2011高二生物全案:2.3.3《生态系统的稳定性》(中图版必修3)(12份)

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名称 2011高二生物全案:2.3.3《生态系统的稳定性》(中图版必修3)(12份)
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资源类型 教案
版本资源 中图版
科目 生物学
更新时间 2011-09-16 11:26:55

文档简介

第1节 人类活动对环境的影响
一、学习目标:
1、了解目前我国人口现状与前景
2、理解人口增长对环境造成的影响
3、协调人口与环境的关系
4、了解全球性生态环境问题
二、知识结构:
一、关注全球性生态环境问题
全球性生态环境问题主要包括:
1. 2. 3. 4.
5. 6. 7.生物多样性 等
二、保护生物多样性
保护生物多样性:生物圈内所有的 、 和 ,他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。
生物多样性包含了遗传的多样性,物种的多样性和生态系统的多样性。我们说的保护生物的多样性就是指基因、物种和生态系统三个层次上的保护。
主题 每层次相关的内容
基因 基因携带着遗传信息,基因控制性状,基因突变和染色体变异等是遗传多样性之源
物种 种群是进化的单位,突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在代代相传过程中保持和发展,物种多样性是生物进化的结果
生态系统 生态系统的结构、 成分的多样性, 由物种的多样性组成。 保护生态系统是对生物多样性最有效的保护
(一)生物多样性的价值
1. 价值:目前尚不知道
2. 价值:对生态系统其调节功能
3. 价值(潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等)。
(二)保护生物多样性的措施
(1) (自然保护区)
就地保护是以建立国家或地方自然保护区的方式,对有价值的生态环境(如江河源头、滨海、滩涂、湿地、荒漠等自然生态系统的保护)、特殊自然景观(如森林、灌丛、草原、稀树草原、草甸等)、野生生物物种等,在具体地段划定范围保护起来,禁伐、禁牧、禁猎。根据所处的地理位置和保护程度需要,有全封闭式保护,不准人入内;有半封闭式保护,有的地方外人可进入,有的地方外人不准进入。
(2) 保护
迁地保护就是通过人工的办法,将要保护的野生物种的部分种群迁移到适当的地方,以人工管理和繁殖,使其种群不仅可以繁衍延续,而且不断扩大。(其主要方法是建立动物园、植物园与树木园或基因库。目前,饲养在世界各地动物园和其他圈养设施中的脊椎动物已超过3 000种,个体数量达5.4×105头。全世界1 500余个植物园和树木园均承担着保护植物种质资源的任务。)
(3)离体保护
离体保护是指利用现代技术,尤其是低温技术,将生物体的一部分进行长期储存,以保存物种的种质资源。
三、可持续发展——人类的必然选择
可持续发展:“在不牺牲 情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是 、 、社会的持久而协调的发展。
三、典型例题
例1 (2003年江苏卷)火灾常给森林带来较大危害,但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧,以对森林进行资源管理,这种人工火烧的主要目的是
A.消灭森林病虫害 B.刺激树木种子萌发
C.加速生态系统的分解过程 D.提高森林的蓄水能力
解析 这是因为寒带地区分解者较少,分解森林中的残枝落叶等有机物的数量非常有限,同时,残枝落叶等有机物所积累给害虫提供了藏身之处,进行有限度的人工火烧不仅加速生态系统的分解过程而且可以减少虫害的发生,对森林有很好的保护作用。
答案 C
例2.据统计表明,进入本世纪后,几乎每年至少有一种鸟类或哺乳动物从地球上消失,造成野生动物濒危和灭绝的主要原因是( )
A.自然灾害 B.动物病毒 C.天敌过多 D.人类活动对生态系统的破坏
例3.造成生物多样性锐减,土地沙漠化,森林植被遭到破坏的原因是( )
A.人类向环境中排放的废物增加 B.人类向生物圈索取的物质增加
c.人类生活的改善 D.人为破坏的结果
例4.阅读下列三个事例
事例一:我国某海岛的天然林覆盖率在1965年为25.7%,1964年为18.7%,1981年仅为8.53%,并且因遮蔽地面程度大大降低,从而导致了坡垒等珍稀树种濒临灭绝,有的珍贵药用植物已经绝迹。
事例二:我国西北某县野生甘草的面积在1967年为4 万多公顷,30年后已有一半被挖尽,我国的野马已经绝迹,野骆驼等野生动物也濒临灭绝。
事例三:一种原产日本的林业害虫,在20世纪80年代侵入华西沿海地区,并且由于缺少天敌而迅速漫延开来,据1990年统计,这种害虫使该地区十三万多公顷的马尾松林受到危害。
依据上述事例,回答下列问题:
(1)事例一说明造成这些野生生物濒危或灭绝的主要原因是 。
(2)事例二说明造成这些野生生物资源明显减少或绝迹的原因是生态环境的
和 开发利用。
(3)事例三说明:由于 入侵或引种到 的地区,使得这些地区原有物种受到威胁。
1.D 2、B
3、(1)生存环境的改变和破坏 (2)滥捕乱猎和滥采乱伐 掠夺式 (3)外来物种 缺少天敌
例5 机动车尾气(含有烃类、NO、CO2、CO、SO2等物质)是城市大气污染的主要污染源之一,对汽车尾气的治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转换器”(用Pt、Pd合金作催化剂),使NO和CO反应生成可参与生态环境循环的气体,并促使烃类燃烧及SO2的转化。请据此回答下列问题:
⑴ 机动车尾气可导致的环境污染有( )
温室效应 ② 臭氧层损耗 ③ 酸雨 ④ 光化学烟雾 ⑤ 白色污染
A ①② B ①②③ C ①②③④ D ①②③④⑤
⑵ 写出NO和CO反应的化学方程式 ____________________________________。
⑶ “催化转换器”在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 _____________________。
解析:CO2是主要的温室效应气体;烃类、NO等是破坏臭氧层的主要气体; 所有的酸性气体都可以导致酸雨的形成;大量的烃类、NO和CO在环境条件适宜;阳光照射下可以产生以臭氧为主的光化学烟雾;而“白色污染”是指不可降解塑料的污染,所以第⑴小题的答案为D。NO和CO在催化剂的作用下发生氧化还原反应,生成可参加生态循环的气体,所 以第⑵问的答案为:2NO+2CO =2CO2+N2。
酸雨的形成与大气中含有的酸性气体有关,机动车尾气中已经含有了CO2和SO2等酸性气体,而“催化转换器”的存在又使CO转化为酸性气体CO2,使SO2转化为酸性更强的S03,所以说“催化转换器”在一定程度上提高了空气的酸度。 因此第⑶小题的答案是“产生了较多的CO2以及SO2转化为酸性更强的SO3”。
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环境污染
可持续发展

土壤的污染及防治
长期以来,人们把大地看作处理废弃物的场所,如城市垃圾、工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放。城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤,土壤污染物按其来源主要有以下几种:
一、城市污水、工业废水的污染及危害
城市污水、工业废水中含有氮、磷、钾及其他植物的营养成分,不少地区用污水灌溉氮、磷及生物能降解的有机物可去除
土壤的污染及防治
90%以上,一些有毒、有害的物质也可以被氧化分解。因此,合理适度的污水灌溉可节约农业用水,充分利用污水中的营养元素,是一种经济的、节省能源的污水处理方法。
但是,城市污水和工业废水中也含有汞、铅、砷、酚、氰化物、三氯乙醛、苯并芘等有害污染物,有些污染物不能降解,会在土壤中积累,造成严重后果。土壤污染使农作物产量和质量下降土壤盐碱化、环
土壤的污染及防治
境恶化等。因此,利用污水灌溉,特别是用工业废水灌溉时,必须要做预处理,以除去其中的有毒、有害物质。
二、垃圾及工矿企业固体废弃物的污染及危害
随着生产的发展和消费的增加,堆入垃圾和工矿企业固体废弃物占用了大量土地。这些废弃物不仅占用土地,损伤地表,而且会污染土壤、水体、大气。固体废弃物
土壤的污染及防治
经日晒雨淋,它们的渗出液中所含有毒物质渗入土壤后,会改变土壤结构,影响土壤中微生物的活动,妨碍植物根系生长或在植物机体内积累。垃圾堆放地往往也是蚊、蝇孳生地和老鼠猖狂活动地区,这与很多传染病的发生有关。
三、化肥、农药的污染及危害
农田所施用的任何化肥都不可能全部被植物吸收利用,流伯的化肥会随土壤水向下渗透,被转移到植物根系以下或冲入
土壤的污染及防治
江河湖泊,造成污染。磷矿石中含有镉、铅等杂质,也会造成土壤污染。
农药也会造成土壤污染。目前农药污染主要是有机氯、有机磷和有机氮农药。有机氮农药在土壤中残留时间不长,但有些有致癌、致畸作用。有机磷农药容易降解。农药污染危害人体健康,主要是通过食用含有农药的动植物食品造成的。此外,大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体也是土
土壤的污染及防治
壤的重要污染源。
土壤污染的防治要与综合利用相结合,目前主要有以下一些方法。
工矿企业固体废弃物中含有各种资源,主要利用途径为:
(1)利用矿物废料作建筑材料、道路工程材料、填垫材料及冶金、化工、轻工等工业原料。
(2)利用含碳、油类或其他有机物质的
土壤的污染及防治
废物,从中回收燃料。
(3)利用含有土壤、植物所需元素的废物,作土壤改良剂和肥料。
由于城市规模不断扩大,人口迅速向城市集中,使得垃圾排出的数量剧增。城市垃圾成分主要有煤灰、建筑渣土、果皮、菜叶、纸张、塑料、金属、玻璃等。处理城市垃圾,应首先回收其中可利用的废旧物资,如废纸、废金属、旧织物、玻璃等,
土壤的污染及防治
然后再进行以下处理:
(1)垃圾填埋 利用坑洼池填埋垃圾,是一种既可处置废弃物又可复土造地的保护环境措施。但应防止垃圾液渗出对土壤、水源的污染。
(2)垃圾焚化 垃圾在现代焚化炉内燃烧后,剩余物的体积比原体积大缩小,便于填埋。同时消灭了各种病原体,把一些有毒、有害物质转化为无害物质。通过燃烧还可以回收热能,可供热水和发电等。
土壤的污染及防治
(3)垃圾压缩处理 垃圾经压缩可以减小体积,便于运输和填埋。近年来,日本采用高压压缩垃圾,制成垃圾块,用作填海造地材料。
防止土壤污染还应包括土壤保护、植树造林等生物措施以及对已污染土壤的治理等。
  地球是人类唯一的家园。让我们一起来保护我们的家园。
  这,就是黄河上游的黄土高原!一个人类不能居住,鸟儿无处做窝,连蚯蚓也找不出几条的地方。   在两千多年前,这里根本就不是这个样子,那时这里林木茂盛,山青水秀,是一个富饶美丽的地方。   她成为现在这个样子,完全是人类造成的,是大自然对人类掠夺式开发自然资源的无情的报复!   
生物多样性及其保护
生物多样性的三个层次:
  基因的多样性——物种的个体数量多,个体之间的差异大,构成基因库的基因种类多。   基因的多样性是物种在环境变动时能够继续生存下去而不灭绝的保障。
  物种的多样性
  生态系统的多样性——不同物种需要不同的生态环境。生态系统的多样性是物种多样性的重要条件。
思考:   有人提出用克隆的方法来保护珍稀野生动物,你认为能收到预期效果吗?为什么?
一、生物多样性的价值
食用价值:许多野生生物营养丰富,味   道鲜美,是上等食品
直接使用价值
药用价值:许多野生生物能为人类提供   重要的药材。
工业原料:食品、医药、化工及制造等   许多工业都要以生物为原料。
科研价值:仿生学、动植物品种的改良   都需要野生生物。
美学价值:色彩纷呈的花木及神态各异   的动物都能给人以美的享受。
间接使用价值
  间接使用价值指生物多样性具有重要的生态功能。   动物需要以特定的生物为食物,同时它的发展又需要相应的生物来制约它;植物需要特定的动物来为它传粉、散播种子,还需要各种微生物将不能利用的有机物分解为无机盐以便重新利用。各种生物共同维持生态系统的结构与功能。   野生生物的灭绝或严重减少将导致生态系统稳定性的破坏,甚至造成生态灾难。
  多种多样的生物共同维持生态系统的结构与功能
潜在使用价值
  潜在使用价值指目前尚未被人发现的使用价值。目前绝大多数野生生物的使用价值都未被人充分发掘出来。如果一种生物灭绝了,它的任何使用价值都将永远找无法得到了。
  如广泛分布于广东各地山林中的三叉苦,过去一直被人们砍来作柴烧,使用价值很低。80年代科学家以它为主要原料生产出三九胃泰及999感冒灵等药品,使得三叉苦的身价一下子上升了几百倍。
二、我国生物多样性概况
我国生物多样性特点
1、物种丰富。我国是世界上野生生物   物种最丰富的国家之一。
2、特有和古老的物种多。许多稀有古老的物种都能在我国找到。
3、经济物种丰富。我国有许多具有很   高经济价值的野生生物,有几十种   农作物及家养动物起源于我国。
4、生态系统多样。海洋、沼泽、江   河、湖泊、高山、平原、沙漠等各   式各样的生态系统为各种生物提供   了必要的生存环境。
我国生物多样性特点
1、物种丰富。我国是世界上野生生物   物种最丰富的国家之一。
3、经济物种丰富。我国有许多具有很   高经济价值的野生生物,有几十种   农作物及家养动物起源于我国。
2、特有和古老的物种多。许多稀有古老的物种都能在我国找到。
4、生态系统多样。海洋、沼泽、江   河、湖泊、高山、平原、沙漠等各   式各样的生态系统为各种生物提供   了必要的生存环境。
思考
  为什么要保护生物的多样性?
思考
  保护生物的多样性应从哪几个层次上进行?
人们模拟苍蝇的平衡棒研制出运载火箭的振动陀螺仪
  我国农业科技工作者以野生的雄性不育水稻作为原始母本培育成杂交水稻,解决了世界三分之一人口的吃饭问题。
  神奇的山水配以绚丽的生物,给人以美的感受。(共22张PPT)
人类活动对环境的影响
土壤的污染及防治
长期以来,人们把大地看作处理废弃物的场所,如城市垃圾、工矿企业固体废弃物向土壤倾倒和堆放。城市污水、工业废水、大气沉降物也会进入土壤,土壤污染物按其来源主要有以下几种:
一、城市污水、工业废水的污染及危害
城市污水、工业废水中含有氮、磷、钾及其他植物的营养成分,不少地区用污水灌溉氮、磷及生物能降解的有机物可去除
土壤的污染及防治
90%以上,一些有毒、有害的物质也可以被氧化分解。因此,合理适度的污水灌溉可节约农业用水,充分利用污水中的营养元素,是一种经济的、节省能源的污水处理方法。
但是,城市污水和工业废水中也含有汞、铅、砷、酚、氰化物、三氯乙醛、苯并芘等有害污染物,有些污染物不能降解,会在土壤中积累,造成严重后果。土壤污染使农作物产量和质量下降土壤盐碱化、环
土壤的污染及防治
境恶化等。因此,利用污水灌溉,特别是用工业废水灌溉时,必须要做预处理,以除去其中的有毒、有害物质。
二、垃圾及工矿企业固体废弃物的污染及危害
随着生产的发展和消费的增加,堆入垃圾和工矿企业固体废弃物占用了大量土地。这些废弃物不仅占用土地,损伤地表,而且会污染土壤、水体、大气。固体废弃物
土壤的污染及防治
经日晒雨淋,它们的渗出液中所含有毒物质渗入土壤后,会改变土壤结构,影响土壤中微生物的活动,妨碍植物根系生长或在植物机体内积累。垃圾堆放地往往也是蚊、蝇孳生地和老鼠猖狂活动地区,这与很多传染病的发生有关。
三、化肥、农药的污染及危害
农田所施用的任何化肥都不可能全部被植物吸收利用,流伯的化肥会随土壤水向下渗透,被转移到植物根系以下或冲入
土壤的污染及防治
江河湖泊,造成污染。磷矿石中含有镉、铅等杂质,也会造成土壤污染。
农药也会造成土壤污染。目前农药污染主要是有机氯、有机磷和有机氮农药。有机氮农药在土壤中残留时间不长,但有些有致癌、致畸作用。有机磷农药容易降解。农药污染危害人体健康,主要是通过食用含有农药的动植物食品造成的。此外,大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体也是土
土壤的污染及防治
壤的重要污染源。
土壤污染的防治要与综合利用相结合,目前主要有以下一些方法。
工矿企业固体废弃物中含有各种资源,主要利用途径为:
(1)利用矿物废料作建筑材料、道路工程材料、填垫材料及冶金、化工、轻工等工业原料。
(2)利用含碳、油类或其他有机物质的
土壤的污染及防治
废物,从中回收燃料。
(3)利用含有土壤、植物所需元素的废物,作土壤改良剂和肥料。
由于城市规模不断扩大,人口迅速向城市集中,使得垃圾排出的数量剧增。城市垃圾成分主要有煤灰、建筑渣土、果皮、菜叶、纸张、塑料、金属、玻璃等。处理城市垃圾,应首先回收其中可利用的废旧物资,如废纸、废金属、旧织物、玻璃等,
土壤的污染及防治
然后再进行以下处理:
(1)垃圾填埋 利用坑洼池填埋垃圾,是一种既可处置废弃物又可复土造地的保护环境措施。但应防止垃圾液渗出对土壤、水源的污染。
(2)垃圾焚化 垃圾在现代焚化炉内燃烧后,剩余物的体积比原体积大缩小,便于填埋。同时消灭了各种病原体,把一些有毒、有害物质转化为无害物质。通过燃烧还可以回收热能,可供热水和发电等。
土壤的污染及防治
(3)垃圾压缩处理 垃圾经压缩可以减小体积,便于运输和填埋。近年来,日本采用高压压缩垃圾,制成垃圾块,用作填海造地材料。
防止土壤污染还应包括土壤保护、植树造林等生物措施以及对已污染土壤的治理等。
我国生物多样性面临的威胁
物种灭绝加速:目前光鸟类就每三年有   两种灭绝,其它物种更难统计。而   且有加速趋势。
  我国已经灭绝的野生动物有犀牛、野马、高鼻羚羊和新疆虎等。还有不少动物灭绝了未被人发现或确定。
我国生物多样性面临的威胁
基因多样性减少:许多物种野生类型数   量严重减少,濒临灭绝。有些只剩   圈养或种植类型,近亲繁殖严重。
斑羚
白唇鹿
原鸡
褐马鸡
丹顶鹤
我国生物多样性面临的威胁
基因多样性减少:许多物种野生类型数   量严重减少,濒临灭绝。有些只剩   圈养或种植类型,近亲繁殖严重。
我国生物多样性面临的威胁
生态系统多样性破坏:许多河湾、湖泊   湿地改造成农田。森林贮量骤减、   草原退化、沙漠化严重……
人工纯林
围湖造田
沙漠化
森林、湿地变农田
草原过载退化
我国生物多样性面临的威胁
物种灭绝加速:目前光鸟类就每三年有   两种灭绝,其它物种更难统计。而   且有加速趋势。
物种灭绝加速:目前光鸟类就每三年有   两种灭绝,其它物种更难统计。而   且有加速趋势。
基因多样性减少:许多物种的野生类型   数量严重减少,濒临灭绝。有些只   剩圈养类型,近亲繁殖严重。
生态系统多样性破坏:许多河湾、湖泊   湿地改造成农田。森林贮量骤减、   草原退化、沙漠化严重……
  为保护生物的多样性将包含保护对象的一定面积的区域划分出来进行保护和管理。
保护对象主要有:   有代表性的自然生态系统   珍稀濒危动植物的天然分布区
  就地保护最有效的办法是建立自然保护区。我国现已建立3000多个自然保护区,其中有16个加入到“世界生物圈保护区网”中。
  吉林长白山自然保护区——保护完整的森林生态系统。珍稀植物有人参、红松等。珍稀动物有梅花鹿、东北虎等。
  青海湖鸟岛自然保护区——保护斑头雁、棕头鸥等鸟类及它们的生存环境。(共19张PPT)
生态系统的稳定性
什么是生态系统的稳定性?
为什么生态系统具有稳定性?
自我调节例子
  少量砍伐森林中的树木,森林的结构功能不会破坏。
  草原上适量放养牲畜,草原不至于破坏。
  适度捕捉生态系统中的动物,也不会导致种群严重减小,更不会灭绝。
  生态系统中的生物既有出生也有死亡,既有迁入也有迁出;阳光、温度、水分等无机环境因素也在不断地改变。
  生态系统在不断地发展变化着。但对于一个相对成熟的生态系统来说,系统中的各种变化只要不超出一定限度,生态系统的结构与功能就不会发生大的改变。
 这就是生态系统的稳定性。
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。
两种稳定性区别
生态系统的自我调节能力
例1:池塘、湖泊、河流生态系统具有自净化作用
稳定性类型
河流受到轻微污染时,如何恢复正常?
物理沉降
化学分解
微生物分解
鸟与虫
稳定性
抵抗力稳定性:
抵抗干扰,保持原状
恢复力稳定性:
遭到破坏,恢复原状
自动调节能力
比较不同系统两种稳定性
比较:抵抗力稳定性
生态系统的成分越多,营养结构越复杂,自动调节能力越强,抵抗力稳定性越高;
比较:恢复力稳定性
生态系统的成分越多,营养结构越复杂,遭到破坏后恢复原状越难 ,所以恢复力稳定性越低;
如果恢复不了,会怎么样?
食物网复杂与否
稳定性曲线图
下列是生态系统的稳定性与营养结构复杂程度的关系图,正确的是
生态系统类型判断
生物圈
自然生态系统
人工生态系统
水域生态系统
陆地生态系统
海洋生态系统
淡水生态系统
森林生态系统
草原生态系统
荒漠生态系统
冻原生态系统
农田生态系统
人工林生态系统
果园生态系统
城市生态系统
TP113 NO2
恢复力与破坏程度,德胜河
  右图是美国科学家于1984年开始兴建的“生物圈Ⅱ号”实验室,1993年1月建成后8位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年,结构才过了一年多一点就因里面
氧气减少、粮食减产不得不撒出。   该实验说明,在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难的。因为系统的稳定性很难做到。
如何提高
提高生态系统的稳定性
对生态系统的干扰和利用不能超过其自我调节能力
实施相应的物质和能量投入,保证生态系统内部结构和功能的协调
练习
1、自然林区的马尾松一般不易发生虫害,而人工马尾松林常会发生严重的松毛虫危害,其主要原因是
A 松毛虫繁殖力强 B 马尾松抗虫能力差
C 人工林营养结构简单 D 当地气候适宜松毛虫生长
2、可以说明生态系统具有自动调节能力的简化实例是( )
A、食草动物数量增加,导致植物数量减少,从而引起食草动物数量增长受到抑制
B、豆科植物供给根瘤菌有机养料,并从根瘤菌获得含氮养料
C、山区植被遭到破坏后造成水土流失
D、废弃耕地上杂草丛生
练习
3、农田生态系统比自然生态系统恢复力稳定性高的原因是
A 人的作用非常突出
B 需要不断地播种、施肥、灌溉等人为劳动
C 种植地植物种类少,营养结构简单
D 其产品运输到系统外
生态瓶第3节 生态系统的稳定性
1、森林遭到持续干旱,树木往往扩展根系的分布空间,保证获得足够水分,维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统
A.恢复力稳定性较强 B.抵抗力稳定性较强
C.恢复力稳定性较弱 D.抵抗力稳定性较弱
2、下列关于生态系统的叙述中,错误的是
A.生态系统的结构由生产者、消费者和分解者三种成分组成
B.生态系统中的能量最终都以热能形式散发到大气中
C.森林生态系统的自动调节能力大于草原生态系统
D.生态系统的物质循环是通过食物链、食物网这种渠道进行的
3、下图甲为某清洁水体在遭受一次性有机物轻度污染后,污染物含量的变化。则水体中好氧性微生物数量变化的曲线最可能接近于下图乙中的
4.天然森林很少发生松毛虫害,近几年来,某人工马尾松林常发生严重松毛虫害,其主要原因是
A.人工林内松毛虫繁殖能力强 B.人工林成分单一,营养结构简单
C.马尾松适应性差 D.该地区气侯适宜于松毛虫生长
5、右图不某草原土壤中硝酸盐含量与牧草数量的关系,硝酸盐含量下降的原因是 A.消费者排泄量增加 B.牧草的根增加
C.分解者数量增加 D.牧草枯死量增加
6、与生态系统自我调节能力大小有关的主要因素是
A、生态系统的无机环境 B、生态系统的气候环境
C、生态系统的成分 D、生态系统的地理位置
7、生态系统自动调节能力越大,则
①生态系统成分越复杂 ②生态系统的成分越简单 ③营养结构越复杂
④营养结构越简单 ⑤恢复力稳定性越差 ⑥恢复力稳定性越强
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③⑥ D.②④⑤
8、用英文字母表示不同的生物,用箭头表示食性关系,当环境发生变化时,下列哪种食物链或食物网中a种群较为稳定
A.a→b→c B. C. D.
9、如下图所示的食物网中除生产者外,哪种生物的灭绝会导致另一种生物随之灭绝
A.乙 B.丙 C.丁 D.戊
10、关于生态系统稳定性的叙述,错误的是
A.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性
B.生态系统稳定性的基础是反馈调节
C.有的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低
D.生态系统的稳定性与无机环境没有关系
11、因过量施用化肥,农田中大量N、P等元素随灌溉水流入某池塘。池水中首先增加的生物是
A.需氧型细菌 B.厌氧型细菌 C.藻类 D.水蚤
12、不属于利用生态系统的信息传递在生产中的应用措施的是:
A.利用人工合成的植物化学信息素吸引昆虫前来,提高传粉率和结实率
B.利用昆虫的趋光性,诱捕有害昆虫
C.适当延长光照时间,提高家禽产蛋量
D.利用人工合成的植物生长调节剂对植物进行保花保果
13、以虫治虫是生态农业的重要内容,下图表示某一生系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内,如果甲的种群数量增加,其可能引起的后果是
A.乙和丁的种群数量都增加
B.乙和丁的种群数量都减少
C.乙和丙的种群数量都减少
D.乙和丙的种群数量都增加
14、关于热带雨林生态系统,下列叙述不正确的是
A.动植物种类繁多,群落结构复杂 B.高温多雨,分解者的活动旺盛
C.恢复力稳定性比草原生态系统强 D.可用样方法调查某物种的种群密度
15、右图表示某森林生态系统中的一部分生物以及它们之间的关系,请据图分析:
(1)图中有______条食物链,处于第三营
养级的生物是____________。
(2)A与D的关系是_________________。
C与D的关系是_________________。
(3)苔类的能量最多有___%的传递给生物A。
(4)如果由于某种原因,物种E突然大量减
少,而较长时间内发现A的数量无明显
变化,这是因为_________________,此现象说明_______________________。
(5)下图中能正确表示生物B和生物C的关系的是_________。
参考答案
1BCDBB 6CADBD 11CBDC
15、(1)7条;I、D、A (2)捕食和竞争;捕食 (3)4 (4)E在食物网中的位置可以由同营养级的多种生物代替 生态系统具有自动调节能(5)乙
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www.第2节 环境保护与可持续发展
一、教学目标
1.关注全球性生态环境问题。
2.概述生物多样性保护的意义和措施。
3.形成环境保护需要从我做起的意识。
4.进行资料搜集,了解我国利用生物技术保护生物多样性的进展。
二、教学重点和难点
概述生物多样性保护的意义和措施。
三、板书设计:
环境污染的防治
生物多样性的保护
四、教学设想:
本节的教学可以从破题“保护我们共同的家园”入手,启发学生思考:“我们”是指谁?如何理解“共同的”的涵义?让学生感受到在茫茫太空之中,地球像是一艘遨游的飞船,地球上所有的生灵搭载在这艘飞船上,结伴而行,体验着同一生命旅程,没有可以停靠的港湾,没有可以迁居的绿洲。有条件的学校可以播放相关录像片,这样更能使学生产生共鸣。
由此,引出我们的家园正面临着威胁的话题。要注意引导学生剖析一些错误的认识或观念。例如,“人定胜天”的观念:人类具有其他生物无法比拟的智力和能力,能使高峡变平湖,天堑变通途,大山低头,河水让路。全球性生态环境问题,大多数是与工业发展有直接关系的,因此,教师要启发学生辩证地分析发展与环境之间的关系。
五、教学过程
在保护生物多样性的教学时,教师可先引入一些具体的实例,例如,据报载(1999年12月6日《文汇报》),素有“北大荒”之称的中国重要商品粮基地,1999年全面停止了持续半个世纪的垦荒,“北大荒”不再开荒。这是因为连年的垦荒虽然为中国人的吃饭问题做了贡献,却也使三江平原的湿地面积缩小了60%,丹顶鹤、东方白鹳等一些鸟类在该地区基本绝迹。于是,引出一个重要话题:粮食重要还是鸟类重要?
为什么要保护生物多样性呢?学生对生物多样性具有的直接价值容易接受和认同。生物物种一旦灭绝,人类就失去了宝贵的资源。例如,冬虫夏草是珍贵的中药,云南珍稀植物“红豆杉”中含有可治疗癌症的有效成分,如果冬虫夏草和红豆杉从地球上永远消失,对人类造成的损失显然是巨大的,而且是不可弥补的。
在教学中,应当更多地启发学生思考生物多样性的间接价值(生态功能)和潜在价值。例如,教师可以绘制一幅漫画:衰老的大树发愁地想:“鸟儿们都死了,谁来替我传播种子呢?”引导学生思考生态系统中的各种生物往往是相互联系的,一个物种的灭绝很可能导致一连串物种的灭绝,也可能造成某些物种的数量失控。如猫头鹰、鼬和狐狸的灭绝可能造成田鼠成灾。教师提示:保护生物多样性更主要的原因是为了保持生态系统的稳定性。
教师应当指出,人类对自然的改造和设计,看起来似乎十分完美,但与大自然的精密“安排”相比,总是显得那么简单和粗糙。在无法保护自然的原貌时,至少也应当尽可能地模拟自然生态系统,让环境中的物种数目更多些。农田生态系统和人工林生态系统中,物种数目往往过少,物质循环的途径单一,一旦出现环境因素的变化,就可能导致生态系统的严重灾难。例如,有的地区营造的防护林,基本上都是白杨树,引来专门以白杨为食的天牛大举进攻。人们想尽各种办法仍然无法控制天牛之害,只好忍痛将刚刚长成林的树木伐倒,使大片农田重新受到风沙之害。如果当初栽培的是多树种、多林种、生态系统组成成分复杂的防护林,就不会发生如此惨痛的虫害。
本节是必修模块的最后一节,教师应当结合本节内容作一小结。生物多样性包含了遗传的多样性,物种的多样性和生态系统的多样性。我们说的保护生物的多样性就是指基因、物种和生态系统三个层次上的保护
主题 每层次相关的内容
基因 基因携带着遗传信息,基因控制性状,基因突变和染色体变异等是遗传多样性之源
物种 种群是进化的单位,突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在代代相传过程中保持和发展,物种多样性是生物进化的结果
生态系统 生态系统的结构、 成分的多样性, 由物种的多样性组成。 保护生态系统是对生物多样性最有效的保护
最后,以“可持续发展──人类的必然选择”为题,进一步揭示“稳态与环境”的核心思想:整体、相互作用、动态平衡、协调发展,以乐观向上的态度和“天地与我并生,而万物与我为一”的哲理,描绘出人类未来美好的前景,在学生的憧憬之中结束本节的教学。
(1)就地保护(自然保护区)
就地保护是以建立国家或地方自然保护区的方式,对有价值的生态环境(如江河源头、滨海、滩涂、湿地、荒漠等自然生态系统的保护)、特殊自然景观(如森林、灌丛、草原、稀树草原、草甸等)、野生生物物种等,在具体地段划定范围保护起来,禁伐、禁牧、禁猎。根据所处的地理位置和保护程度需要,有全封闭式保护,不准人入内;有半封闭式保护,有的地方外人可进入,有的地方外人不准进入。
根据保护的内容,可以分为:综合保护区(包括整个环境区域内的自然生态系统和野生生物)和特殊自然保护区(为了专门保护某一种或几种珍稀濒危野生物种的栖息地而建立的保护区,一般范围较小)。
(2)迁地保护
迁地保护就是通过人工的办法,将要保护的野生物种的部分种群迁移到适当的地方,以人工管理和繁殖,使其种群不仅可以繁衍延续,而且不断扩大。其主要方法是建立动物园、植物园与树木园或基因库。目前,饲养在世界各地动物园和其他圈养设施中的脊椎动物已超过3 000种,个体数量达5.4×105头。全世界1 500余个植物园和树木园均承担着保护植物种质资源的任务。
(3)离体保护
离体保护是指利用现代技术,尤其是低温技术,将生物体的一部分进行长期储存,以保存物种的种质资源。
六、教后感:人口、科技进步和资源与环境之间应当是一种相互协调的关系。具体地说,人类不仅要大力加强科技进步,同时要大力加强对广大民众的教育。使资源得到合理的利用;使生态环境不再遭到破坏并且朝着改善的方向发展。人类应当走一条自然、经济、社会的持久而协调的可持续发展的道路,对学生进行环境保护教育。
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www.第三节 生态系统的稳定性
一、教学目标
1、阐明生态系统的自我调节能力。
2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
3、简述提高生态系统稳定性的措施。
4、设计并制作生态缸,观察其稳定性。
5、认同生态系统稳定性的重要性,关注人类活动对生态系统稳定性的影响。
二、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]
阐明生态系统的自我调节能力。
[解决方法]
以具体的实例来说明生物群落内部负反馈调节的存在,进而阐明生态系统的自我调节能力。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。
[解决方法]
通过生态系统的自我调节能力的教学,已为学生理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念打下了伏笔,再借实例说明之。
三、板书设计:
一、生态系统的稳定性
  (一)生态系统稳定性的概念
  (二)抵抗力稳定性
    1.抵抗力稳定性的概念
    2.生态系统具有抵抗力稳定性的原因
    3.不同生态系统的自动调节能力不同
  (三)恢复力稳定性
    1.恢复力稳定性的概念
    2.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的相互关系
   二、生态系统稳定性的保护
四、教学过程
  引言:前面我们学习了生态系统的类型、结构和功能。既然人类弄清了各种生态系统的成分,结构,也知道了它们如何通过能量流动和物质循环建立起有机的联系,形成一个统一的整体。那么,人类能否在生物圈之外建造一个适于人类长期生活的生态系统呢?
  美国的科学家们做了这样的实验。
  教师分发“生物圈II号”实验资料(教师应对教材有关的内容加以补充,如:建造的时间、占地面积、空间大小、投入研究的资金、实验的时间和方法、出现的问题、实验结果及其分析),指导学生阅读,安排学生顺序思考。讨论下列问题:
  问题一,科学家们为什么要建造“生物圈II号”并进行实验呢?
  (回答:深入研究生态系统的结构和功能,并试验人类离开地球能否生存。)
  问题二,在“生物圈II号”中模拟生物圈建立了哪些生态系统?里面有哪些成分?
  (回答:有微型的森林、沙漠、农田、海洋、溪流;里面有土壤、水源、空气、太阳光,多种多样的动植物和微生物等成分。非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者应有尽有。)
  问题三,八位科学家原打算在“生物圈II号”中自给自足生活两年,为什么中途撤出了?这个实验过程中出现了什么问题?
  (回答:1.由于土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳,部分二氧化碳又与建“生物圈II号”的混凝土中的钙反应生成碳酸钙,导致氧气含量由21%下降到14%,二氧化碳含量猛增。
  2.昆虫中除了白蚁、蟑螂和蝈蝈外基本死亡,食物链等营养结构联系中断。
  3.靠花粉传播繁殖的植物都灭绝了,粮食严重减产。 ……)
  问题四,生物圈1号出现这些问题了吗?“生物圈II号”实验失败说明了什么问题?
  (回答:生物圈1号没有出现这样的问题,整个生物圈保持相对稳定。该实验的失败表明,在现有技术条件下,人类还无法建造一个脱离地球自然环境而又能让人类休养生息的生态系统。)
  教师讲述:原因是这样的,生态系统的结构和功能难以像真正的生物圈那样,长期保持相对稳定,具备生态系统的稳定性。
  出示简单草原生态系统模型(草→羊→狼)
  提问:当该草原迁入一群羊后,将发生什么样的变化?
  让学生利用模型演示
  (回答:羊群迁入后,一方面吃草增多,草在短期内数量减少,造成羊群食物相对短缺;另一方面狼的食物充足,在一定时间内繁殖增多,两方面的结果使羊的数量又减少。随着羊的数量减少,狼食物短缺,种内斗争加剧,数量也减少,而草的数量由于羊的减少而逐渐增多,最后三者的数量保持在一定范围内。)
  讲述:由于生态系统中生物的迁入,迁出及其它变化使生态系统总是在发展变化的,当生态系统发展到一定阶段时,它的结构和功能能够保持相对稳定,我们就把:生态系统具有保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性。
  提问:你们都到哪旅游过?
  (回答:北京香山、颐和园、龙庆峡……蓟县盘山。)
  提问:在蓟县有一片原始森林,那里树木郁郁葱葱,百鸟争鸣,风景秀丽迷人,名字也好听,叫“八仙桌子”,(学生笑,略停顿)你们去过吗?
  (回答:没有。)
  讲述:我去“八仙桌子”做过调查,发现那里害虫种类非常多,它们以林木为食,但是在那里从未出现害虫的大发生,也从未造成大的伤害。
  提问:这又是什么原因呢?
  (回答:害虫数量增加时,食虫鸟类由于食物丰富,数量也会增多,这样害虫种群就会受到抑制。)
  讲述:答得非常好,正是由于生态系统调整本身各成分的数量,抵抗了外界的干扰。在生物学上就把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,称之为抵抗力稳定性。
  提问:你们还能举出一些能证明生态系统具有抵抗力稳定性的实例吗?
  (回答:“气候干旱时,森林中的动植物种类和数量一般不会有大的变化。”
  “池塘生态系统受到轻度污染(例洗衣服的泡沫)后,第二天消失了。”
  组织学生讨论:(1)抵抗力稳定性的本质(核心)是什么?“抵抗干扰、保持原状”;(2)判断同学们所举的例子是不是属于抵抗力稳定性。
  利用学生所举的抵抗力稳定性实例提问:这些生态系统是怎样保持这种稳定性的?
  (回答:调整生态系统自身的结构和功能。)
  提问:是谁去调整的?
  (回答:生态系统自身。)
  讲述:生态系统之所以具有抵抗力稳定性,就是因为生态系统内部具有一定的自动调节能力。
  展示北极苔原生态系统图片及食物网简图。
  提问:该生态系统生物种类多吗?
  (回答:略。)(以下同)
  提问:该生态系统的营养结构如何?
  提问:假如地衣大面积死亡,将产生什么结果?
  提问:该生态系统的自动调节能力如何?
  讲述:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力越小,抵抗力稳定性越低。
  展示热带雨林生态系统图片及食物网简图,按相同步骤由学生总结出:生态系统中各个营养级的生物种类越多,营养结构越复杂,自动调节能力越大,抵抗力稳定性就越高。播放淮河流域(或大湖)污染及治理录像。
  提问:这些水域在环境污染下,还能保持稳定性吗?说明了什么问题?
  (回答:不能,一个生态系统的自动调节能力是有一定限度的,如果外界因素的干扰超过了这个限度,生态系统的相对定状态就会遭到破坏。)
  提问:停止排污后,这些水域又出现什么变化,说明了什么?
  (回答:又恢复了原状。外界因素的干扰消除后,生态系统具有重建稳态的能力。)
  讲述:生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力,叫做恢复力稳定性。
  讲述:生态系统的稳定性就包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性等方面。
  分组讨论:
  讨论题1,河流、草原、北极苔原。森林生态系统哪些具有抵抗力稳定性?哪些具有恢复力稳定性?
  讨论总结:抵抗力稳定性和恢复力稳定性是生态系统中同时存在的两种稳定能力。
  讨论题2,比较草原、北极苔原、森林生态系统,抵抗力稳定性谁强谁弱?恢复力稳定性谁高谁低?
  (学生讨论回答:略)
  接着提问:为什么抵抗力稳定性强的生态系统恢复力稳定性低?
  (学生讨论回答:略)
  讲述:抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系。
  问题五,“生物圈II号”实验给了我们什么启示?
  (回答:人类既然离不开地球,就应保护好地球,保护好人类赖以生态的自然环境。)
  提问:我们应该怎样维持地球生态系统的稳定性?
  (学生踊跃回答)
  “不买使用氟利昂的冰箱”
  “多植树、种草种花”
  “不使用一次性木筷和饭盒”
  “不乱砍滥伐森林”
  “控制污染物的排放”
  讲述:同学们讲得很好,我们要保护好地球——人类唯一的家园。
教师总结:
  1.生态系统的结构和功能总是处于不断变化的过程中,生态系统的稳定只是相对的稳定。
  2.生态系统的稳定性是生态系统所具有的一种能力。
  3.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。
  4.生物圈是人类生存的唯一环境,而人类活动的干扰正在全球范围内使生态系统偏离稳态,我们要保护并提高生态系统的稳定性。第二节
环境保护与可持续发展
一、学习目标:
1、了解目前我国人口现状与前景
2、理解人口增长对环境造成的影响
3、协调人口与环境的关系
4、了解全球性生态环境问题
5、保护生物的多样性
6、理解可持续发展是人类的必然选择
二、知识结构:
一、关注全球性生态环境问题
全球性生态环境问题主要包括:
1. 2. 3. 4.
5. 6. 7.生物多样性 等
二、保护生物多样性
保护生物多样性:生物圈内所有的 、 和 ,他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。
生物多样性包含了遗传的多样性,物种的多样性和生态系统的多样性。我们说的保护生物的多样性就是指基因、物种和生态系统三个层次上的保护。
主题 每层次相关的内容
基因 基因携带着遗传信息,基因控制性状,基因突变和染色体变异等是遗传多样性之源
物种 种群是进化的单位,突变、基因重组和自然选择使种群的基因库在代代相传过程中保持和发展,物种多样性是生物进化的结果
生态系统 生态系统的结构、 成分的多样性, 由物种的多样性组成。 保护生态系统是对生物多样性最有效的保护
(一)生物多样性的价值
1. 价值:目前尚不知道
2. 价值:对生态系统其调节功能
3. 价值(潮间带的鱼类、贝类、甲壳类等可供食用、药用和用做工业原料等)。
(二)保护生物多样性的措施
(1) (自然保护区)
就地保护是以建立国家或地方自然保护区的方式,对有价值的生态环境(如江河源头、滨海、滩涂、湿地、荒漠等自然生态系统的保护)、特殊自然景观(如森林、灌丛、草原、稀树草原、草甸等)、野生生物物种等,在具体地段划定范围保护起来,禁伐、禁牧、禁猎。根据所处的地理位置和保护程度需要,有全封闭式保护,不准人入内;有半封闭式保护,有的地方外人可进入,有的地方外人不准进入。
(2) 保护
迁地保护就是通过人工的办法,将要保护的野生物种的部分种群迁移到适当的地方,以人工管理和繁殖,使其种群不仅可以繁衍延续,而且不断扩大。(其主要方法是建立动物园、植物园与树木园或基因库。目前,饲养在世界各地动物园和其他圈养设施中的脊椎动物已超过3 000种,个体数量达5.4×105头。全世界1 500余个植物园和树木园均承担着保护植物种质资源的任务。)
(3)离体保护
离体保护是指利用现代技术,尤其是低温技术,将生物体的一部分进行长期储存,以保存物种的种质资源。
三、可持续发展——人类的必然选择
可持续发展:“在不牺牲 情况下,满足我们这代人的需要”,它追求的是 、 、社会的持久而协调的发展。
三、典型例题
例1 (2003年江苏卷)火灾常给森林带来较大危害,但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧,以对森林进行资源管理,这种人工火烧的主要目的是
A.消灭森林病虫害 B.刺激树木种子萌发
C.加速生态系统的分解过程 D.提高森林的蓄水能力
解析 这是因为寒带地区分解者较少,分解森林中的残枝落叶等有机物的数量非常有限,同时,残枝落叶等有机物所积累给害虫提供了藏身之处,进行有限度的人工火烧不仅加速生态系统的分解过程而且可以减少虫害的发生,对森林有很好的保护作用。
答案 C
例2(2001年上海卷)下列关于自然保护和可持续发展的说法不正确的是
A.禁止对自然资源的开发是可持续发展的必然要求
B.野生生物的保护不仅要保护所有的野生动物,还要保护所有的野生植物
C.自然保护要立法执法和宣传教育并举
D.建立自然保护区是自然保护的好方法
解析 造成环境污染和破坏的主要原因是工业和城市建设的布局不合理;自然资源的利用不合理。因此,保护环境,一方面要防止环境污染,一方面要对森林、草原和野生动植物等自然资源进行保护。对自然资源要合理利用;对于珍贵稀有的动植物资源,对代表不同自然地带的自然环境和生态系统,建立许多自然保护区,加以保护。建立自然保护区是进行自然保护的有效手段,但不是唯一的手段。在生产活动及日常生活中,要注意保护自然环境和资源,注意维持自然界的生态平衡。强调环境保护,并不意味着禁止开发和利用,而是反对无计划地开发和利用。实施可持续发展战略也是我国的唯一选择。
答案 A、B。
例3 (2003年江苏卷)火灾常给森林带来较大危害,但是某些国家有时对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧,以对森林进行资源管理,这种人工火烧的主要目的是
A.消灭森林病虫害 B.刺激树木种子萌发
C.加速生态系统的分解过程 D.提高森林的蓄水能力
解析 这是因为寒带地区分解者较少,分解森林中的残枝落叶等有机物的数量非常有限,同时,残枝落叶等有机物所积累给害虫提供了藏身之处,进行有限度的人工火烧不仅加速生态系统的分解过程而且可以减少虫害的发生,对森林有很好的保护作用。
答案 C
例4 据政府间气候变化专家研究得知:① 在过去的100年中, 全球气温上升了0.56℃;② 未来100年中全球气温可能会上升1.4℃-5.8℃。导致全球气温持续升高的主要原因是人类对于自然资源的不合理开发和利用(如矿石燃料的大量消耗;植被、森林、湿地的人为破坏;农业生产的不合理耕种方式),从而导致了大气中温室气体(如二氧化碳、甲烷等)的增加。根据上述内容回答下列问题:
⑴ 降低大气中二氧化碳的含量,植树造林是比较好的措施,因为植物在光合作用时可大量地吸收二氧化碳,释放出氧气,这些二氧化碳在细胞内的哪个部位被合成了有机物? ( )
A 线粒体 B 叶绿体 C 中心体 D 高尔基体
⑵ 全球变暖为蚊子、苍蝇和病原微生物等提供了最佳的滋生繁衍条件,从而可以导致某些疾病的大流行。下列哪种疾病不会因此而流行?( )
A 疟疾 B 登革热 C 心脏病 D流行性脑炎
⑶ 为减少因汽车燃料燃烧时所产生的二氧化碳气体排放,可大力开发下列哪种燃料汽车 ( )
A 氢氧燃料电池汽车 B 太阳能汽车 C 甲醇汽车 D 天然气汽车
解析:这是一道生物、化学和物理之间的跨学科综合试题,试题设问比较简单,第⑴问考查了高中生物学中植物的光合作用;第⑵问则考查了初中生物学中的传染病知识,因为“心脏病”是指心脏器官的功能性病变,其原因不是由细菌和病毒引起的,所以“心脏病”不是传染病,不具备传染性;第⑶问考查了物理学中“能源”和化学中燃料燃烧的化学反应,甲醇的化学式为CH3OH,是含碳燃料, 在燃烧的过程中产生温室气体二氧化碳,天然气的主要成分为甲烷、一氧化碳等含炭燃料,因此燃烧后的主要产物也是二氧化碳;而氢燃料和太阳能则为绿色能源。所以上述三道试题的答案分别为B;C;AB。
例5 机动车尾气(含有烃类、NO、CO2、CO、SO2等物质)是城市大气污染的主要污染源之一,对汽车尾气的治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转换器”(用Pt、Pd合金作催化剂),使NO和CO反应生成可参与生态环境循环的气体,并促使烃类燃烧及SO2的转化。请据此回答下列问题:
⑴ 机动车尾气可导致的环境污染有( )
温室效应 ② 臭氧层损耗 ③ 酸雨 ④ 光化学烟雾 ⑤ 白色污染
A ①② B ①②③ C ①②③④ D ①②③④⑤
⑵ 写出NO和CO反应的化学方程式 ____________________________________。
⑶ “催化转换器”在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是 _____________________________。
解析:CO2是主要的温室效应气体;烃类、NO等是破坏臭氧层的主要气体; 所有的酸性气体都可以导致酸雨的形成;大量的烃类、NO和CO在环境条件适宜;阳光照射下可以产生以臭氧为主的光化学烟雾;而“白色污染”是指不可降解塑料的污染,所以第⑴小题的答案为D。NO和CO在催化剂的作用下发生氧化还原反应,生成可参加生态循环的气体,所 以第⑵问的答案为:2NO+2CO =2CO2+N2。
酸雨的形成与大气中含有的酸性气体有关,机动车尾气中已经含有了CO2和SO2等酸性气体,而“催化转换器”的存在又使CO转化为酸性气体CO2,使SO2转化为酸性更强的S03,所以说“催化转换器”在一定程度上提高了空气的酸度。 因此第⑶小题的答案是“产生了较多的CO2以及SO2转化为酸性更强的SO3”。
例6.造成野生动、植物濒危和灭绝的主要原因是
A.自然选择
B.物种退化
C.人类对野生动植物资源的开发和利用
D.人类对野生动、植物的过度狩猎或采伐,对栖息地环境的污染和改变
【解析】 森林生态系统和草原生态系统是许多野生动植物赖以生存和发展的主要栖息地。每一种生物的生存都需要一定的生存空间和食物。当人为因素改变了生物生存环境,如森林被毁、草原缩小、环境污染等,许多生物就很难生存下来,从而造成了许多野生动、植物的灭绝,更何况是对野生动、植物的过度狩猎或采伐了。我们强调对野生动植物资源要加强保护,并不意味着禁止开发和利用,而是反对无计划地开发和利用。例如,保护森林资源并不是完全禁止采伐树木,相反地,有计划地进行合理的砍伐还有利于森林生态系统的更新。
【答案】 D第一节 人类活动对环境的影响
海洋生态系统依水深的程度可分为沿岸区与
远洋区。远洋区通常指远离岸边,深度超过200
公尺以上整个海域(如下图)。试问生活在远洋区
海面上的主要生产者是( )。
A.大型水生植物 B.海带
C.硝化细菌等 D.绿藻等藻类
2.很多沙漠植物的种子都包有一层抑制剂,只有雨水把抑制剂冲掉后才能发芽,接着便在短暂的雨季迅速完成发芽、生长、开花、结果等整个生活周期。这个实例主要说明了( )
A.水是生命活动的必要条件 B.生物对水供给状况形成的适应性
C.水是限制生物分布的主要因素 D.水在地面分布不均匀
3.自然群落的两种有直接营养关系的生物,它们的种群密度相互呈负相关波动,从而保持相对的稳定。这两种生物间的关系最可能是 ( )
A.寄生 B.竞争 C.共生 D.捕食
4.生活在一个生物群落中的两个种群(a、b)的数量变化如图所示,下列判断正确的是( )
A.a种群与b种群为捕食关系,a种群依赖于b种群
B a种群与b种群为竞争关系,竞争程度由强到弱
C.a种群为S型增长,其增长受本身密度制约
D b种群为J型增长,始终受到a种群的制约
5.利用人工合成的性引诱剂,能使害虫的种群密度明显降低,其原理是它能 ( )
A.破坏害虫种群正常的性别比例 B.抑制害虫生殖器官的发育和配子的形成
C.杀死幼小害虫个体 D.诱杀害虫的雌性个体,减少排卵
6.下列表示寄生的能量流动模型是 ( )
7.大象是植食性动物,有一种蜣螂则专以象粪为食。设一头大象在某段时间内所同化的能量为107KJ,则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为 ( )
A 几乎为0 B 106KJ C 2х106KJ D 3х106KJ
8.生态系统中的能量流动和物质循环的共同特点是 ( )
A.都循环流动 B.都通过食物链流动 C.都逐级递减 D.都单向流动
9.下列关于人口数量动态的描述中,错误的是( )
A.决定人口数量变化的因素,是出生率、死亡率和迁移率
B.年龄组成是预测未来人口动态的主要依据
C.人口数量问题既有其生理基础,又有其社会制约因素
D.不同人口种群出生率的差异主要是生殖年龄与个体数
10.下图表示某种鱼迁入一生态系统后,种群数量增长率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是( )
A.在t0~t2时间内,种群数量呈“J”型增长
B.若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量为N/2
C.捕获该鱼的最佳时期为t2时
D.在t1~t2时,该鱼的种群数量呈下降趋势
11.以虫治虫是生态农业的重要内容,下图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内,如果甲的种群数量增加,其可能引起的后果是( )
A.乙和丁的种群数量都增加 B.乙和丁的种群数量都减少
C.乙和丙的种群数量都减少 D.乙和丙的种群数量都增加
12.人们常用金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系    (  )
A.能量和营养级 B.个体大小和营养级
C.个体大小和个体数量 D.个体数量和生物类型
13.如图表示生态系统四种成分之间的关系,以下相关叙述中正确的是
A.甲和乙所包含的所有种群构成群落
B.乙1的同化量越大,流向乙2的能量就越少
C.丙不一定是原核生物
D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
14.运用标志重捕法对动物进行野外调查,下列哪一假设不符合这一方面的调查?
A.被标志的动物在种群中完全混合
B.个体被捕捉的概率相等,与标志状况、年龄和性别无关
C.被标志的动物物种有明显的群聚
D.动物在行为上不受标志物的影响,标志物不脱落
15.右图是虾、蛇、狒狒三种动物的存活曲线图。下列说法中不正确的是( )
A.甲曲线代表狒狒
B.乙曲线表示在不同的年龄阶段个体的死亡率基本相同
C.丙曲线代表的动物繁殖能力一般比狒狒低
D.哺乳动物幼体存活率高
16捕蝇草是一种原产在北美洲的森林沼泽地带的植物,其叶子不仅能捕食苍蝇等一些昆虫,有时甚至还能捕食青蛙等一些小动物。下列关于捕蝇草的叙述中,不正确的( )
A.捕蝇草既是生产者又是消费者
B.捕蝇草的同化作用类型既是自养型又是异养型
C.捕蝇草捕食苍蝇的过程中能量从高营养级流向了低营养级
D.捕蝇草的这种生活习性是对环境中缺氮的一种适应
17.下列对生态系统稳态的叙述正确的是 ( )
A.生产者、消费者和分解者数量相等
B.各营养级的生物数量越多,生态系统的自动调节能力就越大
C.生态系统中各种群出生率、死亡率和迁移率的数量不变
D.生态系统中物质循环和能量流动长时期保持动态平衡
18.1998年,国家启动了天然林保护工程,天然林与人工林比较,其最大优势是( )
A、自动调节能力强 B、调节气候能力强 C、水土保持能力强 D、涵养水源能力强
19.在一片动植物种类繁多的森林中,消费者、分解者种类和数目基本稳定,那么下列哪项描述与之不相符     ( )
A.能量流动与物质循环保持相对稳定   B.食物链和食物网保持相对稳定
C.各类生物所含的能量值变化较小   D.各种群年龄组成维持增长型
20.农田中存在水稻、螟虫、青蛙三种生物,其生物量的变化如下图,下列表述中,不正确的是( )
A.甲是水稻,乙是螟虫,丙是青蛙
B.从第一年到第五年,生态系统处于相对稳定状态
C.第六年,由于大量捕捉青蛙,三种生物数量都发生了剧烈的变化
D.假如第七年适量喷洒农药,将使水稻产量增加,但容易形成抗药性强的螟虫种群
21.(16分)小张、小王、小李3位同学设计并实施了一个旨在探究化肥与池塘富营养化相关的实验。他们从池塘采集水样,过滤出水中的绿藻,用清水冲洗后,将绿藻分为3等份,再分别放入甲、乙、丙3只加入清水的烧杯中,另向乙中加入少许尿素、向丙中加入少许过磷酸钙。将三只烧杯同时置于向光处培养,室温约20 ℃。3天后,发现甲中绿藻未增多,乙中也没有明显增多,丙中绿藻大量增加,水样变成浓绿色且液面有浑浊样。据此回答问题:
(1)在实验过程中,将从池塘中采集的绿藻用清水冲洗的目的是_____________________。
(2)3位同学根据实验结果的推测如下:
A.小张认为实验结果充分证明过磷酸钙就是池塘富营养化的原因
B.小李认为实验结果充分证明尿素与池塘富营养化无关
C.小王认为实验结果不能证明尿素与池塘富营养化无关
D.你认为谁的推测更有道理?_______你的推测是__________________________________
______________________________________________________________________。
(3)就你以上的推测,设计一个实验,证明池塘富营养化的原因。
实验步骤:__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
实验现象: 。
实验结论:____________________________________________________________________。
1.D 提示:水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻多分布于海水的浅层及远洋区的海面上。
2.B 3.D4.C 5.A 7.A 8.B 9.D 10.B 11.D 12.A 13.C 14.C 15.C 16.C 17.D 18.A 19.D 20.C
21.(共13分)(1)将绿藻表面的池水洗去,防止池水中N、P对实验的影响 (2分)
(2)小王(1分) 池水的富营养化与N、P都有关,其中P是池水的富营养化的决定性因素(2分)
(3)实验步骤:将清洗过的绿藻均分为四份,置于A、B、C、D四只加入等量蒸馏水的烧杯中,向A中加入少许尿素,向B中加入少许过磷酸钙,向C中加入少许尿素和过磷酸钙,将四只烧杯置于相同适宜条件下培养,观察烧杯中绿藻生长情况。(2分)
实验现象:烧杯中水样的浓绿程度依次是C>B>A>D(2分)
实验结论:池水的富营养化与N、P都有关,其中P在池水的富营养化中发挥主要作用(2分)
(4)池水中过滤出的绿藻中含有固氮微生物,通过生物固氮获得氮肥(1分)
(5)减少含N、P废物,特别是含P废物的排放(1分)
A B
A B
A B
C
A
B
A B
A B
A B C D
1t0 t1 t2 t3 时间
种群数量增长率第二节 环境保护与可持续发展
一、选择题
1.青蒿和奎宁的药用价值是( )
A.活血 B.化瘀 C.止痛 D.治疗疟疾
2.水稻草丛矮缩病是一种危害水稻生长发育的( )
A.病毒性疾病 B.细菌性疾病
C.基因性疾病 D.染色体变异病
3.我国特产的目前处于绝灭边缘的水生哺乳动物和栖息在淡水中的爬行动物分别是( )
A.鲸、儒艮 B.白鳍豚、扬子鳄
C.猫熊、扬子鳄 D.猫熊、白鳍豚
4.造成野生动植物濒危和灭绝的主要原因是( )
A.自然选择 B.物种退化
C.人类对野生动植物资源的开发和利用
D.人类对野生动植物的过度狩猎或采伐,对栖息地环境的污染和改变
5.国内外经验证明,一个较大的国家或地区,生态环境要比较优越,其森林覆盖率应达到( )
A.10%以上 B.12.7%以上
C.21%以上 D.30%以上
6.有“植物界的熊猫”和“鸽子树”之称的中国特有珍稀植物是( )
A.银杏、银杉 B.银杉、珙桐
C.银杏、珙桐 D.水松、珙桐
7.下列各项中,不属于我国特有的珍贵动物的是( )
A.猫熊 B.金丝猴 C.扬子鳄 D.大象
8.“两个黄鹏鸣翠柳,一行白鹭上青天”这句诗体现了野生生物资源的( )
A.研究价值 B.药用价值
C.美学价值 D.经济价值
9.我国古老、特有的爬行类物种是( )
A.大熊猫 B.金丝猴 C.白鳍豚 D.扬子鳄
10.我国多数野生生物濒危或灭绝的主要原因是( )
A.生存环境的改变和破坏 B.掠夺式的开发和利用
C.环境污染 D.外来物种的入侵
11.在生物净化作用中起重要作用的是( )
A.绿色植物和动物 B.动物和微生物
C.绿色植物和微生物 D.高等动物和病毒
12.据调查,闹市区空气里的细菌比绿化区的高7倍以上,这是因为某些植物能( )
A.吸收有毒气体 B.分泌抗生素
C.蒸发水分 D.制造氧气
13.吸收二氧化硫能力较强的植物是( )
A.柳杉 B.地衣 C.蕨类 D.雪松
14.不能被微生物分解的有机污染物是( )
A.人畜粪尿、农药 B.纤维素、农药
C.人畜粪尿、蛋白质 D.塑料、尼龙
15.下列有关AA级绿色食品的叙述中,不正确的是( )
A.不允许使用任何有机化学合成物质
B.允许限量使用限定的有机化学合成物质
C.农田的水质必须符合绿色食品生态环境标准
D.包装时不能对食品造成污染
二、简答题
16.事例一:我国某海岛的天然林覆盖率在1965年为25.7%,1964年为18.7%,1981年仅为8.53%,并且因遮蔽地面程度大大降低,从而导致了坡垒等珍稀树种濒临灭绝,裸实等珍贵药用植物已经绝迹。
事例二:我国西北某县野生甘草的面积1967年为4万多公顷,30年后已有一半被挖尽,我国的野马已经绝迹,野骆驼等野生动物也濒临灭绝。
事例三:一种原产日本的林业害虫,于20世纪80年代侵入我国华东沿海地区,并且由于缺少天敌而迅速蔓延开来。据1990年统计,这种害虫使该地区13万多公顷的马尾松林受到危害。
(1)事例一说明造成这两种野生生物濒危或灭绝的主要原因是 。
(2)事例二说明造成这些野生生物资源明显减少或绝迹的原因是生态环境的
和 开发利用。
(3)事例三说明:由于 入侵或引种到 的地区,使得这些地区原有物种受到威胁。
17.防治环境污染的措施很多,其中与生物科学密切相关的有 来消除环境污染和 等。
18.生物净化是指生物通过 、 和 作用,使生态环境中 和 的过程。
19.绿色食品标志由上方的 。下方的 和中心 的组成,象征 。整个标志为 ,寓意为 。
20.科学家将几种有代表性的土壤混合均匀,等量地分装在两个相同容积的容器里,进行了如下对比实验,分析回答:
(1)A组敌麦隆只分解10%的原因是 ;B组敌麦隆分解50%的原因是 。(2)实验结论是 。
组别 灭菌处理 喷施等量药物 温箱中培养 检测敌麦隆分解情况
A 高压灭菌 敌麦隆(除草剂) 六周 分解10%
B(对照) 不灭菌 敌麦隆(除草剂) 六周 分解50%
参考答案
1.D 2.A 3.B 4.D 5.D 6.B 7.D 8.C 9.D 10.A 11.C 12.B 13.A 14.D 15.B
16.(1)生态环境改变和破坏 (2)滥捕乱猎和滥采乱伐 掠夺式 (3)外来物种 缺少天敌
17.利用生物净化 发展绿色食品
18.吸收 分解 转化 污染物的浓度 毒性降低或消失
19.太阳 叶片 蓓蕾 和谐生态系统 正圆形保护
20(1)高压灭菌使土壤中微生物死亡,土壤分解“敌麦隆”能力降低 未经高压灭菌处理的土壤中含有许多微生物,分解“敌麦隆”能力大大提高了 (2)土壤中的微生物具有分解“敌麦隆”的作用。第一节 人类活动对环境的影响
一、教学目标
1.描述我国的人口现状与前景。
2.探讨人口增长对生态环境的影响。
3.关注我国人口增长过快带来的问题。
4.运用资料搜集与分析的方法,了解人口增长过快给当地生态环境带来的影响。
二、教学重点和难点
探讨人口增长对生态环境的影响。
三、教学设想
教师可先复习“种群数量的变化”一节中种群数量增长的两种方式,进而提出:人口增长是接近哪一种增长方式呢?为什么?教师总结,如果一种生物没有了天敌,而食物供应又比较充足,它就会过度繁殖,数量呈几何级数增长。数百年来,人口的增长就是这样的情景。
在进行人口增长对生态环境的影响的教学时,教师应指出,人类经常忘记自己是生态系统中的一员,而不是大自然的主宰。然而,随着人类的种群数量增加和“改造自然”的能力不断增长,对生态系统的影响远远超越了任何其他动物。
四、教学过程:
教材中列举了“人口增长和开垦土地之间的关系”,并用图6-2来表示这种关系。在教学中,不仅要让学生认识到人口增长与土地需求之间的关系,更要引导学生掌握用概念图来逻辑推理某一论点的方法。这种方法能比较清晰地表示出事件或概念之间的因果关系(或其他逻辑关系),往往能起到较好的效果。
学生讨论教材中图6-2后,结合“资料搜集与分析”──人口增长过快给当地的生态环境带来哪些影响,选取实例,让学生尝试运用概念图阐释自己的观点。教师要提示学生注意:(1)在搜集资料前要拟定主题(或感兴趣的问题),主题的确定应该具体,以小见大;(2)从揭示人口增长(因)对生态环境带来的影响(果),分析因果间的逻辑关系,而不仅仅停留在一般性的描述上;(3)尽可能探求表面上未直接关联的事物之间存在着的关系,例如,人口增长与农药使用之间的关系;(4)根据实际情况,充分拓展思维,提出解决问题的方案或对策。
(二)资料分析
提示:1.我国人口急剧增长的主要原因是:生育率较高和逐渐下降的死亡率,形成了巨大的“落差”,从而使人口增长加快;人口基数过大也是原因之一。
2.人是生物界中的一员,所以,生物种群消长规律有适用于人口增长情况的一面。但是,人不同于一般的生物:人具有特别发达和善于思维的大脑;具有制造工具和能动地调控人口增长以及能动地改造和保护自然的本领,等等。所以,生物种群的消长规律不完全适用于人口增长的情况。
(三)资料搜集与分析
提示:(1)如果学生生活在农村,还可以到本乡镇和本县的计划生育、农业、环保、档案等部门进行采访和调查。如果学生生活在城市,还可以通过本市的城市规划部门或通过互联网等进行采访和调查。这些途径都可以快捷地获取可靠的信息。
(2)有关人际交往的基本礼仪主要包括:咨询时要说“您好”、“请”、“对不起”等礼貌用语;要先请长辈坐下,自己再坐下;要细心倾听、认真记录、对方说话时不要随便插话,有不清楚的问题应以虚心的态度请教;咨询后应说“谢谢”、“再见”等礼貌用语。
(3)如果资料繁杂,可以先对资料进行归纳整理和科学分类。如果有些资料相互矛盾,则应仔细分析它们的来源是否可靠、记录是否准确,必要时需要进行核对甚至重新收集这些资料。
(4)应选取那些最具代表性、最能说明问题的数据进行分析并制成图或表格。图具有一目了然的直观效果,有三种形式:圆饼图适用于体现各相关数据在一个总数据中各自所占的比例;直方图适用于对各相关数据的大小进行比较;曲线图适用于体现某一情况在变化过程中,相关数据依次的动态变化情况。表格则便于了解相关的具体数据。
(5)可以先进行分工,然后各自进行相关资料的搜集和整理。分工后,应当先检查是否有遗漏或重复的项目,再进行资料的搜集、整理和分析。
(四)想像空间
提示:将会因学生过多和教师、教室以及教学设备等过少而明显影响学生的学习效果,还会因学生过多而使教室内空气流通不好、光线不足和过于拥挤等,影响学生的身体健康和心理健康。
人口增长对生态环境的压力
(1)对土地资源的压力
土地是人类赖以生存的物质基础,在人类生存所需的食物来源中,耕地上的农作物占88%,草原和牧区占10%,海洋占2%。 随着海洋的开发利用, 海洋为人类提供的食物能量将会增加。 目前, 全球适于人类耕种的土地约1.37×109 hm2, 人均约0.26 hm2。 但由于非农用地增加、土地荒漠化、水土流失、土壤污染等原因,促使人口增加与土地资源减少之间的矛盾越来越尖锐,人口增加对土地的压力越来越大。据联合国粮农组织研究,目前全球大约有5亿人口处于超土地承载力的状态下。人口过载对生态环境,特别是农业生态环境的威胁巨大。
(2)对水资源的压力
虽然水是可再生资源,但也有一定的限度。对某一区域,水循环的自然过程限制了该区域的用水量,这就意味着人均用水量是一定的。如果人口增加,用水量就会相应增加,同时污水也相应增加,而人均水资源减少。如果要维持生活水准,则需要开采更多的水资源, 造成水资源缺乏日益严重, 甚至导致水荒。 人均年可用水量1 000~2 000 m3的国家被列为水资源紧张国家,全球现有100多个国家缺水,其中有40多个国家严重缺水,十几个国家发生水荒。
(3)对能源的压力
能源为人类生产生活所必需。随着人口增加和经济发展,人类对能源的需求量越来越大。(4)对森林资源的压力
人口增加,人类需求也不断增加,为了满足衣食住行的要求,人们违背自然规律的制约,不断进行掠夺性开发,比如毁林造田、毁林建房、采伐木材等,使得越来越多的森林受到破坏。森林的大肆砍伐,破坏了生态平衡,引起水土流失、土地荒漠化、生物多样性减少等一系列问题。
(5)环境污染加剧
人口增加和经济发展,使污染物的总量增大。大量工农业废弃物和生活垃圾排放到环境中,影响了环境的纳污量以及对有毒、有害物质的降解能力,加剧了环境污染,从而进一步影响到人类的健康。
五、教后感:在教学中,不仅要让学生认识到人口增长与土地需求之间的关系,更要引导学生掌握用概念图来逻辑推理某一论点的方法。这种方法能比较清晰地表示出事件或概念之间的因果关系(或其他逻辑关系),往往能起到较好的效果。第3节 生态系统的稳定性
【知识网络】
一、生态系统的功能:能量流动和物质循环
(一)能量流动
1.起点:从生产者固定太阳能开始。
2.数量:生产者所固定的全部太阳能是流经生态系统的总能量。
3.渠道:食物链和食物网。
4.能量流动特点:单向、逐级递减
5.能量传递效率(约10-20% )的表示方法:
能量金字塔,如右图所示:图中ABC代表从低到高不同营养级,各自的体积代表所具有的能量,体积比代表能量传递效率(如:VA/VB或VC/VB)
6.研究能量流动的目的:调整生态系统中能量流动的方向,使能量更多地流向对人类有益的部分,从而提高生态中能量的利用率。
(二)物质循环
1.概念:组成生物体的C、H、O、N等基本元素在生态系统内的生物群落和无机环境之间所形成的反复的循环运动。地球上最大的生态系统是生物圈,所以物质循环带有全球性,称为生物地球化学循环。
2.特点:全球性、循环性、生化性
3.物质循环(以碳循环为例)
特点:以光合作用为主、化能合成作用为辅合成有机物构成全球的基础生产;在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物的形式进行循环; CO2是最重要的温室气体,不同的生态系统固定CO2的速率差别很大;大气中CO2的浓度有日变化和年变化的特征。具体情况如下图所示:
(三)能量流动与物质循环的关系 
物质作为能量的载体,使能量随着物质循环而进行;能量作为动力,使物质能够不断在生物群落与无机环境之间循环往复。二者互为因果、相辅相成,具有不可分割的联系。通过能量流动和物质循环使生态系统的各成分紧密联系在一起,形成一个统一的整体。
二、生态系统的稳定性
(一)概念: 生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能的相对稳定的能力。
1.抵抗力稳定性
(1)概念: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。
(2)原因:生态系统内部具有一定的自动调节动力。
(3)特点:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力越小,抵抗力稳定性越低。反之则越高。不同生态系统的自动调节能力不同,抵抗力性稳定性也不同。
2.恢复力稳定性
(1)概念:生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。
(2)特点:生态系统的成分越单纯,营养结构越简单,自动调节能力越小,恢复力稳定性越高。反之则越低。不同生态系统的自动调节能力不同,恢复力性稳定性也不同。
3.抵抗力和恢复力之间存在着的关系:相反(如下图所示)
4.提高生态系统的稳定性
适当提高生态系统营养结构的复杂程度(如增加种群数量),提高生态系统的自动调节能力,有助于提高生态系统的的抵抗力性。
【考点透视】
一、考纲指要
1.理解生态系统能量流动的过程、特点和意义;掌握能量流动规律。
2.掌握物质循环的特点;重点掌握碳循环的特点及其与光合作用、细胞呼吸、等知识的关系。
3.理解物质循环与能量流动的关系及利用
4.理解生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的实质及其原因,合理利用生态学原理为工农业生产和建立和谐社会提供帮助。
二、命题落点
1.能量流动的过程、特点和意义,尤其是能量传递效率的相关计算及应用
2.物质循环的意义,碳循环的特点
3.生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的实质及其原因、利用。
【典例精析】
例1:根据生态学原理,要使能量流经食物链的总耗量最少,人们应采取下列哪一种食物结构 ( )
A.以禽类、蛋类为主 B.以淡水养殖的鱼虾为主
C.以谷物和植物蛋白为主 D.以猪肉等家畜的肉类为主
解析:在能量流动过程中,食物链越短、营养级越少,损失的能量越少,传递给人的能量越多,其中直接利用生产者的物质(谷物、植物蛋白)是得到能量最多的食物结构。
答案:C。
例2: 在草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰这条食物链,设流经这条食物链的总能量为100%,按最高传递率计算,蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别为 ( )
A.20%和2% B.0.8%和0.032% C.4%和0.8% D.0.4%和0.016%
解析:在生态系统中,能量最高传递效率为20%,按此计算,蟾蜍为第四营养级,其所得能量为20%*20%*20%*100%=0.8%; 猫头鹰为第六营养级,其所得能量为20%*20%*20%*20%*20%*100%=0.032%。
答案:B。
例3:自然界中,动植物的有机物被苍蝇舔食,而植物中的捕蝇草也能捕到苍蝇,即苍蝇→捕蝇草。这一事实说明 (  )
①捕蝇草只能是异养型生物
②捕蝇草既属自养型,也可属异养型生物
③绿色植物在自然界的食物链中,只有一个营养级
④有些植物在自然界的食物链中,不只有一个营养级
⑤食虫植物的原产地生长环境中往往严重缺乏氮元素,其根系不发达,甚至退化,叶肉虽有叶绿体,但制造的养料不足,必须捕捉小虫以摄取有机物
A.①③⑤ B.②④⑤ C.③④⑤ D.②③④
解析:在生态系统中,生物属于哪一种成分或哪一营养级,与其营养物质的来源密切相关,不可死记硬背,要根据具体情况来分析。本题中,捕蝇草能捕到苍蝇,即苍蝇→捕蝇草的事实说明,某些植物在特定环境中也是可以作为消费者的,即营养级发生了改变。捕蝇草能捕捉苍蝇的目的是为了补充体内氮元素的不足,是一种适应现象。
答案:B。
例4:与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是 ( )
A.线粒体和染色体   B.叶绿体和线粒体 
C.叶绿体和核糖体   D.线粒体和内质网
解析:自然界的碳循环中,通过光合作用使大气中的碳素(二氧化碳)进入生态系统,光合作用与叶绿体密切相关的;而通过生物的有氧呼吸使生物中的碳素(有机物中的碳)回到自然界中,线粒体是有氧呼吸的主要的细胞器,因此与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是叶绿体和线粒体。
答案:B。
例5:下图是生态系统中碳循环的简明示意图,请根据图回答下列问题:
(1)A过程是 的 作用,具体包括 和 两种类型。
(2)图中缺少的一个重要箭头是 。
(3)与A过程本质相同的有 过程(用图中字母代号填写)。
(4)碳在无机环境中以 形式存在,而在无机环境与生物群落之间。以 形式进行循环。碳循环始终与 结合在一起进行。
(5)生态系统的四种成分是通过 和 紧密联系在一起而形成的一个统一整体的。
解析:本题要考查学生有关碳循环过程的理解程度。读图可知,本图少了一个箭头,即从大气中CO2库到绿色植物的箭头,这是大气中的CO2通过自养生物进入生物群落的途径,如果没有这一途径,碳元素就不能在无机环境与生物群落之间返复循环;图中的字母A表示分解者的呼吸作用,分解者将有机物氧化分解,释放出能量,同时产生CO2,这一过程的本质是这些生物的呼吸作用,与图中的字母B和C是相同的;而图中字母D表示的是燃烧释放CO2的过程,不属于生物的呼吸作用;本题的最后两问主要考查生态系统中物质循环和能量流动的关系的。
答案:(1)分解者/分解/有氧呼吸/无氧呼吸;(2)从大气中的CO2库到绿色植物;(3)B、C;(4)CO2或碳酸盐/CO2/能量流动;(5)物质循环/能量流动。
【常见误区】
1.误以为动物从外界所摄取的能量就是其同化的能量,其实动物摄取的能量中只有一部分被动物所同化,还有一部分存在于粪便中,未被同化。
2.误以为能量流动独立于物质循环之外,其实物质是能量的载体,能量流动离不开物质循环,二者相辅相成,不可分割。
3.误以为能量流动也是可以循环的,其实能量流动是单向的,各个营养级的能量都趋向于通过细胞呼吸以热能的形式散失到无机环境,而散失的热能不可能再被转变成生物可以利用的能量。
4.误以为物质循环指的是化合物一成不变的循环,其实是组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境间的循环运动。
5.误以为任何生态系统的稳定性是一开始就有的,其实生态系统的稳定性也是生态系统发展到一定阶段后逐步形成的,是生态系统自我发展的结果。
【基础演练】
1.生态系统中能量流动逐级递减的原因是 ( )
A.各营养级的生物因呼吸而消耗相当大的一部分能量
B.各营养级的生物中总有一部分未被下一个营养级的生物所利用
C.下一营养级的生物比上一营养级的生物少
D.A和B的叙述都正确
2.“一山不存二虎”这一谚语,用生态学观点可以理解为 ( )
A.虎所需要的生活空间大
B.虎性情孤独,不群居
C.营养级越高的生物,则得到的能量越少,个体数量也越少
D.身体强壮的虎以身体弱小的虎为食
3.某一生态系统中,已知一只鹰增重2 kg要吃l0 kg小鸟;小鸟增重0.25 kg要吃2 kg昆虫;而昆虫增重100 kg要吃1000 kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为 ( )
A.0.05% B.0.5% C.0.25% D.0.025%
4.在一个生态系统中,已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1、 N2,个体平均重量分别为M1、M2,则下列4项中正确的是 ( )
A.N1·M1>N2·M2 B.N1·M1=N2·M2
C.N1·M1<N2·M2 D.N1·M1≥N2·M2
5.某地区初级消费者和次级消费者的总能量分别为W1和W2,当下列哪种情况发生时,就可能使生态平衡遭到破 ( )
A.W1>10W2 B.W1>5W2
C.5W26.下列哪一生态系统的自动调节能力最强 ( )
A.热带雨林生态系统 B.沙漠生态系统
C.池塘生态系统 D.草原生态系统
7.与自然界碳循环无直接关系的是 ( )
A.光合作用 B.呼吸作用   C.分解作用  D.蒸腾作用
8.在生态系统的物质循环中,切断下列哪个过程,碳循环就基本停止 ( )
A.工厂等使用煤和石油 B.动物的呼吸作用  
C.植物的光合作用    D.微生物的分解作用
Pg Pn R
A 15.9 2.8 13.1
B 870.7 369.4 501.3
C 0.9 0.3 0.6
D 141.0 61.9 79.1
E 211.5 20.1 191.4
9.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级,E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能
量的总量,Pn表示生物体贮存能量(Pn=Pg-R),R表示生
物呼吸消耗的能量。分析回答:
(1)能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的?
为什么?                    。
(2)该生态系统中能量从第一营养级传递到第四营养级的效
率是多少?                  。
(3)从能量输入和输出角度看,该生态系统的总能量是否增加?为什么?      。
10.如果人的食物有1/2来自绿色植物,1/4来自小型肉食动物,1/4来自羊肉。
(1)画出其食物网简图                    。
(2)人每增加1千克体重,消耗植物约在    至    千克之间。
第四节 生态系统的功能和稳定性(参考答案)
1D;2C;3C;4A;5D;6A;7D;8C。
9.(1)B,因为B营养级含能量最多,是生产者 (2)5.7% (3)增加,因为该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和
10.(1)
(2)35 280。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.



能量金字塔
稳定性
群落结构复杂程度
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
绿色植物
草食动物
小型肉食动物