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第 5 节 生物的多样性
一、生物与环境的关系
思考 1：哪些因素会影响油菜花的生长发育？
阳光、空气、温度、水、无机盐、土壤、
狗、人、蜜蜂、杂草、同种的油菜花等
这些都是油菜花的环境因素，也称为“生态因素”
思考 2. 能否将上述生态因素进行分类？
种内互助
种内关系
生物因素：除自身以外同 种内斗争
种生物和不同生物 竞争
（一）生态因素 种间关系
非生物因素：阳光、空气、 寄生
水、温度、无机盐、土壤等 捕食
共生
生物间的关系 概念 典型代表
生物生活在一起，为了获取有限的生存资 1.种豆南山下,草盛豆苗稀
源（如食物、水分、光照、生存空间、配
竞争 2.雄狮为了栖息地、食物、配偶等斗争
偶等）而进行的斗争，结果一方被淘汰
寄生 生物寄居在生物体内，一方受益，另 蛔虫寄生人的体内
一方受害
花蝶恋 犀牛和鸟
不同种的生物共同生活，对彼此都有利，
互助互利
两者分开后均可活
豆科植物的根瘤菌 海葵和蟹
两种生物长期共同生活，分开双方受影响
共生
1. 虫吃草，鸟吃虫，猫头鹰捕捉田鼠
捕食
一种生物以另一种生物为食 2. 螳螂捕蝉，黄雀在后
1
（二）食物链和食物网
生物因素中生物与生物之间最主要、最普遍的关系：食物关系（捕食或营养关系）
1. 食物链：指各种生物由于食物关系而形成的链状结构的关系
（1）表达方式：起于生产者终于消费者
（如图所示）植物 → 虫 → 鸟
箭头“ → ”指向捕食者：表示“物质和能量”的流动方向
2.食物网：某一区域中有很多条食物链，彼此交错连接成网状的结构
3.环境中的生态因素按照“功能”分：
（1）生产者：主要是绿色植物（能制造有机物供给自己，同时也为其他生物提供食物和能量）
（2）消费者：各种动物（以植物或其他动物为食的动物）
（3）分解者：细菌、真菌、某些原生动物及腐食性动物（如蚯蚓等）
（能把动植物的尸体、排泄物和残落物等所含的有机物分解为较简单的无机物，供植物再利用）
（4）非生物物质和能量：主要包括阳光、热能、水、空气、无机盐等（提供物质和能量）
思考：各类生态系统是否都必须由这 4 部分组成？假如缺少了其中一部分， 结果会怎样？
答：不是。比如有的生态系统可以没有消费者，但不影响生态系统的功能，除消费者外，少了其他三
种成分，生态系统将会崩溃。如少了生产者（植物）就不能制造有机物并将太阳能转化成化学能储存在有
机物中，为其他生物提供食物和能量。
练习：
1．下图 1 为高湖湿地生态系统的部分生物组成的食物网，图 2 表示图 1 某条食物链中四种生物的相
对数量，请根据图示回答以下问题。
（1）图 1 中，若要构成一个完整的生态系统，生物部分还缺少的成分是 。
（2）图 2 中的乙对应图 1 中的生物是 。从图 1 可以看出，鹭可从多条食物链中获取能量，
2
这些能量的最初来源是水生植物固定的 。
分析：(1) 分解者 (2)蟹、 太阳能：理由是从食物链物质循环和能量流动单向递减的特点，从图中 2
中可知相对数量越多，在食物链等级越低的规律，推出丙是蟹；生产者（一般是绿色植物）通过光合作用
将太阳能转化为化学能，贮存在有机物中。
2. 为探究湿地某湖泊生态系统中几种生物之间的捕食关系：
研究者分析上表中 4种生物构成的食物网中 ，之间的关系为捕食和竞争。写出其中最长的一条食
物链 。若此湖泊受到废旧电池污染，则 4 种生物体内重金属含量最高的
是 。（注：重金属在生物体内难以被分解排出）
分析：（1）根据食物链体现捕食与被捕食的的营养关系可知，该最长的食物链是：
小球藻→脊尾白虾→鲤鱼→水鸟
（2）由于重金属在生物体内难以被分解排出，随着食物链的等级越高，富集的含量越高，故选
“水鸟”
二、生物以不同形态结构适应相应的环境
（一）生物适应环境：判断的依据
如 1.北极熊的形态结构
有厚实的皮毛，
耳、鼻裸露面积小 适应 寒冷的环境
大大减少散热面积
生物对环境的适应
2. 仙人球形态结构
现象具有普遍性
根系发达，有利于吸收水分
茎肉质化有利于水分储存 适应 干旱的环境
叶呈刺状可减少水分散失
◆注意：生物对环境的适应具有普遍性和相对性。当外的干拢超过生物的承受能力，
则此种适应现象被破坏。
（二）生物不同形态结构、生活方式来适应环境
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生活形态 形态特征 典型代表
生物的外表形状或色泽斑纹，与其 枯叶蝶 竹节虫 生石花
拟态 他生物或非生物非常相似的状态。
以躲避敌害和捕猎食物
雷鸟 变色龙 翠云草
保护色 具有的与环境色彩相似的体色，以
躲避敌害和捕猎食物
大黄蜂
警戒色 具有鲜艳体色，能对敌人起到一种威慑和
警告的作用
发达的四肢 适合奔跑，躲避敌害和捕猎食物
、猎豹、狼
……
三、生物与环境之间的关系
能适应又能影响
生物 环境
影响
1. 白天藏在数厘米深的沙里；
晴朗的夜晚，到地面捕食、 适应 高温的环境
饮水、交尾等
蚯蚓 松土
2. 大树底下 生物 影响 环境 好乘凉
植被 保持水土流失、涵养水源、净化空气、防风固沙、调节气候
蝗虫 危害棉花、大豆和蔬菜等农作物
3. 相比于地面， 出现了“株高变矮”，
太空水稻 环境 影响 生物 “开花提前”等现象
◆ 归纳：生物能适应环境，又能影响环境，同时环境中各种因素影响的生物的生活和分布，生物与环境的
是相互依赖、相互制约的关系。
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例如：有关生物与环境的说法错误的是( )
A．“雨露滋润禾苗壮”主要体现了生物对环境的适应
B．“鱼儿离不开水”说明了生物依赖环境
C．“种豆南山下，草盛豆苗稀”体现了生物之间的竞争关系
D．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”主要体现了温度对生物的影响
四、生态系统
1. 定义：
所有生物（生物因素） 相互作用形
在一定区域中
称为“生态系统”
其生活环境中的非生物因素 成统一整体
2. 生态系统的成分：生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量
（1）是包括地球上所有生物及其生活环境中的非生物因素
3. 最大的生态系统：生物圈 森林生态系统
大气圈底部
多样性最丰富、最复杂。农田生
（2）范围 大部的水圈 态系统生物种类最少，结构最
岩石圈上部
简单，稳定性最差。
4.生态系统的稳定性：生物种类越多、成分越复杂自动调节能力越强，生态系统的稳定性越高
体现出生态系统的自动调节能力
生物物种的多样性——基因的多样性（微观）
生物多样性 生活环境的多样性——生态系统的多样性
生物的形态结构、生活方式的多样性
自然因素：气候异常
危害多样性的原因
人为因素：环境污染、植被破坏、过度放牧、
五、保护生物的多样性 过渡捕捞、过度开垦等
保持意义：一种生物的任何变化都会影响到与它相关的其他生物
任何一种生物的存在都是有意义的
1. 根本措施：建立自然保护区，保护生物的栖息地
保护的措施
2. 健全法律法规，加强宣传，加强法律意识
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练习 1．地球上百在着各种各样的生物，它们构成了多姿多彩的生物界。
（1）生物种类具有多样性，根据植物有无种子，可将植物分为种子植物和无种子植物，在红松、豌豆、
肾蕨三种植物中，属于种子植物的是__________ 。
（2）生物的生殖方式具有多样性。青蛙生殖过程中，要经历两性生殖细胞结合，由受精卵而产生新个
体，这种生殖方式属于_______ 生殖。
（3）目前，针对“物种多呼性与生态系统稳定性的关系”主要有以下两种模点：
下列是科学家通过研究获得的部分证据，其中支持观点一的有_______ 。
A．物种少的岛屿比物种多的岛屿更容易受到外来物种的入侵而遭到破坏
B．自然界存在着稳定的简单生态系统，也存在着不稳定的复杂生态系统
C．物种少的寒带生态系统比物种丰富的热带生态系统受种群数量变化的影响更大
分析：（1）植物可根据有无种子分为种子植物和无种子植物，种子植物能产生种子来繁殖后代，无种
子植物（孢子植物）靠孢子繁殖。红松是裸子植物，豌豆是被子植物，它们都能产生种子；肾蕨靠孢子
繁殖，是无种子植物。
（2）有性生殖是指经过两性生殖细胞的结合，形成受精卵，再由受精卵发育成新个体的生殖方式；无
性生殖则不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体。青蛙的生殖过程中有两性生殖细胞的结
合和受精卵的形成。
练习 2．秋季，一种名为加拿大一枝黄花的植物登上热搜。其作为观赏植物引入我国。但现已在一些地区
蔓延成灾，严重威胁这些地区的生物多样性。某兴趣小组对其展开研究：
（1）【观察】：加拿大一枝黄花花枝弯曲，色泽亮丽，茎干高壮，密集丛生，原来本地的优势植物繁
缕难觅踪迹。根据描述可判断加拿大一枝黄花属于种子植物中的 _______ 植物。
（2）【实验】：①将 200 粒繁缕种子平均分为 A、B 两组，分别置于垫有脱脂棉的培养皿中。
②A 组：加入 5mL 加拿大一枝黄花水浸提取液；B 组：加入等量清水。
③将 A、B两组装置放入人工气候箱培养一段时间，统计种子萌发数。
根据上述实验过程可知，小组同学要验证的猜想是 ____________________ 。
（3）【反思】：加拿大一枝黄花对我市的生态环境造成了很大的影响。下列观点中反对引入外来物种
的是 _____ 。
①影响本地部分物种的生存，破坏本地生态平衡
②造成本地部分物种的灭绝，危及本地生物的多样性
③引进外来物种，促进本地生物优胜劣汰
④引进外来物种，丰富本地生物的多样性
A．①② B．①②③ C．③④ D．②③
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分析：生物多样性面临威胁的原因主要包括以下四个方面：栖息地的破坏或丧失；掠夺式的开发和利用：
乱砍滥伐，乱捕滥杀；环境污染；外来生物入侵。故答案为：（1）被子（2）加拿大一枝黄花可能会抑
制繁缕种子的萌发（或加拿大一枝黄花可能分泌物质会抑制繁缕种子的萌发或加拿大一枝黄花对繁缕种
子的萌发有影响）（3）A
练习 3．2022 年 12 月 4 日，一批珍贵的水稻种子随神舟十四号 3 位航天员一起回家，引起了关注。这是
人类首次在太空收获稻种——经过空间站里 120 天的培育生长，中国在国际上首次完成太空水稻“从种
子到种子”的全生命周期培育。如图是水稻的分类地位图示和二歧式分类检索表，请回答相关问题。
（1）稻种植物种类_______ （填“多于”“少于”或“等于”）稻属植物种类。
（2）表中 2a 处应填的内容为____________ ；水稻在上述二歧式分类检索表中的位置是_____ （填“P”
“Q”“R”或“S”）。
（3）在千差万别的自然环境中，生活着各种各样的生物。下列措施有利于保护物种多样性的是________（填
字母，可多选）。
A．濒危的绿孔雀居家看护
B．中国昆明建立野生植物种子库
C．设立《中华人民共和国野生动物保护法》
D．北京南海子麋鹿苑中设立动物灭绝年代顺序石碑以增强宣传教育
分析:（1）界、门、纲、目、科、属、种是生物的七个分类单位，其中界是最大的分类单位，往下依次减
小，种是最基本的分类单位；（2）分类单位越大，所包含的生物共同特征越少，生物种类越多，亲缘关
系越远；反之，分类单位越小，所包含的生物共同特征越多，生物种类越少，亲缘关系越近。故答案为：
（1）少于（2）种子无果皮包被；Q （3）BCD
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