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2019-2020年高考生物專題復(fù)習(xí) 生物與環(huán)境專題教案 ●典例分析 例1( )下列幾組圖中，能正確表示生存斗爭(zhēng)、種間斗爭(zhēng)、種內(nèi)斗爭(zhēng)、和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的是 例2 ( )硅藻的生長(zhǎng)需要硅酸鹽。上圖是對(duì)兩種淡水硅藻——針桿藻和星桿藻的研究結(jié)果。圖中實(shí)線表示種群密度，虛線表示硅酸鹽含量。a表示單獨(dú)培養(yǎng)針桿藻的情況，b表示單獨(dú)培養(yǎng)星桿藻的情況，c表示兩種硅藻在一起培養(yǎng)的情況。則針桿藻和星桿藻之間的關(guān)系是 A.競(jìng)爭(zhēng) B.捕食 C.種內(nèi)互助 D.共生 例3 ( )如圖是一個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述中， 不正確的是 A.在該食物網(wǎng)中，共有5條食物鏈存在 B.在該食物網(wǎng)中，H處于三個(gè)不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí) C.若B種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中，則該種群的密度在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)明顯變大 D.在該食物網(wǎng)中，如果C種群的數(shù)量下降10%，則H的數(shù)量不會(huì)發(fā)生明顯變化 例4甲、乙兩個(gè)水池中各有一個(gè)由5個(gè)物種構(gòu)成的食物網(wǎng)，如右圖所示，且這兩個(gè)水池的生態(tài)系統(tǒng)在沒有人為干擾的情況下均達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。請(qǐng)據(jù)圖回答 （1）每個(gè)水池生態(tài)系統(tǒng)中有 條食物鏈，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的 總能量來自 所固定的太陽(yáng)能。 （2）假如鯽魚的1/4食物來自綠藻，1/2來自輪蟲。且該系統(tǒng)能量從 生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%，從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳 遞效率為20%。如果鯽魚種群增加的能量為200 kJ，那么其中來 自綠藻和輪蟲的能量分別為 kJ和 kJ。 （3）為增加甲水池生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，向池中引種了大量浮萍，一段時(shí)期后，水面長(zhǎng)滿了浮萍，水草、綠藻和輪蟲相繼死亡。水草死亡的最主要原因是缺少 。輪蟲死亡的主要原因是缺少 。此時(shí)該水池中食物鏈只剩下2條，請(qǐng)畫出這2條食物鏈構(gòu)成的食物網(wǎng)。 （4）為促進(jìn)生物量的增加，乙池中加入了較多的有機(jī)肥，一段時(shí)間后，池中綠藻爆發(fā)，其他4種生物陸續(xù)死亡，動(dòng)物死亡的主要原因是水中缺少 。不久，綠藻也大量死亡，水體發(fā)臭，導(dǎo)致水體發(fā)臭的生物因素是 。 生物 ai bi 浮游植物（a1，b1） 9000 8100 浮游動(dòng)物（a1，b2） 700 600 雙翅目幼蟲（a3，b3） 150 120 搖蚊（a4，b4） 1000 900 太陽(yáng)魚（a5，b5） 200 210 鱸魚（a6，b6） 45 30 例5下列表格內(nèi)數(shù)值表示某人工池塘生態(tài)系統(tǒng)一年內(nèi)主要營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，下圖方框內(nèi)表示該池塘生態(tài)系統(tǒng)的主要食物鏈，分析回答： 注：ai表示一年內(nèi)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物總能量；bi表示一 年內(nèi)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物攝取的能量；i表示生物類群。 （1）該池塘生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)食物鏈的條數(shù)為 條， 其中處于第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是 。 （2）該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)既有捕食關(guān)系，又有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系 的生物是 。 （3）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)渠道是 ；圖中顯示該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸出途徑有 條。（4）如果能量傳遞效率=（第n營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的能量）/（第n-1營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝取的能量），則能量從第一 營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的效率是 。 （5）一年內(nèi)，“bi”的利用途徑有： 。 （6）對(duì)人而言，如果從該池塘生態(tài)系統(tǒng)獲取最大能量， 可采取的措施有： 。 （7）“浮游植物→浮游動(dòng)物→雙翅目幼蟲→太陽(yáng)魚”這條食物鏈的存在，對(duì)太陽(yáng)魚的影響是 。 例6分析下面碳循環(huán)示意圖并據(jù)圖回答問題： （1）從微觀上看，過程①是在細(xì)胞內(nèi) 中進(jìn)行 的；過程③主要是在細(xì)胞內(nèi) 中進(jìn)行的。 （2）巖石圈中的碳以 形式儲(chǔ)存，故不直接 參與碳循環(huán)。水圈中碳的存在形式是 。 （3）由圖中可見，碳循環(huán)帶有 性，屬于氣 體型循環(huán)。 （4）碳從無機(jī)環(huán)境中進(jìn)入生物群落的途徑①是 ， 除此之外，某些特殊的生態(tài)系統(tǒng)還可通過 進(jìn)入生物群落；②表示的是 關(guān)系，其②內(nèi)部之間還可存在 關(guān)系；④表示 （5）參與過程④的生物與同區(qū)域中的動(dòng)植物共同構(gòu)成了 。 （6）如果大氣層中的CO2增多，則產(chǎn)生 效應(yīng)。 （7）從上圖可知，減緩溫室效應(yīng)的關(guān)鍵措施是： ① ； ② ； ③ 。 （8）碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著 ，但由于生物體不能在代謝中利用 ， 因而能量流動(dòng)具有 的特點(diǎn)。 (9)若上圖中②的種群及相互間的關(guān)系如右圖，設(shè)E種群干物質(zhì)中的能量5.8109千焦；B種群干物質(zhì)量為1．3108千焦；則A種群干物質(zhì)中的能量值至少是_______。若D的總能量為1．5108kJ，且A只捕食C，則A的能量在_______千焦和_______千焦之間。 例7近年來，我國(guó)東南沿海水域富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，赤潮災(zāi)害頻繁發(fā)生，這對(duì)海洋漁業(yè)和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。請(qǐng)回答以下問題： （1）富營(yíng)養(yǎng)化的海水為赤潮生物大規(guī)模爆發(fā)提供了 。 （2）許多赤潮生物體內(nèi)含有毒素，分泌或死亡后釋放到海水中，致使海洋動(dòng)物生理失調(diào)或死亡。赤潮爆發(fā)時(shí)常常引起海鳥、魚、蝦和貝類等大量死亡，甚至?xí)ㄟ^食物鏈進(jìn)入人體引起中毒。請(qǐng)寫出赤潮生物引起人中毒的食物鏈： 。 （3）海水的pH值一般在8.0~8.2之間，赤潮發(fā)生時(shí)海水pH值可達(dá)8.5以上，有的甚至達(dá)到9.3以上。請(qǐng)分析赤潮引起海水pH值上升的主要原因： 。 （4）除了產(chǎn)生生物毒素和引起海水pH值變化以外，請(qǐng)另舉一例說明赤潮對(duì)海洋環(huán)境的危害。 種間關(guān)系 種內(nèi)關(guān)系 垂直結(jié)構(gòu) 水平結(jié)構(gòu) 個(gè)體 群落 無機(jī)環(huán)境 穩(wěn)定性 生物多樣 生物圈 能量流動(dòng) 物質(zhì)循環(huán) 種群 特征 種群密度 年齡組成 出生率和死亡率 種群密度數(shù)量 “J”形曲線 “S”形曲線 研究方法和意義 增長(zhǎng)型 穩(wěn)定型 衰退型 遷入和遷出 性別比例 生態(tài)系統(tǒng) 信息的種類 傳遞的作用 能量流動(dòng) 功能 生態(tài)系統(tǒng)成分 食物鏈和食物網(wǎng) 信息傳遞 物質(zhì)循環(huán) 碳循環(huán) 過程 特點(diǎn) 結(jié)構(gòu) 類型 生物 環(huán)境保護(hù) ●知識(shí)網(wǎng)絡(luò) ●訓(xùn)練 1（ ）在進(jìn)出口口岸，進(jìn)出口檢疫部門要對(duì)進(jìn)口貨物進(jìn)行嚴(yán)格檢疫，嚴(yán)格禁止境外有害生物（包括蟲卵和微生物）流入境內(nèi)。若害蟲流入境內(nèi)后，不會(huì)發(fā)生的是 A、在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，有害生物種群數(shù)量將呈“J”型增長(zhǎng) B、一般會(huì)缺少其天敵 C、和當(dāng)?shù)叵嗤鷳B(tài)位上的生物的關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng) D、不適應(yīng)新環(huán)境，很快滅亡 2（ ）生態(tài)系統(tǒng)中C、N等元素流動(dòng)的特點(diǎn)是 ①單向的 ②循環(huán)的 ③逐級(jí)遞減 ④反復(fù)出現(xiàn)，由一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④ 3、每年的7月11日被定位“世界人口日”，人口問題越來越受到國(guó)際社會(huì)的重視，下圖表示三種可能的人口增長(zhǎng)曲線，請(qǐng)回答： （1）16世紀(jì)以來世界人口增長(zhǎng)表現(xiàn)為圖中a曲線，人口劇增帶來的嚴(yán)重后 果有 。如果這種現(xiàn)狀不能得到 有效改善，人口增長(zhǎng)趨勢(shì)終將表現(xiàn)為圖中 曲線。 （2）按生態(tài)學(xué)原理，世界人口增長(zhǎng)應(yīng)該表現(xiàn)為圖中的 曲線，該曲線 與a曲線產(chǎn)生差別的原因是 。若地球環(huán)境對(duì)人類種群的容納量（K）為110億，則全球人口的最適數(shù)量為 。 （3）我國(guó)現(xiàn)階段實(shí)行計(jì)劃生育政策,提倡晚婚晚育，一對(duì)夫婦只生一個(gè)孩子。這一政策能有效的控制人口增長(zhǎng)過快的趨勢(shì),原因是 （4）西方人的飲食以肉類為主，我國(guó)人民的飲食以谷物蔬菜為主，隨著生活水平提高，假設(shè)我們的飲食由全為谷物變?yōu)槿珵檠蛉?，則同樣養(yǎng)活15億人需要消耗的谷物至少是原來的 倍。寫出變化后的食物鏈 。 （5）有些西方國(guó)家比如瑞士等國(guó)家出現(xiàn)了許多丁克夫婦，長(zhǎng)期下去這些國(guó)家的人口數(shù)量變化是 ，危害有 。 4．調(diào)查某草原田鼠數(shù)量時(shí)，在設(shè)置1公頃的調(diào)查區(qū)內(nèi)，放置100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲鼠32頭，將捕獲的鼠經(jīng)標(biāo)記后在原地釋放。數(shù)日后，在同一地方再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，這次共捕獲30頭，其中有上次標(biāo)記過的個(gè)體10頭。請(qǐng)回答下列問題： (1)若該地區(qū)田鼠種群個(gè)體總數(shù)為N，則N=_______頭（計(jì)算公式是：N∶[a]=[b]∶[c]）。 A．30 B．32 C．64 D．96 (2)要使上面所計(jì)算的種群個(gè)體總數(shù)和實(shí)際相符，理論上在調(diào)查期必須滿足的條件是____ A．有較多個(gè)體遷出調(diào)查區(qū) B．調(diào)查區(qū)內(nèi)沒有較多個(gè)體死亡 C．調(diào)查區(qū)內(nèi)沒有較多個(gè)體出生 D．有較多個(gè)體遷人調(diào)查區(qū) (3)調(diào)查甲、乙兩草原所捕獲鼠的月齡，它們的月齡構(gòu)成如下圖。據(jù)圖分析：___草原的田鼠種群屬于_______型；_________草原的田鼠種群屬于_______型，可以預(yù)測(cè)，該草原鼠害將會(huì)嚴(yán)重，必須作好防治準(zhǔn)備工作。 (4)若某種群有成鼠a頭（計(jì) 算時(shí)作為親代），每頭雌鼠 一生產(chǎn)仔16頭，各代雌、 雄性別比例均為1∶1，子 代幼鼠均發(fā)育為成鼠，所 有個(gè)體的繁殖力均相等，則從理論上計(jì)算，第n代產(chǎn)生的子代數(shù)為__________。 A．a(chǎn)8n-1 B．a(chǎn)8n+1 C．a(chǎn)8n D．a(chǎn)8n-2 (5)若將雌、雄成鼠各若干頭，放在大小一定的籠內(nèi)飼養(yǎng)，讓它們交配繁殖，且供給足夠的餌料和水，則籠內(nèi)鼠數(shù)變化和飼養(yǎng)時(shí)間之間的關(guān)系，應(yīng)為上圖中的曲線_________。 5下圖中甲圖表示一個(gè)海灘濕地生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的食物關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答問題： （1）在該生態(tài)系統(tǒng)中，既是分解者又可作為消費(fèi)者食物的生物是 。 （2）請(qǐng)根據(jù)甲圖中的生態(tài)系統(tǒng)，寫出乙圖中能量金字塔各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的所有生物名稱：① ； ② ； ③ 。 （3）有人研究該生態(tài)系統(tǒng)中食草蟲個(gè)體存活數(shù)與發(fā)育期的關(guān)系，結(jié)果如丙圖所示。從中可推知食草蟲死亡率最大的時(shí)期是 。 （4）沼蟹會(huì)破壞大米草根系，土壤中的磷可促進(jìn)藻類生長(zhǎng)。若在食草蟲幼蟲期噴灑只殺死該蟲的含磷殺蟲劑，則蜘蛛數(shù)量將 。一段時(shí)間后大米草數(shù)量不增反降，造成此結(jié)果的可能原因是大米草死亡導(dǎo)致細(xì)菌數(shù)量增加，通過甲圖的 食物關(guān)系，引起沼蟹數(shù)量增加；同時(shí)因含磷殺蟲劑的使用，導(dǎo)致藻類數(shù)量增加，通過食物鏈 也會(huì)引起沼蟹數(shù)量增加，從而造成大米草數(shù)量不增反降。 （5）上述事實(shí)說明，人類活動(dòng)會(huì)引起生態(tài)系統(tǒng)中生物種類減少，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力 ， 容易受到破壞。 種群數(shù)量 時(shí)間 環(huán)境阻力 1.種群的數(shù)量變動(dòng)及其影響因素 種群數(shù)量的變化包括增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定和下降等。 “J”形曲線。產(chǎn)生的條件：無限制的環(huán)境、 理想的環(huán)境（食物、空間充裕；氣候適宜， 無天敵）。 “S”形曲線產(chǎn)生的條件：在有限制的環(huán)境條件下。 特點(diǎn)：種群數(shù)量達(dá)到K值后，將停止增長(zhǎng)并 在K值左右保持相對(duì)穩(wěn)定 有一個(gè)拐點(diǎn)。 在對(duì)野生動(dòng)植物資源的合理開發(fā)和利用方面，一般將種群的數(shù)量控制在環(huán)境容納量的一半， 即（1/2）K值時(shí)，此時(shí)種群增長(zhǎng)速度最快，可提供的資源數(shù)量也最多，而又不影響資源的再生。 當(dāng)種群數(shù)量大于（1/2）K 時(shí)，種群增長(zhǎng)的速度將開始下降。所以在開發(fā)動(dòng)植物資源時(shí)，種群數(shù)量大于（1/2）K時(shí)就可以獵取一定數(shù)量的該生物資源，而且獲得的量最大。 當(dāng)過度獵取導(dǎo)致種群數(shù)量小于（1/2）K時(shí)，種群的增長(zhǎng)速度將減慢，獲取的資源數(shù)量將減少，而且還會(huì)影響資源的再生。 種群數(shù)量的增長(zhǎng)速度是由出生率、死亡率、遷入和遷出決定的，所以凡是影響到出生率、死亡率、遷人和遷出的因素都可影響種群數(shù)量的變化，如氣候、食物、被捕食、傳染病等。 2.種間關(guān)系如圖： A 個(gè)體數(shù) 時(shí)間 B 個(gè)體數(shù) A 時(shí)間 B 個(gè)體數(shù) 時(shí)間 A B 個(gè)體數(shù) 時(shí)間 A B 個(gè)體數(shù) 時(shí)間 A B 共生 寄生 競(jìng)爭(zhēng) 捕食 3.食物鏈、食物網(wǎng) A．三種食物鏈 (1)捕食鏈：生物之間因捕食關(guān)系而形成的食物鏈。其第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(開端)一定是生產(chǎn)者，第二營(yíng)養(yǎng) 級(jí)一定是植食性動(dòng)物。例如：草→鼠→蛇→貓頭鷹。高中生物通常意義上的食物鏈就是捕食鏈。 (2)寄生鏈：生物間因寄生關(guān)系形成的食物鏈。例如：鳥類→跳蚤→細(xì)菌→噬菌體。 (3)腐生鏈：某些生物專以動(dòng)植物遺體為食物而形成的食物鏈。例如：植物殘枝敗葉→真菌→氧化細(xì)菌。 B．捕食鏈中生態(tài)系統(tǒng)的成分、營(yíng)養(yǎng)級(jí)的劃分(舉例如下)： 草 → 鼠 → 蛇 → 貓頭鷹 成分： 生產(chǎn)者 初級(jí)消費(fèi)者 次級(jí)消費(fèi)者 三級(jí)消費(fèi)者 營(yíng)養(yǎng)級(jí)： 第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第二營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 第四營(yíng)養(yǎng)級(jí) 特別注意： (1)食物鏈(捕食鏈)由生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者組成，分解者不能參與食物鏈。 (2)食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)是從食物鏈的起點(diǎn)(生產(chǎn)者)數(shù)起的，即生產(chǎn)者永遠(yuǎn)是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；消費(fèi)者是從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(即植食性動(dòng)物)開始的。 (3)在食物網(wǎng)中數(shù)食物鏈條數(shù)，一定是從生產(chǎn)者開始一直到具有食物關(guān)系的最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)為止，中間不能斷開。 4．生態(tài)系統(tǒng)的功能 （1）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)中的能量歸根到底來自太陽(yáng)能 流經(jīng)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。 每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所具有的能量一般流向3個(gè)方面： 一部分是被該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物本身的生命活動(dòng)所消耗的； 一部分尸體、排泄物和殘落被分解者分解后以熱能的形式釋放出來； 一部分被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化而流人下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向的、不循環(huán)的，而且是逐級(jí)遞減的。能量在沿食物鏈流動(dòng)時(shí)傳遞的平均效率為10％～20％。 （2）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) “物質(zhì)”指的是組成生物體的化學(xué)元素； 生態(tài)系統(tǒng)指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。 “生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)”的特點(diǎn)： （1）具有全球性；（2）循環(huán)往返。 重點(diǎn)掌握碳循環(huán)過程，如圖所示。 物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是隨著物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的，二者互為因果、相輔相成，是不可分割的。生態(tài)系統(tǒng)的各成分中，通過能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)而緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。 （3）信息傳遞 5．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定的能力稱為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 恢復(fù)力穩(wěn)定性 抵抗力穩(wěn)定性 抵抗力和恢復(fù)力之間存在著相反的關(guān)系。但是一個(gè)抵抗力與恢復(fù)力都很低的生態(tài)系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性當(dāng)然也是很低。如凍原生態(tài)系統(tǒng) 6． 生物多樣性的三個(gè)層次包括：（1）遺傳多樣性；（2）物種多樣性；（3）生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 7．生態(tài)農(nóng)業(yè) 在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，為了保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，人們?cè)O(shè)計(jì)了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的模式，如桑基魚塘生態(tài)農(nóng)業(yè)等。 生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)系統(tǒng)中能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的一條基本原理。食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的主渠道，它既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈，也是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟(jì)上看還是一條價(jià)值增值鏈。因此，遵循這個(gè)原理，就可以合理設(shè)計(jì)食物鏈，使生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量被分層次多級(jí)利用，使生產(chǎn)一種產(chǎn)品時(shí)產(chǎn)生的有機(jī)廢物，成為生產(chǎn)另一種產(chǎn)品的投入，也就是使廢物資源化，以便提高能量轉(zhuǎn)化率，減少環(huán)境污染。 生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物之間存在著相互依存、相互制約的關(guān)系。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，人們可以利用生物種群之間的關(guān)系，對(duì)生物種群進(jìn)行人為調(diào)節(jié)。在生態(tài)系統(tǒng)中增加有害生物的天敵種群，可以減輕有害生物的危害。 8．防治環(huán)境污染 防治環(huán)境污染的措施很多，其中與生物科學(xué)密切相關(guān)的有： (1)生物凈化 生物凈化是指生物體通過吸收、分解和轉(zhuǎn)化作用，使生態(tài)環(huán)境中污染物的濃度和毒性降低或消失的過程。在生物凈化中，綠色植物和微生物起著重要的作用。 綠色植物的凈化作用主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：第一是綠色植物能夠在一定濃度的范圍內(nèi)吸收大氣中的有害物質(zhì)，如一公頃柳杉每個(gè)月可吸收60kgSO2；第二是綠色植物可以阻滯和吸附大氣中的粉塵和放射性污染物；第三是許多綠色植物能夠分泌抗生素，殺滅空氣中的病原菌，如懸鈴木（法國(guó)梧桐）和橙、圓柏等。 微生物的凈化作用是指微生物能夠?qū)⒃S多有機(jī)污染物逐漸分解成無機(jī)物，從而起到凈化作用。污水處理廠處理污水時(shí)主要通過物理沉降和微生物的凈化作用兩個(gè)過程完成。物理沉降是利用過濾、沉淀等方法去除工業(yè)污水和生活污水中個(gè)體比較大的污染物；微生物凈化是利用污水中的多種需氧微生物，把污水中的有機(jī)物分解成CO2、H2O對(duì)以及含氮的和含磷的無機(jī)鹽，使污水得到凈化。 (2)綠色食品 綠色食品是指按照特定的生產(chǎn)方式，經(jīng)過專門機(jī)構(gòu)認(rèn)定和許可后，使用綠色食品標(biāo)志的無污染、安全、優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)食品。綠色食品的開發(fā)包括產(chǎn)地的選擇、產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、包裝和儲(chǔ)運(yùn)等一系列環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，以便防止和減少污染。 9.幾種主要的污染源 （1）酸雨 酸雨是大氣污染后產(chǎn)生的酸性沉降物。酸雨中絕大部分是硫酸和硝酸。我國(guó)燃料結(jié)構(gòu)主要是煤炭，以排放SO2為主，所以我國(guó)酸雨是硫酸型酸雨。酸雨改變了生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)所需要的正常酸堿度，嚴(yán)重危害水生生物和陸生生物的生存。 防治酸雨的根本措施是控制SO2和氮氧化物的排放量，同時(shí)要植樹造林，運(yùn)用綠色植物的凈化作用來凈化空氣。如一公頃柳杉一個(gè)月可吸收SO260kg。 酸雨對(duì)生物的危害： 酸雨使土壤和河流、湖泊酸化，導(dǎo)致水生、濕生植物的死亡，威脅水生動(dòng)物(如魚、蝦、貝類等)的生存，破壞水域生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈；還能直接危害陸生植物的葉和芽，使作物和樹木死亡。 （2）水污染 造成水污染的物質(zhì)主要有重金屬、農(nóng)藥、過量的N、P等植物礦質(zhì)元素和致病微生物等。當(dāng)水中的上述有害物質(zhì)超出水體的自凈能力（物理凈化、化學(xué)凈化、生物凈化）時(shí)，就發(fā)生了污染。而水中污染物主要來自未加工處理的工業(yè)廢水、生活廢水和醫(yī)院廢水等。 （3）重金屬污染 重金屬主要是指汞、銅、鉛及非金屬砷等生物毒性顯著的元素?；剂系娜紵侵亟饘俚闹饕尫旁?，采礦和冶煉也是向環(huán)境釋放重金屬的主要污染源。重金屬污染的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①在天然水中只要有微量重金屬即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)。②水體中的某些重金屬可在微生物作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物，如甲基汞。③生物從環(huán)境中攝取重金屬可以隨著食物鏈的延長(zhǎng)而加強(qiáng)，即表現(xiàn)為生物富集作用。 （4）農(nóng)藥污染 當(dāng)土壤中累積的農(nóng)藥達(dá)到一定程度時(shí)，便成為污染物質(zhì)影響第二茬作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。不僅如此，農(nóng)藥還隨著雨水的沖涮匯集到河流、湖泊，從而造成水體污染。由于大多數(shù)農(nóng)藥不易被分解，因而被生物體吸收后，隨著食物鏈的延長(zhǎng)其含量逐漸升高，嚴(yán)重影響魚類和貝類的生存。當(dāng)人們食用這種被嚴(yán)重污染的魚類和貝時(shí)，農(nóng)藥就會(huì)在人體內(nèi)進(jìn)一步富集，從而危害人體健康。 （5）富營(yíng)養(yǎng)化 富營(yíng)養(yǎng)化是指水體中N、P等植物必須的礦質(zhì)元素含量過多時(shí)而使水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。如圖所示。 （6）溫室氣體與全球變暖 大氣中的CO2、CH4、N2O及氯氟烴(CFCl3)等微量氣體被統(tǒng)稱為溫室氣體。 大氣中的溫室氣體吸收了長(zhǎng)波輻射后，就將這一部分長(zhǎng)波輻射的能量留在大氣中，使地表的大氣溫度升高，如同玻璃溫室一樣。溫室氣體的這種功能效應(yīng)稱為溫室效應(yīng)。 溫室效應(yīng)對(duì)維持地球溫度的穩(wěn)定性是非常重要的，它能使地球溫度不致發(fā)生驟然變化。 但現(xiàn)在的問題是，由于人類的活動(dòng)，大氣中的溫室氣體濃度迅速增加，造成全球氣候趨于變暖。 大氣中主要的溫室氣體是CO2。 人類大量使用化石燃料——煤炭、石油和天然氣，以及燃燒生物物質(zhì)，造成CO2的過量排放，打破了綠色植物光合作用與所有生物的呼吸作用之間的平衡，是導(dǎo)致大氣中CO2上升的主要原因。 溫室效應(yīng)加劇對(duì)全球氣候變化帶來的危害： 極地冰雪融化，海水膨脹，導(dǎo)致海平面上升，一些島嶼被淹沒，沿海城市、島嶼更易遭受臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮的襲擊； 中緯度地區(qū)河湖干枯、森林死亡，高緯度地區(qū)的低地出現(xiàn)澇災(zāi)，森林火災(zāi)更為頻繁； 夏季酷熱； 許多物種滅絕等。 減緩溫室效應(yīng)的有效措施： 一是保護(hù)植被、綠色荒山，保護(hù)森林、草原，防止海洋污染等是增加C02吸收的有效措施； 二是減少使用化石燃料，開發(fā)新能源，增加新能源替代化石能源的比例。新能源是指風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、氫能、核能和生物能等能源? 例1 D 例4【答案】（1）5 綠藻和水草（2）500 500 （3）陽(yáng)光 綠藻（或食物） （4）O2 分解者（微生物） 解析（2）鯽魚增加能量的1/4為50 kJ，按10%計(jì)算，需要綠藻500 kJ；鯽魚增加能量的1/2為100 kJ，按20%計(jì)算，需要輪蟲的能量為500 kJ。 （3）浮萍喜光線充足的環(huán)境，喜淺水或不流動(dòng)的水域，適應(yīng)能力極強(qiáng)，耐寒，也耐熱，在競(jìng)爭(zhēng)中易獲勝，長(zhǎng)滿水面后遮擋了陽(yáng)光，導(dǎo)致原來的食物鏈中斷甚至消失。 （4）加入有機(jī)肥后，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，綠藻大量繁殖，死亡后的遺體在被微生物分解的過程中，需要消耗水中大量的溶解氧，使水體嚴(yán)重缺氧，導(dǎo)致動(dòng)物死亡，并且引起惡臭。 【例5解析】（3）該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸出途徑有4條，包括鱸魚和太陽(yáng)魚流向人類，還包括雙翅目幼蟲和搖蚊羽化后進(jìn)入其他生態(tài)系統(tǒng)。（4）第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是浮游植物組成的，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是由浮游動(dòng)物和搖蚊組成的，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量為：600+900=1 500，1 500/8 100100%≈18.52%。 【例5答案】（1）3 太陽(yáng)魚和鱸魚 （2）雙翅目幼蟲和太陽(yáng)魚 （3）食物鏈和食物網(wǎng) 4 （4）18.52% （5）未被利用，呼吸消耗，傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，傳遞給分解者 （6）提示：從減少食物鏈的條數(shù)和縮短食物鏈來減少能量損耗這兩個(gè)角度考慮 （7）一方面，這條食物鏈的存在使能量損耗增加，減少了太陽(yáng)魚的數(shù)量；另一方面，這條食物鏈的存在，增加了太陽(yáng)魚的生態(tài)穩(wěn)定性 【例6解析】 （2）碳在巖石圈中以無機(jī)鹽（碳酸鹽）的形式貯存，不能被植物直接吸收利用，不能直接參與碳循環(huán)，水圈中的碳以HCO3-形式存在，因?yàn)镃O2+H2OH2CO3H++HCO3-。 （3）由圖示可看出碳循環(huán)是全球性的，屬于氣體型循環(huán)。 （4）由圖解可看出碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落是通過綠色植物的光合作用實(shí)現(xiàn)的。極少數(shù)特殊生態(tài)系統(tǒng)中的碳進(jìn)入生物群落是通過化能合成作用。②表示生物群落中的捕食和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。圖示中④表示動(dòng)植物尸體通過微生物的分解作用，把有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為無機(jī)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境中。 （5）參與④過程的微生物的同化類型是異養(yǎng)型。異化作用類型為需氧型、厭氧型和兼性厭氧型。生活在同一區(qū)域內(nèi)的各種生物的總和稱為生物群落。 （6）大氣中CO2增多，則產(chǎn)生溫室效應(yīng)。 （7）從圖中看出，導(dǎo)致大氣中CO2增多的因素可能是①過程減弱或在一定程度上受阻，即綠色植物減少，也可能是⑤過程增強(qiáng)，即化石燃料的大量燃燒。因此減少溫室效應(yīng)應(yīng)從這兩方面考慮。 （8）生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能的形式散失，由于生物體在代謝過程中不能直接利用熱能，因而能量流動(dòng)的特點(diǎn)是逐漸遞減、單向流動(dòng)。 【例6答案】（1）葉綠體 線粒體 （2）無機(jī)鹽（碳酸鹽） HCO3- （3）全球 （4）光合作用 化能合成作用 捕食 競(jìng)爭(zhēng) 分解者的分解作用 （5）異養(yǎng)需氧型、異養(yǎng)厭氧型和異養(yǎng)兼性厭氧型 生物群落 （6）溫室 （7）①保護(hù)植被，大力植樹造林，提高森林覆蓋率 ②嚴(yán)格控制化石燃料的燃燒，并提高能源利用率 ③開發(fā)除化石燃料以外的諸如水能、核能、太陽(yáng)能等新能源，切實(shí)減少CO2的排放量 （8）能量流動(dòng) 熱能 單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 （9）4.5107 3107 1.76108 【例7答案】（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（N、P等礦質(zhì)元素） （2）藻類→浮游動(dòng)物→魚（或蝦或貝類）→人 （3）爆發(fā)的赤潮藻類在光合作用過程中，大量消耗海水中的CO2，從而使海水pH值上升 （4）①赤潮區(qū)域的水面被赤潮生物覆蓋，降低了海水透光率，嚴(yán)重影響其他浮游植物、水草的光合作用；②處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，使水體缺氧;③赤潮生物死亡后，分解產(chǎn)生大量有害氣體，造成大氣污染;④部分以膠著狀群體生活的赤潮藻，可使海洋動(dòng)物的呼吸和濾食器官受損（任選其一） 2、(1)環(huán)境污染(環(huán)境破壞、生態(tài)破壞)、資源短缺(生物多樣性降低、可耕地減少)C (2)b 環(huán)境阻力(資源或空間有限) 55億 (3)延長(zhǎng)世代長(zhǎng)度(延長(zhǎng)繁衍一代的時(shí)間)，減少新生兒個(gè)體數(shù)，降低人口出生率。 （2）5 植物 羊 人（3）減少 人口老齡化嚴(yán)重、缺少勞動(dòng)力。 4.（1）D （2）B、C （3）乙 穩(wěn)定 甲 增長(zhǎng) （4）C （5）C 5【解析】分析甲圖可知，細(xì)菌既是分解者，又是線蟲的食物；在乙圖的能量金字塔中，處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有藻類、大米草，處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有食草蟲、線蟲、海螺，處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有沼蟹和蜘蛛；觀察丙圖可知：一齡幼蟲時(shí)，曲線下降最快，單位時(shí)間內(nèi)死亡率最高；根據(jù)甲圖中的食物網(wǎng)可知，當(dāng)殺滅食草蟲時(shí)，蜘蛛首先受害，數(shù)量減少，同時(shí)大米草增多，大米草的遺體和落葉增加，細(xì)菌增多，通過細(xì)菌→線蟲→沼蟹這條食物鏈，導(dǎo)致沼蟹數(shù)量增多，因含磷殺蟲劑的使用，藻類大量繁殖，線蟲增多，從而沼蟹數(shù)量增加；對(duì)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說，如果人為的造成生物種類減少，生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就會(huì)下降，破壞原有的生態(tài)平衡。 5【答案】（1）細(xì)菌 （2）藻類、大米草 食草蟲、線蟲、海螺 沼蟹、蜘蛛 （3）一齡幼蟲 （4）減少 細(xì)菌→線蟲→沼蟹（言之有理即給分） 藻類→線蟲→沼蟹 （5）下降 生態(tài)平衡（生態(tài)系統(tǒng)）