内容正文:
专题7 生物与环境②
考点1 种群
考点2 群落
考点3 生态系统
考点4 环境保护
网络构建:生态系统【P106】
00
①种类: 稳定性、 稳定性;
②原因:具有 。(其基础是: )
稳定性
结构
①生态系统的组成成分: ;
②生态系统的营养结构: ;
生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
食物链和食物网
抵抗力
恢复力
自我调节能力
负反馈调节
生态系统
功能
①概念:生态系统中能量的 的过程。
②特点: 。
①概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等 ,
在 之间的循环过程。
②特点: 。
①种类:物理信息、化学信息、行为信息;
②特点: 。
能量流动
物质循环
信息传递
输入、传递、转化和散失
单向流动、逐级递减
非生物环境与生物群落
元素
全球性、循环往复运动
往往是双向的
1.生态系统各组成成分的作用:
2.食物链和食物网是生态系统的 ,是 和 的渠道。
非生物的
物质和能量 是生物群落物质和能量的 ,
是生态系统存在的 。
生产者 为生物群落制造有机物和固定能量,
是生态系统的 。
消费者 加快生态系统的 ;帮助植物 和 。
是生态系统 部分。
分解者 能将 ,供生产者重新利用。
是完成物质循环的 成分。
生态系统的结构:归纳生态系统各结构的作用
01
根本来源
基础
基石
物质循环
传粉
种子传播
最活跃
动植物遗体和动物排遗物分解成无机物
关键
营养结构
物质循环
能量流动
典题精研【P115】
01
(5)(2024·新课标,33节选)鸟类属于消费者,消费者在生态系统中的作用是:
① ;
② 。
(6)(2023·浙江1月选考,22节选)亚洲象常年的栖息地热带雨林,植物生长茂盛,凋落物多,但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是:
。
加快生态系统中的物质循环
分解者将有机物快速分解为无机物
帮助植物传粉和传播种子
生态系统的能量流动:①生产者的能量流动
02
生产者同化量
(生产者通过 固定)
太阳能
光合作用
用于自身
生长、发育
和繁殖
利用
利用
【补充】同化的概念和方式
①同化就是把非己的变成自己的,同时储存能量的过程。
②如:光合作用、化能合成作用、消化吸收。
呼吸作用以热能形式散失
流入下一营养级
被分解者
未被
定时分析
注:而非“照射”。
生态系统的能量流动:②消费者的能量流动
02
初级消费者同化量
(通过 获得)
消化吸收
用于自身
生长、发育
和繁殖
利用
利用
同化量=摄入量-粪便量
呼吸作用以热能形式散失
流入下一营养级
被分解者
未被
定时分析
初级消费者摄入量
粪便量
往后的营养级能量流动与第二营养级大致相同。
最高营养级的能量去路没有哪一个?
思考
流入下一营养级
注:粪便量属于
上一营养级的同化量
生态系统的能量流动:③研究能量流动的实践意义
02
1.帮助人们将生物在 、 上进行合理配置,
增大流入某个生态系统的 。
例:间作套种、多层育苗稻—萍—蛙、立体农业
2.帮助人们科学地规划和设计 ,使能量得到最有效的利用。
即:实现对能量的 ,从而大大提高能量的 。
例:粪便制作沼气、用秸秆作饲料。
3.帮助人们合理地调整生态系统中的 ,
使能量持续高效地流向 的部分。
例:合理确定草场的载畜量、稻田除草、除虫。
时间
空间
总能量
多级利用
利用率
人工生态系统
能量流动关系
对人类最有益
典题精研【P116】
02
2.(2025·山东,12)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①,一段时间后,此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②,此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③,这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出,无个体被捕食,估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时,应使用的表达式为( )
A.②-①+④
B.②-①+③
C.②-①-③+④
D.②-①+③+④
A
某时刻
总能量①
x时后
总能量①
+该时间段同化量
呼吸
分解者
下一营养级
未被利用
②
③
④
典题精研【P116】
02
(5)(2021·山东)某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如图所示,
M、N表示营养级。图中M用于生长、发育和繁殖的能量为 kJ/(m2·a)。
由M到N的能量传递效率为 %(保留一位小数),
该生态系统中的能量 (填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
2488
3281+2826=6107
386÷6107=6.3%
生长、发育、繁殖
=6107-3619=2488
6.3
不能
生态系统的物质循环:①碳循环
03
1.碳的存在形式:
在生物群落内部以 的形式传递,
在非生物环境中主要以 的形式存在。
2.碳进入生物群落的途径:
生产者的 。
3.碳返回非生物环境的途径:
生产者、消费者的 ,分解者的 , 。
4.碳循环模型中:双向箭头的两方是 ,
其中指入箭头多的一方是 。
含碳有机物
CO2和碳酸盐
光合作用和化能合成作用
注:分解作用包括胞内分解和胞外分解,
不完全等同于分解者的呼吸作用
呼吸作用
分解作用
化石燃料的燃烧
生产者和大气中的二氧化碳库
大气中的二氧化碳库
生态系统的物质循环:②生物富集
03
1.概念:生物体从 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 环境浓度的现象。
2.物质种类:
① :如铅、镉、汞等。
② :如DDT、六六六等。
③一些放射性物质。
重金属
人工合成的有机化合物
周围环境
超过
【补充】发生生物富集物质的特点:
①在环境和生物体中存在形式 ;
②在生物体能够 且 ;
③在生物代谢过程中 ;
比较稳定
吸收
不易被分解
不易排出
典题精研【P117】
03
(3)如图为生态系统结构的一般模型,如果图中
生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从
物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是:
;
针对⑦的调控措施及理由分别是:
a. ;b. ;
减少植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株
补充:喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求。
增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2,增强光合作用
合理密植,改善通风条件,降低O2浓度,提高CO2浓度,减少呼吸消耗
→增加合成,减少消耗。(从CO2角度回答)
生态系统的信息传递:①种类
04
种类
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”
物理信息
化学信息
行为信息
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能来自非生物环境。
生态系统的信息传递:②信息传递在生态系统中的作用
04
1.个体层次: ,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.种群层次: ,离不开信息的传递。
如:植物开花、昆虫交尾。
3.群落和生态系统层次:
信息能 ,进而维持 。
如:食物链上相邻物种间“食”与“被食”的关系。
生命活动的正常进行
生物种群的繁衍
调节生物的种间关系
维持生态系统的平衡与稳定
关键词:生活、
捕食、种子萌发、
生长、发育等;
关键词:繁殖、植物开花、昆虫交尾、性信息素。
关键词:涉及两种或两种以上生物之间。
生态系统的信息传递:③信息传递在农业生产中的应用
04
1. :
如:①利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,
就可以提高果树的传粉效率和结实率;
②养鸡时,延长光照时间,刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌,
可以大大提高产蛋率;
2. :
如:①利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物。
②利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫种群密度。
③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。
提高农畜产品的产量
对有害动物进行控制
【扩展】控制动物危害的技术方法
04
种类
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);
化学防治
机械防治
生物防治
这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境
无污染的、有效的 。
生物防治
【扩展】控制动物危害的技术方法
04
判断下列情况都属于什么防治:
①利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物,使其远离农田。
属于 防治。
②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。
属于 防治。
③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,
从而减少有害动物对农作物的破坏。属于 防治。
生物
→利用物理信息。
生物
→利用化学信息。
生物
→利用化学信息。
生态系统的稳定性:①种类
05
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
实质 自身结构与功能相对稳定 自身结构与功能相对稳定
核心
影响
因素 一般与生态系统结构的复杂程度呈 相关;
物种丰富度越 ,
营养结构越 ,
其自我调节能力就越 ,
抵抗力稳定性就越高; 一般与生态系统结构的复杂程度呈 相关;
生态系统在受到不同的干扰
(破坏)后,其恢复速度和恢复时间是 的;
抵抗干扰,保持原状
正
强
负
遭到破坏,恢复原状
保持
恢复
大
复杂
不一样
生态系统的稳定性:①种类
05
抵抗力稳定性 恢复力稳定性
联系 两者关系:一般呈 相关。
→物种丰富度(生物种类)越多
→营养结构(食物网)越 ,
→自我调节能力越 ,
→抵抗力稳定性越 ,而恢复力稳定性越 。
举例:
森林生态系统抵抗力稳定性 ,但恢复力稳定性 ;
草原生态系统抵抗力稳定性 ,但恢复力稳定性 ;
特殊:
但对于一些特殊的生态系统,如冻原、沙漠生态系统,由于物种组分单一,营养结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较 。
负
复杂
强
高
低
高
低
低
高
低
生态系统的稳定性:①种类
05
如图表示抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系,据图分析回答下列问题:
①y是 指标,
y ,该类稳定性越弱,反之则越强。
②x是 指标,
x ,该类稳定性越弱,反之则越强。
③TS代表总稳定性指标,
面积 ,总稳定性越弱,反之则越强。
抵抗力稳定性
越大
恢复力稳定性
越大
越大
受到相同干扰时,森林生态系统的y值 (填“大于/小于”)草原生态系统的y值。
思考
小于
生态系统的稳定性:②提高生态系统稳定性的措施
05
①控制干扰:
应控制对生态系统的 强度,
在不超过生态系统 能力的范围内,
地利用生态系统。
②物能输入:
对人类利用强度较大的生态系统,
应给予相应的 、 的投入,
保证生态系统内部结构与功能的协调。
干扰
合理适度
自我调节
合理放牧
物质
能量
对农田生态系统要不断施肥、灌溉
增加投入,控制病虫害,才能保证高产出。
典题精研【P118】
05
(4)(2023·全国乙)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
请从负反馈调节的角度分析,
森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是:
。
从生态系统稳定性的角度来看,
一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是:
。
。
在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制
森林生态系统的物种丰富度高(生物种类多),营养结构复杂(食物网复杂),
自我调节能力强,故抵抗力稳定性更高。
人与环境
网络构建:人与环境【P106】
00
①三个层次: 多样性、 多样性、 多样性
②三类价值: 价值、 价值、 价值
③保护措施: 保护、 保护等
④意义: 。
保护生物多样性
①目的:遵循 规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,
达到 和 的同步发展。
②特点: 、 、 。
③原理: 、 、 、 。
④实例:农村综合发展、湿地生态恢复、矿区废弃地的生态恢复。
生态工程
①人口增长与生态足迹
②全球性生态环境问题
人类活动对
生态环境的影响
对于维持生态系统稳定性具有重要意义
遗传
物种
生态系统
直接
间接
潜在
就地
易地
生态学
经济效益
生态效益
少消耗
多效益
可持续
自生
循环
协调
整体
建设宗旨:根据
.
.
当地的实际条件,
因地制宜。
【长句应答】间接价值主要体现在:
①调节生态系统的功能等方面。
(如:固碳供氧、防风固沙、水土保持)
②在促进生态系统中基因流动和协同进化
等方面也具有重要的生态价值
人类活动对生态环境的影响:①生态足迹(又叫生态占用)
01
1.概念:是指在现有技术条件下,维持 (一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的 和 的土地及水域的面积。
2.内容:
某一人口单位
生产资源
吸纳废物
| |
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。
| |
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CO2等所需的森林面积。
| |
表示生产木材、纸浆、薪柴
等林木产品所需的林地面积。
| |
表示生产肉、奶、毛、皮等畜牧产品所需的草地面积。
| |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。
| |
表示支持水产品生产所需的水域面积。
建设用地
碳足迹
林地
耕地
草地
渔业用地
人类活动对生态环境的影响:②关注全球性生态环境问题
01
类型 形成原因 危害 防治措施
化石燃料(煤、石油和天然气)的大量燃烧,
以及水泥的生产等
导致大气中CO2浓度
升高。 温室效应加剧,全球变暖,导致南极冰盖融化,地球海平面上升,进而对人类和许多生物的生存产生威胁。 植树种草,
减少 ,
使用清洁能源等。
人口多,
水资源污染严重。 人类和动植物的生存
受到影响。 节约用水,
治理污染,
南水北调等。
全球气候变化
化石燃料的燃烧
水
资源短缺
人类活动对生态环境的影响:②关注全球性生态环境问题
01
类型 形成原因 危害 防治措施
氟氯烃、哈龙等
化合物的使用。 臭氧层变薄,到达地面的太阳 增强,
会对人和其他生物的生存造成极大危害。 减少使用和排放
氟氯烃、哈龙等
物质。
植被的破坏。 气候恶化,
沙尘暴肆虐。 保护草地,
植树造林。
生物生存的环境
被破坏。 生物多样性急剧
。 就地保护、
易地保护等。
排放到大气、水体和土壤中的污染物过多。 导致酸雨、雾霾、
水体 频发。 减少污染物排放,
对污染物进行
无害化处理等。
臭氧层
破坏
紫外线
下降
土地
荒漠化
生物多样性
丧失
环境污染
富营养化
生物多样性及其保护:①生物多样性的层次
02
1. 多样性:
地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
2. 多样性:
自然界中每个物种都具有独特性。
3. 多样性:
①地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化;
②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。
遗传(基因)
物种
生态系统
【思考】
①同种生物(无生殖隔离)不同个体(或种群)间存在 多样性;
②不同生物(具有生殖隔离),即不同物种间存在 多样性。
遗传
物种
→生物多样性的根本原因
→生物多样性的最直观、最基本表现
→生物多样性的宏观的表现
生物多样性及其保护:②生物多样性的价值
02
1.直接价值:
① 的价值:对人类有食用、药用和作为工业原料等
② 的价值:旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等。
2.间接价值:
主要体现在调节 的功能等方面。
注:在促进生态系统中 和 等方面也具有重要的生态价值。
3.潜在价值:
目前人们 的价值。
注:生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。(书本P92)
实用意义
非实用意义
生态系统
基因流动
协同进化
尚不太清楚
→潜在价值≠没有价值
→如:固碳供氧、防风固沙、水土保持
生物多样性及其保护:③生物多样性丧失的原因
02
1.野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等:
① ;
② 。
栖息地丧失和碎片化
过度采伐、滥捕乱猎
公路影响藏羚羊迁徙
注:在破碎化生境之间建立生态廊道。
偷猎者猎杀大象获取象牙
【思考】如何缓解上述人类活动所带来的影响?
注:加强立法、执法和宣传教育。
生物多样性及其保护:③生物多样性丧失的原因
02
2. :
造成生物多样性的丧失。
3. :
会导致遗传多样性的丧失,以及与之
相应的经长期协同进化的物种消失。
4. :
导致物种的灭绝。
环境污染
农业和林业品种的单一化
外来物种的盲目引入
【扩展】对于一个特定的生态系统和栖息环境来说,任何非本地的生物都叫外来生物,这样的物种叫外来物种。但是,并非所有外来的物种都能造成生物入侵,只有在新环境中大规模繁衍、
对当地的生物多样性造成破坏
的物种才能称为入侵物种。
生物多样性及其保护:④保护生物多样性的措施
02
就地保护 易地保护
含义 指在 对被保护的生态系统或
物种建立 以及 等。 指把保护对象从原地迁出,在 进行专门保护。
意义 对生物多样性 的保护。 为行将灭绝的物种提供
。
实例 ①鼎湖山自然保护区
②四川卧龙自然保护区 建立植物园、动物园以及
濒危动植物繁育中心等
【思考】除了就地保护和易地保护,还可以采取什么保护措施?
原地
自然保护区
国家公园
最有效
异地
最后的生存机会
生物多样性及其保护:④保护生物多样性的措施
02
1.利用生物技术保护:
①建立 库、 库、 库,
利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。
②利用 、 和 等生物技术,
加强对珍稀、濒危物种的保护。
2.立法保护:
。
精子
人工授精
种子
基因
组织培养
胚胎移植
加强立法、执法、宣传教育
生态工程·②基本原理
03
基本原理 概念
自生 由 产生的
自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
循环 在生态工程中促进系统的物质 ,
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。
协调 进行生态工程建设时, 、 的
协调与适应。
整体 系统建设以 为指导,不仅考虑 生态系统的规律,更要考虑 和 等系统的影响力。
生物组分
迁移与转化
生物与环境
生物与生物
整体观
自然
经济
社会
基础:生态系统的自我调节能力
基础:生态系统的物质循环功能
【资料1】在湿地修复过程中,应该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生态位差异,以及它们之间的种间关系,通过合理的人工设计,使这些物种形成互利共存的关系。
【素养提升】生态工程所遵循的基本原理·自生
03
①需要在生态工程中有效选择 并合理布设。
湿地修复工程
根据资料,遵循自生原理,对生态工程建设有什么要求?
思考
生物组分
自生的基础是自我调节能力:应尽量提高生物多样性程度
→利用种群之间互利共存关系,构建复合的群落
→提高生态系统的自我调节能力。
【资料2】在湿地生态工程中,通过移除湖泊、河流中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,可以改善水生生物生存环境,从而有利于生态系统的自生。
【素养提升】生态工程所遵循的基本原理·自生
03
②需要创造有益于生物组分的 ,
以及它们形成 关系的条件。
湿地修复工程
根据资料,要维持生态系统的自生,对生态工程建设有什么要求?
思考
生长、发育、繁殖
互利共存
即:改善生物的生存环境,有利于实现自生。
【素养提升】生态工程所遵循的基本原理·循环
03
【资料3】土壤的肥力是一切农业生产特别是种植业的基础,当今大多数国家的土壤肥力,都严重依赖化学肥料,而在古代是根本没有化肥投入的。我国古代先民正是依靠“无废弃物农业”保证了土壤的肥力,改善了土壤结构,培育了土壤微生物,实现了土壤养分如氮、磷、钾及微量元素的循环利用,因此,几千年来,土地一直维持着生产能力。
“无废弃物农业”物质循环再生示意图
根据资料,遵循循环原理,对生态工程建设有什么要求?
思考
通过设计,实现不断 ,使前一个环节产生的 尽可能地被后一环节利用,减少整个生产环节“ ”的产生。
循环
废物
废物
【素养提升】生态工程所遵循的基本原理·协调
03
【资料4】我国西北一些地区年降水量小于450mm,只适宜种植灌木和草本植物,但曾被硬性规定种植乔木类杨树。由于环境不利于杨树生长,这里许多杨树长得十分矮小,枯枝很多,半死不活,远不如当地树种那样有较高的生态适应性,导致一些地区种植的防护林成了残败的“灰色长城”。
根据资料,遵循协调原理,对生态工程建设有什么要求?
思考
处理好 、 之间要协调与平衡;
另外,还需要考虑 。
生物与环境
生物与生物
环境容纳量
【素养提升】生态工程所遵循的基本原理·整体
03
【资料5】在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面一定要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。往往是生活方面的因素导致农民对森林、灌丛的过量砍伐。因此,只有把生态与社会、经济结合起来,才能从根本上达到造林和护林的目的。
根据资料,遵循整体原理,对生态工程建设有什么要求?
思考
①遵从 的规律,各组分之间要有 ,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
②考虑 复合系统的影响力。
自然生态系统
适当的比例
社会—经济—自然
【素养提升】生态工程所遵循的基本原理·判断方法
03
①有效选择生物组分并合理布设,
体现物种多、营养关系复杂,改善各组分生存环境→ 原理。
②强调物质循环、废物利用、减少废物的产生→ 原理。
③强调选择生态适应性高的当地物种,涉及环境容纳量→ 原理。
④强调各组分比例适当,构成有序的结构,考虑经济、社会因素→ 原理。
循环
自生
整体
协调
$