高中生物生態(tài)環(huán)境和生物圈

高中生物生態(tài)環(huán)境和生物圈

　　一、學(xué)習目標：

　　1．舉例說(shuō)明生態(tài)系統的范圍。

　　2．舉例說(shuō)明生態(tài)系統的類(lèi)型。

　　3．解釋生態(tài)系統的整體性。

　　4．舉例說(shuō)出生態(tài)系統的成分

　　5．舉例說(shuō)明生態(tài)系統的營(yíng)養結構

　　6．認同生物與環(huán)境是一個(gè)統一的整體

　　二、知識結構：

　　一、生態(tài)系統的概念

　　1．概念：在一定的空間和時(shí)間內， 與 相互作用而形成的統一整體。地球上最大的生態(tài)系統是 。

　　2．類(lèi)型：

　�。�1） 生態(tài)系統

　　主要特點(diǎn)：動(dòng)植物種類(lèi) ， 復雜， 和 能長(cháng)時(shí)期處于較穩定的狀態(tài)。

　　主要物種：植物： 為主；動(dòng)物：營(yíng)樹(shù)棲攀援生活的種類(lèi)較多。

　　保護與管理：實(shí)行限額采伐，確保森林資源的 低于年生產(chǎn)量，實(shí)現對森林資源的可持續利用。

　�。�2） 生態(tài)系統

　　主要特點(diǎn)：動(dòng)植物種類(lèi) ， 群落結構 ，種群密度和群落結構常發(fā)生 。

　　主要物種：植物： 為主；動(dòng)物：大都具有挖洞或快速奔跑的行為特點(diǎn)。

　　利用與保護：以發(fā)展 業(yè)為主，合理確定 量，發(fā)展 放牧和 放牧，并進(jìn)行科學(xué)管理。

　�。�3） 生態(tài)系統

　　主要特點(diǎn)：占地球表面積的71%，可看作一個(gè)巨大的生態(tài)系統。

　　主要物種：植物：微小的 植物；動(dòng)物：種類(lèi)很多。

　　利用與保護：頒布法律，規定禁漁期、禁漁區、捕撈工具等。

　�。�4） 生態(tài)系統

　　定義：指沼澤地、泥炭地、河流、湖泊、紅樹(shù)林、沿海灘涂、淺海水域等。

　　作用：水源，調節流量、控制洪水，補充缺水，緩解旱情，儲藏豐富的動(dòng)植物資源。

　�。�5） 生態(tài)系統

　　主要特點(diǎn)： 的作用突出，群落結構單一，動(dòng)植物種類(lèi)較少。

　　主要物種：人工種植的各種農作物。

　�。�6） 生態(tài)系統

　　主要特點(diǎn)： 起主導作用，物質(zhì)和能量的 大，運轉快，高度 ，自動(dòng)調節能力弱，易出現環(huán)境污染。

　　組成：自然系統、經(jīng)濟系統、社會(huì )系統。

　　二、生態(tài)系統的結構

　　物質(zhì)： 非生物的物質(zhì)和能量

　　能量： 生產(chǎn)者：屬 生物，主要是 ，是生態(tài)系統的 成分。

　　消費者：屬 生物，主要是 。

　　分解者：屬 生物，主要是 ，作用是

　　食物鏈：在生態(tài)系統中，各種生物之間由于 關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。

　　捕食食物鏈的基本模式：

　　食物網(wǎng)：在一個(gè)生態(tài)系統中，許多 彼此交錯連接的復雜的營(yíng)養關(guān)系。

　　特點(diǎn)：食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統的 結構，生態(tài)系統的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)都是沿著(zhù)這種渠道進(jìn)行的。

　　⊙基本知識

　　一、環(huán)境、環(huán)境因子與生態(tài)因子的概念及關(guān)系

　　環(huán)境是指某一特定生物體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。生物的環(huán)境因子是指生物體周?chē)�直接或間接地影響生物生存的全部因素。生態(tài)因子是指環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理、行為和分布的因素，如光、溫度、水分、空氣等。而海拔高度、水域深度等因素則只屬于環(huán)境因子，因為它們的作用是通過(guò)溫度、光照、氣壓等生態(tài)因子間接地體現出來(lái)的，它們本身對生物沒(méi)有直接影響。

　　二、謝爾福德耐受性定律

　　謝爾福德耐受性定律表明，每一種生物對每一個(gè)生態(tài)因子都有一個(gè)耐受的上限和下限，上、下限之間的范圍被稱(chēng)為能耐受范圍（這個(gè)范圍又稱(chēng)為生態(tài)幅），而能耐受范圍中又存在著(zhù)一個(gè)最適范圍（又稱(chēng)最適區），耐受范圍的兩端（即除去最適范圍后所剩的部分）為生理受抑區，若再往外延伸超出能耐受范圍后，則為不能耐受區。

　　三、限制因子

　　任何一種生態(tài)因子在低于或超過(guò)生物體的耐受極限時(shí)它就會(huì )成為這種生物的限制因子。

　　四、知識梳理

　　概念 非生物因子

　　類(lèi)型 含生態(tài)因子

　　環(huán)境因子 生物因子

　　對生物影響的規律（謝爾福德耐受性定律）、作用特點(diǎn)

　　與生態(tài)因子和限制因子的關(guān)系

　　⊙要點(diǎn)解析

　　1、生態(tài)因子的作用特點(diǎn)與限制因子

　　生物的生存和繁殖依賴(lài)于各種生態(tài)因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數幾種因子是限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子，這些關(guān)鍵因子就是所謂的限制因子。任何一種生態(tài)因子在接近或超過(guò)生物的耐受范圍時(shí)，它就會(huì )成為這種生物的限制因子。

　　此時(shí)，即使其他生態(tài)因子都給予充足的供應，生物的生長(cháng)發(fā)育繁殖仍受到限制因子的限制，甚至導致生物死亡。例如在光強不夠大的黑暗條件下，即使二氧化碳與水都供應充足，溫度也適宜，但植物的光合作用也不能進(jìn)行，那么此時(shí)光強就是植物進(jìn)行光合作用的限制因子。

　　如果一種生物對某一生態(tài)因子的耐受范圍很廣，而且這種因子又非常穩定，那么這種因子就不太可能成為限制因子；相反，如果一種生物對某一生態(tài)因子的耐受范圍很窄，而且這種因子又易于變化，那么這種因子很可能就是一種限制因子。例如，氧氣對陸生動(dòng)物來(lái)說(shuō)，數量多、含量穩定而且容易得到，因此一般不會(huì )成為限制因子（寄生生物、土壤生物和高山生物除外），但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)，因此常常成為水生生物的限制因子。再如，陰性植物和陽(yáng)性植物的分布就是由于受到光照強度的限制；在干旱環(huán)境中，水對植物的生存起著(zhù)主要的限制作用；在海洋中，綠色植物的分布主要受光的限制，故在海水200米以下的水域中無(wú)綠色植物生存。

　　三、例題分析：

　　例1、對于一只生活在田野的蝗蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，它的環(huán)境是指 （ ）

　　A、田野中的植物和蛇、蛙等動(dòng)物

　　B、陽(yáng)光、空氣、水分、溫度、土壤等非生物因子

　　C、A與B的總和

　　D、A與B的總和再加上田野里的其他蝗蟲(chóng)

　　析與解：本題考查對生物的環(huán)境的理解。環(huán)境一般指生物體周?chē)�一切因素的總和，包括非生物因子和生物因子。A項只涉及其周?chē)�的生物因子中不同種生物間的關(guān)系；B項只表示了其周?chē)�的非生物因子；C項包括了A和B項，但沒(méi)有考慮種群內同種的其他個(gè)體對這只蝗蟲(chóng)的影響關(guān)系。所以D項才是完整的答案。

　　答案：D

　　例2：如下圖所示，曲線(xiàn)1和曲線(xiàn)2分別代表物種甲和物種乙的耐熱范圍，在什么條件下物種乙能競爭過(guò)物種甲（ ）

　　A、溫度在t1~t2范圍內

　　B、溫度在t2~t3范圍內

　　C、溫度在t2以下

　　D、溫度在t3以下

　　析與解：生物在適宜的環(huán)境條件中，其種群中出生率大于死亡率，種群數量增加。從圖中可知，溫度在t2以下時(shí)，更有利于物種甲的生存，物種甲占優(yōu)勢；溫度在t3以上時(shí)，也是物種甲占優(yōu)勢。而溫度在t2~t3范圍內，更有利于物種乙的生存，所以溫度在t2~t3范圍內物種乙能競爭過(guò)物種甲。

　　答案：B

　　例3：下圖為某地食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，據此圖回答下列各問(wèn)題：

　�。�1）此食物網(wǎng)中有_______條食物鏈。

　�。�2）圖中最短的食物鏈是__________，該食物鏈有_____

　　個(gè)營(yíng)養級，鷹在此食物鏈中是______級消費者。

　�。�3）此食物網(wǎng)中主要成分是

　�。�4）該食物網(wǎng)中占有兩個(gè)營(yíng)養級的生物是____________。

　�。�5）從上述簡(jiǎn)圖可知鷹與蛇的關(guān)系是_______________。

　　析與解：在分析食物鏈和食物網(wǎng)時(shí)，首先應找出生產(chǎn)者，根據箭頭所示食物關(guān)系，依次確定各生物所屬營(yíng)養級的級別，找出最高營(yíng)養級生物，回答相關(guān)問(wèn)題。

　�。�1）每條食物鏈從第一營(yíng)養級開(kāi)始，依據捕食關(guān)系到最高營(yíng)養級結束，這樣的一組生物就是一條食物鏈：從圖中可以看出，此食物網(wǎng)共有3條食物鏈。

　�。�2）“草→鼠→鷹”這條食物鏈最短，其共有三個(gè)營(yíng)養級，鷹在此食物鏈中為二級消費者。

　�。�3）生產(chǎn)者是各種生態(tài)系統的主要成分，對于題中的食物網(wǎng)來(lái)說(shuō)草是其主要成分。

　�。�4）該食物網(wǎng)中占有兩個(gè)營(yíng)養級的生物是鷹（分別占有第三、第四兩個(gè)營(yíng)養級）。（5）鷹以蛇

　　為食，故兩者關(guān)系為捕食關(guān)系；又因為鷹、蛇又都以鼠為食，所以?xún)烧叽嬖诟偁庩P(guān)系。答案：（1）3 （2）草→鼠→鷹 三 二 （3）草 （4）鷹 （5）捕食和競爭

　　例4：生態(tài)系統的分解者主要是指（ ）

　　A、細菌、真菌等腐生微生物

　　B、所有微生物

　　C、細菌、真菌等寄生微生物

　　D、以動(dòng)植物殘體為生的生物

　　析與解：生態(tài)系統的成分從營(yíng)養功能上分為非生物的物質(zhì)和能量（即非生物成分）、生產(chǎn)者、消費者和分解者。分解者的功能是把動(dòng)植物的尸體、排泄物和殘落物等所含有的復雜有機物分解成簡(jiǎn)單無(wú)機物、歸還到無(wú)機環(huán)境中。而微生物并非都是營(yíng)腐生生活，如寄生食物鏈中：牧草→黃鼠→跳蚤→鼠疫桿菌，其中的鼠疫桿菌進(jìn)行寄生生活，就不足分解者。而禿鷲、蚯蚓等以動(dòng)植物殘體為生的生物也屬于分解者，但相對腐生微生物而言分解數量較少。答案：A

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