1、第9章 人与生物圈 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 第9章 人与生物圈基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一、生物圈的稳态1生物圈的概念、形成和范围水圈2稳态的含义及原因(1)含义：生物圈的_能够长期维持相对稳定状态的现象。(2)原因能量方面：_是生物圈赖以存在的能量基础。物质方面：_、水圈、岩石圈为生物生存提供了各种必需的物质。调节方面：具有多层次的_。结构与功能太阳能大气圈自我调节能力二、全球性环境问题1原因(1)人类向生物圈索取资源的数量和速度急剧增加。(2)人类向环境中排放的废物远远超过了生物圈的自动净化能力。2表现：土地沙漠化、森林植被遭到破坏、_锐减、全球气温上升、
2、臭氧层损耗、酸雨等。生物多样性3实例酸雨(1)主要原因：大气中存在过多的_。(2)主要来源：_的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。(3)危害使水体酸化，从而使鱼类的生殖和发育受到严重影响。直接伤害植物的芽和叶，影响植物的生长。腐蚀建筑物和金属材料。SO2化石燃料(4)硫循环三、生物圈的稳态和人类社会的可持续发展1生物圈的稳态是社会和经济的基础。2维持生物圈稳态的措施(1)能源方面：节约能源、实现能源的清洁生产、开发新的能源。(2)物质生产方面：实行“原料产品原料产品”的生产模式，实现物质的_。(3)对待野生生物资源方面：合理利用，加强保护。循环利用四、生物多样性1含义：由地球上所有的植物、动物
3、和微生物，它们所拥有的_以及各种各样的_共同构成。思考感悟 生物多种性就是生物种类的多样性吗？【提示】不是。全部基因生态系统2内容_多样性物种多样性_多样性保护的三个层次基因物种生态系统遗传生态系统3价值(1)直接使用价值药用价值：如五灵脂等。工业原料：如芦苇、霍霍巴等。_价值：提供必要的基因等。美学价值：陶冶情操、美化生活。(2)间接使用价值：是指生物多样性具有重要的_功能_使用价值科研生态潜在五、我国生物多样性概况1特点：物种丰富：最丰富的国家之一；特有的和古老的物种多：如大熊猫、白鳍豚等；经济物种丰富；生态系统多样。2面临威胁(1)表现：物种多样性面临威胁；遗传多样性面临威胁；生态系统多
4、样性面临威胁。(2)原因：_的改变和破坏(主要原因)；掠夺式的开发利用；环境污染；外来物种的入侵或引种到缺少天敌的地区。生存环境六、保护措施1就地保护(1)概念：把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。(2)对象：主要包括有代表性的_和珍稀濒危动植物的天然集中区。(3)措施：主要是_。(4)意义：是保护生物多样性最为有效的措施。自然生态系统建立自然保护区2迁地保护(1)概念：把因为生存条件不复存在、物种数量极少或难以找到配偶等原因，生存和繁殖受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。(2)意义：是就地保护的补充。3
5、加强教育和法制管理，以提高每一位公民的保护的自觉性。高频考点突破 生物圈的稳态及维持 1生物圈(1)构成岩石圈：上部土壤层水圈：全部大气圈：底部生物生存的环境生物圈(2)生物圈的内涵生物圈是由生物与非生物环境组成的具有一定结构和功能的统一整体，是高度复杂而有序的系统，而不是松散无序的集合体。2生物圈的形成(1)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。地球的气候变化和地壳变迁对生物的生存和进化有着巨大的影响，自然选择决定了生物与环境的和谐统一。如图：(2)伴随着生物圈的形成，生物进化趋势主要体现在：厌氧型生物需氧型生物异养型生物自养型生物水生生物陆生生物3生物圈稳态的维持机制(1)
6、源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力能量基础太阳能 光合作用绿色植物化学能推动生命活动的进行(2)物质上是一个自给自足的生态系统物质基础(3)多层次的自我调节能力生态系统的稳定性【名师点拨】生物圈的稳态是一种相对稳定状态，不是绝对不变的。生物圈中生物间复杂的营养关系是生物圈稳态得以维持的根本原因。即时应用(随学随练，轻松夺冠)1下列关于生物圈稳态的说法错误的是()A生物圈的结构和功能能够长期维持相对稳定的状态B太阳能是维持生物圈运转的动力C生物圈的物质循环是通过生产者和分解者来实现的D生物圈维持稳态的能力是有限度的解析：选C。生物圈是最大的生态系统，其自动调节能力最强，结构和功能能够维持
7、相对的稳定，但是如果人类活动对生物圈的影响超过其维持稳定的能力时，就会对生物圈的稳态构成威胁(即维持稳态的能力是有限度的)。从生态系统能量流动规律可知，通过光合作用将太阳能转变成能利用的化学能是生物圈中所有生物生存的能量基础。通过生态系统的物质循环规律可知，完成生物圈的物质循环不仅有生产者和分解者，还有消费者。全球环境问题分析 1酸雨(1)形成：是由于大气中的SO2和氮氧化物在强光照射下，进行光化学氧化作用，并和水蒸气结合而形成。(2)污染源：化石燃料的燃烧等。(3)危害危害人体健康。硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比SO2更强，会引起肺水肿和肺硬化等疾病，甚至导致死亡。使水体酸化，造成鱼虾死亡和绝灭，
8、影响水生植物的生长。破坏土壤、植被。(4)防治：控制酸雨的发生和减轻酸雨的危害，最根本的是限制SO2和氮氧化物的排放量。改进能源结构，减少化石燃料的使用。依法加强废气处理，如安装烟气脱硫装置。在工厂区周围栽种能吸收SO2等有害气体的植物，如柳杉、美人蕉、洋槐、月季等。主要的污染情况 成因 导致的后果 温室效应 大气中CO2过多 气温升高，海平面上升 富集作用 重金属、农药进入食物链 较高营养级生物体内浓度高 富营养化 水中富含N、P等营养素 水中缺氧、水生生物大量死亡 2常见的其他全球性环境问题的成因及其危害主要的污染情况 成因 导致的后果 臭氧层破坏 氟利昂的释放 皮肤癌和白内障发病率提高
9、海洋污染 生活、工业、污水、石油泄漏 发生赤潮致生物死亡 土地沙漠化 植被破坏、草原退化 沙尘暴 生物多样性锐减 生存环境人为破坏，外来物种入侵 生物种类减少【名师点拨】众多的环境问题都是由于人类活动所引起的，而环境问题的发生，又反过来影响或限制了人类的发展和生存。实行可持续发展是人类长期生存和发展的必经之路。即时应用(随学随练，轻松夺冠)2英国著名经济学家KE博尔丁把对自然界进行掠夺，破坏式开发利用的经济模式称为“牧童经济”，下列现象不是由“牧童经济”模式造成的是()A沙尘暴频发 B火山爆发C温室效应加剧D湿地内物种减少解析：选B。本题是信息题，考查对题干信息的理解，“牧童经济”模式是对自然
10、界进行掠夺，破坏式开发利用的经济模式，是人为的行为对生态的破坏。沙尘暴频发、温室效应加剧和湿地物种减少都是“牧童经济”模式的结果，火山爆发与此无关。生物多样性的内涵，面临威胁的原因及生物多样性的保护 1生物多样性的内涵2生物多样性面临威胁的原因(1)人类的活动由此可见，人类活动导致的野生生物生存环境的改变是生物多样性面临威胁的主要因素。(2)外来物种入侵迁入地环境条件适宜。缺少天敌的控制。侵入物种具有顽强的生命力，入侵传播繁殖能力强，对环境适应性强，一旦传入，能迅速传播蔓延开来，在短时期内呈现种群的“J”型增长，如松树线虫等。3保护生物多样性的原因、层次和措施(1)保护生物多样性的原因对人类有
11、使用价值直接使用价值：包括食用、药用、科学研究、美学欣赏等。间接使用价值：是维持生态系统稳定性的基础。生态系统的稳定性一旦被破坏，人类的生存环境也会受到影响。潜在使用价值：野生生物种类繁多，大量野生生物的使用价值目前还不清楚，具有巨大的潜力可挖掘。(2)保护生物多样性的三个层次基因层次：是分子水平的保护。任何一个生物个体或物种的消失或绝迹都意味着地球上会丧失一部分基因。物种层次：个体组成种群，种群是物种的存在形式，个体生存与繁殖意味着物种存在和繁衍。生态系统层次：从生物与环境关系的角度来保护生物多样性，为生物提供优良的生态环境，防止环境污染。(3)保护生物多样性的措施：就地保护(最为有效)：建
12、立自然保护区。迁地保护：把即将灭绝的生物移入动物园、植物园、水族馆等地方进行特殊的保护。加强教育和法制管理。【易误警示】保护生物多样性并非禁止开发利用任何自然资源，而是反对盲目地、掠夺式地开发利用；人们可根据不同种群的增长规律，合理地、适时、适量地利用资源。即时应用(随学随练，轻松夺冠)3从不同角度看，生物具有多样性的原因不同。(1)从分子水平看，性状具有多样性的直接原因是_；根本原因是_。(2)从变异的来源看，生物性状具有多样性主要是由于_造成的。(3)从进化角度看，生物性状多样性是由于_造成的。(4)从整个生物圈来看，不同的生态环境中分布着不同类型的群落，这反映了_。(5)保护生物多样性就
13、是在_、_、_三个层次上采取保护战略和保护措施。其中重要而有效的手段是_。但对一些珍稀、濒危、繁殖能力很差的动物，如大熊猫，还需另外采用_等先进手段进行拯救。(6)我国生物多样性的特点是：_；_；_；_。答案：(1)蛋白质的多样性 DNA上基因的多样性(2)基因突变(3)生物生存的多种多样环境对生物进行不同方向的自然选择(4)生态系统的多样性(5)基因 物种 生态系统 就地保护，即建立自然保护区 克隆、细胞培养(6)物种丰富 特有及古老的物种多 经济物种丰富 生态系统多样实验专题探究 观察二氧化硫对植物的影响【实验原理】1SO2从气孔进入植物体内，对植物的伤害起始于细胞膜、可改变其通透性。SO
14、2会破坏叶绿素，使植物叶片变黄、焦枯，甚至死亡。2根据亚硫酸钠与稀硫酸反应生成二氧化硫的原理，可以现场制备二氧化硫。【实验流程】取材：盆栽植物(如黄瓜幼苗)测出钟罩的容积(包括放入盆栽植物后的容积)选取3株长势相同的盆栽植物和测过容积的3个相同的钟罩 称取相应质量的亚硫酸钠：利用化学反应式计算出配制14 mg/m3和28 mg/m3的SO2所需的亚硫酸钠的质量 在两个烧杯中各倒入2 mL稀硫酸 将3株盆栽植物分别放到3块玻璃板中央，在l号、2号盆栽植物旁，放置盛硫酸的小烧杯 将称好的两份亚硫酸钠分别迅速投入1号、2号小烧杯中；用凡士林密封钟罩边缘 将该装置移至向阳处观察，每隔5 min观察一次
15、，大约需观察1520 min 实验现象：叶片逐渐变黄、焦枯，直至整个植株死亡植株的不同部位受伤害的顺序：叶叶柄整个植株。对植株不同叶片的伤害的先后顺序：成熟叶老叶幼叶。【问题探究】1实验选材时应注意哪些问题？提示：(1)尽量选择对SO2反应敏感的阔叶植物以便于观察植物的受害情况；(2)选取的植物应具有幼叶、成熟叶及老叶，以观察植物不同叶中对SO2的反应敏感程度。2此实验是如何设置对照组和实验组的？提示：(1)未施SO2的为空白对照组，施用SO2的为实验组；(2)实验组根据施用SO2浓度的不同，又构成了相互对照。3为什么要把实验装置置于向阳处？提示：SO2是通过气孔进入植物体的。在光下，气孔张开
16、，蒸腾作用旺盛，便于植物吸收SO2。4相同容积的玻璃钟罩内，不同浓度的SO2主要由H2SO4还是Na2SO3决定的？提示：加入的稀硫酸均为2 mL，可见SO2浓度的不同是由不同质量的Na2SO3决定的。特别提醒应做好实验现象的观察和记录应进行连续观察做好重点记录，可设计观察记录表时间(钟点)1号植物 2号植物 3号植物 叶1 叶2 叶3 叶1 叶2 叶3 叶1 叶2 叶3 注：1号植物为二氧化硫浓度为14 mg/m3的罩内植物，2号植物为二氧化硫浓度为28 mg/m3的罩内植物，3号植物为对照组罩内植物。叶1、叶2、叶3分别代表幼叶、成熟叶、老叶。在记录时，要说明实验所用的植物名称。实战演练(
17、专项提能，小试牛刀)将三株长势相同的幼苗按如图装置处理，密封。A钟罩内小烧杯中盛有稀硫酸并放0.276 mg亚硫酸钠，B钟罩内小烧杯中盛有稀硫酸并放0.138 mg亚硫酸钠，C钟罩内不放上述物质。(钟罩内气体体积为5 L)(1)亚硫酸钠和稀硫酸可生成_气体，_钟罩内该气体含量最高。(2)_钟罩内植物最先受到伤害，症状是_。(3)SO2主要破坏植物的_，同时使叶肉细胞_而干枯，植物叶片变_。(4)玻璃板与玻璃罩之间应用凡士林封住，其目的是_。C装置的作用是_。(5)观察装置内的幼苗叶片变化，需要20 min(每5 min观察一次)，请设计一份记录观察实验结果所用的表格。解析：A、B钟罩内烧杯所放
18、物质为A.0.276 mg亚硫酸钠与稀硫酸，B.0.138 mg亚硫酸钠与稀硫酸，C未放上述物质，因而A、B内SO2浓度不同：AB，C起对照作用。答案：(1)SO2 A(2)A 叶发黄，焦枯并逐渐死亡(3)叶绿体 脱水 枯萎(4)防止罩内气体泄漏 对照(5)如下表命题视角剖析 例1视角1 紧扣教材重点硫循环如图为生态系统的硫循环示意图。图中方框代表生态系统的生物成分，斜方框代表非生物成分。据图回答：(1)图中与降水有关的过程是_。(2)图中的绿色植物是_。它吸收硫元素的形式是_，在吸收_时，要消耗能量。(3)cd和ce表示的是_。(4)图中_表示的成分增加了大气污染的程度。大气中的d主要有三个
19、来源：_的燃烧、火山爆发以及图中的_过程。(5)酸雨增多的原因是_，酸雨对生物的危害是_，酸雨增多是工业发展和人们的生活水平提高的表现，这样说的理由是_。(6)硫元素是构成细胞的_元素(填“大量”或“微量”)，它参与构成的物质主要是_(填化合物种类)。(7)在硫进入生物群落后，完成硫循环的回路中，最重要的生物成分是 _。【尝试解答】(1)de(2)a SO2 和 SO24 SO24(3)分解者的分解作用(4)d 化石燃料 cd(5)大气中 SO2 等含量增高 使水体酸化，从而影响水生生物的生殖和发育，并能直接伤害植物的芽、叶，从而影响植物的生长 燃烧化石燃料增加(6)大量 蛋白质(7)c 分解
20、者【解析】本题考查对硫循环过程以及酸雨形成的原因。无机环境中的硫以 SO2、SO24 的形式被生产者吸收并被合成为含硫有机物，再经过食物链流经各个营养级。其中有一部分形成了煤、石油等化石燃料。最后通过化石燃料的燃烧或者微生物的分解作用等又以 SO2、SO24 的形式回到空气或土壤等无机环境中。然后可再经过生产者的作用重新进入硫循环。当短时间内空气中 SO2 等的含量过高时，可与大气中的水结合形成 H2SO4，最终形成酸雨危害环境。观察分析题图，可推知各字母所代表的含义。通过各成分间的关系可以解读出各箭头的含义。视角2 洞察高考热点生物多样性的理解1从分子水平看2从进化角度看物种多样性与生态系统
21、多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。(2010年高考北京卷)保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。下列对生物多样性的理解正确的是()A生物多样性的丰富程度与自然选择无关B群落演替过程中的生物多样性逐渐降低C物种多样性比较高的生态系统相对稳定D遗传多样性较低的种群适应环境能力强例2【尝试解答】C【解析】本题主要考查生物多样性的相关知识。A项，自然选择决定生物进化的方向，因而生物多样性的丰富程度与自然选择有关；B项，演替是一个群落被另一个群落代替的过程，一般而言，初生演替和次生演替过程中的生物多样性都逐渐增加；C项，物种多样性越高，生态系统中的自我调节能力就越
22、高，生态系统越稳定；D项，遗传多样性是生物多样性内容之一，遗传多样性越低，个体间的差异越小，种群适应环境的能力越弱。视角3 突破易错疑点外来物种的引入是否一定会引发生态危机引进外来物种不一定就会成为一个优势物种，外来物种可能对其他当地的物种甚至生态系统构成一定的威胁；也有可能在新环境中与天敌及竞争者之间达到一种平衡而受到控制；也有可能会不适应当地的环境而被淘汰。因此在引进外来物种时，一定要严格论证，合理地引进当地所需要的外来物种，避免破坏当地的生物多样性。某种植物原产于南美洲，生性喜光、善于攀援、生长迅速，后来引入我国某地，导致入侵地许多植物被其覆盖后因缺少阳光而死亡。下列有关叙述，正确的是(
23、)A该植物与被其覆盖的植物间一定是竞争关系B引入外来生物一定是对当地生物有害的C引入一个生性喜阴植物可以恢复入侵地原有的生态系统D导致该植物在入侵地疯长的原因一定是其基因发生了突变例3【尝试解答】A【解析】引入外来物种，对当地生物并不一定都有害；外来物种的疯长是因为当地环境适宜，且没有天敌，不一定是该物种发生了基因突变，和喜光、喜阴没有绝对的关系；植物之间因对阳光、水分和矿质元素的共同需求一定存在着竞争的关系。视角4 热点考向示例富营养化对环境的影响富营养化是指水体中N、P等植物必需的矿质元素含量过多而使水质恶化的现象。引起水体富营养化的污染源有工业废水、生活污水和农田排水，其污染与危害状况图
24、解如下：近年来，我国东南沿海水域富营养化严重，赤潮灾害频繁发生，这对海洋渔业和生态环境造成严重的破坏。请回答以下问题：(1)富营养化的海水为赤潮生物大规模爆发提供了_。例4(2)许多赤潮生物体内含有毒素，分泌或死亡后释放到海水中，致使海洋动物生理失调或死亡。赤潮爆发时常常引起海鸟、鱼、虾和贝类等的大量死亡，甚至会通过食物链进入人体引起中毒。请写出赤潮生物引起人中毒的食物链：_。(3)海水的pH一般在8.08.2之间，赤潮发生时海水pH可达8.5以上，有的甚至达到9.3以上。请分析赤潮引起海水pH上升的主要原因：_。(4)除了产生生物毒素和引起海水pH变化以外，请另举一例说明赤潮对海洋环境的危害
25、。_。【尝试解答】(1)营养物质(N、P等矿质元素)(2)藻类浮游动物鱼(或虾或贝类)人(3)爆发的赤潮藻类在光合作用过程中，大量消耗海水中的CO2，从而使海水pH上升(4)赤潮区域的水面被赤潮生物覆盖，降低了海水透光率，严重影响其他浮游植物、水草的光合作用；处于消失期的赤潮生物大量死亡，海水中的溶解氧被大量消耗，使水体缺氧；赤潮生物死亡后，分解产生大量有害气体，造成大气污染等。(答案合理即可)【解析】(1)N、P等矿质元素是藻类大量繁殖的必需元素，含量过多会造成水体的富营养化。(2)赤潮生物分泌产生的毒素，随着食物链的传递逐渐富集，浓度逐渐升高，从而引起高营养级生物中毒。(3)藻类大部分是生产者，进行光合作用需要消耗水中大量的二氧化碳，从而使水的pH升高。(4)可从生态角度、生物多样性等方面举例阐述赤潮对海洋环境的危害。即时达标训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用