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专题五生物与环境专题要略……………………………………………（3）主干线索……………………………………………（4）要点剖析……………………………………………（11）真题体验……………………………………………（23）返回目录本专题主要包括生物与环境、人与生物圈等生态学方面的问题。生态与环境的问题是当今备受全球关注的问题，近几年高考一直把这部分内容作为命题的重点，如生态学基本概念和基本原理，涉及生态学问题的图、表的识别和分析，实验及实验设计等方面，内容较多，命题点也较多。专题要略返回目录主干线索1.生态系统组成成分返回目录主干线索返回目录主干线索A、B代表两种不同生物，C代表相同的环境条件返回目录主干线索返回目录主干线索2.生态系统的物质循环（1）碳循环的主要过程：返回目录主干线索（2）氮循环的主要过程：返回目录主干线索3.人与生物圈种间关系数量关系图特点实例互利共生两种生物在数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣；大豆与根瘤菌寄生数量关系不典型寄生生物的生存离不开寄主，寄生生物的存在对寄主有害，并且在一定程度上会影响寄主的数量蛔虫与人；噬菌体与细菌1.几种生物种间关系的比较要点剖析返回目录要点剖析返回目录续上表种间关系数量关系图特点实例竞争不同物种间生态需求越接近竞争越激烈。在两种生物生存能力不同时，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化牛与羊；水稻与稗草捕食两种生物在数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化牛与草；狼与兔要点剖析返回目录区分共生、竞争和捕食关系的图像：（1）共生图像：特点是两种生物个体数量为同步变化，二者同生共死。（2）捕食图像：特点是两种生物个体数量变化不同步，先增者先减少，为被捕食者；后增者后减少，为捕食者。被捕食者图像的最高点高于捕食者。（3）竞争图像：特点是两种生物开始时个体数量为同步变化，以后则你死我活。要点剖析返回目录2.种群数量的变化（1）种群密度的测定对于动物采用标志重捕法，其公式为：种群数量N＝（标志个体数×重捕个体数）/重捕标志数种群密度的特点：①相同的环境条件下，不同物种的种群密度不同。②不同的环境条件下，同一物种的种群密度不同。要点剖析返回目录（2）种群数量变化曲线比较“J”型曲线与“S”型曲线的比较表：项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限（理想条件）环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无无K值有K值要点剖析返回目录（3）影响种群数量变化的因素种群内部存在着一系列的种群特征，如一定的年龄组成、性别比例、自然的出生率与死亡率以及迁入和迁出等。上述各项发生变化，都将导致种群个体数量的变动。从年龄组成看，年轻个体较多时，预示着将来密度增大，而年老个体较多时，密度将会减小。从性别比例看，长期的自然选择已确定各种群的适当的性别比例，假如因某种原因造成性别比例失调，必将导致生殖上的混乱，从而引起种群个体数目的变动。如利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，就会使许多雌性个体不能完成交配，从而使害虫的种群密度明显降低。要点剖析返回目录出生率及死亡率、迁入和迁出是决定种群大小的最直接因素，任何影响出生率及死亡率、迁入和迁出的因素都会影响种群数量的变化，如气候、食物、被捕食、传染病等。值得注意的是，在现代社会，人类活动对自然界中种群数量变化的影响越来越大。3.生态系统的能量流动和物质循环（1）能量流动过程起点：从生产者固定太阳能开始。数量：生产者固定的全部太阳能是流经生态系统的总能量。渠道：沿食物链和食物网，逐级流动。要点剖析返回目录（2）能量流动特点单向流动、逐级递减（传递效率：约10%～20%）、质量提高、速率不同。严格遵守热力学第一、第二定律。（3）生态金字塔（生态锥体）：包括能量、数量和生物量金字塔几种。其中，生物量金字塔（g/m2）有时呈倒置（如一棵树上停着多只鸟）。（4）研究能量流动的意义：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。要点剖析返回目录（5）物质循环①碳循环特点：通过光合作用合成有机物构成全球的基础生产；CO2和CH4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。②氮循环（四种基本的生物化学过程：硝化、反硝化、氨化和固氮作用）特点：大气含N为3.9×1021g，是最大的氮库；固氮途径有生物固氮、高能固氮和工业固氮；氮肥排入水中易形成富营养化。要点剖析返回目录③磷循环特点：磷的主要贮存库是沉积岩；几乎没有气体成分参与循环，主要以固态进行。④汞（重金属）循环特点：通过生物富集作用导致很大危害；在细菌作用下生成甲基汞，毒性大，易溶于脂类，易被人体吸收。4.用进化的观点来理解生物圈的形成过程生物圈是由地球上的各种生物和它们的生活环境所组成的环绕地球表面的圈层。生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果，通过自然选择，地球上的生物与环境一起和谐发展进要点剖析返回目录化。如早期地球上没有氧气，所以原始生命的代谢类型是厌氧型，又由于原始生命没有复杂结构的细胞器，所以还不能制造有机物，因此又是异养型的；随着营光合自养生物的出现，使大气中积累了氧气，此时需氧型生物出现才有可能。所以地球上生物代谢类型的进化顺序是：异养厌氧型→自养厌氧型（早期进行光合作用的植物）→自养（或异养）需氧型。5.有关环境污染的几种现象（1）生物的富集作用指一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程。这些污染物一般的特点是化学性质稳定而不易要点剖析返回目录分解，在生物体内积累不易排出。因此生物的富集作用会随着食物链的延长而不断加强。（2）富营养化由于水体中氮、磷等植物必需元素含量过多，导致藻类等大量繁殖，藻类的呼吸作用及死亡藻类被分解者分解消耗大量的氧，并分解出有毒物质，致使水体处于严重的缺氧状态，引起水质恶化和鱼群死亡的现象。（3）水华在淡水湖泊中发生的富营养化现象。（4）赤潮在海洋中发生的富营养化现象。例1（2008·全国Ⅰ）某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化的趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼（丙），一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是（）真题体验返回目录A.甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群B.甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群C.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群D.丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群真题体验返回目录［解析］水池中原有的两个物种甲与乙之间符合捕食关系的曲线，其中甲先增先减，是被捕食者（藻类），乙后增后减，是捕食者（浮游动物）。当在水池中加入物种丙后，改变了原来的种间关系。其中丙专食浮游动物，当三个物种仅剩余一个物种时，乙会因为丙对它的捕食而消失，而丙也因为乙的消失而缺乏食物也消失，真题体验返回目录甲会因为失去天敌乙而在一段时间内会有所增加，因此最终水池中仅剩下种群甲。丙和乙可竞争空间和氧气等资源。例2（2007·全国Ⅰ）下列有关种群增长的S型曲线的叙述，错误的是（）A.通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型B.达到K值时种群增长率为零C.种群增长受自身密度的影响D.种群的增长速度逐步降低［答案］C真题体验返回目录［解析］该题要求具备图形分析和图文转换的能力。自然界中的种群增长曲线在开始时具有J型曲线的特点，但最终会呈S型。这反映了自然界的种群增长往往受自身密度的影响，在种群密度较低时，种群的增长速度是逐步增加的，随着种群密度的增加，种群的增长速度才逐步降低。分析图形时，往往应该关注一些关键点（如起始点、最高点、转折点），K值是图形的最高点，达到K值时种群增长率为零。由于题目中并未提供图形，所以，分析该题时，还需要有图文转换的能力。［答案］D真题体验返回目录例3（2007·全国Ⅱ）下图纵向表示海洋不同深度中鱼类的食物分布状况，曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的数量变化。下列对此图的分析，错误的是（）A.海洋中的鱼类具有垂直分层现象B.此图表明鱼类对食物的竞争状况C.此图表明海洋中鱼类的捕食状况D.此图表明海洋中鱼类的共生关系真题体验返回目录［解析］该题考查了生态学中群落分层结构及竞争、捕食、共生几个重要概念，同时也考查了对图形的分析能力。图形中显见的是海洋中的鱼类具有垂直分层现象，分层就是生态位分化的一种表现，分化的原因主要是对食物等因素的竞争，分化的结果是它们在不同层次上捕食不同的食物。可以肯定这不是一种共生的关系，共生是两种生物生活在一起，相互有利，彼此依赖，不能分开。［答案］D真题体验返回目录例4（2007·广东）下列选项中，不属于对种群数量特征描述的是（）A.我国的人口将逐渐步入老龄化阶段B.2003年，广东省人口的出生率为1.329%C.橡树种子散布能力差，常在母株附近形成集群D.由于微甘菊人侵，松树种群死亡率较高［解析］种群的概念实质上有两种情况：一是广义的种群，即是指一切可能交配并繁育后代的同种个体的集群（该物种的全部个体）。例如世界上总人口。另一种狭义的种群，即为进行交配繁育真题体验返回目录的局部集群。A、B、D中涉及的年龄结构、出生率、死亡率都属于种群数量特征。C项不属于对种群数量特征描述，而是一种种群的分布格局。集群型种群内各个体在空间上的分布极不均匀，常成群、成簇或呈斑点状密集分布，各群的大小、群间距离及群内个体的密度都不相等，是一种广泛分布格局。例5（2007·北京）根据下表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据，判断下列叙述正确的是（）［答案］C真题体验返回目录年龄（岁）甲（百万）乙（百万）≥701.917.860～692.715.450～593.821.640～496.538.430～399.739.620～2913.836.210～1917.437.60～929.738.4真题体验返回目录A.甲属于人口稳定型国家，乙属于人口衰退型国家B.甲属于人口增长型国家，乙属于人口稳定型国家C.甲属于人口增长型国家，乙属于人口衰退型国家D.甲属于人口衰退型国家，乙属于人口稳定型国家［解析］一个地区的人口研究可依据种群的特征，表中甲、乙两个国家各年龄段的人口数量统计数据，反映了该种群的年龄组成。主要有三种情况：一是增长型，出生率大于死亡率，其年龄金字塔基部宽、顶部狭窄；二是稳定型，出生率与死亡率相近，其年真题体验返回目录龄金字塔呈钟形，各部相近；三是衰退型，死亡率大于出生率，数量趋于下降，其年龄金字塔呈壶形，基部窄，中上部宽。例6（2007·广东）为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是（）①合理开发海洋，寻找新的粮食资源②控制人口增长，协调人与自然和谐发展③增加化肥和农药的使用，提高作物产量④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种A.①②③B.①②⑤C.①③④D.③④⑤［答案］B真题体验返回目录［解析］生态农业可以实现对物质和能量的多级利用，减少对资源和能源的消耗，减少污染。生态农业提倡生物防治，能减少农药污染。围湖造田是一种短期行为，早期的目的有扩大耕地面积和防治血吸虫病，后来主要是为了扩大耕地面积，增产粮食，安置不断增长的人口，在一定程度上达到了目的。但是，以长远看是不利于可持续发展的。例7（2007·广东）群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。下列关于演替的叙述，正确的是（）［答案］B真题体验返回目录A.初（原）生演替历程短、速度慢B.在正常情况下，群落演替的最终结果是生物多样性降低C.在演替早期，群落中的优势种群的基因频率发生显著变化D.在森林遭受火灾后的地段上重新形成森林，是次生演替的一个例子［解析］群落不断发展变化，按照一定的规律进行着演替。按演替发生的起始条件划分，可以分为原生演替和次生演替两类。原生演替是开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段）上的群落演替。次生演替是