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第八单元　生物与环境
第42讲　种群的数量特征
1．(选择性必修2 P2)种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度。在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可以逐个计数，如调查某山坡上的珙桐密度。对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度。
2．(选择性必修2 P2)估算种群密度常用的方法之一是样方法；调查草地上蒲公英的密度，农田中某种昆虫卵的密度，作物植株上蚜虫的密度，跳蝻的密度等，都可以采用样方法。
3．样方法适用于植物及活动能力弱、活动范围小的动物；标记重捕法通常适用于活动能力强、活动范围大的动物。
4．(选择性必修2 P4)种群密度是种群最基本的数量特征。种群的其他数量特征是影响种群密度的重要因素，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，年龄结构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率，进而影响种群密度。
5．(选择性必修2 P5)用样方法调查草地中某种植物的种群密度时宜选择双子叶草本植物，不宜选择单子叶草本植物为调查对象。因为单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别是一株还是多株。
1．利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度，原理是性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会导致害虫的性别比例失调，从而降低出生率，导致该害虫的种群密度明显降低。
2．年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期不一定能保持稳定。其理由是出生率和死亡率不完全决定于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
3．在对玉米田里田鼠的数量进行调查时，若捕捉后的田鼠由于受到惊吓而不易再捕捉，则估算的种群数量会偏多，原因是田鼠在被捕捉一次之后不易再被捕捉，使再次捕获的个体中被标记的个体数减少，由种群数量＝初次捕获并标记的个体数×再次捕获个体数÷再次捕获的个体中被标记的个体数可知，估算的种群数量偏高，即估算值大于实际的种群数量。
第43讲　种群数量的变化
1．(选择性必修2 P8～9)“J”形增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等。
2．(选择性必修2 P9)种群增长的“S”形曲线：种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”形曲线。
3．(选择性必修2 P9)“S”形增长曲线的成因：资源和空间条件有限，随种群密度增大，种内竞争加剧，从而使出生率降低、死亡率升高，直至平衡。
4．(选择性必修2 P9)环境容纳量：一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。
5．(选择性必修2 P14)在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
6．(选择性必修2 P14)随着种群数量的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
7．(选择性必修2 P16)细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。细菌或病毒属于密度制约因素。
1．K值不是种群数量的最大值，判断的理由是K值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最大数量。种群能达到的最大值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，因为环境很快就会遭到破坏或者种群内部对食物和空间竞争的加剧，种群数量的最大值很快就会下降。
2．若要了解某城市某个季节水鸟甲的环境容纳量，需调查的内容有食物、环境条件、天敌和竞争者等。
3．依据自然界种群增长的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应使种群数量剩余K/2左右，原因是种群数量在K/2时种群的增长速率最大，狩猎或捕捞剩余量在K/2能使种群数量快速增长，有利于持续获得较大产量。
4．根据教材图解，解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性原因：猞猁和雪兔之间是捕食关系。雪兔(猎物)种群数量上升时，猞猁因为食物充足，其种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升；反之，雪兔(猎物)种群数量下降时，猞猁因为食物匮乏，其种群的出生率下降，死亡率上升，数量会随之下降。
第44讲　 群落的结构
1．(选择性必修2 P22)在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落，简称群落。
2．(选择性必修2 P23)一个群落中的物种数目，称为物种丰富度。越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
3．(选择性必修2 P24)原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵与寄居蟹。
4．(选择性必修2 P24)互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科植物与根瘤菌。
5．(选择性必修2 P24)捕食：一种生物以另一种生物为食的现象。例如，翠鸟捕鱼。
6．(选择性必修2 P24)寄生：一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如，马蛔虫与马。
7．(选择性必修2 P24)种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如，同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。
8．(选择性必修2 P26)植物的分层与对光的利用有关：不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。除了光照，在陆生群落中，决定植物地上分层的环境因素还有温度等条件；决定植物地下分层的环境因素则是水分、无机盐等。
9．(选择性必修2 P26)群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。
10．(选择性必修2 P27)研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
11．(选择性必修2 P28)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
12．(选择性必修2 P30)土壤动物对动植物遗体的分解起着重要的辅助作用。许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法进行调查，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
1．群落中的种间竞争常出现生态位重叠较大的种群之间，其原因是生态位重叠较大的种群对资源和空间的需求相同点更多。
2．从群落种间关系及形成原因分析捕食者的生态意义：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，因此，捕食者有利于保持群落内物种的丰富度，并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。同时，捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用；捕食者与被捕食者还表现出协同进化。
3．立体农业和四大家鱼混养的生态学原理和意义分别是立体农业是充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养，从而充分利用光能、空间和时间资源，提高农作物产量。四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位，从而有利于不同生物充分利用资源，提高经济效益。
第45讲　群落的主要类型和演替
1．(选择性必修2 P33)荒漠中的生物具有耐旱的特性。植物有仙人掌属植物、骆驼刺属植物等，动物主要是爬行类、啮齿目、鸟类和蝗虫等。它们以独特的生存方式适应缺乏水分的环境。
2．(选择性必修2 P34)草原上的植物往往叶片狭窄，表面有茸毛或蜡质层，能抵抗干旱。草原上的动物大都具有挖洞或快速奔跑的特点。
3．(选择性必修2 P36)在不同的森林群落中，生物适应环境的方式不尽相同，换句话说，每一种生物都有自己适宜的生存环境，因此有人说，群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
4．(选择性必修2 P38)随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。
5．(选择性必修2 P41)初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
6．(选择性必修2 P41)次生演替是指在原有植被虽已不存在，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(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替，如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
7．(选择性必修2 P41)群落演替的原因是群落外界环境不断变化，生物的迁入、迁出，群落内部种群相互关系的发展变化，人类活动的干扰。
8．(选择性必修2 P42)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
1．一般来说，若要演替到相对稳定的森林阶段，在光裸的岩石上开始的初生演替与从森林被全部砍伐的地方开始的次生演替相比，次生演替所需的时间短，分析其主要原因。形成森林需要一定的土壤条件，次生演替起始时即具备该条件，而在光裸的岩石上开始的演替要达到该条件需要漫长的时间。
2．在光裸的岩石上开始的群落演替的过程中，苔藓能取代地衣的原因是苔藓生长后，由于其植株高于地衣，能够获得更多的阳光，处于优势地位，最终逐渐取代了地衣。
第46讲　生态系统的结构及其稳定性
1．(选择性必修2 P48)生态系统：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
2．(选择性必修2 P50)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)，其中组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
3．(选择性必修2 P50)生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中；消费者通过自身的新陈代谢，能将有机物转化为无机物；分解者能将动植物遗体残骸和动物粪便分解成无机物。
4．(选择性必修2 P52)食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
5．(选择性必修2 P73)生态平衡：生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。
6．(选择性必修2 P74)生态系统的稳定性：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。
7．(选择性必修2 P74)生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力，自我调节能力的基础是负反馈调节。
8．(选择性必修2 P75)抵抗力稳定性的含义是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。而恢复力稳定性是指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。
9．(选择性必修2 P75)一般来说，生态系统中的生物种类越多，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。
10．(选择性必修2 P76)维持生态平衡，提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
1．根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和非生物环境相互作用而形成的统一整体。
2．食物链上一般不超过五个营养级，原因是各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一小部分能够被下一营养级的生物利用。流到第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一个种群，因此食物链上一般不超过五个营养级。
3．外来物种木麻黄能释放出化学物质，抑制周围其他植物生长，这是木麻黄林稳定性低的重要因素，原因是木麻黄抑制周围其他植物生长，导致物种丰富度降低，营养结构简单，自我调节能力弱。
第47讲　 生态系统的能量流动
1．(选择性必修2 P54)能量流动：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。自然生态系统输入的总能量指生产者固定的太阳能，而人工生态系统还包括人工输入的能量。
2．(选择性必修2 P56)“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
3．(选择性必修2 P56)能量流动的特点：①单向流动，原因：捕食关系不可逆转。②逐级递减，原因：每一营养级的同化量都有一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，一部分被分解者分解利用和一部分未利用。
4．(选择性必修2 P57)能量在相邻营养级间的传递效率＝下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，大约为10%～20%。
5．(选择性必修2 P57)能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。
6．(选择性必修2 P58)研究生态系统的能量流动的意义：①帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。例：桑基鱼塘、沼气池。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最有益的部分。例：合理放牧、锄草、捉虫。
1．从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是生物自身呼吸消耗增加，分解者分解作用加快。
2．热带雨林中动物种类丰富，但每种动物的个体数不多，从能量流动的角度分析该事实存在的原因是生产者固定的能量通过多种途径流向消费者，每条途径上的能量少。
3．能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律不矛盾，原因是能量在流动过程中逐级递减，指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量＝储存在生态系统(生物体的有机物)中的能量＋被各个营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能量依然遵循能量守恒定律。
第48讲　生态系统的物质循环和信息传递
1．(选择性必修2 P62)碳在非生物环境和生物群落间是以CO2形式循环的。非生物环境中的碳元素进入生物群落依赖光合作用、化能合成作用。生物群落中的碳进入无机环境主要依赖呼吸作用，还可以通过化石燃料的燃烧。
2．(选择性必修2 P63)物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
3．(选择性必修2 P63)物质循环的特点是全球性和循环往复运动。
4．(选择性必修2 P63)减缓温室效应的措施有①植树造林；②减少化石燃料燃烧。
5．(选择性必修2 P64)生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。
6．(选择性必修2 P69)自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
7．(选择性必修2 P69)生物在生命活动过程中，还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。
8．(选择性必修2 P71)信息传递在生态系统的作用主要有：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用，如海豚的回声定位、莴苣种子的萌发；②生物种群的繁衍，离不开信息的传递，如花引蝶，动物释放信息素吸引异性；③调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，如狼靠兔的气味捕食。
9．(选择性必修2 P71)信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。
1．经测定某土壤中捕食性线虫(最高营养级)体内的镉含量远远大于其他生物类群，从土壤生物食物关系的角度分析，捕食性线虫体内镉含量高的原因是镉随着食物链的延长逐渐积累。
2．利用松树分泌的天然挥发性物质防治害虫体现了信息传递的功能是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
第49讲　人与环境
1．(选择性必修2 P82)生态足迹，又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响就越大。生活方式不同，生态足迹的大小可能不同。
2．(选择性必修2 P85)全球性生态环境问题主要包括全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性丧失以及环境污染等。
3．(选择性必修2 P85)发达国家经济发展快、人口增长慢，但人均生态足迹不一定小，因为生态足迹与人的消费水平和生活方式有关。
4．(选择性必修2 P90)生物多样性的内容是生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统。
5．(选择性必修2 P91～92)生物多样性的价值：一是目前人类尚不清楚的潜在价值；二是对生态系统起到重要调节功能的间接价值(也叫作生态功能)，如森林和草地对水土的保持作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用；三是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的直接价值。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。
6．(选择性必修2 P94)就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最有效的保护。
7．(选择性必修2 P94～95)易地保护是指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。例如，建立植物园、动物园以及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。此外，建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护，等等，也是保护濒危物种的重要措施。
8．(选择性必修2 P99)与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
9．(选择性必修2 P100)循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
10．(选择性必修2 P100～101)在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
11．(选择性必修2 P101)自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。
1．食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大，其原因是牛所处的营养级比蔬菜高，牛生存所需的资源占有一定的草地面积，吸收牛生命活动产生的CO2，也占有一定的森林、草地或农田面积，所以食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大。
2．保护生物多样性的意义是维持生态系统稳定性(或保护生物多样性可以为人类的生存和发展提供物质条件)。
3．从协调原理出发，在我国西北地区进行防护林建设，应选择的树种有沙棘、山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等适合当地干旱缺雨环境的树种。如果在该地区发展畜牧养殖业，应该注意的问题有牲畜数量不能超过草地的承载力。

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