循的基本原理生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。（1）自生原理①含义：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。②依据：生态系统的结构和功能（生态系统的自我调节能力）③要求a．遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。b．维持系统的自生，需要创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，及它们形成互利共存关系的条件。案例分析：在湿地修复过程中,应选择污染物净化能力较强的多种水生植物,还需要考虑这些植物各自的生态位差异,以及它们之间的种间关系,合理设计,优化食物网结构,并且尽量移除富营养化沉积物和有毒物质,减少水体污染物，增加水体溶氧量,以利于生态系统的自生。实例（遵循或违背自生原理）:单一林比天然林易遭破坏（人工林增加植被）、退耕还林还草、湿地破坏（违背了自生原理）、减少污水排放，治理湖泊（遵循了自生原理）。（2）循环原理①含义：在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。②依据：生态系统的物质循环功能③意义：通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。实例：无废弃物农