1、一、细胞生活的环境1体内细胞生活在细胞外液中(1)试列出体液、细胞内液及内环境的包含关系:图示关系中,、依次表示淋巴、组织液、血浆。(2)淋巴循环经由何处汇入血浆?淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。2细胞外液的成分和理化性质(1)血浆成分:下表所示为血浆主要成分及含量。物质名称其他物质含量90%79%约1%少量上表中为水,为蛋白质,为无机盐,上述成分中,含量上明显高于组织液和淋巴的是蛋白质。(2)理化性质:渗透压酸碱度温度:一般维持在37左右。二、内环境稳态的重要性1内环境的动态变化(1)动态变化:内环境的成分和理化性质都处于动态平衡。(2)稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活
2、动,共同维持内环境的相对稳定状态。(3)影响内环境成分和性质的因素:外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动。2稳态的调节机制(1)贝尔纳(法)推测:内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。(2)坎农(美)提出:内环境的稳态是在神经调节和体液调节的作用及各器官系统的分工合作与协调统一而实现的。(3)现代观点:神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(4)稳态的调节能力是有一定限度的。3生理意义机体进行正常生命活动的必要条件。考点一内环境的组成及功能()考情解读高考对本考点的考查主要体现在:(1)结合内环境组成模式图考查体液及各组分间的物质交换关系;(2)结合人体自身生理、生化指标(如血浆生
3、化检测)考查内环境成分变动与人体健康的关系。做一题例1下图是人体局部组织的模式图,请据图回答:(1)图中能直接相互交换物质的体液是_(填标号),毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是_(填标号)。(2)如果该图为肝脏的局部结构模式图,当患肝炎时,则B端与A端的液体相比,明显增加的物质有_等。(3)如果该图为鼻黏膜的局部结构模式图,当过敏原再次进入机体时,与吸附在_(填标号)表面的相应抗体结合,最终会使_(填标号)的通透性增强,引起鼻黏膜水肿。(4)尝试构建人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型(如下图所示,说明:在图形框间用实线箭头表示O2,用虚线箭头表示CO2;不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。解析
4、本题考查人体内环境的稳态和相关的模型构建。(1)图中为细胞内液、为血浆、为组织液、为淋巴、为毛细血管壁。组织细胞与组织液、组织液与血浆之间可以直接进行物质交换;毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是组织液和淋巴。(2)图中箭头表示血流方向,由于组织细胞代谢,B端流出的血液中含有较多的CO2、尿素,同时由于患肝炎,肝细胞通透性增大,因此谷丙转氨酶可以释放到内环境中。(3)初次进入机体的过敏原刺激机体发生体液免疫,产生的抗体吸附在组织细胞的表面,当相同过敏原再次进入机体时,与吸附在细胞表面的相应抗体结合,最终会使毛细血管壁的通透性增强,引起鼻黏膜水肿。(4)注意该概念图是根据内环境与组织细胞之间的物质交换
5、来构建的。成熟红细胞将携带的氧气释放并扩散到其细胞外液即血浆中,血浆中的物质可以与组织液之间进行物质交换,而组织细胞又可直接与组织液之间进行物质交换,注意实线箭头表示O2,虚线箭头表示CO2。答案(1)与、与(2)CO2、尿素、谷丙转氨酶(3)(4)如下图所示:链一串1内环境各组分间的关系2不同细胞所处的内环境归纳细胞名称所处内环境绝大多数细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴、组织液血细胞血浆淋巴细胞和吞噬细胞淋巴或血浆3.内环境的作用由上图可以看出:体内细胞只有经过内环境才能与外界环境进行物质交换内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。4物质出入人体细胞的具体途径分
6、析(1)营养物质进入组织细胞:营养物质(如水、葡萄糖、氨基酸等)血浆组织处的毛细血管组织液细胞膜细胞内(共跨7层生物膜)(2)O2进入细胞内被利用:O2肺泡血浆组织处的毛细血管组织液细胞内线粒体内(共跨11层生物膜)5内环境成分的确认(1)先确认该成分是否存在于血浆、组织液或淋巴(细胞外液)中:凡是存在于细胞外液中的一切物质(包括水、气体分子、代谢产物、营养物质、酶、激素、递质、抗体等)均可看做内环境的成分。(2)以下成分不属于内环境成分:只能存在于细胞内或细胞膜上的成分:血红蛋白、糖蛋白、细胞膜上的载体、胞内酶(如呼吸氧化酶)及核酸(DNA、RNA)等。一切与外界相通的管腔(如消化道、呼吸道
7、、尿道等)及与外界相通的液体(如泪液、汗液、尿液、消化液等)均不可看做内环境,因而其所含物质也不可看做内环境的成分。关键一点(1)血浆与血液:血浆属于内环境,但血液不可全视作内环境,因为血液中含各种血细胞(如红细胞、白细胞等)。(2)血浆蛋白与血红蛋白:血红蛋白位于红细胞内,不是内环境的成分;血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,是内环境的成分。(3)内环境中能进行的生理活动:抗原抗体反应、缓冲物质对酸碱性物质的缓冲反应、神经递质与受体结合、激素与靶细胞结合等。6组织水肿成因分析(1)血浆渗透压降低:营养不良:血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分渗透进入组织液。肾小球肾炎
8、:肾小球毛细血管通透性增强,导致血浆蛋白透出进入原尿,从而使血浆渗透压下降,水分渗透进入组织液,导致组织液增多。过敏反应:过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管通透性增加,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿。(2)组织液渗透压升高:如代谢废物积累、组织液中蛋白质增多等。(3)淋巴回流受阻:毛细淋巴管受阻,组织液中大分子物质不能渗入毛细淋巴管而致使组织液浓度升高,组织液增多。通一类1下图是胰腺组织局部结构模式图,关于该图的叙述中,错误的是()Aa液、b液和c液分别是组织液、淋巴和血浆Ba液、b液和c液组成人体细胞的生活环境内环境Ca液、b液和c液之间的关系可以表示为:b液D体液包括a液、b
9、液和c液以及细胞内液解析:选Aa液位于组织细胞间隙,所以是组织液;b液位于血管,所以是血浆;c液位于淋巴管,所以是淋巴。三者构成了体内细胞生活的直接环境内环境。体液除了组成内环境的三种液体外,还包括细胞内液。2(2014厦门质检)下列有关内环境稳态的叙述,正确的是()A体内细胞只有通过内环境才能与外界环境进行物质交换B进食后由于血浆中增加了大量的营养物质,所以内环境稳态遭到了破坏C内环境稳态是指内环境的理化性质和化学成分稳定不变D内环境稳态的调节机制是神经体液调节网络解析:选A进食后血浆中增加了大量的营养物质,但内环境稳态存在神经体液免疫的调节机制,会使得内环境的理化性质和化学成分处于动态平衡
10、中,所以不会遭到破坏。内环境稳态是指内环境的成分和理化性质处于动态平衡之中,而不是稳定不变。内环境的调节机制是神经体液免疫调节网络。考点二内环境稳态及其调节机制()考情解读高考对本知识点的考查着重于内环境稳态的实质、意义及调节机制,题目以选择题为主,也可通过生活实例及人体健康相关链接点与生命活动调节内容相结合命制非选择题。结合新热点材料命题仍将是今后高考对本知识点考查的主要趋势。做一题例2(2014福州质检)人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象属于内环境稳态失调的是()A高原训练,运动员体内红细胞增多B长时间处于高温环境,出现中暑症状C接受抗原刺激后,B细胞增殖和分化D饮水不足时,抗利尿
11、激素释放增加解析A、C、D都属于内环境正常的调节过程,可保证内环境稳态不受影响。人体稳态的调节能力有一定限度,长时间处于高温环境,会使机体内环境稳态失调,导致中暑。答案B链一串1内环境稳态的调节机制稳态内涵内环境成分及理化性质相对稳定结构基础各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础直接相关的系统消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统起调节作用的系统神经系统、内分泌系统、免疫系统调节机制内环境稳态的调节是一种反馈调节,神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制2.内环境稳态的意义(1)血糖和氧水平正常保证机体正常的能量供应。(2)体温、pH相对恒定酶活性正常,细胞正常代谢。(
12、3)渗透压相对稳定细胞维持正常的形态和功能。即内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。3人体pH稳态的维持(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如:、等。(2)维持机制:当酸性物质进入血浆时,NaHCO3和Na2HPO4等弱碱性物质与之反应,降低酸性;当碱性物质进入血浆时,H2CO3和NaH2PO4等弱酸性物质与之反应,降低碱性,从而保证了血浆pH的相对稳定。如:结果:内环境pH维持在7.357.45。关键一点(1)内环境的稳态不仅包括渗透压、酸碱度、温度等理化性质的稳态,也包括内环境内一切成分(如血糖、蛋白质、无机盐、CO2、O2等)的相对稳定。(2)稳态并非“恒定不变”而是“在一定
13、范围内的动态平衡”。(3)输液用质量分数为0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液,其所提供的渗透压与血浆渗透压相同。通一类3(2014龙岩质检)下列各项生理活动中,与内环境的相对稳定无直接关系的是()A尿液和汗液的排出B食物残渣形成粪便排出体外C血液运输养料和废物D血液中二氧化碳浓度升高使呼吸加快解析:选B食物残渣形成粪便排出体外在消化道中进行,与内环境的相对稳定无直接关系。4下面是一张生物概念填图,有关分析不正确的是()Aa、b是体液调节和免疫调节,c、d可以是体温和渗透压B内环境的稳态只要有三种调节方式即可,不需要其他器官或系统参与C酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质,与其他器官或
14、系统也有关D内环境的稳态和生态系统的平衡一样,其维持自身稳定的能力是有限的解析:选B内环境的理化性质包括酸碱度、体温与渗透压等,内环境稳态的维持是在神经体液免疫系统的调节下,通过各器官与系统的协调作用共同完成的。一、选择题1下列物质中可在血浆中找到的有()A甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质B氨基酸、纤维素、CO2、NaC胃蛋白酶、Ca2、脂肪、葡萄糖D呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇解析:选AB项中的纤维素是植物中的多糖,在血浆中没有。C项中的胃蛋白酶属于消化酶,存在于消化液中,在血浆中找不到。D项中的呼吸酶位于细胞内,在细胞内液中,不属于血浆。2(2014厦门质检)下列关于体液的叙述中,不正确
15、的是()A唾液、 尿液等也属于体液B细胞内液的含量多于细胞外液C体液包括细胞内液和细胞外液D细胞外液与细胞内液之间要进行物质交换解析:选A唾液、 尿液属于外分泌液,不属于体液。3下图所示为人体体液相关组成及各成分间的关系,请依次填出相关内容()A细胞内液血浆组织液淋巴细胞外液B细胞外液血浆淋巴组织液细胞内液C细胞外液组织液血浆淋巴细胞内液D细胞内液血浆淋巴组织液细胞外液解析:选B据题图所示,由构成,属于细胞外液。与可以相互渗透,只能向渗透,只能向渗透,则可推知为血浆,为淋巴,为组织液。组织液与细胞内液可以相互渗透,为细胞内液。4下图是人体局部内环境的示意图。有关叙述正确的是()A结构和结构的细
16、胞所处的具体内环境相同B长期营养不良会使c液减少C中的有氧呼吸产物可参与体液调节D丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水的过程可在a液中进行解析:选C由图示可知:结构和分别是毛细血管壁和毛细淋巴管壁,a液为血浆、b液为淋巴、c液为组织液。因此结构的细胞所处的内环境内是血浆、外是组织液;结构的细胞所处的内环境内是淋巴、外是组织液;长期营养不良,会导致血浆蛋白减少而渗透压降低,大量液体会渗透进入组织液导致组织水肿;丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水只在中进行。5下图中甲、乙代表人体内的物质,代表体液。下列说法不正确的是()A若组织细胞为胰岛细胞,则饥饿时比处胰高血糖素浓度低B若组织细胞为脑细胞,则比处CO2浓
17、度高C若组织细胞为骨骼肌细胞,则乙可代表乳酸D若组织细胞为垂体细胞,则甲可代表促甲状腺激素释放激素解析:选A处为动脉端,营养物质进入组织液,进而进入组织细胞。处为静脉端,组织细胞产生的代谢废物和组织细胞的分泌物进入血液。若是胰岛细胞,饥饿时,比处胰高血糖素的含量高。若组织细胞为脑,比处CO2浓度高。若是骨骼肌细胞,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,进入血液,乙可代表乳酸。下丘脑产生的促甲状腺激素释放激素,通过血液的运输,可作用于垂体。6下列关于内环境理化性质的叙述,正确的是()A内环境的各种理化性质是稳定不变的B温度和pH是通过影响酶的活性来影响代谢活动的C冬季人体内酶的活性降低,因为冬季温度偏低D内
18、环境的稳态就是指渗透压、温度和pH这三个指标的相对稳定解析:选B内环境的各种理化性质不是稳定不变的,而是在正常范围内有波动;人是恒温动物,冬季人体的温度基本不变,酶的活性也不会变化;内环境的稳态不仅指渗透压、温度和pH这三个指标的相对稳定,而是指内环境的所有理化性质的相对稳定,如血糖含量、激素含量等,如果这些成分的含量超出正常范围,也会严重影响人的正常生命活动。7(2014福州质检)下列能够在人体内环境中进行的生理过程是()A血浆蛋白的合成B葡萄糖分解为丙酮酸CH1N1病毒的增殖D抗原和抗体的结合解析:选D血浆蛋白是在细胞内的核糖体上合成的;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质中;H1N1病毒的
19、增殖在宿主细胞内部进行。8右图是人体细胞直接与内环境进行物质交换示意图,处的箭头表示血液流动的方向,下列说法正确的是()A图中都属于内环境B若为脑细胞,处的O2浓度低于处,而CO2的浓度相反C若为骨骼肌细胞,肌糖原可以转化为葡萄糖并进入中D若为肝脏细胞, 饭后5h葡萄糖的移动方向是解析:选D内环境即细胞外液,包括,不包括细胞内液;若为脑细胞,处的O2浓度高于处,因为脑细胞会利用O2;若为骨骼肌细胞,肌糖原不能分解为葡萄糖,故不能进入中来补充血糖。9(2014厦门质检)下列关于细胞或生物体完成正常生命活动的描述,错误的是()AHIV病毒在人体内环境中进行新陈代谢和增殖B草履虫生活在水中,可直接与
20、外界环境进行物质交换C心肌细胞以内环境为媒介与外界环境进行物质交换D浆细胞分泌的抗体在内环境中与抗原特异性结合解析:选A人体内环境即细胞外液,而病毒必须在宿主细胞内才能进行新陈代谢和增殖。 10.下图为人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,、表示能直接与内环境进行物质交换的四种器官,、是有关的生理过程,下列说法错误的是()A内环境与交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁B内的葡萄糖通过进入血液和淋巴C表示重吸收作用D表示的器官是皮肤解析选B题图是构建人体细胞与外界环境的物质交换模型,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,内的葡萄糖通过只能进入血液不能进入淋巴。11与肌肉注射相比,静脉点滴因
21、能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。下列对图中所示的内环境a、b、c、d的名称表示正确的是()血浆组织液淋巴ABC D解析:选B肌肉注射药物首先进入组织液,接着进入血浆和淋巴,在随体液循环到达组织细胞之前,药物要再次进入组织液中。12下列有关人体稳态与调节的叙述,正确的是()A维持稳态依赖于机体神经体液的调节网络B内环境渗透压大小主要取决于水和无机盐C下丘脑不仅能分泌激素还能产生冷觉D由内环境的成分可推知某种疾病的发病风险解析:选D维持稳态依赖于机体的神经体液免疫调节网络;内环境渗透压大小主要来源于Na和Cl;所有的感觉都在大脑皮层形成,包括冷觉;内环境成分的变化意味着稳态失衡,可推知某
22、种疾病的发病风险。二、非选择题13右图是人体细胞直接与内环境进行物质交换的示意图,A、B、C、D表示的是结构,、表示的是液体,请回答下列问题:(1)内环境主要由图中的_组成(填序号);D的管壁细胞直接生活的内环境是_(填序号)。(2)与相比,成分中明显减少的物质是_。(3)的流动受到阻碍,人体将会出现_现象。(4)一般情况下,健康人中葡萄糖浓度为_,能使其浓度降低的激素是_。(5)若图中C为肌细胞,则它所利用的O2直接从_中获得。(6)、中,CO2浓度最高的是_(填序号)。解析:(1)内环境由组织液(),血浆()及淋巴()组成;毛细淋巴管管壁细胞的内环境是组织液和淋巴。(2)与相比,中明显减少
23、的物质是蛋白质。(3)若淋巴回流受阻,将出现组织水肿现象。(4)健康人血浆葡萄糖浓度一般为0.81.2 g/L,人体唯一的降糖激素为胰岛素。(5)肌细胞所利用的O2应从组织液中获得。(6)人体CO2产生场所为线粒体。故中CO2浓度最高处应为细胞内液()。答案:(1)(2)蛋白质(3)组织水肿(4)0.81.2 g/L胰岛素(5)组织液(6)14下面是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题:(1)a表示_系统,b表示_系统,c表示_系统,参与内环境维持的还有图中的_系统。(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是_。(3)病人呼吸受阻,导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸进入血液后,
24、会使血液pH_,但乳酸可以与血液中的_发生反应,使血液的pH维持相对稳定。(4)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在_的调节下进行。(5)外界中的O2进入红细胞,共穿过_层生物膜。解析:(1)内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介,同时借助多个器官、系统的参与,如呼吸系统吸入O2排出CO2,消化系统消化吸收食物从而为机体提供营养物质,泌尿系统排出细胞代谢废物。(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液中的,所以CO2不从组织液进入组织细胞。(3)乳酸进入血液后,会与血液中的碳酸氢钠发生反应生成乳酸钠和碳酸,使血液的pH维持相对稳定。(4)目前普遍认为,神经体液免疫调
25、节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(5)外界中的O2进入红细胞,首先需要穿过肺泡壁的1层细胞(2层生物膜),然后进入毛细血管(1层细胞,2层生物膜),然后再进入毛细血管内的红细胞(1层生物膜),共5层生物膜。答案:(1)呼吸消化泌尿循环(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液中的浓度(3)降低碳酸氢钠(4)神经体液免疫调节网络(5)515为了验证血浆中的无机盐浓度对红细胞形态的影响,现提供加入柠檬酸钠溶液的活鸡血,生理盐水,10% NaCl溶液,蒸馏水,试管,滴管,显微操作器材等,请写出实验方法步骤,并预期结果。(1)方法步骤:取3支试管,编号甲、乙、丙,分别加入_;在3支试管中分别滴入_,振
26、荡摇匀,放置5 min;分别取_置于_,做成临时装片;显微镜检查红细胞的形态,并记录结果。(2)预期结果:_。解析:(1)实验步骤的第一步:分组编号,即取3支试管,编号甲、乙、丙,分别加入不同浓度的无机盐溶液,包括适宜浓度(0.9%)的生理盐水,高浓度的10% NaCl溶液和低浓度(无机盐浓度为0)的蒸馏水(步骤);第二步:加入实验材料,即在3支试管中分别滴入1滴活鸡血细胞液,振荡摇匀,放置5 min(步骤):第三步:制作临时装片,分别取3支试管内的混合液各1滴置于3张洁净的载玻片上(步骤):第四步:观察实验现象,用显微镜检查红细胞的形态,并记录结果(步骤)。(2)预期实验结果:生理盐水为红细
27、胞的等渗溶液,10% NaCl溶液的渗透压大于红细胞的渗透压,蒸馏水的渗透压小于红细胞的渗透压,所以实验结果应为生理盐水中的红细胞保持正常形态;10% NaCl溶液中的红细胞皱缩;蒸馏水中的红细胞破裂。答案:(1)生理盐水、10% NaCl溶液、蒸馏水各2 mL1滴活鸡血细胞液3支试管内的混合液各1滴3张洁净的载玻片上(编号)(2)生理盐水中的红细胞保持正常形态;10% NaCl溶液中的红细胞皱缩;蒸馏水中的红细胞破裂第一讲通过神经系统的调节(教材第1节)一、神经调节的结构基础和反射1反射的含义神经调节的基本方式是反射,它是在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。2
28、反射弧的结构及功能(1)右图是反射弧结构,请填出AE各部分名称:A感受器;B.传入神经;C神经中枢;D.传出神经;E效应器,它由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成。(2)图中有3个神经元。(3)上述反射弧中,兴奋的传导方向为ABCDE。(4)若用适宜强度的电流直接刺激E,肌肉能否收缩?这是否可称作反射?能收缩,但不可称作反射,只有经过完整的反射弧,方可完成反射。二、兴奋的传导与传递1兴奋在神经纤维上的传导(1)兴奋在神经纤维上以局部电流(即电信号)形式双向传导。(2)静息电位与动作电位:静息电位的特点是外正内负,是由K外流形成的,如图中的A、C点。动作电位的特点是外负内正,是由Na内流形成
29、的,如图中的B点。(3)兴奋在神经纤维上传导有什么特点?图示神经纤维上兴奋的传导方向为BA、BC,是双向的。2兴奋在神经元之间的传递(1)突触结构图示:(2)兴奋传递过程:神经冲动轴突末梢突触前膜释放神经递质神经递质扩散通过突触间隙神经递质与突触后膜上的特异性受体结合引起下一神经元兴奋或抑制。(3)单向传递的原因:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。三、人脑的高级功能1大脑皮层的功能体现(1)对外部世界的感知。(2)控制机体的反射活动。(3)具有语言、学习、记忆思维等方面的功能。2大脑皮层言语区aW区:损伤后病人不能
30、写字。bV区:损伤后病人不能看读文字。cS区:损伤后病人不能讲话。dH区:损伤后病人不能听懂话。考点一反射与反射弧()考情解读高考对本考点的考查多结合反射弧模式图命制选择题,也可结合动物生理实验考查反射弧完整性对反射活动完成的必要性,今后仍可能延续此类命题角度与方式。做一题例1(2014厦门质检)右图是缩手反射的反射弧模式图,有关说法不正确的是()A效应器5是指上肢的肌肉组织B兴奋在反射弧中只能单方向传递C3处神经元的活动可受到大脑皮层控制D神经递质能作用于下一个神经元或上肢肌肉细胞解析效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体,所以A错误。答案A 链一串1神经元的结构及分类(1)结构:一个
31、神经元包括胞体、树突和轴突,如下图所示。(2)分类2反射弧五种结构的功能分析反射弧结构结构特点功能结构破坏对功能的影响感受器感觉神经末梢的特殊结构将内外界刺激的信息转变为传导的兴奋既无感觉又无效应传入神经感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢既无感觉又无效应神经中枢调节某一特定生理功能的神经元群对传入的兴奋进行分析与综合既无感觉又无效应传出神经运动神经元将兴奋由神经中枢传出至效应器可有感觉但无效应效应器运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体对内外界刺激做出相应的应答可有感觉但无效应关键一点(1)并非所有反射弧都具有中间神经元(如膝跳反射只有传入神经元和传出神经元)。(2)依据神经中枢是否位于大脑皮层
32、中可将反射划分为条件反射和非条件反射;前者中枢位于大脑皮层,是经训练获得的后天性反射,后者中枢位于皮层以下(如小脑、脑干、脊髓等),是由遗传得来的、固有的反射。(3)反射活动的进行除需要完整的反射弧外,还需要适宜的刺激。通一类1(2014厦门一模)下图表示人体神经元的结构。以下相关叙述中,正确的是()A发生反射时,神经冲动在上以局部电流的形式双向传导B神经冲动传到部位时,电信号转变为化学信号C只有兴奋时,才能合成神经递质D突触一般不含有部位的结构解析:选B神经冲动在神经纤维上可以双向传导,但是在反射弧上,由于突触的存在,神经冲动只能以局部电流的形式从感受器传到效应器。神经冲动传到部位时,引起神
33、经递质的释放,电信号转变为化学信号。合成的神经递质有兴奋型和抑制型。突触有轴突胞体型和轴突树突型两种类型。2右图为反射弧的模式图,则下列说法正确的是()A神经冲动在和上以局部电流的形式传导B兴奋的传导方向是C受损时,刺激仍能引起反射活动D具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能解析:选A由图可判断,兴奋的传导方向是;受损时,刺激仍能引起反应,但因没有经过完整的反射弧,所以不属于反射活动;只有大脑皮层才具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能。考点二兴奋的传导与传递()考情解读兴奋在神经纤维上的传导及在突触处的传递过程一向是高考的热点所在,考查角度多结合反射弧模型、电刺激与电流计指针偏转问题
34、、药物干扰等生理实验及动作电位、静息电位产生过程中离子通透问题等予以考查。做一题例2(2013福建高考)为探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响,将大鼠分为四组,其中一组饮水,其余三组饮醋酸铅溶液,60天后进行检测。检测a:用下图水迷宫(池水黑色,大鼠无法看到平台)进行实验,大鼠从入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台,重复训练4天后撤去平台,测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间;检测b:测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。AChE活性检测原理:AChE可将乙酰胆碱(ACh)水解为胆碱和乙酸,胆碱与显色剂显色,根据颜色深浅计算酶活性。组别醋酸铅溶液浓度/gL1脑组织铅含量/ggprot1
35、AChE活性/Umgprot1到达原平台水域时间/s00.181.5622.70.050.291.3723.110.571.0826.921.050.7636.4请回答:(1)表中用于评价大鼠学习记忆能力的指标是_,通过该指标可知_组大鼠学习记忆能力最弱。(2)ACh是与学习记忆有关的神经递质,该递质由突触前膜释放进入_,与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜_变化。ACh发挥效应后在_酶的催化下水解,本实验是通过检测单位时间内_的生成量,进而计算该酶的活性。(3)表中结果表明:脑组织铅含量越高,ACh水解速度越_。(4)水迷宫实验过程中,使短期记忆转化为长期记忆的措施是_,以此强化神经元之间的
36、联系。解析本题考查神经调节的相关知识,意在考查实验探究能力。(1)测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间,可以用于评价大鼠的学习记忆能力;大鼠从入水点到达原平台水域的时间越长,说明其学习记忆能力越弱,读表可知大鼠从入水点到达原平台水域的时间长短是生长较快处的生长素浓度则可体现两重性如根背地生长、顶端优势等。若生长较慢处的生长素浓度c旋转类直立生长向光生长向小孔生长茎向心生长,根离心生长横置类中IAA含量及作用:abcd,都促进生长:abc迁出率造成的。(2)中国人口的增长出生率死亡率造成的,不能单纯说是出生率高造成的。(3)计划生育政策控制出生率,使增长率下降。(4)利用性外激素诱捕雄蛾改变性别
37、比例来降低其出生率。(5)将性外激素释放到大田里,干扰雌雄蛾正常交尾降低出生率。(6)年龄组成为稳定型的种群,种群数量不一定保持稳定。3种群密度的取样调查方法及注意事项(1)样方法:样方的获取随机取样(等距取样法或五点取样法);样方的大小具体情况具体分析;样方的数量不能太少,计算时应去掉特别悬殊的数据,并求样方种群密度的平均值。(2)标志重捕法:保持相对稳定不能有大的迁入、迁出、出生和死亡;标志物不能过于醒目,不能影响标志对象正常生理活动,不易脱落。(3)显微计数法:计算时不要忘记稀释倍数的计算。(4)样方法计数原则:同种生物个体无论大小都要计数,若有正好在边界线上的,应遵循“数上线不数下线,
38、数左线不数右线”的原则(只计一个顶角)。通一类1(2013浙江高考)下列关于出生率的叙述,正确的是()A若某种群年初时的个体数为100,年末时为110,其中新生个体数为20,死亡个体数为10,则该种群的年出生率为10%B若某动物的婚配制为一雌一雄,生殖期个体的雌雄比越接近11,则出生率越高C若通过调控环境条件,使某动物的性成熟推迟,则出生率会更高D若比较三种年龄结构类型的种群,则稳定型的出生率最高解析:选B出生率是指单位时间内出生的个体数占原种群总个体数的百分数,A选项中种群的出生率为20%;若调控环境条件,使动物的性成熟推迟,种群的出生率有可能减小,选项C错误;不能仅根据年龄结构推断出生率的
39、高低,出生率受多种因素的影响,故选项D错误。2(2012海南高考)某小组用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度。下列做法错误的是()A随机取样B选择植物生长茂盛处取样C根据调查数据估算该种群密度D根据地段的形状确定取样方法解析:选B样方法调查种群密度最主要的是进行随机取样;根据调查数据取平均数可估算该种群的种群密度;根据地段的不同可因地制宜采用不同的样方法,如五点取样法和等距取样法等。考点二种群的数量变化特征及其应用()考情解读本考点一向是高考命题的热点,题目多涉及曲线、表格、种群数量实验测定等,尤其对于两种增长曲线的形成条件及其在实践中的应用考查频度更高,预计今后高考仍可能对相关内容予以
40、考查。做一题例2(2011江苏高考)在野外试验站,研究棉蚜发生期开放和封闭条件下、不同初始密度(1 和20 头/叶)的棉蚜种群密度变化,各实验组均放置规格、数量相同的棉叶,结果如下图。有关叙述正确的是(多选)()A初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下衰退,可能与迁出有关B初始密度相同的种群开放条件下先于封闭条件下达到密度峰值,可能与迁入有关C开放和封闭条件下种群数量均在达到 K 值时开始衰退D开放和封闭条件下种内斗争均在种群衰退时开始减弱解析本题考查对实验结果的分析判断能力。由曲线可知:初始密度相同的种群,开放条件下的先达到峰值也先衰退,而开放条件与封闭条件相比是开放条件下存在迁入和迁出
41、的现象,故A、B两项均正确;因各组棉叶的规格数量相同,则理论上K值应相同,但由图示可知,只有开放条件下初始密度较大的种群在达到K值时开始衰退,其余都是在未达到K值时就开始衰退,C项错误;种内斗争是指某一区域的同种个体为争夺有限的资源和空间而发生斗争的现象,在种群衰退时虽然种群个体数量减少,但因棉叶被食用,其量也在减少,故种内斗争不一定减弱,D项错误。答案AB链一串1两种增长曲线的比较曲线比较“J”型曲线“S”型曲线前提条件理想状态:资源无限、空间无限、不受其他生物制约现实状态:资源有限、空间有限、受其他生物制约坐标曲线增长率 不变,等于1 逐渐下降增长速率不断升高先上升后下降适用范围实验室条件
42、下或种群迁入新环境最初一段时间自然种群说明:增长率:单位数量个体在单位时间内新增加的个体数。增长速率:指单位时间内增长的数量。2种群“S”型增长曲线各段特点及应用(1)曲线分析:(2)应用:b点应用:消灭害虫应尽早进行,将种群数量控制于加速期(b点之前),严防种群增长进入加速期。关键一点(1)环境容纳量种群能达到的最大值:种群能达到的最大值则是种群在某一时间点出现的最大值,这个值存在的时间很短,大于环境容纳量。(2)“J”型、“S”型曲线是研究种群数量增长而形成的两条曲线,并不是种群数量变化的全部。种群数量变化的内容包括种群数量的增长、下降、波动等。通一类3如下图所示,种群在理想环境中呈“J”
43、型增长,在有环境阻力条件下呈“S”型增长。下列有关种群数量增长曲线及其应用的叙述中正确的是()A渔业捕捞后需控制剩余量在b点B种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行D当种群数量达到e点后,增长速率为0解析:选Dc点时,种群的增长速率最大,利用这一特点,在进行渔业捕捞时,捕捞后的种群数量应保持在K/2这个值,以便获得更大的产量。然而,在害虫防治时,却应根据预期,在达到K/2点之前进行防治,以免造成不必要的损失。对于S型曲线而言,自始至终都有环境阻力的存在,而不是在d点之后;e点(K值)的种群增长速率为0。4(2013新课标卷)回答与草原生态系统相关的问题:(1
44、)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自_固定的能量。(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外,还受该鼠种群的_、_、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到_。(4)草原生物群落的空间结构包括_和_。解析:(1)草原生态系统的能量最终来自生产者固定的太阳能。(2)种群数量受迁入率和迁出率、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例等因素的影响。(3)用样方法调查植物种群密度时,要做到随机取样。(4)群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。答案:(1)生产者(2)出生率死亡率(3)随机取样(4)垂直结构水平结构考点三高
45、考实验:探究“培养液中酵母种群数量的变化”(教材P68)考情解读在近几年的高考试题中,没有出现过对该实验的单独考查,但该实验中的酵母菌培养技术和显微计数方法,却可以拓展为对其他相似内容的考查点。做一题例3某生物兴趣小组开展探究实验。课题是:“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。实验材料、用具:菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2 mm2 mm方格)、滴管、显微镜等。酵母菌的显微计数方法:血球计数板:是带有微小方格刻度的玻璃片,用于在显微镜下对微生物的计数。将含有酵母菌的培养液滴在计数板上,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天,并记录每天的数值
46、。根据以上叙述回答下列问题:(1)根据所学知识,该课题的实验假设是:开始一段时间酵母菌呈“J”型增长,随着时间的推移_,酵母菌呈“S”型增长。(2)本实验没有另设置对照实验,原因是_。该实验是否需要重复实验?_,试解释原因:_。(3)在吸取培养液计数前,要轻轻振荡几次试管,原因是_。如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取的措施是_。(4)请你设计表格处理实验数据。(5)在该实验的基础上,根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测,进一步确定一个探究实验的课题。_。解析本题研究培养液中酵母菌种群数量与时间的关系,其自变量为时间,因变量为酵母菌种群数量。表格的设计应体现出这些关系。答案(1)环
47、境中资源和空间变得有限(2)该实验在时间上形成前后对照需要为了提高实验数据的准确性(3)使酵母菌分布均匀增大稀释倍数(4)表格如下:时间 菌数次数1234567123平均(5)酵母菌的种群数量与营养物质(代谢废物或pH或溶氧量等)的变化关系学一技一、实验目的1通过探究培养液中酵母菌种群数量的变化,尝试建构种群增长的数学模型。2用数学模型解释种群数量的变化。3学会使用血球计数板进行计数。二、实验原理1在含糖的液体培养基(培养液)中酵母菌繁殖很快,迅速形成一个封闭容器内的酵母菌种群,通过细胞(死活都要数)计数可以测定封闭容器内的酵母菌种群随时间而发生的数量变化。2养分、空间、温度和有毒排泄物等是影
48、响种群数量持续增长的限制因素。三、方法步骤提出问题作出假设讨论探究思路制定计划实施计划按计划中确定的工作流程认真操作,做好实验记录分析结果,得出结论将记录的数据用曲线图表示出。注意1提出的问题可以是:培养液中酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?也可以提出其他的探究问题,例如,在不同温度(以及通O2、通CO2等)条件下酵母菌种群数量增长的情况如何?不同培养液(如加糖和不加糖)中酵母菌种群数量增长的情况如何?等等。2本实验时间较长(7天),因此事前一定要做好周密的计划,定程序、定时间、定人员。3酵母菌计数方法:抽样检测法。先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入。
49、多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻,待细菌细胞全部沉降到计数室底部,将计数板放在载物台的中央,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。4从试管中吸出培养液进行计数之前,要将试管轻轻震荡几次。(一)提出问题:酵母菌种群的数量是怎样随时间变化的?温度会影响酵母菌的生长吗?养分会影响酵母菌的生长吗?(二)设计实验:将24支试管分成A、B、C三组,每组8支。A组为实验组,装培养液10 mL,酵母菌母液0.1 mL,环境温度28 。B组装培养液10 mL,酵母菌母液0.1 mL,环境温度5 ,与A组形成温度条件对照。C组不装培养液,只装无菌水10 mL,酵母菌母液0.1 mL,环
50、境温度28 ,与A组形成营养条件对照。试管编号ABC管内溶液培养液/mL1010无菌水/mL10酵母菌母液/mL0.10.10.1温度条件28 5 (三)实验操作:1配制无菌马铃薯培养液和酵母菌母液。2预先设计分装。先每次用10 mL刻度吸管吸取10 mL培养液到A组和B组试管,用另一支10 mL刻度吸管吸取10 mL无菌水到C组试管。待分装完毕,每支试管加塞后把试管扎成捆后,然后用记号笔注明培养基的名称、组别、日期。3用高压蒸汽灭菌锅灭菌。4接种菌种:用灭菌干净的1 mL刻度吸管每次吸取0.1 mL酵母菌母液,往每支试管中加入(注意滴加量不要太多,避免初始菌数过多)。5培养:将 A、C组试管
51、置于 28 的恒温箱中培养。将 B组试管置于5 的恒温箱中培养(5 的恒温箱可由某些型号冰箱保温室设定5 时代替)。6计数和记录:每天取样时间大体一致,每次每组按序号取一支试管。计数过程中一定要遵守无菌操作规范,取样的吸管要干净且分开使用,每次取样前要试管振荡摇匀。显微镜下进行细胞计数,后立即将数据填到记录表格中。(注意:每天计数酵母菌量的时间要固定;从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。对于压在小方格边线上的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。)一、选择题1下图为某地人口出生率和死亡率的变化曲线。则该种群的年龄组成()A由
52、稳定型变为增长型B由衰退型变为稳定型C由增长型变为稳定型D由稳定型变为衰退型解析:选A开始时,出生率和死亡率相等,年龄组成为稳定型,最后出生率远大于死亡率,故年龄组成变为增长型。2数学模型是用来描述一个生态系统或它的性质的数学形式,种群增长的数学模型有曲线图和数学方程式,下列关于种群的“J”型增长叙述错误的是()A数学方程式模型可表示为:t年后种群数量为:NtN0t(第二年的数量为第一年的倍)B条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害等C出生率远大于死亡率D增长速率是固定的解析:选D生物学的许多知识可以通过数学模型的形式表达,常见的是曲线、表格和公式,构建模型的过程中可以用数学的方法来理解生物
53、学知识,有利于灵活掌握知识内部的含义。种群的“S”型增长过程中,一定空间所能维持的种群最大数量是K值。“J”型增长是理想的条件下发生的,增长率不变,但增长速率越来越大。3下列有关种群的说法不正确的是()A稻田中秧苗的均匀分布有利于产量提高B通常自然界中的种群增长曲线呈“S”型,达到K值时种群数量往往表现出明显的上下波动,因此K值总是固定不变的C池塘养鱼过程中为保持鲫鱼种群的增长需持续投放饲料等D预测某个动物种群数量未来动态的信息主要来自现有种群的年龄组成解析:选B秧苗的均匀分布有利于提高叶片的光照面积,使光合作用强度增强,进而使有机物积累量增多,产量提高;一定空间中所能维持的种群最大数量称为环
54、境容纳量(K值),环境是变化的,K值也会随之变化;题干中池塘是人工生态系统,生产者固定的能量不能维持整个生物群落尤其是鱼类的增长,所以要持续投放饲料,来满足鱼类的需求;年龄组成能推测出种群的出生率和死亡率之间的关系,进而预测种群密度的发展趋势。4.下列关于右图种群数量增长曲线的叙述,正确的是()A当种群数量达到e点后种群数量不再发生变化B种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行Dae期间种群出生率均大于死亡率解析:选D当种群数量达到e点后种群数量在一定范围内保持动态平衡;种群增长过程中出现环境阻力是在c点之后;防治蝗灾应在害虫数量达到c点之前进行;ae期间种群
55、出生率死亡率,e点时出生率与死亡率相等。5.如右图表示某个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列叙述中,错误的是()A甲、乙两个种群可能为竞争关系,甲的竞争力小于乙Bt2t3时间内甲种群出生率下降,死亡率上升,但出生率仍大于死亡率Ct1t2时间内甲、乙两种群呈“S”型增长,甲种群从t2开始出现环境阻力D用恒定容积的液体培养基培养某种细菌,其种群增长速率变化曲线可能如甲曲线解析:选C从曲线可看出,甲、乙两种群可能为竞争关系,甲竞争力小于乙;t2t3时间内甲种群出生率下降,死亡率上升,但出生率大于死亡率;环境阻力是始终存在的,而不是出现在t2以后;由于培养基体积一定,营养物质被慢
56、慢消耗,有毒物质产生,而使该种群增长速率曲线可能如甲曲线。6下列关于右侧概念图中序号所表达的含义,说法错误的是()A序号1代表种群密度B迁入率由序号4或序号5代表C序号2代表出生率或死亡率D序号6、7依次代表年龄组成、性别比例解析:选C种群最基本的特征是种群密度,种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率和迁出率等的影响。另外,年龄组成也能通过影响出生率与死亡率来间接影响种群的数量,性别比例通过影响出生率来间接影响种群的数量。2代表出生率、3代表死亡率。7下图甲表示某一经济鱼类的种群特征,图乙是某时期该鱼类种群的年龄组成曲线,下列分析正确的是()A图乙为c点后该经济鱼类年龄组成曲线B在b点时捕捞鱼类
57、最易得到最大日捕获量C估算一个种群的出生率和死亡率,即可确定种群密度的大小Dd点时种群数量达到最大值解析:选D由图甲可以看出:b点时,出生率大于死亡率,且出生率与死亡率的差值最大,此时种群的增加量最大;d点时,出生率与死亡率相等,种群密度达到最大;图乙代表衰退型年龄组成,而超过d点后出生率小于死亡率,种群的数量会越来越少,年龄组成才属于衰退型;维持在b点有利于该种群的持续增长,维持在d点时捕捞鱼类得到的日捕获量最大;出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的直接因素,此外性别比例、迁入率和迁出率等也影响着种群密度和种群大小,因此,仅估算一个种群的出生率和死亡率,并不能确定种群密度的大小。8下列调
58、查活动或实验中,所得数值与实际数值相比,肯定偏小的是()A用标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标志物脱落B调查人群中某种遗传病的发病率时,选择在有患者的家族中进行C调查土壤中小动物类群丰富度时,用诱虫器采集小动物时注意打开电灯D用样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体解析:选D标志重捕法调查种群密度时的计算公式:种群数量(第一次捕获的个体数第二次捕获的个体数)/第二次捕获中被标记的个体数。部分鲤鱼身上的标志物脱落会导致第二次捕获中被标记的个体数偏小,则计算值与实际值相比,数值会偏大。调查人群中某种遗传病的发病率时,应做到随机取样,若只以患者家族为调查对象,所得
59、发病率比实际值偏大。土壤中的小动物具有趋暗的生活习性,用诱虫器采集小动物时打开电灯,则掉落到试管中的土壤小动物会增加。用样方法调查种群密度,在统计样方边线上的个体时,只统计其中两条相邻边线上的个体(含顶角);如果四条边线都统计,会使结果偏大;如果不统计,将使结果偏小。9为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化情况,某研究性学习小组完成了A、B、C三组实验,定期对不同培养液中的酵母菌进行计数,分别绘制出的酵母菌细胞数目变化曲线为a、b、c,如右图所示。下列有关分析不正确的是()A探究的课题可能是影响种群数量动态变化的外界因素B三组的培养温度可能不同,A组的培养温度最适宜C三组的环境容纳量可能不同,
60、B组的环境容纳量最大D三组的营养物质初始供给量可能不同,C组的营养物质初始供给量最少解析:选B由图可知,三条曲线变化不同,可能是受到了不同外界因素的影响。三条曲线中b曲线的峰值最大,说明其培养温度可能最接近最适温度,环境容纳量最大。若只从营养物质初始供给量的角度考虑,c曲线种群数量最少,可能最初供给的营养物质最少。10下图是某种昆虫受双因子影响下的种群数量变化曲线图,以下说法错误的是()A影响种群数量变化除图中所示的外源性因素(温度和湿度)外,还应该有内源性因素B相对来说,环境温度越高,该昆虫生活所需要的最适相对湿度也越大C由图可知影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5左右D该昆虫在湿
61、度为90%和温度为32.5的条件下,其种群数量变化按指数方式增长解析:选D由题图可知,当温度分别为30、32.5、35时,最适湿度也相应递增;当该昆虫在湿度为90%和温度为32.5的条件下,由于还有其他因素如食物、空间、种内斗争等,其种群数量不可能按指数方式增长。11某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表),均获得了“S”型增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是()试管号培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(103个)105510A试管内种群的K值与试管I相同B4支试管内的种群达到K值的时间不同C4支试管内的种群初始
62、阶段都经历了“J”型增长D试管内的种群数量先于试管开始下降解析:选A环境容纳量也称K值,它随着环境条件的改变而改变,与起始酵母菌数量无关,故试管内种群的K值与试管I不同。二、非选择题12(2012四川高考)为防治农田鼠害,研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田,在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩,为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后,测得大豆田中田鼠种群密度的变化如下图所示。请回答下类问题。(1)该农田生态系统的主要成分是_,猛禽与田鼠的种间关系是_。(2)该生态系统中田鼠的种群密度是由_决定的;b点以后田鼠种群密度大幅上升,从田鼠生存环境变化的角度分析,其原因是_。(3)与曲线相
63、比,曲线所示环境中猛禽的密度_。若在农田周围合理植树可控制鼠害,从而帮助人们合理地调整该生态系统中的_关系,使人们从中更多获益。解析:(1)农田生态系统的主要成分是生产者,本题中为大豆。猛禽与田鼠的关系是捕食关系。(2)该生态系统中田鼠的种群密度主要由出生率和死亡率、迁入和迁出决定。图中b点以后田鼠数量的上升与环境变化有关。随着时间的推移,大豆植株不断生长、株冠形成对田鼠起到遮挡作用,使田鼠不宜被天敌发现。此外,田鼠的食物也在增加。(3)比较曲线和曲线可知,曲线所示环境中猛禽的密度相对较大;该农田生态系统可通过合理植树,适量引入田鼠的天敌,从而调整能量流动的关系,使能量最大限度流向对人类人益的
64、部分。答案:(1)大豆捕食(2)出生率和死亡率、迁入和迁出株冠形成有利于躲避天敌;食物增加(3)更大能量流动13(2013山东高考)稻田中除水稻外,还有杂草、田螺等生物。(1)调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法,选取样方的关键是_。根据下侧的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为_只/m2。样方编号123456样方面积(m2)111111田螺数量(只)151815191514(2)稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有关,并影响作物的价值。图中曲线_(填“”或“”)表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别控制在图中A、B、C三点,则控制在_点时收益最大。(3)
65、如在适当时间将鸭引入稻田,鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食,从而可以减少_使用,减轻环境污染。稻田生态系统中的_能将鸭的粪便分解成_以促进水稻的生长。解析:(1)样方法中选取样方的关键是随机取样;分析取样调查表可知,该稻田中田螺的种群密度为(151815191514)/616(只/m2)。(2)将有害生物控制在不同密度时的防治成本可用曲线表示;A、B、C三点中将有害生物密度控制在B点收益最大。(3)通过生物防治可以减少农药的使用,减轻环境污染;稻田生态系统中的分解者能够将鸭的粪便分解成水稻生长所需的无机物。答案:(1)随机取样16(2)IB(3)农药分解者(或:细菌、真菌等)无机物14(
66、2012新课标全国卷)某草原上生活着鹿、兔、狼和狐等生物。雄鹿有角、雌鹿无角,通常情况下这种鹿的雌雄个体分群活动(生殖季节除外)。有人提出“鹿角效应”假说解释这种同性聚群现象,即一群形态相同的食草动物能迷惑捕食者,降低被捕食的风险。回答下列问题:(1)该草原上的雌鹿群和雄鹿群属于_(填“不同”或“同一”)种群。(2)草、鹿、兔、狼、狐和土壤中微生物共同形成了一个_(填“种群”、“群落”或“生态系统”)。(3)为探究“鹿角效应”假说是否成立,某同学用狗(能将抛入流水池中的漂浮物叼回来)、项圈和棍棒做了如下3组实验:甲组同时向流水池中抛出2个相同项圈,乙组同时抛出2个相同棍棒,丙组则同时抛出1个项
67、圈和1个棍棒。记录每次抛出后狗叼回第一个漂浮物的时间。若丙组平均时间_(填“大于”、“等于”或“小于”)其他两组,则实验结果支持该假说。测试时要求甲、乙、丙3组抛出项圈或棍棒的距离_(填“相同”或“不同”)。本实验中项圈或棍棒相当于该草原上的_。解析:(1)该草原上全部的雌鹿和雄鹿属于同一种群。(2)该草原上所有生物共同形成一个群落。(3)结合题意可知,本实验中项圈或棍棒相当于草原上的雄鹿和雌鹿。若假说成立,将项圈和棍棒同时抛出的丙组,狗叼回第一漂浮物的时间最短。为了保证实验结果可靠,各组项圈和棍棒抛出的距离应该相等。答案:(1)同一(2)群落(3)小于相同雌鹿或雄鹿第二讲群落的结构和演替(教
68、材第3、4节)一、群落的结构1群落(1)群落概念:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。(2)群落的特征:物种组成、物种的丰富度、种间关系、空间结构、群落的演替等。2群落的物种组成(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。(2)丰富度:概念:群落中物种数目的多少。常用的统计方法:记名计算法和目测估计法。3种间关系(试写出下列物种的种间关系)(1)猞猁与雪兔:捕食。(2)稗草和水稻:竞争。(3)蛔虫与人:寄生。(4)豆科植物与根瘤菌:互利共生。4群落的空间结构垂直结构水平结构现象分层现象镶嵌分布决定因素植物分层:阳光动物分层:栖息空间和食物条件地形变化、土壤湿度、盐碱度差异、光照强度
69、不同、生物自身生长特点不同以及人与动物的影响等注意在高山植物中,不同海拔地带的植物呈垂直分布主要是受温度的制约,不属于群落的垂直结构。二、群落的演替(1)概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。(2)类型:初生演替和次生演替。(3)光裸的岩地上演替成森林,属初生演替。其演替的大致历程如何?其历程为:裸岩阶级地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段。(4)火灾过后的草原与火山岩上的演替分别属何类演替?两类演替的最主要区别是什么?前者属次生演替,后者属初生演替。两类演替的最主要区别在于初始植被条件不同。(5)在群落演替过程中,新的物种定居后,原来的物种是否还能存在?可以存在,但优
70、势物种可能发生变化。(6)人类社会活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。考点一群落及其种间关系()考情解读本考点的题目多数借助概念内涵外延分析及坐标曲线以选择题的形式呈现,有时也结合其他生态知识以非选择题的形式综合考查;考查内容涉及种间关系的判断、生物间的相互影响等;预计今后的高考会结合实例材料考查知识运用能力。做一题例1下图中的为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数,横轴为时间)。A是地衣中的藻类和真菌;B是大、小草履虫;C是兔与狐;D是细菌和噬菌体的种间关系图。请据图回答问题:(1)判断四组生物关系对应曲线:A_,B._,C._,D._。(2)造成现象的原因是_。(3)与相
71、比,结果不同是因为_。(4)若四种种间关系中的b死亡,对a有利的是_。(5)若C组的狐死亡,则兔的发展趋势是_。解析图曲线表示的是捕食关系,因为从曲线分析,两曲线之间存在着“先增加者先减少,后增加者后减少”的变动关系,其中a上升可引起b下降,则b为食物,a为捕食者,曲线表示竞争,为共生,为寄生。竞争可导致不利一方死亡,但寄生一般不引起寄主死亡,捕食关系中天敌死亡可导致食物方暂时增多,但随后将下降并趋于稳定。答案(1) (2)竞争使一种生物因缺乏食物、空间而死亡(3)寄生关系不像竞争那样,不可能使宿主全部死亡(4)(5)先上升后下降,然后趋于相对稳定链一串群落种间关系的比较关系名称数量关系图能量
72、关系图特点举例互利共生数量上两种生物同时增加,同时减小,呈现出“同生共死”的同步性变化地衣,大豆与根瘤菌寄生对宿主有害,对寄生生物有利,如果分开,则寄生生物难以独立生存,而宿主会生活得更好蛔虫与人,噬菌体与被侵染的细菌竞争两种生物生存能力不同,如图a所示;两种生物生存能力相同,则如图b所示牛与羊,农作物与杂草捕食数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步性变化狼与兔,青蛙与昆虫关键一点(1)捕食关系的实质在于“一种生物以另一种生物为食”它强调的是种间关系,同物种不同个体间吃与被吃的关系(如大鲈鱼吃小鲈鱼),不属捕食关系(应属种内斗争)。(2)相关概念的“关键点”:种群自然区域,“同
73、种生物”群落自然区域,“所有生物”生态系统自然区域,所有生物无机环境上述关键点归纳如下: 通一类1(2014泉州质检)在热带森林中,有一种叫白翅伯劳的鸟类,往往停栖在树枝上,等待捕食被其他鸟类活动时从浓密叶丛中惊飞出来的飞虫;这时,若有雀鹰(鸟类的共同天敌)出现,白翅伯劳会大声鸣叫以提醒其他鸟类躲藏或静止不动。但当白翅伯劳与其他鸟类共同追捕一只飞虫时,即使无雀鹰出现,白翅伯劳也会发出同样的鸣叫声。下列叙述正确的是()A白翅伯劳与其他鸟类之间既有共生又有竞争关系B白翅伯劳通过鸣叫发出的信息能调节生物的种间关系C利用音响设备发出白翅伯劳的鸣叫声可降低害虫的种群密度D白翅伯劳的鸣叫行为有利于提高生态
74、系统的能量传递效率解析:选B白翅伯劳与其他鸟类之间没有共生关系,属于竞争和种间互助关系;利用音响设备发出白翅伯劳的鸣叫声, 其他鸟类躲藏或静止不动,害虫被捕食数量会减少,种群密度升高;生态系统的能量传递效率是不会改变的。2(2012全国卷)一块农田中有豌豆、杂草、田鼠和土壤微生物等生物,其中属于竞争关系的是()A田鼠和杂草B豌豆和杂草C豌豆和其根中的根瘤菌D细菌和其细胞内的噬菌体解析:选B田鼠与杂草之间是捕食关系;豌豆和杂草的生长都需要光、无机盐、水分及二氧化碳等,因此二者间存在竞争关系;豌豆与其根中的根瘤菌之间为共生关系;细菌与其细胞内的噬菌体之间为寄生关系。考点二群落的结构及演替()考情解
75、读在近几年高考的命题中群落结构及演替的内容所占比例有所提高,主要以选择题的形式考查群落空间配置状况。群落演替的类型、意义等基础知识,有时也结合环境保护与治理、生态农业等知识以非选择题的形式综合考查;预计今后的高考以解决污染问题命制非选择题的可能性较大。做一题例2(2013福建高考)在两块条件相同的退化林地上进行森林人工恢复和自然恢复的研究,20年后两块林地的生物多样性均有不同程度提高,其中人工种植的马尾松人工恢复林植物种数为137种,无人工种植的自然恢复林植物种数为226种。下列叙述错误的是()A可采用样方法调查林地上植物的种群密度B森林恢复提高了生产者固定的太阳能总量C人工恢复林比自然恢复林
76、的植物丰富度低D自然恢复林的形成属于初生演替解析本题考查了种群密度的调查方法、群落的丰富度及演替等知识,意在考查理解能力。植物种群密度的调查常用样方法,A项正确;森林恢复后,生产者的数量和种类增加,其固定的太阳能总量也得以提高,B项正确;群落中物种数目的多少称为丰富度,依据题意可知,人工恢复林植物种数(137种)比自然恢复林的植物种数(226种)少,则人工恢复林的植物丰富度较低,C项正确;自然恢复林是在原有土壤基本保留的情况下形成的,属于次生演替,D项错误。答案D链一串1群落结构形成的原因及意义(1)原因:生物的垂直结构与水平结构都与环境中生态因素有关,垂直结构和水平结构的具体表现都是在长期自
77、然选择基础上形成的对环境的适应。(2)意义:生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用。2群落的演替(1)两种演替类型比较:类型内容初(原)生演替次生演替起点原先从没有过植被,或虽存在过植被,但被彻底消灭了的环境原有群落环境只是失去了原有植被,但原有土壤条件基本保留时间经历的时间长经历的时间短速度缓慢较快影响因素自然因素人类活动较为关键举例裸岩上的演替弃耕农田上的演替(2)群落演替的结果:演替方向演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间而变化的有序过程,因而它往往是能预见的或可测的,一般都可以演替到森林这一最高阶段能量总生产量增加,群落的有机物总
78、量增加结构生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂稳定性演替是生物和环境反复相互作用,发生在时间和空间上的不可逆变化,稳定性越来越高关键一点(1)群落演替是一个漫长但并非永无休止的过程,当群落演替到与环境处于平衡的状态时,就以相对稳定的群落为发展的顶点。(2)在群落演替的过程中,物种的取代是一种优势取代,而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据了优势,取代了灌木的优势,但森林中仍会有灌木、草本、苔藓等。通一类3(2013江苏高考)在一段新建公路的边坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保护边坡,另一段边坡(乙)不进行移栽,其他实验条件相同,1年后两段边坡的检测结果如下表。下列分析合理的是()边坡处理方式
79、植被覆盖率(%)小型土壤动物土壤有机质(g/kg)物种数个体数甲种植植物973726019.8乙不干预892811.9A.可以推测移栽植物会降低该群落结构的稳定性B小型土壤动物的增多是移栽植物的预期结果C边坡甲上因没有移栽乔木而不可能自然长出乔木D边坡甲上的群落演替会随时间延长而逐渐加剧解析:选B由表中数据可知,移栽植物能提高该群落结构的稳定性;移栽植物能为动物提供生存的环境,故小型土壤动物的增多是移栽植物预期的结果;边坡甲上可能会发生群落的演替而自然长出乔木;群落演替不会随时间延长而一直逐渐加剧。4(2012全国卷)下列关于森林群落垂直结构的叙述,错误的是()A群落中的植物具有垂直分层现象B
80、群落中的动物具有垂直分层现象C动物在群落中的垂直分层与植物的分层有关D乔木层的疏密程度不会影响草本层的水平结构解析:选D森林群落中植物的分布,具有明显的垂直分层现象,其中乔木高大,分布在上层,灌木矮小,分布在中层,地面的草本植物分布在下层;森林群落中的动物因其食物或栖息场所的不同,也具有明显的垂直分层现象,因此,动物的分层现象与植物的分层现象有关;乔木层的疏密程度会影响下层光线的强弱,进而影响草本层的水平结构。考点三高考实验:土壤中小动物类群丰富度的研究(教参P75)考情解读高考中直接对本实验进行考查的题目不多,但今后可能从实验流程、注意事项和对实验结果的处理等方面,以选择题的形式予以考查。做
81、一题例3(2012广东高考)有关土壤动物研究的叙述,正确的是()A土壤动物群落不存在分层现象B土壤动物种间关系主要是互利共生C土壤盐碱度不同,土壤动物群落结构有差异D随机扫取表层土取样,可以调查土壤小动物类群丰富度解析土壤中的动物因食物来源和栖息条件不同,在土壤中存在分层现象;土壤动物的种间关系主要是竞争、捕食;土壤盐碱度不同,导致植物在水平分布上有差异,土壤中的动物群落结构也会因此存在差异;表层土中含有的动物种类较少,不能准确反映土壤小动物类群丰富度。答案C学一技一、实验目的1初步学会动物类群丰富度的统计方法。2能对土壤中部分常见的动物进行分类。3学会设计表格进行观察和统计。二、实验原理土壤
82、不仅为植物提供水分和矿质元素,也是一些动物的良好栖息场所。研究土壤中动物类群的丰富度,操作简便,有助于理解群落的基本特征与结构。三、方法步骤(1)提出问题:如土壤中有哪些小动物?它们的种群密度是多少?研究计划表步骤时间地点内容方法备注第一步年月日环境考察观察与测量带温度计、干湿计、记录本第二步(2)制定计划。(3)实施计划:本研究包括三个操作环节:取样、观察和分类、统计和分析。准备:选取调查地点,准备取样器等实验工具。取样:在野外用取样器取样的方法进行采集、调查,因为个体小,活动能力较强所以不适于用样方法或标志重捕法。采集小动物:使用诱虫器(运用避光、避高温、趋湿润特性)取样。观察和分类:“观
83、察和分类”需要借助动物分类的专业知识。(教材P76)有些小动物用肉眼难以识别,要制作临时装片(要盖盖玻片),借助放大镜、实体镜。(如果无法知道小动物的名称,可记为“待鉴定”,并记录下它们的特征)统计和分析:设计一个数据收集和统计表,并据此进行数据分析。丰富度的统计方法:记名计算法和目测估计法。记名计算法是指在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落。目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有:“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。得出结论:组成不同群落的优势种是不同的,不同群落的物种丰富度是不同的。一般来
84、说,环境条件越优越,群落发育的时间越长,物种越多,群落结构也越复杂。四、注意事项(1)从不同营养环境中采集土壤样本要分别统计。(2)尽可能多收集小动物。收集小动物时,根据土壤中生物的避光性和趋湿性来收集。(3)从同样营养土壤中采集的样本,多组同学进行统计比较。(4)识别命名要准确,并进行分类。(5)注意安全,远离危险地带;不要破坏当地环境。一、选择题1(2014泉州质检)南方地区常在水稻插秧710天后,往稻田中放养草鱼苗。草鱼在幼鱼阶段,主要取食小型浮游动物及小型水生昆虫的幼虫;随着幼鱼长大,则主要取食稻田中长出的杂草。从生态学的观点看,下列叙述正确的是()A稻田养鱼将使稻田群落发生初生演替B
85、稻田养鱼将使稻田群落失去垂直结构C稻田养鱼将使流向水稻的能量大大减少D稻田养鱼可促进稻田生态系统的物质循环解析:选D发生在稻田上群落的演替属于次生演替;稻田养鱼可增加物种的多样性,不会使群落失去垂直结构;鱼取食稻田中长出的杂草,可以使流向水稻的能量增加。2一个废弃鱼塘的演替过程如下图所示,有关叙述正确的是()A演替先后顺序:乙丙甲丁B生物多样性:丁甲丙乙C此演替过程属于初生演替D此演替过程属于次生演替解析:选D在废弃鱼塘中的演替为次生演替,演替过程应为丁甲丙乙。3某生物研究小组在对某森林生态系统进行种群密度调查后,得到如表所示的统计数据:项目第一年第二年第五年第八年甲种群4 4904 1206
86、7 10乙种群01203 210 4 500根据以上调查结果,下列判断错误的是()A甲种群与乙种群之间存在着捕食关系,可能是导致甲种群密度变化的重要因素B甲种群和乙种群若为生态系统的生产者,那么它们为其他生物的生存提供所需的能量和有机物C由甲、乙两个种群的变化过程,可以说明生态系统具有自我调节能力D甲种群植物可能灭绝的内在因素是缺乏有利变异解析:选A根据调查结果可知,甲种群数量减少,乙种群数量增加,说明甲种群与乙种群之间存在着竞争关系。4早在宋代,我国就产生了四大家鱼混养技术。下图表示某池塘中四大家鱼及其食物的分布,下列相关分析正确的是()A四大家鱼在池塘中的分布现象是群落的水平结构B此图表明
87、四种鱼类在能量流动上的关系为:鲢鱼鳙鱼青鱼C鲢鱼和鳙鱼、青鱼和草鱼在混合放养时都是共生关系D若浮游动物大量死亡,鲢鱼数量在短时间会增加解析:选D根据图示可以看出鲢鱼、鳙鱼和青鱼在不同水层的分层现象是群落的垂直结构。鲢鱼和鳙鱼之间不存在食物关系,也没有共生关系;青鱼和草鱼之间为竞争关系,若浮游动物大量死亡,浮游植物数量增加,鲢鱼数量在短时间内会增加。5下图为植物群落生长的分层现象,对此现象解释不合理的是()A分层现象是植物群落与环境条件相互联系的一种形式B决定这种现象的环境因素除光照外,还有温度和湿度等C种植玉米时,因植物群落分层现象的存在,所以要合理密植D在农业生产上,可以充分利用这一现象,合
88、理搭配种植的品种解析:选C植物群落的分层现象是群落垂直结构的表现,是群落与环境条件相互联系的一种形式,受多种生态因素的影响。农业生产上可以根据植物群落分层现象的存在,合理套种,搭配种植适当的品种。合理密植从生态因素角度看是减轻种内斗争,保证充足的光照和CO2供应。6(2011安徽高考)某岛屿由海底火山喷发形成,现已成为旅游胜地,岛上植被茂盛,风景优美。下列叙述不正确的是()A该岛屿不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现B该岛屿形成后最初进行的群落演替属于次生演替C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D该岛屿一定发生过漫长的群落演替过程解析:选B本题考查的知识点是群落的结构
89、和演替,能力点是知识理解能力。群落的演替是一个漫长的过程,人类活动(如旅游)会影响群落演替的方向和速度;火山喷发后进行的演替属于初生演替,故B项错误。7下表各项是初生演替与次生演替的比较,则相关叙述错误的是()选项类型初生演替次生演替A.时间经历的时间长经历的时间短B.速度缓慢较快C.影响因素自然因素人类活动较为关键D.实例沙丘上的演替冰川泥上的演替解析:选D沙丘及冰川泥上的演替均属初生演替。8下图表示两个群落演替过程中物种丰富度的变化,有关叙述正确的是()A甲表示的是裸岩上的初生演替B乙可表示弃耕农田上进行的演替C甲中、处的物种组成完全相同D若条件适宜,乙群落可演替成森林解析:选D甲曲线的起
90、点有生物群落,而乙曲线的起点无生物群落,故可知甲发生的是次生演替,乙发生的可能是初生演替,次生演替之后的物种和以前的物种不一定相同;森林是生态系统演替的最终阶段,但并不是所有的生态系统都能演替到这个阶段,这要取决于当地的气候。9一块弃耕的农田,很快长满杂草,几年后,草本植物开始减少,各种灌木却繁茂起来,最后这块农田演变成了一片森林。这片森林在不受外力干扰的情况下将会长期占据那里,成为一个相对稳定的生态系统。在此演变过程中,下列相关变化趋势正确的是()ABC D解析:选D在弃耕的农田演替为森林的过程中,生物的种类逐渐增多后趋于稳定,错误。由草本植物阶段到森林的演变过程中,总光合量逐渐增多,后因森
91、林叶面积增大到一定程度后叶片互相遮挡,总光合量达到相对稳定,正确。在演替的过程中,生物的种类和数量都逐渐增多,生物呼吸量也逐渐增加,但达到相对稳定的阶段后,生物的种类和数量都相对稳定,生物呼吸量也不再增加,正确。二、非选择题10(2013重庆高考)某山区坡地生态环境破坏严重,人们根据不同坡度,分别采取保护性耕作、经济林种植和封山育林对其进行了治理。(1)陡坡在封山育林后若干年内,经历了一年生草本、多年生草本和灌木三个阶段,其典型物种的种群密度变化如图所示。调查植物种群密度常用的方法是_。图中,Oa,物种密度上升,原因是在适宜条件下,物种的_;bc,物种 逐渐消失,物种密度逐渐降低到相对稳定,原
92、因是物种能耐受_;c点后,在适宜气候条件下群落中最终占主导地位的植物类型将是_。(2)该坡地经治理后,既扩大了植被覆盖面积、增加了对大气中_的固定,又提高了经济产出,初步实现了生态效益和经济效益的同步发展。解析:根据图示及文字信息可知物种代表一年生草本植物,物种代表多年生草本植物,物种代表灌木。(1)调查植物种群密度常用样方法;物种种群密度上升是因为其出生率大于死亡率;图示bc阶段,物种代表的灌木占据优势,物种代表的一年生草本植物逐渐消失,而物种代表的多年生草本植物的种群密度逐渐降低到相对稳定状态,原因是相对物种而言,物种更能适应弱光照环境;依据群落演替规律可知,适宜条件下灌木之后占据群落中主
93、导地位的是乔木。(2)植被覆盖面积的扩大,增加了对大气中CO2的固定能力。答案:(1)样方法出生率大于死亡率弱光乔木(2)碳元素(CO2)11跳虫、甲螨和线虫是土壤中的主要动物类群,对动植物遗体的分解起重要作用。请回答:(1)由于跳虫和甲螨活动能力_,身体_,不适合用手直接捕捉,常采用吸虫器等进行采集。(2)若要采集大量的跳虫用于实验室培养,最好选择下图中的吸虫器_,理由是_。若要采集大量的甲螨作为标本保存,最好选择吸虫器_,理由是_。(3)现在一培养罐内同时培养跳虫、甲螨和线虫三个种群,若它们均仅以罐内已有的酵母菌为食,则跳虫与甲螨之间的关系是_,线虫与酵母菌之间的关系是_。若跳虫种群所含能
94、量增长n kJ,则跳虫消耗的酵母菌所储存的能量至少为_kJ。解析:进行种群密度的估测时,要根据生物的特点选择合适的方法。跳虫生活在湿润的环境条件下,而甲螨在水中易腐败变质。有共同的食物和生存空间就会构成竞争关系;上下营养级之间能量传递最大为20%。答案:(1)较强微小(2)B该吸虫器中的湿棉花模拟了土壤湿润环境,利于跳虫存活D该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定,防止腐烂(3)竞争捕食5n12(2013新课标卷)南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。演替阶段群落类型植物种数/种草本植物灌木乔
95、木1草丛34002针叶林521213针阔叶混交林6724174常绿阔叶林1063116回答下列问题:(1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为_演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因,除了植物的种子或者繁殖体可能得到保留外,还可能是原有的_条件也得到了基本保留。(2)在由上述群落构成的相应生态系统中,恢复力稳定性最强的是_生态系统,抵抗力稳定性最强的是_生态系统。(3)与草丛相比,针叶林中的动物分层现象较为_(填“简单”或“复杂”),原因是_。解析:(1)常绿阔叶林遭到砍伐后,原有植被虽然已经不存在,但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,在该条件下发生的演替属于次
96、生演替。(2)由题表知,草丛生态系统中动植物种类最少,营养结构最简单,抵抗力稳定性最弱,但恢复力稳定性最强;同理,常绿阔叶林生态系统中组分最多,食物网最复杂,自我调节能力最强,抵抗力稳定性最强。(3)群落中植物的垂直结构为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,导致动物也具有分层现象。与草丛相比,针叶林中植物群落的垂直结构更复杂,故动物分层现象较复杂。答案:(1)次生土壤(2)草丛常绿阔叶林(3)复杂针叶林中植物群落的垂直结构更复杂 第一讲生态系统的结构一、生态系统(1)生态系统的概念:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。(2)生态系统的范围:有大有小,最大的是生物圈。(3)生态
97、系统的结构:生态系统的组成成分和营养结构。二、生态系统的组成成分(1)四种成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,其中与群落相比属生态系统特有的成分是非生物的物质和能量。(2)以下实例应分别归属生态系统的哪类成分?自养型生物:属生产者。腐生生物:属分解者。捕食型及寄生型动物:属消费者。非生物物质和能量举例:物质水、空气、无机盐等;能量阳光、热能等。(3)生态系统成分中,堪称生态系统“基石”的是哪类?它何以进行能量或物质的转化?生态系统的基石:生产者。能量转化方式:通过光合作用,把太阳能固定在有机物中。(4)生态系统缺乏何类成分可导致动植物遗体、排遗物堆积如山?该成分在物质转化上具有怎
98、样的功能?该成分是分解者,其物质转化功能是可将动植物遗体中有机物转化为无机物。三、食物链和食物网(1)通常所指的食物链发生于哪些生物间?这些生物因哪类种间关系而建立联系?食物链相关生物:生产者不同级别的消费者。食物链上的种间关系:捕食。一条食物链一般不超过五个营养级。(2)下面表示一条典型食物链,请思考并填出相关内容:食物链草兔狐狼生态系统的成分生产者初级消费者次级消费者三级消费者营养级别第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级所属类型主要是绿色植物食草动物小型食肉动物大型食肉动物营养状况自养直接以植物为食以食草动物为食以小型食肉动物为食(3)食物链缘何会形成食物网?食物网有何功能?成因:一种
99、绿色植物可能是多种植食性动物的食物;一种植食性动物既可吃多种植物,也可被多种肉食性动物所食。许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构,就是食物网。食物链、食物网功能:生态系统物质循环和能量流动的渠道。考点一生态系统的组成成分及其内在关系()考情解读本考点在高考中多结合种群、群落或食物链、食物网予以考查,题型多为选择题,也可嵌入生态综合题中以非选择题形式呈现。高考单独命题的可能性较小,结合其他知识点在综合性题目中出现的几率较大。做一题例1(2013大钢卷)某一池塘中有三个优势种群,分别是鳙鱼、浮游动物A和浮游植物B,其中鳙鱼以浮游动物A为食,浮游动物A以浮游植物B为食。 回答下列问题: (1)
100、为提高池塘鳙鱼的产量,采取向池塘中施肥和捕捞小型野杂鱼等措施,其中施肥的作用是直接提高_的种群数量。捕捞野杂鱼的作用是降低其与鳙鱼对_、_和空间等资源的竞争。(2)若大量捕捞使池塘中的鳙鱼数量减少,则短时间内会导致_的种群数量迅速下降。 (3)若池塘施肥过量,一段时间后,池塘内上述三个优势种群消失了两个,它们是_,消失的主要原因是缺少_。再经过一段时间后,仅存的一个优势种群也基本消失,而另一类生物如微生物大量繁殖,使水体变黑发臭,该类生物在生态系统中属于_。解析本题考查种间关系及生态系统成分等知识,意在考查对基础知识的识记、理解及应用所学知识解决问题的能力。(1)施肥可以为生产者浮游植物B生长
101、繁殖提供所需的营养物质,即可直接提高浮游植物B的种群数量;野杂鱼与鳙鱼间存在竞争关系,因此捕捞野杂鱼可为鳙鱼生存提供更多的食物、氧气、空间等。(2)该池塘中鳙鱼以浮游动物A为食,而浮游动物A以浮游植物B为食,因此鳙鱼数量减少,导致浮游动物A种群数量增加,间接导致浮游植物B种群数量减少。(3)施肥过量,导致浮游植物B大量繁殖,使得水体中溶氧量减少,进而使得浮游动物A和鳙鱼因缺氧而死亡,此时分解者对尸体进行分解,数量大量增加。答案(1)浮游植物B食物氧气(或溶解氧)(2)浮游植物B(3)浮游动物A和鳙鱼氧气(或溶解氧)分解者 链一串1生态系统的组成(1)两大部分组成:生物群落和无机环境。(2)四种
102、基本成分:生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量关系如下:2生态系统中四种成分的区别和联系成分归类各成分的组成在生态系统中的作用地位非生物的物质和能量无机物、有机物、气候、能源生物群落中的物质和能量的根本来源必需成分生产者自养型生物绿色植物光合细菌和蓝藻化能合成细菌,如硝化细菌将无机环境中的物质和能量通过光合作用等引入生物群落,为消费者、分解者提供物质和能量必需的主 要 成分(基石)消费者异养型生物绝大多数动物寄生生物帮助生产者传粉、传播种子等最活跃的成分分解者异养型生物腐生细菌和真菌腐食动物,如蚯蚓、蜣螂等把动植物遗体、排出物和残落物中的有机物分解成简单的无机物物质循环的关键成分联系各成
103、分相互作用形成一个统一的整体关键一点 生态系统的成分理解误区误区类型特例细菌都是分解者硝化细菌是自养型,属于生产者;寄生细菌属于特殊消费者动物都是消费者秃鹰、蚯蚓、原生动物等以动植物残体为食的腐生动物属于分解者生产者都是绿色植物蓝藻、硝化细菌等自养原核生物也是生产者,应该说生产者包含绿色植物植物都是生产者菟丝子营寄生生活,属于消费者通一类1下图为生态系统结构的关系图,a代表的成分是()A生产者B消费者C分解者 D不能确定解析:选B生态系统包括生物群落和无机环境,生物群落包括生产者、消费者和分解者。从箭头的方向上分析,a的能量和物质来自b,并可传递给c,所以a是消费者。2生态系统的成分包括生产者
104、、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统的成分的叙述,正确的是()A动物都属于消费者,其中食草动物属于第二营养级B细菌都属于自养生物,其异化作用类型有需氧型和厌氧型两类C生产者属于自养型生物,是生态系统中最基本、最关键的生物成分D一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分解析:选C并不是所有动物都属于消费者,如蚯蚓、秃鹫等属于分解者;细菌有自养型的,如硝化细菌属于生产者,有异养型的,如根瘤菌属于消费者;有的生物在不同生态系统中占据不同的生物成分,如猪吃草,猪属于消费者,而当猪以其他家禽粪便为食时,便充当分解者。考点二生态系统的营养结构食物链和食物网()考情解读本考点在高考试题经常涉
105、及,题目多通过语言表述、表格、食物网等形式进行考查,涉及对生物的种间关系、生物数量动态变化的预测及能量流动状况分析与相关计算等。做一题例2(2011海南高考)某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网如下图。某个时期,当地居民大量捕杀鼬,导致岛上鼠种群暴发,随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染。回答问题:(1)该食物网中,植物中的能量能通过_条食物链传递给鹰,鹰所处的营养级为_;兔与人的种间关系是_。鼠疫杆菌与人的种间关系是_。(2)通常情况下,寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响_(大于、小于、等于)鼬对鼠种群数量的影响;大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争_(增强、不变、减弱)。(3)
106、生长在该岛上的蘑菇属于生态系统的_(生产者、消费者、分解者),其体内贮存的能量_(能、不能)传递给植物。解析(1)以植物为起点,鹰为终点的食物链共有4条,鹰所处的营养级为第三和第四营养级,兔与人的种间关系有捕食和竞争,鼠疫杆菌与人的种间关系为寄生;(2)寄生生物对寄主的影响小于寄主天敌对其的影响,由于大量捕杀鼬,导致鼠种群暴发,所以鼠群的种内斗争增强;(3)蘑菇属于分解者,植物体内的能量只能来自于光能,分解者体内的能量是不能传递给植物的。答案(1)4第三和第四营养级竞争和捕食寄生(2)小于增强(3)分解者不能链一串1食物链及食物网分析(1)食物链的起点是生产者,即生产者永远是第一营养级;最高点
107、是不被其他动物所捕食的动物,即最高营养级。(2)对某一动物而言,其营养级是不固定的;即同一种生物在不同的食物链中,可以占有不同的营养级。(3)在食物网中,两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合,如蜘蛛与青蛙,二者之间既是捕食关系,又是竞争关系。(4)食物链中不能出现寄生、腐生生物和阳光等非生物因素,即只包含生产者(第一营养级)和消费者(第二营养级及之后各营养级生物)。如阳光草兔细菌不是食物链。2生态系统中因某种生物减少导致其他生物数量变化情况的分析与判断(1)处于食物链中第一营养级生物减少的情况:若第一营养级的生物数量减少会导致其他的生物数量都减少,即出现连锁反应,因为第一营养级的生
108、物是其他生物直接或间接的食物来源。(2)“天敌”减少的情况:若“天敌”减少,则被食者数量增加,但随着数量增加,种内斗争加剧,种群密度还要下降,直到趋于稳定,但结果比原来的数量要增大。(3)“中间”营养级生物减少的情况:如下图所示食物网中,青蛙突然减少,则以它为食的蛇也将减少,鹰就要过多地吃兔和鸟,从而导致兔、鸟减少。但因为鹰不只吃蛇一种生物,它可依靠其他食物来源来维持其数量基本不变。关键一点(1)食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物的种类而非生物的数量生物种类越多,食物链越多,食物网越复杂。(2)食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的,不会倒转,因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。
109、通一类3(2012海南高考)某生态系统的食物网示意图如下:回答下列问题:(1)在该食物网中,共有_条食物链,最高营养级属于第_营养级。(2)乙和丙的种间关系是_。(3)为了调查该生态系统中乙种群数量,某研究小组捕获了100只乙,经标记后放回。一段时间后,重新捕获100只,其中有10只带有标记。在该生态系统中,乙的种群数量大约为_只。解析:(1)由图示可看出,该食物网中共有甲乙丙戊、甲乙丁丙戊、甲丙戊、甲乙丁戊4条食物链,在最长的食物链(甲乙丁丙戊)中,最高营养级是第五营养级。(2)由图示可看出,乙和丙都以甲为食,同时丙还会捕食乙,因此两者间既有竞争关系,也有捕食关系。(3)按照标志重捕法的原理
110、:,若假设乙种群有x个个体,则得,则x1 000。答案:(1)4五(2)竞争和捕食(3)1 000一、选择题1下列四项中的圆分别表示:a生产者、b分解者、c原核生物、d蓝藻、e腐生细菌。能正确表示它们之间相互关系的是()解析:选A蓝藻是原核生物,属于生产者;腐生细菌属于原核生物,是分解者;生产者和分解者中除了原核生物以外,还有真核生物。因此只有A选项正确。2生态系统中属于生产者的生物是()A仅限于绿色植物B仅限于自养生物C全部自养生物和部分异养生物D全部绿色植物、细菌和真菌解析:选B生产者是自养生物,主要是指绿色植物,还包括一些能进行化能合成作用的自养微生物等。A项不够全面;C项异养生物不属于
111、生产者;D项的大多数细菌和全部真菌都是异养的,不属于生产者。3关于生态系统组成成分的叙述正确的是()凡是细菌、真菌都是分解者凡是自养型生物都是生产者动物都是消费者异养型生物都是消费者ABC D解析:选A生产者是自养型生物,某些异养生物在生态系统中属于分解者。绿色植物是生产者,除了绿色植物以外,一些进行化能合成作用的细菌如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等,以及含有菌绿素的光合细菌如紫硫细菌、绿硫细菌等,还有蓝藻,它们都是自养型,所以也是生产者。4(2013四川高考)稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统,卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫,拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是()A害虫与拟水
112、狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定B防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率C精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异D用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降解析:选B信息传递可调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。防治稻田害虫,可以改变能量的流动方向,不能提高能量传递效率。精耕稻田受人为干预,演替速度慢且始终为稻田;弃耕稻田不受人为干预,演替速度较快,且在环境条件适宜时,能演替到森林阶段。卷叶螟的数量减少,导致拟水狼蛛摄食褐飞虱增多,褐飞虱的种群密度将下降。 5下列关于生态系统成分的叙述中,错误的是()A消费者的存在能加快生态系统的物质循环B
113、生产者和分解者是生态系统中不可或缺的两个重要成分C硝化细菌与蓝藻合成葡萄糖过程中所利用的ATP来源不同D分解者一定是靠分解动植物遗体为生的微生物解析:选D硝化细菌利用化学能合成ATP,蓝藻利用光能合成ATP。分解者不一定是微生物,如蚯蚓属于动物。6(2014福州质检)外来物种薇甘菊入侵某生态系统后,随时间推移,植物种类数及碳储量变化如下表。据表分析,随着薇甘菊入侵程度加强,生态系统中()未被入侵时期轻微入侵时期重度入侵时期植物种类(种)15012169碳储量(吨/公顷)植被56.250.943.5凋落物2.03.55.4土壤161.9143.2117.7A.生产者固定的总能量逐渐增加B植物的丰
114、富度和种群密度均下降C土壤中分解者的分解作用逐渐减弱D植被凋落程度有增大的趋势解析:选D如图所示生产者(植被)固定的总能量逐渐降低;植物的丰富度下降,但种群密度无法判断;凋落物多,土壤中的碳储量少,说明分解者分解能力强,所以土壤中分解者的分解作用逐渐加强。7.某湖泊生态系统的食物网关系如右图,下列叙述中正确的是()丙和丁存在着竞争关系乙同化得到的能量一定比丁同化得到的能量多若湖泊中受到DDT污染,则体内DDT浓度最高的生物是甲此食物网中占有三个营养级的生物是丁A BC D解析:选C据图示知,丙和丁的共同食物是乙,所以二者之间存在着竞争关系;乙和丁的同化能量的多少无法比较;据富集作用原理,体内D
115、DT浓度较高的应为丙、丁;丁占有第二、第三、第四三个营养级。8下图是某草原生态系统中部分食物网简图,据图判断下列说法不正确的是()A青蛙和蜘蛛之间既有竞争关系,也有捕食关系B图中的所有生物构成此生态系统中的生物群落C图中所示的食物网中共有4条食物链D蛇在此食物网中处于两个不同营养级解析:选B由图知,青蛙和蜘蛛同时以蝗虫为食,即构成竞争关系,而青蛙又捕食蜘蛛,构成捕食关系;生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物的集合,而图中仅有生产者和消费者,缺少了分解者;图中一共包含4条食物链;蛇同时处于第四和第五营养级。9下图是某池塘生态系统中的两条食物链,大量捕捞花鲢后,种群将有所变化,下列能正确
116、反映短期内种群总重量增长率变化趋势的是()A绿藻上升 B白鲢下降C水蚤下降 D乌鱼上升解析:选B花鲢被大量捕捞后,水蚤数量增多,导致白鲢因食物减少而数量下降。同时,乌鱼由花鲢提供的食物减少,捕食白鲢增多,导致白鲢数量下降。10巨尾桉具有速生、高产的特点。某地区将天然林全部砍伐烧毁,大量单一种植巨尾桉,对环境造成不利的影响。下列叙述正确的是()A天然林替换成巨尾桉林的过程属于初生演替B天然林替换成巨尾桉林后物种丰富度增加C巨尾桉林比天然林的抵抗力稳定性高D在巨尾桉林中混种其他林木有利于改善该地区环境解析:选D天然林替换成巨尾桉林的过程属于次生演替;天然林物种种类多,替换成巨尾桉林后物种丰富度减少
117、,所以抵抗力稳定性降低。11下图表示某水域生态系统的食物网,下列分析正确的是()A该生态系统的生产者是大型植物B该食物网由5条食物链构成C信息在鲤鱼和梭子鱼之间双向传递D鲤鱼在该食物网中占有3个营养级解析:选C由食物网可知,该生态系统的生产者包括大型植物和自养型鞭毛虫。该食物网由6条食物链组成。鲤鱼在该食物网中占有第2、3、4、5共4个营养级。12右图为一个陆地生态系统食物网的结构图,下列叙述中错误的是()该食物网中共有6条食物链H占据3个营养级G和F之间存在竞争和捕食关系图中A、E均为生产者一旦H的数量大量减少,该生态系统就很难维持相对稳定的状态A BC D解析:选D该食物网中,A、E均为生
118、产者,共有7条食物链;H占有第三、第四和第五三个营养级;G和F均以E为食物,因此它们存在着竞争关系;H为最高营养级,其数量减少时,该系统仍能维持相对稳定状态。二、非选择题13下面的甲图是某草原生态系统中几种生物之间的食物关系示意图,据图回答下列问题:甲图乙图(1)甲图中一共有_条食物链,蚱蜢属于_消费者。(2)同时具有两个营养级的动物是_,占第_营养级。(3)蛇和鹰的关系是_。(4)给牧草施加含32P标记的复合肥后,检测32P在蚱蜢和青蛙体内的放射性强度,结果见乙图,其中B为_。若增加对鹰和蛇体内的放射性强度的检测,则达到最高峰时的强度应_(高于、低于)前两者。(5)除甲图所示生物类群外,还可
119、以在_中检测到32P。(6)商贩在某一时间大量收购蛇,导致蛇数量大量减少,则鹰的数量会_,青蛙的数量_。(7)如果青蛙从蚱蜢和蛐蛐处同化的能量为1 000 kJ,蛇从青蛙处同化的能量为100 kJ,则该食物网中,第三营养级到第四营养级的能量传递效率_(,)10%。解析:(1)甲图中一共有4条食物链,蚱蜢处于第二营养级,属于初级消费者。(2)鹰同时占第四、五两个营养级,其他生物都只有一个营养级。(3)蛇和鹰的关系有捕食、竞争两种关系。(4)因蚱蜢所处的营养级低于青蛙,故青蛙体内的放射性出现的时间应落后于蚱蜢。鹰和蛇所处的营养级高于蚱蜢和青蛙,因此放射性强度达到峰值时应高于蚱蜢和青蛙。(5)放射性
120、物质排出体外进入无机环境后可被微生物利用,因此可在分解者体内检测到32P。(6)蛇数量大大减少,但蚱蜢和蛐蛐的数量不变,故青蛙数目基本不变,但蛇减少后,由青蛙流向鹰的能量增加,因此鹰的数量增加。(7)依据能量传递效率可知,第三营养级到第四营养级的能量传递效率(蛇的同化量鹰的同化量)/青蛙的同化量(100 kJ鹰的同化量)/1 000 kJ10%。答案:(1)4初级(2)鹰四、五(3)捕食和竞争(4)青蛙高于(5)分解者(6)增加基本不变(7)14由东亚飞蝗引发的蝗灾会导致农作物的减产甚至绝收。请分析并回答:(1)下甲图为某地区两年来气温、降水量变化与东亚飞蝗种群数量变化的曲线。东亚飞蝗种群数量
121、的波动受到_等因素的影响。东亚飞蝗喜在坚实的土地中产卵,在其繁殖期及时疏松土壤,可以影响其种群的_,以降低种群密度。另外可适当引入与其有_关系的生物,抑制其种群数量增长。(2)蝗虫体内蛋白质含量较高,可以作为优质蛋白质食品的来源。在某地乡村,有人利用局部荒地与耕地结合建立起如乙图所示的养殖和生产模式。该生态系统的生产者是_,在此生态系统中有_条捕食食物链。与传统农业生产模式比较,该生态系统充分利用了_中的能量,实现了物质的_和能量的_。解析:(1)影响蝗虫种群数量的外界因素有气温和降水量等;降低蝗虫的出生率或增大蝗虫的死亡率都可降低蝗虫的种群数量。(2)生态系统中的生产者均为自养型生物,生态农
122、业可实现物质的循环再生和能量的多级利用。答案:(1)温度、降水量出生率捕食、寄生、竞争(2)野草、小麦6野草、蝗虫、粪便、秸秆(答出两种即可,或过去不被利用的物质)循环再生多级利用15(2014厦门质检)研究人员在研究某湖泊生态系统时,对几种主要的生物进行取样,测定其体内的汞含量,并对动物消化道内的食物成分进行分析,所得数据如下表。请回答:测定样品消化道内的食物组成汞含量(mg/Kg重量)乌鳢鲢鱼78河蚌水蚤、小球藻25小球藻/3鲢鱼水蚤10水蚤小球藻5湖水/0.02(1)生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累,使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象,称为生物富集。水生植物
123、通过体表直接吸收汞,消费者则通过_关系积累汞。数据表明,营养级_,汞含量越高。(2)请绘出上表所列生物形成的食物网。(3)从食物网中可以看出,_处于最高营养级,在淡水鱼类养殖中应该除去。从生态系统的能量流动特点来看,其原理是_。解析:消费者则通过捕食前一个营养级的生物积累汞,所以营养级越高,汞含量越高。根据每种动物消化道中的食物来判断食物来源画出食物网。汞含量越高,营养级越高,可以看出乌鳢处于最高营养级。答案:(1) 捕食越高(2)如下图所示: (3)乌鳢能量流动是逐级递减的,减少营养级的数量,可使能量更多流向对人类有益的部分。第二讲生态系统的能量流动和物质循环(教材第2、3节)一、生态系统的
124、能量流动1概念生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。2能量流动分析的基本思路(将种群作为整体来研究)对于生产者来说,能量输入通过植物的光合作用;对于消费者来说,能量输入来自于上一个营养级。3能量流动的过程(1)能量的输入:(2)传递(3)转化:太阳能有机物中化学能热能。(4)散失4能量流动的特点(1)单向流动,其原因为:从食物链方面看,食物链不可逆转;从能量利用形式看,热能不可被再利用。(2)逐级递减,有效传递率为10%20%。5研究能量流动的意义(1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。(2)帮助人们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
125、最有益的部分。二、生态系统的物质循环1概念组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。2生态系统碳循环过程(1)碳循环主要形式:CO2。(2)循环途径:生产者(3)碳循环平衡被破坏:原因:主要是化学燃料大量燃烧和植被被大面积地破坏。危害:大气CO2浓度增加,形成温室效应,导致气温升高。缓解措施:植树造林,开发清洁能源,减少化学燃料使用。3物质循环的特点(1)物质循环发生于生物圈内,具有全球性。(2)无机环境中的物质可以被生物群落反复利用。这与能量的单向流动和逐级递减是不同的。考点一生态系统能量流动()考
126、情解读本考点在高考中多以图像、图解等形式结合食物网进行命题,题型有选择题也有非选择题。能量流动的内涵、能量流动的有关运算和能量分流过程分析均属高频考查点。高考中结合物质循环以生活实际为素材,通过食物网、能量流动图解、生态农业等模式进行综合考查的可能性极大。做一题例1(2012安徽高考)某弃耕地的主要食物链由植物田鼠鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.4510111.051097.501087.151082.441072.251072.18107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是_。(2)在
127、研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是_只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果_。(3)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有3%5%用于_,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够_,维持生态系统的稳定。解析(1)营养级之间的能量传递效率下一个营养级的同化量上一个营养级的同化量100%。(2)种群中个体总数/重捕个体数标记个体总数/重捕中标记个体数。即可求出种群中个体
128、总数为80只,又知调查范围是1 hm2,可算出种群密度为80只/hm2。当标记的田鼠有部分被鼬捕食,会导致种群密度估算值偏高。(3)一个营养级同化的能量大多通过呼吸作用以热能的形式散失,少数用于该营养级个体自身的生长、发育和繁殖等生命活动。(4)由题干可知,信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。答案(1)3%(2)80偏高(3)生长、发育、繁殖等生命活动(4)调节生物的种间关系链一串1生态系统中某营养级生物(以某消费者为例)的能量去路分析(1)图解:(2)能量去路分析:消费者摄入能量消费者同化能量粪便中能量,即动物粪便中能量不属该营养级同化能量,应为上一个营养级固定或同化能量。消费
129、者同化能量呼吸消耗生长、发育和繁殖生长、发育和繁殖分解者分解利用下一营养级同化未被利用由、知,消费者同化的能量呼吸消耗分解者分解下一营养级同化未被利用。2生态金字塔归纳能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点一定为正金字塔形一般为正金字塔形,有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链升高逐级递减每一级含义食物链中每一营养级生物所含能量的多少每一营养级生物个体的数目每一营养级生物的有机物总量特殊形状天然生态系统一定正立某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒立状况树
130、昆虫鸟人工养殖的鱼塘,生产者的生物量可以小于消费者的生物量关键一点(1)生态系统中流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条:自身呼吸消耗;流入下一营养级;被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失。(2)粪便中能量尿液中能量:某营养级动物粪便中能量不属该营养级的同化量,而属于上一营养级同化量的一部分,但尿液中所含能量则不然尿液(如尿素)中所含能量应属本营养级同化量的一部分。3能量传递效率相关计算中的注意事项(1)流入各级消费者的总能量指的是该级消费者同化的总能量,消费者粪便中所含有的能量不能计入其同化的总能量中。因此,同化量摄入量粪便中的能
131、量。(2)能量传递效率某一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量。(3)计算某一生物所获得的最多(最少)的能量规律(设食物链为ABCD):已知问题求解思路D营养级净增重M至少需要A营养级多少(设为N)NM(20%)3最多需要A营养级多少(设为N)NM(20%)3A营养级净增重ND营养级最多增重多少(设为M)MN(20%)3D营养级至少增重多少(设为M)MN(10%)3(4)涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的一条食物链,计算某一生物获得的最多(或最少)的能量。其规律如下:生产者消费者通一类1.右图表示某一生态系统的能量金字塔,其中、分别代表不同的营养级,E1、E2代表能
132、量的形式。下列叙述正确的是()A和是实现物质循环的关键生态成分B该图所示的食物网只有1条食物链:CE1表示主要通过光合作用所摄入的能量D能量可在食物链中循环利用解析:选C图中为生产者,为顶级消费者而非分解者;该图每一塔级均代表某环节的营养级,并非一类生物,可含多条食物链,能量不可循环利用。2(2013新课标卷)某农场面积约140 hm2,农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件,鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食。某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度,第一次捕获了100只,标记后全部放掉,第二次捕获了280只,发现其中有2只带有标记。下列叙述错误的是()A鹰的迁入率增加会影响黑线
133、姬鼠的种群密度B该农场黑线姬鼠种群密度约为100只/hm2C黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降D植物鼠鹰这条食物链中,第三营养级含能量最少解析:选C鹰捕食黑线姬鼠,鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度,A正确;该农场黑线姬鼠的种群密度(280100)/(2140)100(只/hm2),B正确;群落的丰富度是指群落中物种的数量,而非某种群数量,C错误;根据能量流动逐级递减的特点可知,在植物鼠鹰这条食物链中,第三营养级含能量最少,D正确。考点二生态系统物质循环的基本规律及应用()考情解读此考点在高考中经常结合能量流动以食物网、生态农业等形式进行考查,题型包括选择题和非选择题;在全球减
134、排、发展低碳经济的背景下,与碳循环相关的原理和过程的考查预计会成为今后高考热点。 做一题例2(2013江苏高考)在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。 6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼(杂食性),稻田水深810 cm。对照小区不放鱼,其他条件相同。所有处理设置3次重复,实验持续2个月,期间检测浮游植物生物量(干重)。请回答下列问题:(1)每个处理设置3次重复,其主要目的是_。(2)实验的第一个月期间,检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组,原因分析如下:放鱼对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用;有利之处是鱼粪便为浮游植物提供营养物质,以及鱼会大量捕食_从而减弱其对浮游植物的捕
135、食作用。 在此期间,有利因素占据优势。(3)实验的第二个月期间,所有小区的浮游植物生物量均显著下降,主要原因是此时生长旺盛的水稻与浮游植物之间具有_关系。(4)放养鱼增加了该生态系统中_的复杂性,从而增加了该生态系统中_的速率。(5)除了上述因素之外,对该实验研究影响最大的不定因素是_(填序号)。鸟土壤质地光照水体肥力稻田杂草解析本题考查生态系统的相关知识,意在考查运用所学知识解决稻田养鱼这个小型农业生态系统中涉及的生物学问题的能力。(1)每个处理设置3次重复,可以减少实验误差、增加实验的精确性。(2)鲫鱼是杂食性的鱼类,其既以浮游植物为食,也以浮游动物为食,而浮游动物是以浮游植物为食的,当鲫
136、鱼捕食浮游动物后,减弱了浮游动物对浮游植物的捕食作用。(3)实验的第二个月期间,由于生长旺盛的水稻与浮游植物之间具有竞争关系,在竞争中水稻处于优势,所以所有小区的浮游植物生物量均显著下降。(4)放养鱼增加了该生态系统中食物链或食物网(即营养结构)的复杂性,从而增加了该生态系统中物质循环和能量流动的速率。(5)实验组中鲫鱼的数量是影响本实验的关键因素,而鸟类能捕食鲫鱼,从而影响实验的准确性。土壤质地、光照、水体肥力和稻田杂草对实验结果虽然有影响,但是可通过将实验组和对照组控制在相同的状态以避免这些因素对实验结果的干扰。答案(1)减少实验误差(增加实验的精确性)(2)浮游动物(3)竞争(4)营养结
137、构(食物网或食物链)物质转化和能量流动(5)链一串1碳循环解读(1)大气中的碳元素进入生物群落是通过植物的光合作用或化能合成作用实现的。(2)碳在生物群落和无机环境之间的循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递主要靠食物链和食物网,传递形式为有机物。(3)大气中CO2的来源有三个:一是分解者的分解作用;二是动植物的呼吸作用;三是化石燃料的燃烧。(4)实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键因素是生产者和分解者。2物质循环与能量流动比较项目能量流动物质循环形式光能化学能热能(一般形式)化学元素过程沿食物链(网)单向流动在无机环境和生物群落间往复循环范围生态系统各营养级全球性特点单
138、向流动,逐级递减反复出现,循环流动联系能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解物质是能量沿食物链(网)流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力图示关键一点(1)碳循环图解的识别方法:上图为生态系统的碳循环图解。首先找出两个成分之间具有双向箭头的是A和E,一个为生产者,一个是大气中的CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A,所以A为大气中的CO2库,E为生产者。然后观察剩余的几个成分,其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中,食物链是EFDB。(2)能量流动与物质循环图形绘制差异:生产者唯一的能量来源是“太阳能”,其他指向生产者的
139、箭头应属“物质”而非“能量”。在生物群落内部,大凡传递有机物时,也同时传递着能量(有机物是能量的载体)。通一类3下面是生物圈中碳循环示意图,相关分析不正确的是()A生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足B甲是消费者,丙是生产者,各成分间以CO2的形式传递碳元素C对戊过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡D碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量流动的载体解析:选B图中甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者,丁为大气中的CO2库;在生物群落与无机环境之间以CO2的形式传递碳元素,在生物群落之间以有机物的形式传递碳元素。4下图所示是某个农业生态系统的模式图,据图分析回答:(1)完成这个生态系统的能量流动图解
140、。(2)该生态系统的初级消费者除了人、家禽和家畜之外,还有害虫等,如何运用信息传递的作用控制害虫数量?(列举两项)_。(3)从种间关系角度分析,可以采取_(列举两项)等方法,提高农作物产量,使更多的能量流向人类。解析:题图所示的是物质循环的过程,画能量流动图解时要注意能量的流动具有单向性,因此箭头必须是单向的,物质可以循环利用,但是能量必须来自生态系统以外的太阳能。在解答本题时,一定要抓住问题的关键, 比如第(2)小题要求从信息传递的作用角度分析,第(3)小题要求从种间关系角度分析,只有抓住关键,才能正确分析和解答。答案:(1)如下图所示:(2)利用昆虫信息素诱捕;利用昆虫的性外激素扰乱昆虫的
141、雌雄交配(其他合理答案亦可)(3)除去杂草,减少竞争对手;消灭或控制害虫数量,减少农作物能量流入害虫体内(其他合理答案亦可)一、选择题1初级消费者体内的能量,其去路不包括()A用于自身生命活动B被第二营养级的其他生物所获得C通过呼吸作用被消耗掉D被分解者分解散发到环境中去解析:选B初级消费者属第二营养级,同一营养级的生物,不能相互利用能量。2下图是能量流动的图解,对此图解的理解不正确的是()A图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少B该图中C所同化的能量为B同化能量的10%20%C该图中的A表示流经该生态系统的总能量D图中所示四个营养级能量的关系为ABCD解析:选DA所固定的能量表示流
142、经该生态系统的总能量 ,ABCD。3.一片树林中,树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如右图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是(选项方框面积表示能量的大小)()解析:选C从生物的个体数来看,一棵大树上可能有成百上千个昆虫生活着;但是从能量的角度来考虑,一棵大树的总能量要比成百上千个昆虫的总能量多很多。4下图是一般生态系统的结构模式图,在不考虑物质输入和输出的情况下,下列说法正确的是()A能量主要是以太阳能的形式输入生态系统B组分1、2、3分别代表生产者、消费者和分解者C在一个幼苗茁壮成长的农田生态系统中,能量的输出量和输入量相等D如果组分1是生产者,那么组分1代表的一定是绿色
143、植物解析:选A地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能,并被生产者固定为化学能;组分1、2、3分别代表生产者、分解者和消费者;农田生态系统中由于部分能量固定在植物的有机物中,因此输出量和输入量不相等;生产者除了绿色植物之外还有能进行化能合成作用的硝化细菌等生物。5由于“赤潮”,一条4 kg的杂食海洋鱼死亡,假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物,1/4来自草食鱼类,1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类,按能量传递效率为20%计算,该杂食鱼从出生到死亡,共需海洋植物()A28 kgB280 kgC16 kg D160 kg解析:选D依题意构建食物网,如图所示,从图中可看出,杂食海洋鱼的食物
144、来自3条食物链,分别是:植物杂食海洋鱼;植物草食鱼类杂食海洋鱼;植物草食鱼类小型肉食鱼类杂食海洋鱼。按能量传递效率为20%计算,由得:4(1/2)20%10(kg);由得:4(1/4)20%20%25(kg);由得:4(1/4)20%20%20%125(kg)。故共消耗海洋植物的量为1025125160(kg)。6.右图中甲、乙、丙分别代表热带雨林生态系统中的三大功能类群。下列说法正确的是()A丙处于两个营养级,是杂食性动物B图中表示出了两条食物链C图中的箭头可以表示物质和能量的传递方向D乙丙的能量传递效率为10%20%解析:选C本题的关键词为“三大功能类群”,即生产者、消费者与分解者,而分解
145、者不属于食物链中的营养级。据图分析,甲代表生产者,乙代表消费者,丙代表分解者。72011年12月11日南非德班气候变化大会结束。会议经过艰苦谈判取得一定成果,推动了气候谈判进程继续向前,向国际社会发出了积极信号,促使全球各国减少温室气体排放,倡导低碳生活方式。碳是生物圈物质循环的最主要部分,如图是碳循环过程图解,下列叙述不正确的是()A随着工业的发展,过程的加剧是造成温室效应的主要原因,节能减排主要是控制该过程B参与过程的生物包括生产者、消费者和分解者C通过植树造林增加绿地面积可以增强过程,能减少大气中的二氧化碳D过程中,都伴随着能量的循环转移、利用和释放解析:选D过程中,物质能够不断地循环转
146、移,但是能量不能循环利用。8(2014漳州质检)下图甲表示某生态系统中一种植食性昆虫单位面积内种群数量的周期性变动与一种病毒感染率之间的相互关系;乙图表示该生态系统中能量流经该种群的情况。下列分析错误的是()A从生态系统成分分析,该昆虫属于消费者B甲图曲线表明昆虫与该病毒之间的关系是互利共生C乙图中通过储存的能量,一部分可流向下一个营养级,一部分可被分解者利用D据该研究成果,在家蚕养殖上应注意合理控制家蚕种群的养殖密度解析:选B甲图两曲线虽然变化趋势相同,但那不是因为昆虫与该病毒之间的关系是互利共生,而是因为病毒寄生在昆虫细胞内导致的。9(2014福州质检)下图为北太平洋海水中无机盐含量、生产
147、者和初级消费者数量的季节性变化趋势图。据此判断,下列说法正确的是()A图中3代表生产者,2为初级消费者B经2、3 的作用,完成该生态系统的物质循环C9月份无机盐的增多是由于分解者的分解作用D一年中,流经该生态系统的总能量最多的月份是6月份解析:选C根据图中各成分的含量来判断,最多的应该是生产者,所以2代表生产者,3为初级消费者,1为无机盐含量;要完成生态系统的物质循环,必须经过分解者的分解,仅仅靠生产者和初级消费者无法完成;根据生产者的曲线可以看出,流经该生态系统的总能量最多的月份是34月份。二、非选择题10下图一为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中、分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同
148、的能量形式。图二表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中ag表示能量值。请据图作答:(1)图一中,m1、m2表示的能量形式分别为_、_。通常情况下,位于营养级的生物个体数量一般远远少于,主要原因是_。(2)图二中,若A表示图一中营养级所摄入的全部能量,则B表示_,C表示_。若图一中营养级所固定的太阳能总量为y,则营养级、间的能量传递效率是_(用图中所给字母表示)。(3)由图二可以总结出生态系统中能量流动的主要特点是_。(4)若图一中营养级、各有一种生物甲、乙、丙,构成的食物关系如图三。其中,甲的能量中比例为x的部分直接提供给丙,则要使丙的能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量为_kJ
149、(用所给字母表示)。解析:(1)m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是太阳能或生产者同化固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能量,即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用的能量越少,所以个体数量往往也越少。(2)若A表示图一中营养级所摄入的全部能量,则B表示同化固定的能量,C表示用于生长、发育和繁殖的能量。若图一中营养级所固定的太阳能总量为y,而图二中营养级同化固定的总能量为b,则营养级、间的能量传递效率是b/y100%。(3)生态系统中能量流动的主要特点是单向流动,逐级递减。(4)假设至少需要消耗甲的能量为a,则丙从甲丙途径获得的能量
150、为ax20%,丙从甲乙丙途径获得的能量为a(1x)20%20%,根据题干中的条件可知:ax20%a(1x)20%20%A,因此a25A/(14x)。答案:(1)太阳能(或生产者同化固定的能量)热能(或呼吸作用散失的热量)营养级高,可利用的能量少(2)同化固定的能量用于生长、发育和繁殖的能量b/y100%(3)单向流动,逐级递减(4)25A/(14x)11(2014漳州质检)日光中的紫外线B波段( UVB)大部分被臭氧层吸收,大气臭氧层变薄会导致照射到地表的UVB辐射增加。小球藻是一种单细胞藻类,是鱼类等海洋生物的饵料,其生长状况受紫外线辐射量的影响。研究者设置以下UVB辐射剂量对小球藻生长状况
151、影响的研究,请完善实验设计并回答问题:培养皿编号A0A1A2A3A4A5UVB辐射剂量(J/m2)?0.20.81.62.23.0小球藻相对含量(104 个/mL)20272614106注:各培养皿分别加入适量且等量的含小球藻(15104 个/mL)的培养液。(1)本实验的自变量是_。A0的辐射剂量是_J/m2,该组在实验中起空白对照的作用。(2)在本实验所用的辐射剂量中,能抑制小球藻生长的剂量有哪些?_。为减少实验误差,本实验还应_。(3)如果用纸层析法对小球藻的色素进行分离,利用的原理是色素在层析液中的_不同。为使研磨充分,应加入_。 (4)科学家还发现高剂量的UVB辐射对其他海藻的生长也
152、有抑制作用,所以认为这可能导致海洋生态系统生物总量减少。从能量流动的角度分析,原因是UVB辐射剂量增高导致_。解析:解实验题时,首先要确定自变量、因变量和无关变量;然后考虑自变量如何设置、因变量如何观察和无关变量如何控制,实验过程注意对照原则、单一变量原则等。本题研究者设置不同UVB辐射剂量对小球藻生长状况影响的研究,自变量为不同UVB辐射剂量、因变量为小球藻生长状况,其余的为无关变量。不加UVB的组别为空白对照组,所有的实验组都要跟空白对照组做比较,然后得出对小球藻生长的影响是抑制还是促进。答案:(1)UVB辐射剂量0(2)1.6 J/m2、2.2 J/m2、3.0 J/m2(没单位不可)进
153、行重复实验(或设置平行实验组)并求平均值(3)溶解度SiO2(石英砂)(4)生产者(或海藻)数量减少,生产者固定的能量减少,流入各营养级的能量减少12生态系统的物质循环指组成生物体的化学元素的循环,碳循环是主要的循环形式之一。植物与动物之间有着各种各样的关系。如果将一种植物和一种动物放在一封闭系统内,用pH试纸测定此系统中所发生的二氧化碳的浓度变化就能研究与碳循环有关的问题。请用以下材料和用具完成下列实验以验证生态系统中植物和动物之间碳循环的相互关系。实验材料:试管架、4支试管、铝箔4张、光源、2只田螺、2枝金鱼藻、50 mL量筒、去氯的水、pH试纸。(1)实验目的是_。(2)请完善下列实验步
154、骤、结果和结论: 试管编号项目1234步骤第一步每支试管中加入等量的去氯水第二步一只田螺一枝金鱼藻A第三步测定每支试管中的pH后用双层铝箔将试管口封住第四步B第五步每20 min测定一次pH,共测8次实验结果pH无变化CDpH无变化或略有上升实验结论EA_;B_C_;D_E_;(3)实验步骤中1号试管的作用是_。解析:以何种物质考查碳的转化是首先要解决的问题,本实验中将碳转换为CO2进行讨论,试管1不做任何处理作为对照。本实验参照了缺项控制实验法的原理。试管1、2、3为对照组,试管4为实验组,故试管1、2、3分别处理为不加任何动物或植物、加一只田螺、加一枝金鱼藻,则试管4应加入一只田螺和一枝金
155、鱼藻;生态系统需从外界获取能量,可将4支试管同时放在较强的光源下照射,每隔一定时间测定pH。答案:(1)验证生态系统中植物和动物之间碳循环的相互关系(2)A.一只田螺、一枝金鱼藻B将试管放在较强光源下照射CpH下降DpH上升E碳在生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行转化,即在生态系统内进行循环(3)对照第三讲生态系统的信息传递和稳定性(教材第4、5节) 一、生态系统的信息传递1信息一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。2生态系统中的信息类型比较类别概念传递形式来源实例物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息物理过程生物体无机环境萤火虫发出
156、的荧光、植物五颜六色的花化学信息生物在生命活动过程中,自身产生的可以传递信息的化学物质信息素生物体昆虫的性外激素、狗利用其小便记路行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息动物的特殊行为生物体昆虫的舞蹈、各种类型的求偶炫耀3信息传递的作用(1)个体方面:生命活动的正常进行离不开信息传递。(2)种群方面:生物种群的繁衍离不开信息传递。(3)生态系统方面:信息传递能调节生物的种间关系从而维持生态系统的稳定性。4控制动物危害的措施控制动物危害的三类技术:化学防治、生物防治和机械防治,三类技术中,人们越来越倾向于生物防治技术。二、生态系统的稳定性(1)生态系统稳定性概念及原因:概念:生
157、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。原因:生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,而且自我调节能力是有限的。(2)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。(3)当河流受到轻度污染时能通过哪些作用消除污染?这反映了生态系统具有何种能力?消除污染的途径:物理沉降、化学分解、微生物分解。该实例反映了生态系统具有自我调节能力。(4)试比较生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性:比较抵抗力稳定性(自我修复)恢复力稳定性(自我延续)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生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力实质保持自身结构功能相对稳定恢
158、复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏,恢复原状影响因素一般来说生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高,反之亦然(5)请列举两项提高生态系统稳定性的具体措施:控制对生态系统的干扰程度。对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。考点一生态系统的信息传递及其作用()考情解读该考点是新课标新增加内容,在课标区高考中多有体现。高考中通过结合生态系统的其他功能、食物链和食物网等知识以生态农业为背景考查信息传递的特点及类型判断、在生产实际中的应用进行命题的可能性较大,题型主要为选择题,也可能出现简答题的
159、考查形式,在备考中值得注意。做一题例1下列有关生态系统中信息传递的说法,不正确的是()A信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品的产量,也可以对有害动物进行控制B任何生命形式,如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力,就无法适应环境C植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于行为信息D在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的解析信息传递在农业生产中的应用能够提高农产品的产量,对有害生物进行控制等;植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于化学信息,而不是行为信息;能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的功能,它们共同把生态系统的各个组分联系成一个统一
160、整体。 答案C链一串生态系统的信息传递与能量流动、物质循环的比较能量流动物质循环信息传递特点单向流动,逐级递减循环运动,反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物之间,生物与无机环境之间途径食物链和食物网多种地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态联系同时进行,相互依存,不可分割,形成一个统一整体关键一点(1)信息传递可存在于生物与生物之间(包括同种生物间、不同种生物间),还可存在于生物与无机环境之间。(2)在信息传递过程中,有些具有特异性,如昆虫的某一性外激素只对特定昆虫起作用;有些没有特异性,如某些昆虫的趋光性。通一类1雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成
161、交尾;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀向雌鸟发出信号;某种植物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土壤中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其得不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用()A物理信息;化学信息;行为信息B物理信息;行为信息;化学信息C行为信息;物理信息;化学信息D化学信息;行为信息;物理信息解析:选B萤火虫发光属于物理信息;雄鸟急速起飞,扇动翅膀,属于行为信息;植物根分泌的化合物属于化学信息。2(2014福州质检)榕树只能依靠体型很小的榕小蜂进入花序为之传粉;而榕小蜂也只能在其花序中产卵,并以榕树花序为其幼体唯一的栖息
162、场所和食物来源。下列观点错误的是()A两者之间的关系是互利共生B两者之间的适应特征是共同进化的结果C榕树固定的太阳能一部分可被榕小蜂幼虫利用D两者之间的能量流动和信息传递都是单向的解析:选D两者之间的信息传递是双向的。考点二生态系统的稳定性()考情解读本考点内容在高考中多以选择题形式考查两种稳定性内涵及生态系统自我调节能力的影响因素,也可结合生态系统结构及功能命制生态综合题,预计高考中结合环境污染,负反馈调节及生态系统结构、功能命制综合题的可能性较大。做一题例2(2011江苏高考)池塘养殖普遍存在由于饵料、鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象,研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)
163、。请回答下列问题:(1)与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高,会引起水体的富营养化;藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解,引起水体的溶氧量下降,造成鱼类等死亡,进一步破坏了生态系统稳态,这种调节方式称为_。(2)与传统养殖池塘相比,该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施,起到对水体的_,有效减少水体中的N、P等含量。(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部,实现水层交换,其目的有_、_。(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多,因为_。(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要
164、的,该养殖系统可以通过_、_进行调控。解析本题主要考查生态学基础知识,意在考查利用生态学原理分析新情境问题的能力。(1)由于人工养殖池塘受到饵料、鱼类排泄物等因素的影响,故比自然池塘物种丰富度低,其抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性高。富营养化引起鱼类死亡,进一步破坏该生态系统的稳定性,这种调节方式为正反馈。(2)分析图示可知,该养殖系统增加的生态工程设施有生态塘和潜流湿地,其中的水生植物、放养的滤食动物对污染水体有一定的净化作用。(3)该养殖系统前一个养殖池塘上层水流到后一个池塘底部,其目的是增加水中的溶氧量,提高鱼类对饵料的利用率。(4)由于前面池塘水中含有的N、P等流入后面的池塘,将会使后面池
165、塘水体中的N和P的浓度越来越高,故养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)根据图示可知,该系统可通过控制补水、排水和水泵控制水的流量来调节和保持池塘水中适当的N、P含量。答案(1)高正反馈(2)生态塘和潜流湿地净化作用(3)增加水中的溶氧量提高饵料的利用率(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高(5)补水和排水水泵控制水的流量(循环频次)链一串1生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图)(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱;反之,抵抗力
166、稳定性强,如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间:x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性强。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。2生态系统的自我调节能力(1)比较负反馈调节与正反馈调节:比较项目负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的基础,能使最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到和保持相对稳定加速生态系统最初所发生的变化,使生态系统向着更好或更坏的方向发展,即人们常说的良性循环或恶性循
167、环实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化;实例:食虫鸟与害虫数量的变化:环境污染引起的环境恶化;保护环境使气候改善 结果抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化增强最初发生变化的那种成分所发生的变化(2)生态系统自我调节能力的大小:生态系统成分食物网自我调节能力越多越复杂强越少越简单弱关键一点(1)生态系统组分越多,食物网越复杂自动调节能力越强,抵抗力稳定性越高,但不可盲目地说“抵抗力稳定性越低时恢复力稳定性越高”,如荒漠地区抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低。(2)某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏
168、,则其恢复过程应为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。通一类3(2013泉州质检)泉州湾浴阳江河口红树林每年八九月间发生由小卷蛾引起的局部病虫灾害,导致红树林中的桐花树大面积枝叶泛黄枯死。下面叙述错误的是()A桐花树大面积枯死,将提高该湿地生态系统的抵抗力稳定性B保护食虫鸟等天敌进行生物防治,有利于维持生物多样性C用黑光灯诱捕小卷蛾成虫,可用于调查小卷蛾种群密度D喷施农药杀死小卷蛾,将定向改变小卷蛾种群的抗药基因频率解析:选A桐花树大面积枯死,使生态系统的结构变简单,从而导致该湿地生态系统抵抗力稳定性降低,恢复力稳定性升高。4下图1表示某生态系统的功能随时间的变化曲线,请据图回答:(1)图1中
169、两条虚线之间的部分表示_。(2)y表示一个外来干扰因素对生态系统的影响,y越大,说明该生态系统_;x越大,说明该生态系统_;一个生态系统的TS越大,该生态系统_。(3)请在图2的坐标中绘出抵抗力稳定性与生态系统营养结构复杂程度的关系。解析:生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态平衡;结合图1可知,y越大,说明该生态系统的抵抗力稳定性越弱,x越大,说明该生态系统的恢复力稳定性越弱,这都与生态系统中生物的种类和数量有关,与其营养结构的复杂程度有关;TS越小,这个生态系统的总稳定性越强;反之,则这个生态系统的总稳定性越弱。答案:(1)生态系统功能正常的作用范围(2)抵抗力稳定性越弱恢复力稳
170、定性越弱总稳定性越弱(其他合理答案也可)(3)图示如右:一、选择题1有关生态系统信息传递的说法,不正确的是()A生命活动的正常进行,离不开信息传递B在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递C能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定D利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递解析:选B多细胞生物体内细胞间的信息传递是个体内的信息传递,不属于生态系统的信息传递范畴。2下图为生态系统中信息传递的模式图,相关叙述不正确的是()A信息传递是双向的,能量流动和物质循环也是双向的B生态系统的功能主要是能量流动、物质循环、信息传递C物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信
171、息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态D生态系统各成分间都有各种形式的信息传递解析:选A能量流动是单向流动和逐级递减的。3下列叙述中,不是信息传递在农业生产中的应用的是()A利用黑光灯诱杀害虫B播放轻音乐可使奶牛多产奶C改变光照时间,使菊花在“五一”节开放D合理密植可获得高产解析:选D合理密植可提高光能利用率,并未涉及信息传递的应用。4(2013南平质检)持续高温干旱将导致()A水稻农田生态系统固定的能量增加B草原蝗虫种群密度下降C人工马尾松林的抵抗力稳定性下降D荒漠初生演替发生解析:选C持续高温干旱导致生态系统中物种数目减少,营养结构简单, 抵抗力稳定性下降。5下列曲线表示四个不同的自
172、然生态系统在受到同等程度的外来干扰后,初级消费者数量的变化情况,其中抵抗力稳定性最高的生态系统是()解析:选C受到干扰后,种群数量波动范围小的生态系统的抵抗力稳定性强。6下列关于生态系统自我调节能力的叙述中,错误的是()A森林中,害虫数量增加时,食虫鸟也会增多,害虫种群的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节B负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础C自我调节能力强的生态系统,其稳定性也高D当外界干扰强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力将会丧失解析:选C生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越
173、高,而恢复力稳定性越低。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。7下图表示某生态系统中甲、乙两种群在一段时间内相对数量的变化情况。下列有关叙述不正确的是()A两个种群间的能量流动方向是乙甲BM时甲种群的出生率小于死亡率C两个种群相对数量的变化说明了信息传递是双向的D两个种群相对数量波动幅度减小说明生态系统具有自我调节能力解析:选A对比甲、乙两种群相对数量的变化,可知它们之间是捕食关系:甲乙。M点时,从整体上看,甲种群相对数量逐渐减少,造成甲种群相对数量减少的原因是出生率小于死亡率。生态系统中种群数量变化是信息传递的结果,这种调节方式是双向的。两个种群的相对数量波动幅度逐渐减小,说明该生态系统趋
174、于稳定,这是生态系统具有自我调节能力的结果。8关于生态系统稳定性的正确叙述是()负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础“遭到破坏,恢复原状”属于抵抗力稳定性人们对自然生态系统“干扰”不应超过其承受能力热带雨林遭到严重砍伐后,其恢复力稳定性仍很强提高生态系统稳定性的措施之一是随意增加生物种类,改变其营养结构ABC D解析:选A“遭到破坏,恢复原状”属于恢复力稳定性;热带雨林的营养结构复杂,遭到严重砍伐后,很难再恢复到原来的状态;随意增加生物种类,有可能引来外来物种,使原有稳定的生态系统遭到破坏。9随着城市化的发展,城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径,下面是
175、人工湿地处理城市污水的示意图。则下列有关说法正确的是()A流经该生态系统的总能量要大于该系统生产者所固定的全部太阳能B挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同,属于群落的垂直结构C绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物,并用于自身的光合作用D人工湿地净化污水时,体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性解析:选A流经该湿地生态系统的总能量包括生态系统中生产者固定的全部太阳能和城市污水中有机物中所包含的化学能。生物群落的垂直结构指的是生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象,而挺水植物芦苇在湿地中随地势高低分布不同是一个种群在空间上分布的情况。绿藻、黑藻只能利用污水中的无机盐、水等作为光合作用的原料。人工湿地
176、净化污水体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性。10下图是关于生态系统稳定性与营养结构复杂程度的关系曲线,其中正确的是()解析:选A在一个生态系统中,生物种类数量越多,营养结构越复杂,抵抗力稳定性越高,但恢复力稳定性越低。11有关生态系统中信息传递和稳定性的叙述正确的是()A动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息B生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的C“野火烧不尽,春风吹又生”体现了生态系统具有抵抗力稳定性D热带雨林营养结构复杂,其稳定性很强解析:选A动物的行为信息,可在同种或异种生物间传递;信息传递往往是双向的,而能量流动是单向的;大火后草原的恢复体现了生态系统的恢复力稳定性;热
177、带雨林的抵抗力稳定性强,而恢复力稳定性较弱。二、非选择题12(2013厦门质检)空心莲子草是一种外来入侵植物,已经成为农田的常见害草,对池塘、湖泊等生态系统的危害也相当大。请回答:(1)空心莲子草固定的太阳能,一部分_;一部分储存在其体内的有机物中,用于生长、发育和繁殖等生命活动。(2)空心莲子草侵入某生态系统初期,种群数量呈_型增长,如果其增长超过一定限度,将会导致该生态系统的_锐减,_能力将迅速丧失,原有的生态系统崩溃。(3)为了防控空心莲子草对某湖泊生态系统造成的危害,请你提出一个可行的生物防治方法:_。解析:(1)植物固定的太阳能,一部分通过呼吸作用以热能的形式散失, 一部分储存在其体
178、内的有机物中。(2)外来物种刚入侵没有天敌和环境阻力,所以呈“J”型增长;(3)生物防治方法可以是引入天敌或寄生者。答案:(1)在空心莲子草的呼吸作用中以热能的形式散失(2)“J”生物多样性自我调节(3)引入空心莲子草的天敌13下图A为某小岛生态系统食物网简图。有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食),跟踪调查该生态系统及其对照组的变化,发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见图B),而其他生物数量变化相对较小。请回答下列问题: (1)沙氏变色蜥处于第_营养级,其与卷尾鬣蜥的种间关系是_。(2)引入卷尾鬣蜥后,沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部向上转移,而网蜘
179、蛛的织网位置略有下降,此现象表明生态因素的改变,可使生物群落的_发生改变。(3)引入卷尾鬣蜥后,网蜘蛛的数量变化趋势是_。结合其他生物的数量变化信息可以看出,小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定,表明生态系统内部具有_能力。解析:(1)据食物网,沙氏变色蜥处于第三、第四营养级。卷尾鬣蜥捕食沙氏变色蜥,同时卷尾鬣蜥与沙氏变色蜥都捕食较大的地面节肢动物,因此二者是捕食与竞争关系。(2)沙氏变色蜥上移、网蜘蛛活动区域下降,说明群落垂直结构变化了。(3)由坐标图可知,有卷尾鬣蜥跟无卷尾鬣蜥比较,网蜘蛛数量先增多,后减少。生态系统的结构和功能保持相对稳定,说明生态系统具有一定的自我调节能力。答案:(
180、1)三或第四竞争和捕食(2)垂直结构(3)先增加,后减少,最终达到平衡一定的自我调节14请完成下列探究课题:探究课题:探究某种昆虫交配求偶中的信息传递过程。探究步骤:捕捉某种处于性成熟的还未交配的雌虫,随机分为四组,进行如下实验:第一组:将雌虫(只有未交配的个体才能分泌性外激素)放在诱捕器中,将诱捕器悬挂于田间,一夜后,发现捕捉到许多同种雄虫。第二组:将雌虫先放到封闭的玻璃管中,再放在诱捕器中,将诱捕器悬挂于田间,一夜后,未发现捕捉到雄虫。第三组:除去未交配的雌虫腹部,再放在诱捕器中,将诱捕器悬挂于田间,一夜后,未发现捕捉到雄虫。第四组:将未交配的雌虫放在诱捕器中,在诱捕器的周围浇一些汽油,将
181、诱捕器悬挂于田间,一夜后,发现捕捉到许多同种雄虫。探究结论:(1)第一组中,雌雄昆虫之间实现了交配信息的传递,这种信息被称为_。(2)对比分析:对比结论第一组与第二组_;第一组与第三组_;(3)第四组中汽油的作用是_,“但仍能捕捉到许多同种雄虫”,这说明_。(4)这个实验使人们受到启发,可以通过这种方法来控制和诱杀害虫,请指出一种可能的做法_。解析:(1)性外激素属化学物质,该信息传递属化学信息传递;(2)由可表明雌虫所分泌的化学物质具挥发性;由可表明,雌虫的信息素来自腹部;(3)汽油也是挥发性物质,它可干扰雌雄虫间信息交流,但由于信息素具较强专一性,即使施加汽油干扰,仍可具有相当程度的信息传
182、播功能;(4)若制作信息素类似物施向田间,可起到干扰雌雄虫正常交尾,降低害虫出生率的效果。答案:(1)化学信息(2)昆虫间进行交流的信息是一种挥发性的化学物质这种物质是由昆虫的腹部分泌的(3)干扰雌雄虫之间信息的交流这种起信息传递作用的激素具有较强的专一性(4)将这种物质提取出来,制成诱芯,置于诱捕器中,用于诱杀昆虫(或将这种物质提取出来,制成溶液,喷洒于田间,干扰雌雄虫之间的正常交尾,从而达到控制害虫种群数量的目的。其他情况,只要合理即可)一、人口增长对生态环境的影响1我国的人口现状与前景(1)现状:人口增长过快的情况得到了有效的控制,人口出生率和自然增长率明显下降,目前已进入低生育水平国家
183、的行列。(2)前景:人口特点:人口基数大,我国人口仍将在较长的时期内持续增长。目标:2020年,人口总数要控制在14.5亿以内(不包括港、澳、台地区,下同);21世纪中叶,人口总数达到峰值(15亿左右)以后,将开始缓慢下降。2列举人口增长对生态环境的影响(1)资源:人均耕地继续减少;自然资源消耗量大增;水、矿产资源短缺。(2)环境:污染加剧。3协调措施控制人口增长;加大保护资源和环境的力度。二、全球性生态环境问题及保护生物多样性1关注全球性生态环境问题(1)全球气候变化:主要与CO2等温室气体的排放有关。(2)臭氧层破坏:与氟利昂等物质的大量排放有关。(3)海洋污染:由各种污染物经河流和空气进
184、入海洋及石油泄漏和倾倒污染物所致。2保护生物多样性(1)生物多样性的三个层次:遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。(2)生物多样性的三方面价值:直接价值、间接价值、潜在价值。(3)生物多样性的三项保护措施:就地保护、易地保护、利用生物技术对濒危物种的基因进行保护。考点一人口增长对生态环境的影响()考情解读本考点直接考查的几率较小,常融合在非选择题中考查,题目多联系种群特征、种群数量变动及计划生育、环境污染、资源开发利用等内容,预计今后高考仍可将人口问题结合人口普查纳入相关非选择题中。做一题例1关于人口增长对生态环境的影响的说法中,错误的是()A人的生存需要粮食使人们开垦更多的农田,因此又会
185、使人口继续增加B人的生存除需要粮食等各种农产品以外,还有多种物质和精神需求,会给生态环境造成更大压力C随着社会的发展和进步,人口增长对环境的压力将会自然减少D我国在发展中遇到的许多困难和问题与人口众多有直接关系解析人口增长人均耕地减少开垦荒地人口继续增加。人口增长,对物质和精神的需求增多,导致对生态环境的压力增大。我国在发展中遇到的许多困难和问题,都与人口众多有着直接的关系。答案C链一串1人口增多导致的问题(1)随着全世界人口达到60亿,全球出现了一系列问题:粮食危机;资源危机;能源危机;环境危机。(2)人口增长对环境的影响可归纳如下:2我国由人口引发的问题及措施(1)引发的问题:我国的土地面
186、积、草地面积、森林面积等6项自然资源总量综合排序位于世界前列,但人均占有量却明显居后;人均耕地面积远少于世界人均耕地面积,且有继续减少的趋势;人均淡水占有量也远少于世界人均淡水占有量水平。(2)采取的措施:控制人口增长;保护基本农田;启动南水北调工程;加大保护资源和环境的力度。关键一点(1)人口增长引发环境问题的实质是人类的活动超出了环境的承受能力,对人类自身赖以生存的生态系统的结构和功能造成了破坏。(2)人口增长规律与其他生物种群增长规律并不完全相同。人是生物界中的一员,所以生物种群增长规律有适用于人口增长情况的一面。人不同于一般的生物:人具有发达和善于思维的大脑,具有制造工具和能动地调控人
187、口增长以及能动地改造和保护自然的本领等。因此,人口增长规律又有其特有特点,如实行计划生育。通一类1关于人口增长与开垦土地引发的一系列问题的关系的表述,正确的是()A人口增长人均耕地减少开垦土地植被破坏自然灾害频繁B人口增长人均耕地减少植被破坏自然灾害频繁开垦土地C人口增长开垦土地人均耕地减少植被破坏自然灾害频繁D人口增长人均耕地减少开垦土地自然灾害频繁植被破坏解析:选A人的生存离不开食物,因此,人口增长也就需要更多耕地。人口增长往往促使人们过度利用耕地和开垦出更多的农田,使植被破坏,导致生态环境破坏从而造成自然灾害频繁发生的恶性循环。2右图为PPE怪圈,它是指“人口增长生活贫困环境退化”的恶性
188、循环。它表明的关系是()A贫困、人口与环境之间没有必然的因果关系B贫困、人口与环境之间相互影响,相互作用C部分的性能状态制约着整体的性能状态D质变是量变的必然结果解析:选B通过图中可以看出人口贫困环境之间形成的一种互为因果的关系。考点二全球性生态环境问题()考情解读随着人口增长、资源消耗加剧,由此引发的环境问题越来越凸显,作为当前社会社点及社会关注点与焦点,相关内容常会与时俱进地成为高考考查点,题目多结合具体案例、材料分析、新情境等内容,也可结合生态系统结构、功能与稳定性予以考查,以非选择题为主,也可呈现选择题。 做一题例2(2011广东高考)人们使用含三丁基锡、三苯基锡等有机锡化合物的油漆涂
189、于船只、海洋建筑物等的表面,有效防止了海洋生物附着生长,但近年来的研究发现油漆中的有机锡可释放入海,对多种生物造成毒害。有关该污染物的部分研究如下,请回答:(1)较低浓度的有机锡即能抑制软体动物雌性个体的雌性激素合成,这些雌性个体的繁殖功能有何变化?_。小鼠在食用含较高剂量三丁基锡的食物后胸腺萎缩,请推测其细胞免疫和体液免疫功能各有何变化?_。该污染物通过_的富集可能对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。(2)有机锡污染导致某海域一种鱼的种群年龄组成发生改变(如图),请预测该种群数量的变化趋势。_。(3)某海域受有机锡污染后,部分海藻以及多种软体动物的生物量显著下降,个别物种消亡,而沙蚕等多毛纲动物变
190、为优势类群。这是在_水平上研究的结果。(4)以上资料表明,如果有机锡长期污染将会导致_下降,从而降低生态系统的_。若想探究海洋底泥中是否存在分解三丁基锡的细菌,以便用于今后的生态修复,筛选目标菌株的培养基成分为:蛋白胨、_、NaCl、H2O和琼脂。解析(1)雌性激素对于雌性生殖器官的发育和生殖细胞的形成起着重要的促进作用;胸腺萎缩会抑制T细胞的生成,所以会降低细胞免疫和体液免疫的能力;不易分解的有毒物质会通过食物链的富集作用而在营养级高的生物体内不断积累,从而对鱼类、鸟类甚至人类造成危害。(2)由图可知,污染使种群的年龄结构由增长型变成衰退型,所以种群数量会逐渐减少。(3)研究不同物种的消长现
191、象,属于群落的研究水平。(4)污染会使某些生物数量减少甚至灭绝,导致物种丰富度降低,生态系统的稳定性就会下降。答案(1)繁殖功能受损害细胞免疫和体液免疫均受损害,前者受损害程度更为严重食物链(2)种群数量逐渐下降(3)群落(4)生物多样性(物种丰富度)稳定性(自我调节能力)三丁基锡链一串全球三大环境问题分析温室效应酸雨臭氧层破坏形成原因化学燃料的大量燃烧,导致大气中CO2的含量增多化学燃料的大量燃烧导致大气中SO2和氮氧化物含量的增多人类活动中产生的氮氧化物和氟利昂增多危害全球气候变暖冰川融化导致海平面上升水体酸化影响动物的生长发育伤害植物的叶和芽腐蚀建筑物和金属材料导致人患皮肤癌、白内障等疾
192、病农作物减产防治措施减少化学燃料的燃烧开发新能源大量植树造林减少化学燃料的燃烧使用脱硫煤开发新能源植树造林减少氮氧化物和氟利昂的排放关键一点环境问题产生的最根本原因是人类对环境的干扰程度越过了生物圈自我调节能力的限度。通一类3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“牧童经济”模式是人为的作用对生态的破坏。B项中火山爆发是自然现象,不是“牧童经济”模式的结果。4环境污染已成为人类社会面临的重大问题,下列与环境污染有关的是()温室效应赤潮光化学
193、污染潮汐臭氧层空洞水俣病酸雨大脖子病A BC D解析:选C潮汐是因地球、月球的位置及吸引力而产生的海水规律性的涨落现象,属正常自然现象;大脖子病则是由于缺乏碘元素,而不能正常合成甲状腺激素所致;水俣病是因为环境中汞这一重金属含量过高导致;赤潮是由于大量N、P等元素进入江、河、湖、海等水域,引起浮游生物和藻类的大量繁殖,这些生物死亡后被需氧微生物分解而导致水体缺氧,鱼虾等生物死亡;光化学烟雾是指氮氧化合物和碳氢化合物在大气环境中受到强烈太阳光紫外线照射后,产生一种复杂的光化学反应,生成一种新的污染物光化学烟雾。考点三生物多样性保护的意义和措施()考情解读本考点常与生物进化、生态系统的结构和功能以
194、及稳定性相结合,考查生物多样性内涵、价值及其保护,促进社会的可持续发展;命题形式包括选择题和简答题。做一题例3(2011北京高考)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解析生物多样性的丰富程度与自然选择有关,若自然环境恶劣,则生物多样性小。群落演替过程中生物多样性逐渐增加。生物种类越多,生物之间的营养结构(食物链、食物网)越复杂、生态系统越易保持稳定。遗传多样性较低的种群适应环境能力弱。答案C链一串1多样性内涵
195、层次每层次相关的内容基因多样性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多样性物种由多个种群组成。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的过程中保护和发展,物种多样性是生物进化的结果生态系统多样性指生态系统的结构、成分的多样性,由物种的多样性组成。保护生态系统多样性是对生物多样性最有效的保护2生物多样性的保护措施就地保护即在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区或风景名胜区,这是最有效的保护措施易地保护是指把保护对象从原地迁出,在异地建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心等,这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会利用生物技术保护
196、建立精子库、种子库保护濒危物种的基因;利用人工授精、组织培养、胚胎移植保护珍稀濒危物种3多样性原因分析(1)从分子水平看:(2)从进化角度看:物种多样性与生态系统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。关键一点(1)生物多样性具有直接价值、潜在价值及间接价值,人们将某些生物划分为有益的或有害的,片面强调了“直接价值”,而忽略了“间接价值”,更未考虑“潜在价值”,因此,我们对待有害生物的态度应当是“控制,但不灭绝”。(2)生物多样性是生态系统或生物圈稳态的基础,而后者是人类生存发展的基础。通一类5(2012江苏高考)全球范围内生物多样性有降低的趋势,对此所作的分析正确的
197、是(多选)()A栖息地总量减少和栖息地多样性降低是重要原因B栖息地破碎化造成小种群有利于维持生物多样性C这种变化是由于新物种产生量少于现有物种灭绝量D过度的人为干扰导致生物多样性降低解析:选ACD人类活动导致栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的主要原因。栖息地的破碎化主要是人为因素造成的,它使种群之间的基因交流受阻,小种群对疾病抵抗力的降低、对环境变化适应力的减弱和繁殖率的降低都不利于维持生物多样性,。生物多样性降低的直接原因是新物种的产生量少于现有物种的灭绝量。6广州南沙区拥有面积达200多公顷的湿地,这是多种候鸟南下过冬的重要栖息地,被誉为广州的“南肾”。由于近年来多项大型石
198、油化工项目落户南沙,引起环保专家对南沙自然环境的关注。下列有关叙述正确的是()A湿地的破坏不会影响该生态系统生物多样性的间接价值B负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础C南沙湿地群落的物种丰富度会保持不变D南沙开发应追求经济发展第一,不用考虑对环境的影响解析:选B湿地的破坏将降低生物多样性,影响生物多样性的各种价值;在一个生物群落中,物种的丰富度不是一成不变的;为了实现可持续发展的战略目标,在发展经济的同时,要考虑对环境的影响,不能以损害环境为代价发展经济。一、选择题1要实现人与自然的和谐发展,下列措施最合理的是()A通过生物技术手段,转化淀粉生产可再生能源B使用化学农药防治病虫害,保证粮
199、食稳产C发展生态农业,实现物质和能量的多级利用D大力开垦湿地,扩大粮食种植面积解析:选C通过生物技术手段,转化淀粉生成乙醇等再生能源,会使人类的粮食资源危机加重。化学农药防治害虫会产生农药污染,并使害虫的抗药性增强。大力开垦湿地,扩大粮食种植面积,会使人类的湿地生态系统减少甚至丧失,破坏了生物圈的稳态。以上三种措施都不符合人与自然的和谐发展。2右图表示四个国家的人口出生率和人口死亡率,其中人口自然增长率最高的国家是()ABC D解析:选C分析坐标图可知,的自然增长率最大。3某环保部门在凌晨两点选择某养猪场附近河流的四个不同地点测量其溶氧量,结果如右图所示,根据图示分析不正确的是()A这条河流污
200、染最严重的是地点3附近B污染最可能从地点2附近开始C地点3溶氧量减少的主要原因是光照不足,浮游植物光合作用减弱D地点4数据表明该河流具有抵抗力稳定性解析:选C地点3溶氧量减少主要是由水中好氧型细菌消耗氧气引起的。4我国三峡工程所提供的清洁、廉价的电能,相当于每年燃烧3 000万吨原煤的火力发电厂生产的电能。因此,三峡工程有助于控制()温室效应二氧化硫的排放白色污染烟尘碳氢化合物的排放A BC D解析:选C煤的燃烧释放二氧化碳、二氧化硫、烟尘等。5环境问题是全世界人民密切关注的问题,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确
201、的是()A煤、石油和天然气的大量燃烧,致使大气中的CO2急剧增加B大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用C生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用D大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法解析:选A近代工业的迅速发展,导致化石燃料大量燃烧,打破了生物圈中碳循环的平衡,因此减缓温室效应的重要方法是减少化石燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。6下列不属于保护生态系统稳定性措施的是()A禁止过量采伐森林B控制污染物的排放量C草原上适当栽种防护林D彻底消灭消费者,保护植被等生产者解析:选D消费者是生态系统的
202、重要组成成分,对于生产者来说也是非常重要的,如可以为生产者传粉等。7某同学设计了如下三个实验装置,在适宜的温度、光照条件下放置一段时间,可得到的结论是()甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中含大量的N、P等矿质元素有关甲、丙对照可验证生活污水导致水体富营养化乙、丙对照可验证生活污水中的有机质被微生物降解后,产生大量的N、P等矿质元素甲、乙、丙对照可知,生活污水的排放是水体富营养化的唯一因素A BC D解析:选A由图示信息可以看出,甲与乙、甲与丙、乙与丙的自变量分别为N、P等矿质元素,生活污水和污染物的种类,所以甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中含大量的N、P等矿质元素有关,同理可推出正确。甲
203、、乙、丙对照可知,生活污水的排放和水体中含大量的N、P等矿质元素都是富营养化的因素。8我国制定了多部法规来保护野生生物资源,这是因为野生生物在维护生物的多样性、保持生态平衡等方面有极其重要的作用,这反映了野生生物的()直接价值间接价值潜在价值A BC D解析:选B野生生物在保持生态平衡等方面有着极其重要的作用,间接价值是指生物多样性具有重要的生态功能,故B选项符合题意。9生物多样性的价值一般概括为三个方面:潜在价值、间接价值和直接价值。下列哪个选项属于间接价值()A森林和草地对水土的保持作用B丰富多彩的热带鱼吸引了大批游客观赏C结构简单的微生物通常作为实验材料D形态各异的动物为艺术的创作提供了
204、材料解析:选A潜在价值是指目前人类尚不清楚的价值;间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值;直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的价值,以及有旅游观赏、文学艺术创作、科学研究等非实用意义的价值。102011年3月初,云南发生严重火灾,据气象专家介绍:此次火灾的发生与丽江长期持续干燥的天气有关。这也是全球气候变暖的一种表现。下列相关叙述错误的是()A全球气候变暖的直接原因是排放大量二氧化碳造成的温室效应B此次森林大火可能导致局部气候的变化C大火过后森林的恢复过程将是一个非常缓慢的过程D本次大火对当地的生物多样性没有影响解析:选D森林生态系统的抵抗力稳定性比较强,恢复力稳定性比较
205、弱,火灾过后森林的恢复过程将是一个非常缓慢的过程;本次大火过后,将使某些生物失去栖息地,从而影响当地的生物多样性。二、非选择题112011年4月28日,国新办举行新闻发布会,公布2010年第六次全国人口普查主要数据公报,公报称本次人口普查结果为中国内地人口达13.39亿,数据表明,我国人口增长处于低生育水平阶段,事实上,人口问题早已受到全世界共同关注,每年的7月11日被定为“世界人口日”。右图表示三种可能的人口增长曲线,请回答:(1)16世纪以来,世界人口增长表现为图中a曲线,人口剧增带来的严重后果有_。如果这种现状不能得到有效改善,人口增长趋势将表现为图中_曲线。(2)按生态学原理,世界人口
206、增长应该表现为图中_曲线,该曲线与a曲线产生差别的原因是_。(3)为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况,人类可以适当改变膳食结构。若将(草食)动物性与植物性食物的比例由11调整为14,地球可供养的人口数量是原来的_倍。(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后两位数字)(4)我国现阶段实行计划生育政策,提倡晚婚晚育,一对夫妇只生一个孩子。这一政策能有效地控制人口增长过快的趋势,原因是_。解析:(1)16世纪以来人口急剧增加,呈现出J型增长的趋势,如图中a曲线,由此会带来环境污染、资源短缺等问题。(2)据生态学原理人口增长一般呈S型增长,如图中b曲线,其与a曲线差别产生的原因为环境阻力。人
207、口激增如得不到控制,最终会由于对环境造成的压力太大,造成环境容纳量下降,从而人口增长呈现c曲线所示的情况。(3)可设定人所需能量为100单位,膳食结构调整前,所需生产者提供的能量为500.150550单位,膳食结构调整后,所需生产者提供的能量为200.180280单位,下降为调整前的28/55,因此,地球的承载能力可变为原来的55/281.96倍。(4)计划生育可通过降低出生率、延长世代长度有效控制人口的增长。答案:(1)环境污染(环境破坏、生态破坏)、资源短缺(生物多样性降低、可耕地减少)c(2)b环境阻力(资源或空间有限)(3)1.96(4)延长世代长度(延长繁衍一代的时间),减少新生儿个
208、体数,降低人口出生率12奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣,如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图。请回答下列问题。(1)输入此氧化塘的能量有_。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成_。(2)植物细胞吸收的磷酸根离子用于合成的生物大分子主要是_。氧化塘后部的溶解氧含量比前部的_。(3)废水流入厌氧池前,需经稀释处理,是为了防止_。(4)氧化塘后部种植莲等挺水植物,有利于减少出水口处水中的浮游藻类,原因是_。(5)控制废水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有机物被充分分解外,还有利于_,使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的_
209、。解析:(1)输入此氧化塘的能量有粪便、饲料残渣中的化学能和生产者固定的太阳能。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成群落。(2)含磷的生物大分子主要是核酸。氧化塘后部的有机物减少,无机物增多,植物增多,溶解氧含量比前部的高。(3)废水流入厌氧池前,需经稀释处理,是为了防止外界浓度过高,导致微生物失水。(4)氧化塘后部种植莲等挺水植物,挺水植物遮挡阳光,使水体中光照减弱,抑制浮游藻类生长。(5)控制废水流入氧化塘的速率,有利于氧化塘中有机物被充分分解和无机物被充分吸收。废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的自我调节能力有一定限度。答案:(1)太阳能和化学能生物群落(2)核酸高(多)(3)
210、微生物失水过多死亡(4)挺水植物起遮光作用,影响浮游藻类进行光合作用,抑制藻类大量繁殖(5)无机盐被充分吸收自我调节能力有限132011年6月云南省曲靖市陆良化工公司将总量5 000余吨的重毒化工废料铬渣非法丢放,致珠江源头南盘江附近水质遭到铬渣污染:曲靖麒麟区三宝镇、茨营乡、越州镇附近山区以及三宝镇张家营村黑煤沟的一处100立方米左右的积水潭积水遭到铬渣污染。为探究菖蒲(一种湿地植物)对污水的净化作用,某研究小组进行了以下实验:从4个不同地点采集生活污水(1#)、工业污水(2#)、混合污水(3#)、人工池塘水(4#);分别测定4种水样的BOD(即水中有机污染物经微生物分解所需要的氧量)和总氮
211、含量;取等量的上述4种水样,分别加入到4个相同的透明玻璃容器中,再将等量的4份菖蒲分别在4个容器中水培15天,定期观察、记录,结果表明菖蒲在各种水样中生长良好;取经过菖蒲处理的4种水样,再次测定其BOD(单位:mol/L)和总氮含量(单位:mol/L)。数据整理后,如下图所示。请回答下列问题。(1)4种水样中,有机污染物浓度最高的是_。4#在实验中起_作用。(2)该实验中,可以通过观察菖蒲的_、_等生理指标来比较其在各种水样中的生长态势。(3)BOD和总氮含量的测定表明,菖蒲对污水的净化作用明显,但还需要通过进一步的实验来了解水质净化程度。现有金鱼若干条、金鱼缸4个、各种水样以及其他需要的材料
212、用具,请你完成以下实验步骤,就菖蒲对生活污水的净化程度进行定性对比实验。取4个相同的金鱼缸,编号为A、B、C、D。_。_。_。(4)其他研究发现,水浮莲、水花生、金鱼藻等湿地植物对污水的净化效果与菖蒲相似。由此看来,利用人工湿地来净化污水是可以取得良好效果的。但在实际操作中,对水浮莲、水花生这类外来物种的应用必须谨慎,以防止它们对当地生态系统造成危害。原因是这些物种_。(5)从安全角度考虑,用于净化污水的湿地植物收获以后,不适宜作为_。解析:由题可知,容器中的BOD越高,说明有机污染物的浓度越大,而菖蒲通过代谢过程能够消耗水中的无机氮,使BOD明显下降,说明菖蒲对有机污染物具有净化作用。实验中
213、一定要注意遵循对照原则、单一变量原则,实验观察指标的选取要注意易于观察、测量、记录。本实验的自变量为污染物种类,4#没有用污染物处理,应为对照组。引入外来物种一定要慎重,否则就会引起严重的后果。用于净化污水的湿地植物含有较多的有害物质,不适合作为动物饲料。答案:(1)1#对照(2)根数根长节长(或叶数等其他可测量的指标,要求写出两项)(3)向A、B中各加入等量未处理的生活污水、池塘水,向C、D中各加入与A、B等量的经处理的生活污水,池塘水向A、B、C、D 4个鱼缸中分别放入5条同种、长势相同的金鱼,在相同且适宜条件下饲养每天定时观察,记录每个鱼缸中金鱼的生存时间(天数),取平均值。对数据进行比较、分析(4)适应性强,繁殖率高,如当地缺乏天敌和强有力的竞争者,则容易泛滥成灾(5)动物饲料