13-生物与环境

第1页共24页第十章生物与环境第一节生物与环境的相互关系【知识概要】一、生态因素对生物的影响1．生态因素的概念环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素叫做生态因素。生态因素包括非生物因素和生物因素。2．非生物因素对生物的影响（1）阳光①阳光是绿色植物进行光合作用的必要条件。②光照强度影响植物的生长。③不同波长的光对植物的意义不同。波长0.4μm～0.7μm的光是绿色植物的光合作用能够吸收的光波范围，也是一般动物视觉器官所能感受的光波范围。波长0.7μm以上的红外光能够产生热量，以提高环境的温度。波长0.4μm以下的紫外光对生物具有杀伤作用，并可诱发突变和畸形。但紫外光是动物和人合成维生素D的动力。④日照时间的长短能够影响动物的繁殖活动和生活节律。（2）温度生物体的新陈代谢需要在适宜的温度范围内进行；极端温度对生物的分布有着重要影响；极端温度能够影响生物的生长和发育；生命所能忍受的温度范围：有些原生动物能够忍受－190℃的低温，有些细菌和蓝绿藻能抵抗100℃的高温，北极鱼能终年在l℃～2℃冰水中生活。温度系数（Q10定律）动物的新陈代谢（生化反应）速度，随温度上升而加快，这种温度与反应速度的关系称做温度系数，它可以用下面的公式来表示：Q10＝（V2/V1）10/（tQ10即温度系数，表示温度每增高10℃，反应速度增加的倍数。V1、V2为反应速度，t1、t2为相对温度。（3）水①水是一切生命活动和生化过程的基本物质。②水分多或少都会对生物的生长发育有明显的影响。③在一定地区，一年中的降水总量和雨季的分布，是限制陆地生物分布的主要因素。④湿度常用的三种指标。绝对湿度：在单位体积容器中，水蒸气所含的实际量。通常用g/rn3表示。相对湿度：容器中水蒸气的实际含量和同一湿度下饱和含量之比。通常用百分率来表示。饱和差：某一温度下的饱和湿度和实际的绝对湿度之差。3．生物因素对生物的影响第2页共24页（1）种内关系：同种生物的不同个体或群体之间的关系。①种内互助。②种内斗争：同种个体之间由于食物、栖所或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象。（2）种间关系：不同种生物之间的关系。①互利共生：两种生物共同生活在一起相互依赖，彼此有利。②寄生：一种生物生活于另一种生物体内或体表，并从后者获得养物及生活条件的现象。③竞争：两种生物生活在一起，相互争夺资源、空间以及其他生存条件的现象。④捕食：一种生物以另一种生物为食物的现象。二、生物对环境的适应与影响l．适应的普遍性（1）植物的根、茎、叶、花、果实和种子等器官都具有明显的适应性特征。（2）动物在形态、结构、生理和行为等方面有许多适应性特征。（3）生物在外形上具有明显的适应环境的特征：保护色：动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色。警戒色：某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹。拟态：某些生物的外表形态或色泽斑，与其他生物或非生物异常似的状态。2．适应的相对性（1）生物对环境的适应只是在一定程度上的适应。（2）环境条件的不断变化对生物的适应性也有影响。3．生物对环境的影响（1）某种生物的数量和分布等对环境中其他生物产生的影响。（2）生物的生命活动对无机环境有影响。【解题指导】例1下图为生活在同一培养缸中的两个群体M和N的种群密度变化曲线。对曲线的下列解释，正确的是AM以N为食BN以M为食CM与N无捕食关系DM和N的数量改变相同分析此题主要是考查捕食的概念。捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象，前者称为捕食者，后者称为被捕食者。由于捕食者以被捕食者为食，所以捕食者的种群密度随被捕食者的种群密度的增大而增大，随其减小而减小，呈现同步变化的趋势。由第3页共24页上图曲线分析出N为捕食者，M为被捕食者，所以正确答案应是B。例2下列现象不属于拟态的是A枯叶蝶停在树枝上模样像枯叶B某些无毒蛇也具有酷似毒蛇的鲜艳色彩和斑纹C某种昆虫的体色与树干、树叶的色彩相似D西藏野牛休息时与岩石状态相似分析此题主要考查拟态的概念。拟态是指某些动物在进化过程中形成的外表形状和色泽斑等与其他生物或非生物异常相似状态。据此判断，A、B、D均符合拟态的概念，而C是指昆虫体色像树干和树叶，是一种保护色，所以应选C。【巩固练习】1．在海洋生态环境中，在距海面超过200m深处植物难以生存，原因是A海水压力太大B温度太低C阳光不能到达D氧气不足2．蹲鱼常在12月份产卵，影响它繁殖活动的主要非生物因素是A温度高低B日照长短C盐分高低D饲料多少3．在下面的实例中，属于光谱成分效应的例子是A天竺葵在充足阳光下生长健壮B温带鸟类的生殖腺在夏季成熟C夜间活动的蛾类昆虫有趋光性D动物换毛或换羽的特性4．阳光作为生态因素，是通过多方面对生物起作用。小麦初夏扬花，而菊花秋末开放，这是受到A光能多少的影响B光照强度的影响C日照持续时间的影响D光谱成分的影响5．在温带地区，大多数植物春季发芽、生长，夏季开花，秋季成熟，冬季落叶和休眠。这种物候特征与温度的影响有关，主要是A节律性变温的影响B极端高低温度的影响C温度升降速度的影响D高低温度持续时间的影响6．月球上不存在生物，其根本原因是A月球上没有臭氧层B月球上没有氧气C月球上没有液态水D月球上没有有机物7．水因子是限制生物分布的生态因素之一。但在下列环境因素中不属于水因子范畴的是A年降水量及其季节分布B大气湿度和土壤湿度C地下水和地表水的供应D水体深度及其含氧量8．种植过密会导致作物减产，用生态学观点可以解释为A同种作物个体间存在着种内斗争B种植过密会导致害虫大量繁殖C种植过密容易造成大面积倒伏D种植过密会阻碍空气的流通9．下列实例中属于竞争的是第4页共24页A在蝌蚪密度大的池塘里，蝌蚪肠道内分泌出毒物，使幼小蝌蚪的死亡率增加B极度饥渴情况下，分娩母猪吞噬刚出生的仔猪C噬菌体侵入细菌体内进行繁殖D培养在一起的大、小两种草履虫经过一段时间后，一种死亡而另一种正常生长10．下图所表明的物种A与物种B的关系是A寄生B共生C捕食D竞争11．下列实例中属于共生的是A匿居在空螺壳中的寄居蟹与附着在螺壳上的海葵B动物与其体内的蛔虫C同一养鱼池中的青、草、鲢、鳙鱼D地衣中的真菌和藻类12．在下列实例中，不属于寄生的是A血吸虫生活在人的血液中B虱生活在人的体表C菟丝子生活在豆科植物上D绿藻生活在龟的背甲上13．水稻与稻株旁的种草，水稻同稻田里的蝗虫，水稻与其茎叶内稻瘟病菌之间的关系依次属于A共生、捕食、寄生B竞争、寄生、捕食C竞争、捕食、寄生D竞争、捕食、捕食14．下列哪种动物的体色不属于保护色？A避役（俗称变色龙）随环境改变的体色B鲤鱼背部为暗褐色，腹部为白色C眼镜蛇颈部竖立之时，现露出的眼镜状斑纹D蟒的体表所具有的暗淡相间的斑纹总和，叫做生物群落。六、生物群落的结构1．空间结构：垂直结构和水平结构。2．时间格局：昼夜相、季节相。第5页共24页七、生物群落的演替1．演替的类型（1）按发生的地方分①初级演替：在一个起初没有生命的地方开始发生的演替。②次级演替：在原来有生物群落存在，后来由于多种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替。（2）按代谢特征分①自养性演替：P／R＞l②异养性演替：P／R＜12．演替的过程（1）裸岩上发生的演替：裸岩→地衣→苔藓→草本植物→灌木→森林（2）弃耕农田上发生的演替：l年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木林【解题指导】例预测一个国家或地区未来人口数量动态变化的信息主要来于A人口密度B年龄组成C性别比例D出生率和死亡率分析一个国家或地区的人口构成一个种群，该种群的个体数量是经常变动的。人口密度、年龄组成、性别比例，都会影响人口数量的变化。但是它们都是通过影响出生率而影响人口数量的变化的。例如，在人口种群内，老人口数量较多，分布均匀，处于生育期的人也比较多，男女比例接近1︰1，此时的出生率可能较高。但由于人为或自然因素而使其死亡率增加，那么此时种群数量并不一定随出生率的增加而增大。所以种群数量的变动是出生率、死亡率综合作用的结果。因此应选D。【巩固练习】19．对种群概念的正确叙述是A不同区域中同种生物个体的总称B同一地域中同种生物个体的总称C一个湖泊中各种鱼类的总称D一个生态环境中有相互关系的动植物的总称20．在种群下列特征中，对种群个体数量变动起决定作用的因素是A种群密度B年龄组成C性别比例D出生率和死亡率21．与调节雪兔的种群的大小无关的是A以雪兔为食的猞猁的数量B雪兔随季节变换毛色C栖息地青草的生长状况D雪兔种群原来密度的大小22．种群的增长速率常用公式dN／dt＝Rn(K－N)／K来表示，公式中N是个体数量，r是瞬时禀增长率，K是容纳量或叫做负载力。据公式，群体中个体的平衡数量取决于ArBKCNDr和N23．下图是一个鼠群迁入一个新的生态系统后的生长曲线图，试分析在哪段曲线中第6页共24页食物最可能成为鼠生长速度的限制AE－FBG—HCF－GDF－H24．如果增长率r为0，以下哪种情况会出现？A种群增加，并出现激烈的食物和栖息地的竞争B种群增加，寄生和捕食的情况增加C种群会因有毒废物的积累而减少D种群接近其载荷能力25．生活在一个池塘内的藻类、水蚤、鱼虾及淤泥中的细菌和菌，在生态学上叫做A种群B生物群落C生态系统D生物圈26．以下哪一项是原生演替的例子？A藓→地衣→草本植物B地衣→草本植物→藓C地衣→藓→草本植物D草木植物→藓→地衣27．下图是一温带地区在原生（初级）演替过程中两种量值变化曲线，这两条曲线分别表示什么？AA表示草本植物的种类数量，B表示整个植被的生物量BA表示整个种群的生物量，B表示草本植物的种类数量CA表示土壤中腐殖质总量，B表示整个植被中的种类数量DA表示食肉类的种类数量，B表示食肉类的生物总量第三节生态系统【知识概要】第7页共24页一、生态系统的概念生物群落与它的无机环境相互作用而形成有机整体。二、生态系统的类型三、生物圈与人类生物圈是指地球上的全部生物和它们的无机环境的总和。在空间位置上包括大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。整个生物圈在结构和功能上是一个整体，它是地球上最大的生态系统。人类是生物圈中的成员，人类对自然环境的破坏威胁着生物圈的稳定和繁荣。1971年联合国教科文组织制定了“人与生物圈”的研究计划。我国是“人与生物圈”组织的理事国，在研究和保护生物圈方面做了大量工作。四、生态系统的成分1．非生物的物质和能量：阳光、热能、空气、水分和无机盐等。2．生产者3．消费者（1）初级消费者：直接以绿色植物为食的植食性动物。（2）次级消费者：以植食性动物为食的肉食性动物。（3）三级消费者：以次级消费者为食的肉食性动物。4．分解者：细菌和真菌。五、生态系统的营养结构1．食物链在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。2．营养级生物链中的生产者是第一营养级，初级消费者是第二营养级，次级消费者是第三营养级或更高营养级。3．食物网在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系叫做食物网。生态系统的营养关系结构愈复杂，生态系统愈稳定。六、生态环境的能量流动1．能量流动的过程第8页共24页2．能量流动的方向生态系统的能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面各营养级，既不能够逆向流动，也不能够循环流动。3．能量流动的效率能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10％～20％。4．能量金字塔单位时间内各营养级的能量值绘成的能量锥体呈金字塔形，叫做能量金字塔。在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量越多。5．研究能量流动的意义合理地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有益的部分。七、生态系统中的物质循环1．物质循环的概念生态系统中的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等化学元素，在生态系统的生物群落与无机环境之间所形成的反复的循环运动。主要有碳循环、水循环、氮循环。2．物质循环和能量流动的关系两者同时进行相互依存、不可分割。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。【解题