第2章《生物与环境》知识清单-2024-2025学年浙教版（2013）九年级下册

第2章《生物与环境》知识清单 一、生物与环境的相互关系 （一）环境对生物的影响 1. 环境中影响生物的生活和分布的因素叫做（生态因素），可分为（非生物因素）和（生物因素）。 2. 非生物因素包括（阳光）、（温度）、（水）、（空气）、（土壤）、（湿度）等。例如，“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现了（温度）对植物生长的影响；沙漠中仙人掌的叶变成刺，是为了适应（缺水）条件。 3. 生物因素是指影响某种生物生活的（其他生物）。生物与生物之间常见的关系有（捕食）关系，如七星瓢虫捕食蚜虫；（竞争）关系，如稻田里的水稻和杂草争夺阳光、水分和无机盐；（合作）关系，如蚂蚁群体内部分工合作；（寄生）关系，如菟丝子寄生在豆科植物上获取营养；（共生）关系，如根瘤菌与豆科植物共生，根瘤菌能将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，而植物则为根瘤菌提供有机物。 （二）生物对环境的适应与影响 1. 生物对环境的适应具有（普遍）性。生物都有与其生活环境相适应的（形态结构）和（生活方式）。例如，动物的（保护色）、（警戒色）和（拟态）等都是对环境的适应。北极狐的体色和毛的长度与环境相适应，其体色在冬季为白色，与雪地颜色一致，便于隐藏自己，毛长而厚，有利于保暖；骆驼刺的根系非常发达，是对（干旱）环境的适应。 2. 生物在适应环境的同时，也能（影响）环境。例如，植物的蒸腾作用可以提高大气湿度，增加降水；蚯蚓在土壤中活动，可以（疏松）土壤，增加土壤肥力；“大树底下好乘凉”体现了生物对环境的（影响）。 二、种群 （一）种群的概念 在一定的地域或空间中，（同种生物）个体的集合体叫做种群。例如，一个池塘里的所有鲫鱼、一片草原上的所有绵羊等都属于一个种群。判断是否为一个种群，关键看是否为（同一）物种，且生活在（同一）区域。 （二）种群的特征 1. 种群密度是指在一定的范围内（生物个体）的数量。种群密度的计算公式为（种群密度=种群个体数÷面积或体积）。例如，在一块面积为10平方米的草地上，有50株蒲公英，则蒲公英的种群密度为（5）株/平方米。种群密度是种群最基本的（数量）特征。 2. 出生率是指在单位时间内（新产生）个体数占种群总个体数的比率；死亡率是指在单位时间内（死亡）个体数占种群总个体数的比率。出生率和死亡率是决定种群（大小）和（密度）的重要因素。当出生率（大于）死亡率时，种群数量增加；当出生率（小于）死亡率时，种群数量减少；当出生率（等于）死亡率时，种群数量保持相对稳定。 3. 迁入率是指单位时间内（迁入）的个体数占种群总个体数的比率；迁出率是指单位时间内（迁出）的个体数占种群总个体数的比率。迁入率和迁出率也会影响种群的数量变化。 4. 年龄组成是指一个种群中（幼年）个体、（成年）个体和（老年）个体的个体数目比例。年龄组成可分为（增长）型、（稳定）型和（衰退）型。增长型种群的特点是幼年个体（多），老年个体（少），预示着种群数量将会（增加）；稳定型种群中各年龄期的个体数目比例（适中），种群数量将（保持相对稳定）；衰退型种群中幼年个体（少），老年个体（多），种群数量将会（减少）。通过分析种群的年龄组成，可以（预测）种群数量的变化趋势。 5. 性别比例是指种群中（雌雄）个体数目的比例。性别比例对种群密度也有一定的影响，例如，利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的（性别比例），就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度（降低）。 （三）种群数量的变化 1. 在（食物和空间）无限、（气候）适宜、没有（敌害）等理想条件下，种群数量会呈“J”型增长。“J”型增长的数学模型为（Nt=N0λt），其中Nt表示（t年后种群的数量），N0表示（该种群的起始数量），λ表示（该种群数量是一年前种群数量的倍数），t表示（时间）。 2. 自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，（种内竞争）就会加剧，以该种群为食的动物的数量也会增加，这就使种群的出生率（降低），死亡率（增高），有时会稳定在一定的水平，形成“S”型增长曲线。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为（环境容纳量），又称为（K）值。 3. 渔业捕捞时，为了可持续发展，原则上要在种群数量超过（K/2）时进行捕捞，且严格限制捕捞量，因为此时种群的（增长速率）最大，有利于种群数量的快速恢复，从而有效地保护渔业资源。防治害虫时，需要考虑改善环境，以（降低）K值，才能使防治效果最好。 4. 影响种群数量变化的因素有（气候）、（食物）、（天敌）、（传染病）等。例如，一场突如其来的暴风雪可能会导致大量牲畜死亡，使牲畜种群数量下降；食物短缺会导致动物种群出生率降低，死亡率升高；天敌数量增加会使被捕食者种群数量减少；传染病的流行会使种群死亡率上升，数量减少。 5. 种群数量的变化除了受自然因素影响外，（人类）活动对种群数量的影响也非常显著。例如，过度捕猎会使某些野生动物种群数量急剧减少，甚至濒临灭绝；而通过建立自然保护区、进行人工繁育等保护措施，可以使一些濒危物种的种群数量得到恢复和增长。在渔业资源管理中，人们通过控制捕捞强度、规定休渔期等措施，来维持鱼类种群的可持续发展。 6. 研究种群数量的变化规律，对于（合理利用和保护）生物资源、（防治）有害生物等具有重要意义。比如，了解害虫种群数量的变化规律，有助于我们选择合适的时机进行防治，提高防治效果；掌握濒危动物种群数量的动态，能为制定科学的保护策略提供依据。 三、生物群落 （一）群落的概念 同一时间内聚集在一定区域中（各种生物种群）的集合叫做群落。例如，一片森林中的所有生物，包括植物、动物、微生物等，共同构成了一个生物群落。群落是由（多个）种群组成的，这些种群之间相互（依存）、相互（联系）。 （二）群落的结构 1. 群落的结构包括（垂直）结构和（水平）结构。在垂直方向上，大多数群落都具有明显的（分层）现象。例如，森林中自下而上分别有（草本）植物、（灌木）和（乔木），形成群落的垂直结构。植物的垂直分层主要与（光照）强度有关，不同植物对光照强度的需求不同，高大的乔木能接受较强的光照，而草本植物则在较弱的光照下也能进行光合作用。动物的垂直分层与植物提供的（食物条件）和（栖息空间）有关。 2. 在水平方向上，由于（地形）的变化、（土壤）湿度和盐碱度的差异、（光照强度）的不同、生物自身生长特点的不同以及人与动物的影响等因素，不同的地段往往分布着不同的种群，这就形成了群落的水平结构。例如，某草地在水平方向上，由于地形起伏，高处比较干燥，分布着耐旱的草本植物，而低洼处水分较多，可能分布着喜湿的植物。 （三）群落的类型 1. 根据群落的基本特性及其生活的环境，将地球表面的群落分成（陆生）生物群落和（水生）生物群落。 2. 常见的陆生生物群落有（热带雨林）群落，主要分布在高温多雨的热带地区，林中植物种类丰富，层次多；（常绿阔叶）阔叶林群落，主要分布在温暖多湿的亚热带地区，群落由一些常绿乔木以及各种动物种群组成；（针叶）林群落，主要分布在气候寒冷潮湿的寒温带，一般由松属和杉属的植物组成，种类较少，群落结构简单；（草原）群落，以多年生的草本植物为主，动物种群则主要有羊、马等；（荒漠）生物群落，是一种以超旱生的灌木、半灌木占优势的群落，植物覆盖稀疏，动物少，主要分布在降水稀少的干旱地区；（沼泽）群落，一般分布于低洼地和排水不良的地段，主要植物有花蔺、水葱，有些珍稀鸟类的种群也分布在这种群落中。 3. 水生生物群落包括海洋生物群落和淡水生物群落等。海洋生物群落中生活着众多的海洋生物，如各种鱼类、贝类、藻类等，其生物种类和数量非常丰富；淡水生物群落分布在河流、湖泊、池塘等淡水环境中，生物种类相对海洋生物群落较少，但也有其独特的生物种类，如鲤鱼、鲫鱼、荷花等。 （四）群落的演替 1. 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做（演替）。演替的种类有（初生）演替和（次生）演替两种。 2. 初生演替是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的演替。例如，在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。初生演替的过程一般为：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。 3. 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（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替。例如，火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。次生演替的速度相对初生演替（较快），因为原有土壤条件和繁殖体的存在为植物的生长提供了一定的基础。 四、生态系统的结构和功能 （一）生态系统的概念 在一定的空间范围内，（生物）与（环境）所形成的统一的整体叫做生态系统。例如，一片森林、一块农田、一个池塘、一条河流等都可以看成是一个生态系统。生态系统的范围有大有小，地球上最大的生态系统是（生物圈），它包括地球上的全部生物及其（生存环境）的总和。 （二）生态系统的结构 1. 生态系统的结构包括（组成成分）和（营养结构）（食物链和食物网）两方面。 2. 生态系统的组成成分有（非生物）的物质和能量、（生产者）、（消费者）、（分解者）四部分。非生物的物质和能量包括阳光、热能、水、空气、无机盐等，它们为生物提供了生存的基本条件；生产者主要是指（绿色）植物，它们能通过（光合）作用，将光能转化为化学能，储存在有机物中，为生态系统中的其他生物提供物质和能量，生产者是生态系统的（基石）；消费者主要是指各种（动物），它们直接或间接以生产者为食，消费者能够加快生态系统的（物质）循环，对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用；分解者主要是指营（腐生）生活的细菌和真菌等微生物，它们能将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物，归还到无机环境中，供生产者重新利用，分解者是生态系统中不可或缺的成分。 3. 生物之间通过（食物）关系建立起来的联系叫做食物链。食物链的起点总是（生产者），终点是不被其他动物所食的（最高级消费）动物。例如，草→兔→狐，其中草是生产者，兔和狐是消费者。捕食链不包括（分解）者和（非生物）的物质和能量。在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成复杂的网状结构，叫做（食物网）。食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越（强）。 （三）生态系统的功能 1. 生态系统的主要功能是（能量）流动和（物质）循环，二者是同时进行，彼此相互依存，不可分割的。 2. 生态系统中的能量流动从（生产者）固定太阳能开始。生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，储存在有机物中，这些能量沿着（食物链）和（食物网）依次传递。能量流动的特点是（单向）流动、（逐级）递减。单向流动是指能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可（逆转），也不能（循环）流动；逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有（10）%-（20）%的能量能够流到下一个营养级。能量金字塔呈（正）金字塔型，它直观地反映了各营养级之间的能量关系。 3. 组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着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，这就是生态系统中的物质循环。物质循环具有（全球）性，也叫（生物地球化学）循环。以碳循环为例，碳在无机环境中主要以（二氧化碳）和（碳酸盐）的形式存在；碳在无机环境和生物群落之间是以（二氧化碳）的形式进行循环的；碳在生物群落中，以含碳（有机物）的形式存在。大气中的碳主要通过植物的（光合）作用进入生物群落；生物群落中的碳通过动植物的（呼吸）作用、微生物的（分解）作用、化石燃料的（燃烧）等方式可以回到大气中。 4. 生态系统中的信息传递包括（物理）信息、（化学）信息和（行为）信息。物理信息是指通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等，例如，蝙蝠通过超声波进行定位和捕食；化学信息是指生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的（化学物质），如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等；行为信息是指动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如蜜蜂的舞蹈、孔雀开屏等。信息传递在生态系统中的作用有：保证生物（生命活动）的正常进行，如莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发；生物种群的（繁衍），离不开信息的传递，如昆虫通过释放性外激素吸引异性个体前来交尾；调节生物的（种间）关系，以维持生态系统的（稳定），如狼能够根据兔子留下的气味去追捕兔子，兔子也能根据狼的气味或行为特征躲避狼的追捕。 五、生态系统的稳定性 （一）生态系统稳定性的概念 生态系统所具有的保持或恢复自身（结构）和（功能）相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括（抵抗力）稳定性和（恢复力）稳定性两个方面。 （二）抵抗力稳定性 1. 生态系统的抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统具有一定的（自我调节）调节能力。 2. 生态系统抵抗力稳定性与生态系统组成成分多少和营养结构的复杂程度有关。一般来说，生态系统的组成成分越（多），营养结构越（复杂），其自我调节能力就越（强），抵抗力稳定性就越（高）。例如，热带雨林生态系统的组成成分丰富，营养结构复杂，其抵抗力稳定性就比草原生态系统高；而北极冻原生态系统的组成成分相对较少，营养结构简单，其抵抗力稳定性就较低。 （三）恢复力稳定性 1. 生态系统的恢复力稳定性指生态系统受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。 2. 对于一个生态系统来说，抵抗力稳定性与恢复力稳定性的强弱一般呈（相反）的关系。一般情况下，抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性（低）；反之，抵抗力稳定性低的生态系统，其恢复力稳定性（高）。例如，热带雨林生态系统在受到一定程度的破坏后，恢复原状的难度较大，恢复力稳定性较低；而草原生态系统在受到破坏后，恢复原状相对容易，恢复力稳定性较高。 （四）提高生态系统稳定性的措施 1. 一方面要控制对生态系统干扰的程度，对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统的（自我调节）调节能力。例如，在草原上放牧时，要合理控制牲畜的数量，避免过度放牧导致草原退化。 2. 另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的（物质）、（能量）投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。例如，对于农田生态系统，要合理施肥、灌溉，补充土壤中的养分和水分，以维持农田生态系统的稳定。 学科网（北京）股份有限公司 $$