内容正文:
第7章 生态系统
第1节 生态系统的构成
一、生物生存的环境条件: 水 、 温度 、 空气 、 光 。
二、生物与环境相互影响
1.环境影响生物
(1)环境中影响生物生活和分布的因素称为 生态因素 。
生态因素可以分为 非生物 因素包括 水 、 温度 、 空气 、 光 ;
和 生物因素 指同一环境中能够影响某种生物生活和分布的其他 生物 。
影响生物的主要非生物因素
实例
温度
淮南为橘,淮北为枳;
人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开;
随海拔高度不同,植被类型不同。
水
仙人掌的叶变成叶刺;
沙漠上多不毛之地,近水处出现绿洲
光
不同深度的海洋中分布着不同的藻类植物;
猫头鹰白天休息而晚上觅食;
春兰秋菊。
(2)影响鼠妇分布的生态因素
提出问题: 影响鼠妇分布的生态因素是水吗?
作出假设: 影响鼠妇分布的生态因素是水
制定计划:设计 对照 实验,控制 单一变量 。
实施计划:实验过程中要认真观察,如实记录。
得出结论: 影响鼠妇分布的生态因素是水
表达和交流:
2、生物与环境的关系
生物与环境的关系
举例
生物适应环境(改变生物)
不同环境中的生物在 形态结构 、生理功能 上发生了一定的变化。
骆驼刺的根很长, 保护色、警戒色、海豹脂肪厚、青蛙冬眠、仙人掌叶变成刺、仙人掌绿色肥厚的茎、旗形树、
生物影响环境(改变环境)
蚯蚓松土、大树底下好乘凉、千里之堤毁于蚁穴
3.水生植物(莲)适应水环境的结构特点:有发达的 气道 ,能将 氧气 输送到植株的各部分。
水生植物对水环境的影响: 减小 风浪扰动,对水中的氮、磷污染有 净化作用 。
三、生态系统的组成成分
1. 概念:在一定的空间内,生物与非生物通过物质循环和能量流动,互相作用、互相依存而构成的有机整体,称为 生态系统 。
2.生态系统的组成:
组成成分
主要包括
特点
生物成分
生产者
植物
将 无机物 合成 有机物 ,提供 物质、能量 。
消费者
动物
直接或间接以 生产者 为食,促进物质循环。
分解者
细菌和真菌
将动植物遗体中的有机物分解为简单的无机物。
非生物环境
水 、 温度 、 空气 、 光
3.生物的营养关系: 捕食 、 竞争 、共生、合作、寄生等。
营养关系
举例
捕食
七星瓢虫捕食蚜虫
竞争
草盛豆苗稀
共生
豆科植物和根瘤菌、地衣
寄生
菟丝子寄生在豆科植物上
第二节 食物链和食物网
一、食物链和食物网的形成
1.食物链:不同生物之间通过 捕食关系 而形成的链状联系称为食物链。
2.食物链的写法: ①起点是生产者、终点是最高级消费者 ;
②箭头由被捕食者指向捕食者 ;
③食物链中不能出现非生物环境和分解者 。
3. 食物网:生态系统中多条食物链会彼此交错形成复杂的网络——食物网,反映了生物之间复杂的捕食关系 。
4. 生态系统中的 生物种类 越多, 食物网 就越复杂。生态系统的 稳定性 就越强。在这样的生态系统中,某种生物的消失不会对生态系统产生毁灭性影响。
二、物质和能量的传递
1.物质循环:
(如右图,在图中填写①②③④代表的生理活动)
(1)特点: 循环往复,周而复始
(2)举例: 碳循环
2.能量流动
(1)特点: 单向流动,逐级递减 。
(2)传递:① 光能 是所有生物生命活动所需能量的根本来源。
②作为食物链的起点,绿色植物通过 光合作用 将 光能 固定在有机物中。
③其他动物直接或间接以 绿色植物 为食,获得 能量 。
(3)物质和能量的去向:①一部分 用于自身生命活动 ,另一部分 以热能形式散失 。
②流入下一 消费者 ; ③被 分解者 分解利用。
(4)能量传递效率: 10% —20%
(5)生态系统中的物质和能量是沿着 食物链和食物网 传递的。
(6)如能量流动金字塔,在一条食物链中,营养级越高,能量在流动的过程中消耗的就 越多 。
营养级越高的生物获得的能量 越少 ,一般数量也 越少 。
(7)有毒物质浓度最高的是 最高级消费者 。
第三节 生物圈
一、生态系统的类型
二、最大的生态系统——生物圈
1.概念:是地球上多种类型生态系统的 总和 。也地球上 最大 的生态系统。
2.范围: 大气圈的下层、岩石圈的上层(主要是土壤)、水圈、以及生活在其中的各种各样的生物 。
3. 人类的生存和发展离不开生物圈,同时,人类活动也会影响生物圈中的各种生态系统。
4. 保护生物圈,我们该怎么做:
坚持人与自然和谐共生。
第8章 生态系统的自我调节和生态安全
一、生态系统通过自我调节维持相对稳定
1.概述:在生态系统中,随着环境的不断变化,各种生物的数量也在不断地变化着,但是在一般情况下,生态系统中各生物的数量和所占的比例是 相对稳定 的。这说明生态系统具有一定的 自我调节能力 。
生态平衡是一种相对的平衡,平衡的生态系统中生物的数量处于 动态平衡 状态,不是完全不变的。
2.特点:一般来说,生物的多样性 越丰富 ,生物种类 越多 ,食物链和食物网 越复杂 ,其自我调节能力就 越强 。维持相对稳定的能力也就 越强 。反之,生态系统的自我调节能力就越弱。
二、生态系统具有一定的自我调节能力
1.生态系统的自我调节能力有 一定的限度 。
2.破坏或影响生态系统稳定性的因素
自然因素 :火山喷发、地震、海啸、洪涝、干旱、泥石流等。
人为因素 :盲目扩大工程建设、过量使用农药和化肥、过度放牧和砍伐等。
三、人类活动影响生态环境
负面 概述:20世纪以来,随着人类活动的影响越来越大,环境污染、资源滥用等生态环境问题日益突出。
影响 举例: 过度放牧 是草地退化、沙漠化、盐碱化的主要原因。
正面 概述:人类采取了一系列措施修复和改善已经遭到破坏的生态环境。
影响 举例:①潘安湖从采煤塌陷地到国家湿地公园;②塞罕坝从荒山沙地到绿色林海。
四、我国重视保障生态安全
1.生态安全:指一个国家生存和发展所需的 生态环境 处于 不受或少受 破坏与威胁的状态,
即 生物与环境 、 生物与生物 、 人类与地球 生态系统之间都保持着正常的功能与结构。
生态安全是 国家安全 的重要组成部分。
2.我国重视保障生态安全:一系列保障生态安全的重大措施得以实施,推动了经济社会发展的全面绿色转型,生态环境保护与生态文明建设取得了历史性成就。
长江禁渔 使长江流域生物资源得到有效保护
我国保障生态安全的重大措施 三北防护林 构筑起绿色生态屏障
退耕还林还草 扭转了生态恶化的趋势
3.树立正确的生态价值观:
大自然是人类赖以生存发展的基本条件, 地球 是所有生物的共同家园。树立 人与自然和谐共生 的生态观,热爱 自然 ,保护 生物圈 ,全球生态安全才能得到保障。
4.当前维护生态安全面临的挑战
①自然生态空间受到挤压。 ②土地沙化、退化及水土流失。 ③水资源严重短缺。
④生物多样性面临挑战。 ⑤城乡人居环境需要改善。 ⑥气候变化可能造成重大影响
第9章 绿色开花植物的生命周期
第一节 种子的萌发
一、种子的结构与功能
(1)种子中最重要部分是 胚 ,因为胚是新植物的幼体,胚包括 胚芽、胚轴、胚根、子叶 。
(2)双子叶植物用 子叶 贮存营养,单子叶植物用 胚乳 贮存营养。
二、种子萌发的条件
1.种子萌发的环境条件是 充足的空气 、 适宜的温度 、 适量的水分 。
2.种子萌发的自身条件是 有结构完整的胚 、 有活力的胚、 且不在休眠期 、有胚发育的营养物质 。
(注)只有环境条件和自身条件同时满足时,种子才能萌发。
2. 种子萌发的过程
第2节 植物的生长
一、根尖的结构与根的生长
(1)[4] 根冠 :具有 保护 作用。
(2)根的生长:一方面靠[3] 分生区 细胞的分裂;另一方面靠[2] 伸长区 细胞的生长。
(3)生长最快的部位:[2] 伸长区 。
(4)主要吸收部位:[1] 成熟区 表皮细胞向外突出形成 根毛 ,是根吸收 水和无机盐 的主要部位。
二、叶芽发育成茎和叶
1.芽的类型
顶芽:着生在主茎顶端或侧枝顶端的芽 叶芽:发育成茎和叶的芽
按着生位置分 按发育结果分 花芽:发育成花的芽
侧芽:着生在主茎侧面或侧枝侧面的芽 混合芽:发育成茎、叶和花的芽
2. 叶芽的结构及其发育(右图)
(1)[1] 生长点 ,顶端 分生组织 ,使芽轴不断 伸长 ,
并产生新的 叶原基 和 芽原基 。
(2)[2] 叶原基 发育成[ 3 ] 幼叶 ;
(3)[3] 幼叶 发育成[ 7 ] 叶 ;
(4)[4] 芽轴 发育成[ 9 ] 茎 ;
(5)[5] 芽原基 发育成 芽 ;[6]是 顶芽 ;[8]是 侧芽 ;
3.茎的生长发育
(1)当茎发育到一定阶段,一些分生组织(形成层细胞)进行 细胞的分裂和分化 ,茎会逐渐加粗。
(2)促进或抑制茎的生长发育
①栽培棉花时,摘除 顶芽 促进侧枝展开,有利于多结棉铃。
②栽培果树时,通过剪枝避免徒长枝叶,有利于果树结实。
第三节 植物的繁殖
一、花的结构
1.花中最重要的结构是[③] 雄蕊 (包括[ ① ] 花药 、 [ ② ] 花丝 )和
[⑦] 雌蕊 (包括[ ④ ] 柱头 、[ ⑤ ] 花柱 、[ ⑥ ] 子房 )与植物繁殖直接相关。
2.花药中有 花粉 ;子房中有[ ⑨ ] 胚珠 。
3.(写出以下结构名称)⑧ 子房壁 ;⑩ 花萼 ;⑪ 花托 ;⑫ 花柄 ;⑬ 花冠 。
二、果实和种子
1.传粉:花粉借助 昆虫 、 风力 等传到雌蕊的柱头上的过程称为传粉。
2.受精:雄蕊产生的 精子 与雌蕊产生的 卵细胞 结合,形成 受精卵 ,这一过程称为受精。
3.果实和种子的形成
受精完成后,花瓣、雄蕊等结构纷纷凋落,子房继续发育形成果实。
4.绿色开花植物的生命周期:
种子萌发 、 生长 、 开花 、 结果 、 死亡 。
三、扦插、嫁接和组织培养
1.植物还能通过根、茎、叶等繁殖后代。这种方式既能使子代植物保留亲代的 优良品质 ,又能加快植物繁殖的 速度 :
2.扦插:扦插通常是 插枝 (茎),也可以 插根 或 插叶 。扦插优点: 简便易行 ,且能 快速 、 大量 地繁育果树和花卉等。
3.嫁接:
(1)概念:通常是把一株植物体的芽或带有芽的枝接到另一株植物体上,
使它们愈合形成一株完整的植物体。
(2)分类:枝接一沃柑、柠檬等; 芽接一桃、苹果等。
(3)关键:使接穗和砧木的 形成层 紧密地结合在一起,以保证接穗成活。
嫁接后结出的果实,性状由接穗决定,砧木仅起到提供水分、养分和支撑的作用。
4.植物组织培养
(1)概念: 无菌条件 下,将植物的 器官 、 组织 或 细胞 等在含有多种营养物质和植物激素的培养基上培养,使之逐渐发育成完整植物体的技术。
(2)优点:可以在 短时间内快速繁殖 大量植株,通过组织培养技术进行 植物脱毒 ,能提高作物的 产量和品质 。
第10章 植物的营养与物质运输
第一节 植物的营养器官
1、 根部吸收水和无机盐
1.根部吸收水
(1)根部吸水的主要部位是根尖的 成熟区 ,有许多 根毛 ,扩大了吸收面积,
(2)根细胞的吸水与失水(如右图)
土壤溶液浓度<根细胞细胞液浓度,根细胞 吸水 ;土壤溶液浓度>根细胞细胞液浓度,根细胞 失水 ;
(3)植物需水量
不同植物的需水量不同;同一种植物在不同的生长发育时期需水量不同。
喷灌或滴灌 等灌溉方式,既能满足植物需水量,又能节约用水。
2.根部吸收无机盐
无机盐的种类
主要作用
氮
促进细胞的分裂和生长,使枝叶长得繁茂(长叶)。
磷
促进植物果实和种子的发育(长果)。
钾
促进有机物的形成和运输,使茎秆健壮(长茎)。
植物还需要含钙、锌、硼等的无机盐。(缺硼,油菜只开花不结果。)
2、 叶片产生有机物
1.叶的结构和功能:叶的结构主要包括 叶柄 和 叶片 , 叶片 是植物光合作用制造有机物的主要部位。
2.认识叶片结构(右上图)
① 上表皮 ⑤ 下表皮 ,有角质层和由保卫细胞围成的气孔,作用是 保护,进行气体交换 。
② 栅栏层 ,细胞排列紧密且整齐,含叶绿体较多。④ 海绵层 ,细胞排列比较疏松,含叶绿体较少。
叶肉由 ②④ 组成,进行 光合 作用。
③ 叶脉 与茎中的导管和筛管相连,具有运输水、无机盐和有机物的功能,还具有支持叶片的功能
⑥ 气孔 ,由一对半月形的⑧ 保卫细胞 组成,是蒸腾作用和气体交换的门户。 ⑦ 表皮细胞 ,⑨ 气孔。
三、导管和筛管进行物质运输
1.观察茎的结构和功能
① 韧皮部 ,有⑥ 筛管 ,运输 有机物 。
② 形成层 ,具有 分裂能力 ,可使茎不断 增粗 。
③ 木质部 ,有⑤ 导管 ,自下而上运输 水分和无机盐 。
④ 髓 ,贮存营养物质。
2.无土栽培
(1)概念:以 人工创造 的植物根部生长环境取代自然的土壤环境,把植物种植在营养液或培养基中。
(2)优势:不但能满足植物对各种 营养物质、空气、温度 等条件的需求,而且可以人为调控这些条件。
第二节 生物圈中的水循环
1、 植物的蒸腾作用
1.蒸腾作用的概念:植物通过根部吸收的水,以 水蒸气 的形式散失到大气中的过程,就是植物的蒸腾作用。蒸腾作用主要通过 叶片 进行,散失的水蒸气从叶片的 气孔 排出。(植物吸收的水大部分都用于蒸腾作用)
2.观察植物的蒸腾现象,如图实验装置。
光照、风、温度、湿度 会影响气孔的开启和闭合,从而影响蒸腾作用。
3.蒸腾作用对植物自身的意义
(1)促进了根部对 水 的吸收;(2)促进 水和无机盐 在植物体内的运输;(3)降低植物 叶片表面 的温度。
二、蒸腾作用的应用
移栽植物时去掉部分枝叶,在阴天或傍晚移栽植物,对移栽后的植物进行遮阴等,都是为了 降低蒸腾作用 ,减少水分散失。
三、植物和水循环
1.概念:是指自然界中的水通过 蒸发、蒸腾、降水 等环节,在生物圈中不断循环运动的过程。水循环的动力主要来自 太阳能 。
2.植物在生物圈中的作用
(1)植物通过对水的吸收和散失 参与 了生物圈中的 水循环 ;
(2)绿色植物的蒸腾作用能够提高 大气湿度 、增加 降水 ;
(3) 保持水土 ;(4) 涵养水源 。
第11章 植物的光合作用和呼吸作用
第一节 植物的光合作用
一、光合作用的原料
1.海尔蒙特的柳树苗实验,结论: 植物生长的原料是从水中得到的,树木只要有水就能生长发育 。
2.普利斯特利的小鼠实验,结论: 植物可以“净化”空气 。
3.英格豪斯的实验,结论: 只有植物的绿色部分受到光照时,植物才能“净化”空气 。
4.实验:光合作用需要二氧化碳,如右图装置所示。
实验现象:锥形瓶B中叶片滴加碘液不变蓝,锥形瓶A中叶片滴加碘液变蓝 。
实验结论:植物进行光合作用需要二氧化碳 。
2、 光合作用的产物
1.实验:绿叶在光照下能够合成淀粉
(1)实验步骤:(如右图)
①暗处理: 目的是将叶片中原有的淀粉运走或耗尽,防止干扰实验。
②选叶遮光:遮光部分和未遮光部分形成对照。
③酒精脱色:水浴加热,将叶片中含有的叶绿素溶解到酒精中,使叶片变成黄白色。
④两次漂洗:酒精脱色后漂洗,把叶片上的酒精等冲洗掉,以免干扰实验,方便碘液染色。 染色后漂洗,便于观察。
⑤碘液显影:用清水漂洗叶片后,再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液。
(2)实验现象:①叶片的见光部分遇到碘液变蓝色。②不见光部分遇到碘液不变蓝。
(3)实验结论:①绿叶在光照下能够合成淀粉。②光是绿色植物制造有机物的必要条件。
2.实验:绿叶在光照下能够释放氧气
(1)实验现象:带火星的细木条伸入试管后复燃。
实验结论:植物的光合作用能释放氧气 。
3.光合作用的表达式
4.光合作用实质:(1)植物利用光能,将二氧化碳和水合成为贮存了能量的有机物,同时释放氧气的过程。
(2)物质转化:无机物→有机物,能量转化:光能→化学能。
5.光合作用的意义
植物通过光合作用合成的有机物,不断被运输到植物体的各个组织、器官,为自身和其他生物的生命活动提供物质和能量。维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定即维持碳-氧平衡。
三、影响光合作用的因素:
1、光照强度:在一定范围内,光照增强,光合作用增强,当光照强度增加到一定程度后,光合作用不再增强。
2、水是光合作用原料之一,更是植物细胞进行各项生命活动的必要条件。
3、温度:在一定范围内,温度升高,光合作用随之增强。
4、二氧化碳浓度:在一定范围内,二氧化碳浓度增加,光合作用也随之增强。
第1节 植物的呼吸作用
1、 细胞呼吸作用实验
现象:甲杯中的温度升高了约2℃,乙杯中温度没有明显变化
结论:植物细胞呼吸会产生能量。
现象:装有新鲜蔬菜的黑色塑料袋中的气体会使澄清石灰水变浑浊。
结论:植物细胞呼吸产生二氧化碳 。
现象:伸入放有新鲜植物的锥形瓶时,火星立即熄灭;伸入放有烫过的植物的锥形瓶时,火星不会立即熄灭。
结论:植物细胞呼吸会消耗氧气 。
现象:萌发种子的瓶内温度升高。
结论:萌发的种子呼吸作用释放能量 。
现象:萌发种子的瓶内气体使澄清的石灰水变浑浊。
结论:萌发的种子进行呼吸作用,释放“二氧化碳”。
现象:萌发种子的瓶内蜡烛熄灭。
结论:萌发的种子呼吸作用消耗了氧气 。
2.植物细胞呼吸产生能量的去路
大豆种子细胞中含有糖类等有机物。种子萌发过程中,细胞通过分解有机物获得能量,一部分用于萌发过程中的细胞分裂、分化等生命活动,另一部分以热能的形式释放出来。
3.细胞呼吸的表达式
4.呼吸作用的实质:分解有机物,释放能量。
5.有氧呼吸和无氧呼吸
呼吸作用类型
特点
产物
举例
有氧呼吸
需要氧气
二氧化碳和水
种子萌发消耗氧气
无氧呼吸
不需要氧气
酒精或乳酸
苹果、香蕉储藏一段时间后产生酒味
2、 细胞呼吸的意义
①为植物体提供能量,这些能量一部分可以用于植物体的各项生命活动,如细胞分裂、分化,根部吸收无机盐,体内有机物的运输等;另一部分转化为热能散失,这些热能可以提高植物体的温度,有利于种子的萌发、幼苗的生长发育等;
②细胞呼吸过程中产生的一些其他物质是细胞进一步合成糖类、蛋白质等的原料;
③促进伤口愈合或有毒物质分解,同时还会生成杀菌物质,增强植物体自身的抗病能力。
三、影响植物的呼吸作用的因素:
1、温度:在一定范围内,温度越高,呼吸作用越强。
2、水分:在一定范围内,植物含水量越高,呼吸作用越强。
3、氧气:在一定范围内,氧气浓度越高,呼吸作用越强。
4、二氧化碳:在一定范围内,二氧化碳浓度越高,呼吸作用越弱。
第三节 光合作用和呼吸作用原理的应用
一、光合作用原理的应用
(一)在农业生产方面的应用
1.原理:光是光合作用合成有机物的必要条件,二氧化碳是光合作用的原料。通过提高光能利用率和适当提高二氧化碳浓度实现作物增产。
2.举例
(1)提高光能利用率
①合理密植:增加作物光合作用的面积,充分利用光能;
②间作套种:充分利用光能,延长作物光合作用的时间。
③延长光合作用时间:适当延长大棚光照时间,适当增大温室光照强度。
(2)提高二氧化碳浓度:
①田间通风,促进更多二氧化碳进入农田;
②增施二氧化碳气肥,提高田间的二氧化碳浓度;
③增施有机肥,补充作物生长发育所需的氮、磷、钾等,土壤中的微生物还会分解有机肥,释放二氧化碳。
(3)合理灌溉:喷灌、滴灌、灌溉。
(4)适当提高温度,有利于增强植物的光合作用,提高农作物的产量。保持昼夜温差。
(二)在生活中的应用
1.原理:光合作用可以产生氧气。
2.举例:净化空气,美化家居环境;降低环境温度,防尘降噪,美化街景,改善环境效果。
二、呼吸作用原理的应用
(一)促进呼吸作用
露田晒田、中耕松土、开沟排水有利于改善土壤通气条件,增加土壤中的氧气,促进作物的呼吸作用。
施肥能促进作物生长发育,使作物茎叶茂盛、根系发达,促进作物的呼吸作用。
(2) 抑制呼吸作用
(1) 降低含水量、低温、低氧的条件能降低谷物和果蔬呼吸作用的强度,有利于储藏。
(2) 提高 二氧化碳浓度。
三、为什么大棚栽培的瓜果很甜?
在大棚中,可以采取多种措施,白天适当提高大棚内的光照强度、温度或二氧化碳浓度,增强作物的光合作用,促进有机物的合成;夜间适当降温等,抑制作物的呼吸作用,减少有机物的分解,从而提高作物的产量和品质。
第四节 植物在生物圈中的重要作用
1、 植物提供有机物和氧气
1. 植物通过光合作用合成有机物,释放氧气,不仅满足自身的生命活动需要,还为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气。
2. 人类和动物的食物直接或间接来源于植物
(1)人类的食物来源
①直接来源于植物的食物;许多植物的根、茎、叶、花、果实、种子可直接食用,如下表
器官
根
茎
叶
花
果实
种子
举例
甘薯
莴苣
白菜
黄花菜
桃、李
芝麻、大豆
②间接来源于植物的食物:肉、蛋、奶及其制品等。
(2) 动物的食物来源:无论是草食动物、肉食动物还是杂食动物,它们的食物都直接或间接来源于植物。
二、植物与生物圈的碳氧平衡
1. 植物能通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气。因此,植物有助于维持生物圈中二氧化碳和氧气含量的动态平衡。
2. 碳中和:通过植树造林、采用收集和储存二氧化碳的技术等措施,维持二氧化碳的人为排放量与吸收量相等,达到相对“零排放”的状态。
3. 碳达峰:指全球、国家、城市等主体的二氧化碳排放量在由升转降的过程中,达到峰值。
4.2030年,实现碳达峰,2060年实现碳中和。
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