高三生物三轮考前冲刺10 生物与环境(课件共46张PPT)

(共46张PPT)
(十)生物与环境
高三生物三轮考前冲刺
1.种群密度的直接决定因素有　 出生率和死亡率、迁入率和迁 出。种群密度是种群　最基本　的数量特征。
2.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　K值　。
3.“J”型增长的模型假设:在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍。建立模型:t年后种群数量为　 N=t　。
4.群落中　 物种数目的多少　称为丰富度。越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
出生率和死亡率、迁入率和迁出率
最基本
K值
Nt=N0λt
环境容纳量
物种数目的多少
5.竞争:两种或两种以上的生物相互争夺资源与空间等。竞争的结果常表现为　相互抑制　。
6.丰富度的统计方法通常有两种:一是　 记名计算法 ,二是　 目估 。
7.在垂直方向上,大多数群落都具有明显的　分层　现象。森林植物的分层与对光的利用有关。这种分层现象显著提高了群落利用　阳光　等　环境资源　的能力。
8.群落中植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的　栖息空间　和　食物 　条件,因此动物也有类似的分层现象。
相互抑制
记名计算法
目测估计
分层
阳光
环
栖息空间
境资源
食物
法
9.许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体　微小　,因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查,常用　取样器取样　的方法进行釆集、调查。
10.立体农业:运用群落的　空间结构　原理,为充分利用　空间　和　资源　而发展起来的一种农业生产模式。如果树—草菇结构,桉树—菠萝结构。
11.群落演替是指　 随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过 。
12.次生演替比初生演替时间短的原因是　次生演替的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　。
微小
取样器取样
空间
空间结构
资
随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过
次生演替的原有土壤条件基本
源
保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
程
13.食物链和食物网是生态系统的　营养结构　,生态系统的　 物 质循 　和　能量流动　就是沿着这种渠道进行的。
14.生态系统中能量的　输入　、　传递　、　转化　和　散失　的过程,称为生态系统的能量流动。
15.研究生态系统的能量流动的意义:
(1)实现对能量的　多级利用　,从而大大提高能量的　利用率　。沼气池和“桑基鱼塘”都体现了这个原理。
(2)调整生态系统中的　能量流动关系　,使能量持续高效地流向　对人类最有益　的部分。
营养结构
物质循环
能量流动
输入
传递
转化
散失
多级利用
利用率
能量流动关系
对人类
最有益
16.　 生命活动　的正常进行,离不开信息的作用;生物　种群 的繁衍 　,也离不开信息的传递。信息还能够 　调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。例如,在草原上,当草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息;森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
17.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,叫作生态系统的稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定,是因为生态系统具有　自我调节　能力。生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。
生命活动
种群的繁
调节生物的种间关系,以维持
生态系统的稳定
保持
恢复
结构
功能
自我调节
衍
18.生物多样性的价值:一是目前人类尚不清楚的　潜在　价值;二是对生态系统起到重要调节功能的　间接　价值(也叫作　生态功能　),如森林和草地对水土的保持作用,湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用;三是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的　直接　价值。生物多样性的　间接 　价值明显大于它的　直接　价值。
潜在
间接
生态功能
直接
间接
直接
1.用样方法调查估算种群密度时,取样的关键是要做到“随机取样”,而且应以所有样方种群密度的平均值作为种群密度估计值。 ( )
2.用性引诱剂诱杀雄性害虫,破坏的是种群的年龄组成。( )
3.从理论上讲,第二次捕捉时动物躲避捕捉的能力增强,所以调查的种群数量比实际数量要偏小。( )
4.环境条件适宜时,物种入侵后的初期,种群数量增长方式类似于“J”型增长。(√ )
5.“J”型增长中,种群的年龄组成可能都是增长型。在“S”型增长中,当种群数量达到K值时,种群的年龄组成可能为稳定型。(√ )
√
×
×
√
√
6.一个生态系统中所有的生产者和消费者构成了这个生态系统中的生物群落。 ( )
7.单位面积或体积中某物种的个体数量多少称为物种丰富度。( )
8.乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构。(× )
9.旅游可能使岛上的群落演替按照不同于自然演替的速度进行。(√ )
10.某池塘中,某种成年鱼生活在底层,取食多种底栖动物,而该种鱼的幼体生活在水体上层,滤食浮游动物和浮游藻类。该种成年鱼及其幼体在水中的分布构成群落的垂直结构。(× )
×
×
×
×
√
11.生态系统的结构只包括食物链和食物网。 ( )
12.细菌在生态系统中可能是生产者,也可能是消费者或分解者。( )
13.初级消费者粪便中的能量属于生产者同化的能量。( )
14.生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量都是循环往复的。( )
15.心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递。( )
16.害虫数量对其天敌数量的变化存在反馈调节。( )
×
×
×
√
√
√
17.落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低。 ( )
18.受到污染的湖泊中,鱼类大量死亡,腐生细菌增多,这会进一步加重污染,这种调节是负反馈调节。( )
19.互花米草原产于美洲,引入江苏沿海等地种植后迅速扩散并改变了滩涂生物多样性,属于生物入侵。( )
20.基因多样性较低的种群适应环境能力强,生物多样性的丰富程度与自然选择无关。( )
×
×
√
×
要领1 种群的特征和数量变化
　(1)种群的特征及相互关系
①性别比例只影响种群的出生率,不影响死亡率。
②年龄组成是预测种群发展趋势的重要依据,但不能直接决定种群密度。
(2)种群的增长规律及其应用
①图示
②K值与K/2的分析与应用
a.K值与K/2的分析
K值的含义: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。
K值的特点:此时种群增长速率为0。
K/2的特点:此时种群增长速率最大。
种群实际数量有可能超过K值,只不过是超过K值后,在环境承载量的限制下,种群数量会再降下来,最终在K值上下波动,处于动态平衡中。
b.K值与K/2的应用
c.不同曲线模型中的K值与K/2
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值,A’、C'、D'时间所对应的种群数量为K/2。
【例1】　(2021·哈尔滨二模)研究人员调查了某农区鼠种群数量变化,结果如图所示。据图分析下列叙述错误的是(　　)。
A.出生率和死亡率、种群内的个体在其生活空间
中的位置状态等都属于种群特征
B.与农田区相比,该种群在住宅区的数量总体较低
的原因是鼠的环境容纳量低
C.对小鼠集中歼灭的最佳时间为3~4月份
D.从总体上分析,该种群在住宅区和农田区发生高
峰期和低谷期的月份基本相同
解析
C
注:种群数量以捕获率表示,捕获率=(捕获数/置夹数)×100%
答案
解题思路 种群的特征包括数量特征和空间特征,出生率和死亡率属于种群的数量特征,种群内的个体在其生活空间中的位置状态属于种群的空间特征,A正确;与农田区相比,住宅区环境条件的改变,利于人类生活,但不利于鼠的生存,鼠的环境容纳量低,B正确;3~4月份小鼠种群数量较多,选择此时歼灭,种群数量易于恢复,应选择7~9月歼灭,C错误;该种群在住宅区和农田区的数量都是在2~6月较多,3月左右为高峰期,在7~9月较少,8月左右为低谷期,D正确。
要领2 群落的特征及演替
　　(1)四种种间关系辨析
①寄生与互利共生,看对一方有利还是对双方有利。
②竞争与捕食,看最后结果,若一种生物死亡灭绝则为竞争。
③捕食者与被捕食者,一般数量先增加的为被捕食者。
(2)群落的两种结构
项目 垂直结构 水平结构
现象 分层现象 常呈镶嵌分布
决定因素 植物:阳光等; 动物:栖息空间和食物条件 非生物因素:地形变化、土壤湿度、盐碱度的差异及光照强度;
生物因素:生物自身生长特点不同,以及人和动物的影响
(3)初生演替与次生演替
【例2】　在自然界中,水蚤与三刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研小组利用有不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水域上的翠鸟模型,研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)。
A.水蚤密度、有无翠鸟模型、饥饿状态下的三刺鱼
都属于自变量
B.实验过程中,三刺鱼是处于最高营养级的捕食者
C.实验过程中,翠鸟模型传递给三刺鱼的是行为信息
D.有“危险”时,三刺鱼的进攻次数会随水蚤密度的增大而增加
答案
解析
B
解题思路 由图可知,在无翠鸟的情况下,三刺鱼主要在水蚤密度高的水域取食,因为这可以让三刺鱼获得更多能量;在有翠鸟的情况下,三刺鱼会改变取食策略,主要在水蚤密度低的水域取食,主要是要逃避被翠鸟捕食的危险。本题研究的是不同密度的水蚤和有无翠鸟对三刺鱼取食的影响,实验的自变量是水蚤密度和有无翠鸟模型,A错误。实验过程中,翠鸟只是提供一种模型,并不真实存在,因此实验中三刺鱼不被翠鸟捕食,是处于最高营养级的捕食者,B正确。实验过程中,翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息,C错误。由图可知,有翠鸟模型时,即有“危险”时,三刺鱼的进攻次数会随水蚤密度的增大而减少或不变,D错误。
要领3 生态系统的结构、功能及稳定性
(1)生态系统的结构
生态系统的结构包括组成成分和营养结构。
①生态系统中的生物成分的判断
a.判断生产者时要注意是否为“自养型”生物,若为自养型生物,则为生产者。
b.判断消费者时要特别注意异养型、寄生、捕食、非腐生等关键词,植物、 微生物都有可能成为消费者。
c.判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体、残骸等转变成无机物,
即营腐生生活,如蚯蚓。
②生态系统的营养结构分析
a.某一营养级的生物所代表的是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群,甚至可能不属于同一物种。
b.同一种消费者在不同食物链中,可以占据不同的营养级。
c.在食物网中,两种生物之间的种间关系可出现多种,如狼和狐之间既有捕食关系,又有竞争关系。
(2)生态系统的功能——能量流动、物质循环、信息传递
①能量流动
摄入量-粪便量=同化量。
同化量-呼吸量=用于生长、发育和繁殖量。
一个营养级的粪便量不属于该营养级的同化量,而属于上一营养级的同化量,去路是“流入分解者的一部分”。
一个营养级所同化的能量=呼吸作用散失的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。
a.碳进入生物群落的主要途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
b.碳返回无机环境的途径
生产者、消费者的呼吸作用
分解者的分解作用(实质是呼吸作用）
化石燃料的燃烧
　②物质循环(碳循环)
③生态系统中的信息传递及作用
(3)生态系统的稳定性
抵抗力稳定性:抵抗干扰、保持原状,与物种丰富度、结构复杂化程度呈正相关。
恢复力稳定性:遭到破坏、恢复原状,一般与抵抗力稳定性呈负相关;但有些抵抗力稳定性很弱的生态系统,其恢复力稳定性也很弱,如荒漠生态系统。
【例3】　某种植食性动物迁入一个新的自然生态系统后,下列情况不会出现的是(　　)。
A.该动物种群数量最初大致可呈“J”型增长
B.一种或少数几种植食性动物可能失去原来的竞争优势
C.该动物通过捕食至少可获得第一营养级同化总量的10%
D.原有营养结构变得更复杂,提高了抵抗力稳定性
答案
解析
C
. .
解题思路 依题意,迁入新环境中后,在新的自然生态系统中,食物和空间充裕,没有天敌,该动物种群数量最初可能会呈“J”型增长;并且该动物可能在新的营养结构中失去原有的竞争优势,不一定会造成物种入侵,可能会使食物网更复杂,抵抗力稳定性增强;相邻营养级之间的能量传递效率一般为10%~20%,植食性动物虽然处于第二营养级,但第二营养级除了该植食性动物还包括其他植食性动物。
1.生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,体现了物种对各种资源(食物、空间等)的利用以及不同物种之间的关系。生态位的重叠和分离状况与种间竞争、种内竞争具有密切的关系(如图所示)。下面是对图a中3个物种与图b中3个物种相比较的几种说法,正确的是(　　)。
A.图a中3个物种的种间竞争比图b激烈
B.图b中3个物种的种内斗争比图a激烈
C.两图中物种间的种间竞争激烈程度相等
D.如果资源有限,图a中物种2有灭绝的危险,
图b中物种2也有灭绝的危险
D
答案
解析
解析 图a中3个物种的生态位重叠部分较图b少,故种间竞争b比a激烈,A、C错误;图b中3个物种的生态位较宽,故种内斗争a比b激烈,B错误;图a和图b中的物种2所需要的资源条件都与物种1和物种3所需要的资源条件存在交集,即物种1和物种3都同时和物种2发生竞争,因此在资源有限的情况下,物种2有灭绝的危险,D正确。
2.生态学家认为风力发电机就像新的“顶级捕食者”,会给营养级较低的种群带来间接影响,尤其对鸟类影响更大。下列分析不正确的是(　　)。
A.为调查风力发电机对某种鸟种群密度的影响,可采用标志重捕法
B.因捕食植食性昆虫的鸟类减少,某些植物的环境容纳量可能下降
C.风力发电机导致动物出现新的分层,这将直接影响群落的水平结构
D.若风力发电机使当地生物多样性减少,则该地区抵抗力稳定性下降
答案
解析
C
解析 鸟类活动能力强,活动范围大,故调查鸟种群密度可采用标志重捕法,A正确;因捕食植食性昆虫的鸟类减少,某些植物因天敌植食性昆虫的增多,环境容纳量可能下降,B正确;风力发电机导致动物出现新的分层,这将直接影响群落的垂直结构,C不正确;生态系统的营养结构越简单,自我调节能力就越弱,抵抗力稳定性就越低,故若风力发电机使当地生物多样性减少,则该地区抵抗力稳定性下降,D正确。
3.（不定项）生物多样性指数是群落结构和功能复杂性的度量指标,地上生物量是指单位面积内植物地上部分的有机物的总量。下图为河西走廊某沙柳人工样地中沙柳种群地上生物量与多样性指数的关系,下列叙述错误的是(　　 )。
A.沙柳群落内所有的植物、动物和微生物共同构成
了生物多样性
B.随着种植面积的增大,该样地的多样性指数先增大后减小
C.随着地上生物量逐渐增加,该样地的自我调节能力先增大后减小
D.先后种植的沙柳高低错落,构成了群落的垂直结构
ABD
答案
解析
解析 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。沙柳群落内植物、动物和微生物只属于物种多样性,A错误。种植面积增大,但单位面积内植物地上生物量不一定增加,多样性指数不一定先增大后减小,B错误。由图可知,随着地上生物量逐渐增多,生物多样性先增大后减小;一个生态系统的物种组成越复杂,自我调节能力就越强,故该样地的自我调节能力先增大后减小,C正确。垂直结构是群落在垂直方向上的分布呈现了分层现象(不同物种间的分布),而沙柳的高低不是垂直结构,D错误。
4.自然生态系统是人类生存的环境基础。请回答下列问题:
(1)一研究团队对某湿地的植物群落及其物种多样性进行调查,发现其植物种群类型与湖心距离的关系如图所示。
群落的　 　 　是区别不同群落的重要特征。
从群落的空间结构来看,图中主要体现了该湿地群
落的 结构。
(2)湿地生态系统能通过物理沉降、生物吸收和分解等清除污水中的毒素,维持其正常的功能,这体现了湿地生态系统具有　 　　　稳定性。
　　　　　　　　　　　　　　。
答案
物种组成
水平
抵抗力
(3)光是生态系统的重要成分,其在生态系统中的作用是①用于生产者的光合作用,为生态系统提供能量;②　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)下表为某森林生态系统中能量在食虫鸟种群中的流动情况。
答案
作为信息调节动植物的生命活动
项目 摄入的 能量 呼吸作用散失 的能量 以有机物形式
储存的能量
能量(×103kJ) 32 12 8
①据表分析,该食虫鸟种群未被同化的能量占摄入的能量的　　　%。以有机物形式储存的能量的主要去向有 。
②在该森林中,当害虫数量增多时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多,这样,害虫种群的增长就会受到抑制。这说明生态系统存在着 机制。
答案
37.5
流向分解者和流向下一营养级
负反馈调节
解析
解析 (1)区别不同群落的重要特征是群落的物种组成,题图表示的是湿地的植物种群类型与湖心距离的关系,体现的是湿地的水平结构。(2)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与功能保持原状的能力。当污水流入湿地时,湿地生态系统通过物理沉降、生物吸收和分解等清除污水中的毒素,维持其正常的功能,这体现了湿地生态系统具有抵抗力稳定性。(3)光可以通过物理过程传递信息,参与生态系统的信息传递,调节动植物的生命活动。
解析 (4)①据表分析,该食虫鸟种群同化的能量为12×103+8×103=2×104kJ,未被同化的能量为32×103-2×104=1.2×104kJ,未被同化的能量占摄入的能量的(1.2×104)÷(32×103)=37.5%。以有机物形式储存的能量的主要去向有流向分解者和流向下一营养级。②负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,使生态系统维持相对稳定。森林中,害虫数量增多时食虫鸟的数量也会增多,害虫种群的增长就受到抑制,属于负反馈调节。
5.(2021·四川二模)为探寻高寒草甸放牧的合理强度,尝试解决高寒草甸的可持续利用与生态保护问题,某研究小组测定了某高寒草甸上不同放牧强度下的物种多样性和生物量(结果如下图)。请回答下列问题:
(1)牧民所放的羊在该高寒草甸生态系统的成分中属于　 　　　,该成分在生态系统中的作用有
。
(2)高寒草甸生态系统物种较为单一,其抵抗力稳定性较低,但受到破坏后却不易恢复,主要原是
。
答案
消费者
加快生态系统的物质循环,对植物的传粉和种子的传播具有重要作用
高寒草甸海拔高、温度低,环境较为恶劣,不利于生态系统的恢复
(3)中度干扰假说认为,一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。据图分析,该项研究结果　　　(填“能”或“不能”)支持中度干扰假说,理由是
。
(4)综合考虑高寒草甸的可持续利用与生态保护,据图分析该高寒草甸合理放牧强度范围应为　　　　 羊单位/hm2,依据是
。
能
据图分析可知,该生态系统在中等
3.63~4.78
在该放牧
放牧强度(4.35羊单位/hm2)时,物种多样性最高
强度范围内,物种多样性和生物量都较高　
答案
解析
解析 (1)羊在该高寒草甸生态系统的成分中属于消费者,消费者能加快生态系统的物质循环,对植物的传粉和种子的传播具有重要作用。(2)高寒草甸生态系统物种较为单一,其抵抗力稳定性较低,但由于高寒草甸海拔高、温度低,环境较为恶劣,不利于生态系统的恢复,故其恢复力稳定性也低,受到破坏后不易恢复。(3)中度干扰假说认为,一个生态系统处在中等程度干扰时,能够维持最高的物种多样性。据图可知,该生态系统在中等放牧强度(4.35羊单位/hm2)时,物种多样性最高,故该项研究结果能支持中度干扰假说。(4)据图分析可知,当放牧强度在3.63~4.78羊单位/hm2时,该生态系统的物种多样性和生物量都较高,故综合考虑高寒草甸的可持续利用与生态保护,该高寒草甸合理放牧强度范围应为3.63~4.78羊单位/hm2。