资源简介

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第1章　生物与环境
第1节??? 生物生存的环境
? [生存环境]
? 生存环境是指生物的生存地点和存在于它周围的影响它生活的各种因素。
? 生物赖以生存的环境可以分为两大类：由阳光、空气、水、土壤、温度等非生物因素构成的环境和食物、病菌、害虫、天敌等各种生物因素构成的环境。前者是生物生存的基础环境。动物最终依赖植物作为营养来源，而植物则依赖阳光、空气、水分、土壤等自然资源而生长、繁殖。后者则使生物之间相互依赖又相互制约，构成了错综复杂的关系。如鳄鱼常爬上岸来躺着不动，并张开口让一种小鸟啄食口腔内的小虫。对鳄鱼来说，小鸟为它清除体内的寄生虫，让它健康地生活，小鸟是鳄鱼的一种生存环境。对小鸟来说，鳄鱼为它提供了食物，也影响着小鸟的生活，所以鳄鱼也是小鸟的一种生存环境。同样，生活在海洋中的“小丑鱼”会为行动迟缓的海葵带来食物，成为海葵的一种生存环境，海葵则用自己的触手（含有有毒的刺细胞）来保护“小丑鱼”，因此，海葵也成为“小丑鱼”的一种生存环境。
? [视死如归的斑羚]点击网址阅读全文（http://www.bjkp.gov.cn/dwly/dwzw/k30150-05.htm）
　　斑羚广泛地分布于我国和亚洲东部、南部等地，属于高山动物，善于跳跃和攀登，水平方向能跳跃4-5m。在被敌害逼到险境时，整个斑羚群体会为了种族的生存会表现出非同寻常的互助行为。如果斑羚群体被敌害逼迫到超过6m宽的山涧前面时，它们会自觉地分成数量相等的两支队伍：老年斑羚队伍、年轻斑羚队伍。然后，分别从两支队伍中走出两只斑羚，一老一少，来到悬崖边。年轻斑羚与老年斑羚一先一后飞奔跳跃而起，一高一低，年轻斑羚下落时借助老年斑羚作支撑点，再度飞跃而起成功地越过山涧，老年斑羚却因为受到向下的重击而笔直地坠落下去。紧接着，一对对斑羚凌空跃起。当年轻斑羚成功飞渡时，总有一只老年斑羚摔得粉身碎骨。
《视死如归的斑羚》让我们感受到了动物群体种内互助的感人境界，老年斑羚用特殊的方式为年轻斑羚创造了生存与繁衍下去的生存环境。
? [极端条件下的生命]
?? 在美国内华达州有一个含盐量极高的欧文斯湖，它的含盐量是普通海水的9倍！在这个湖里生活着一种粉红色的、以盐为食物的微生物叫嗜盐杆菌，由于它的存在，使得湖水呈现红 色，用湖水制成的盐也呈粉红色。
美国黄石公园内有许多温泉，水温从20℃到100℃，其中生活着一些喜欢热的微生物。 1977年，海洋生物学家在海底火山口附近（水温高达350℃）发现了生物，如巨蛤、贻贝、有孔线虫等。近年美国科学家在太平洋海面以下2400多米深的胡安·德富卡海脊附近发现了一种太古生物，它在130℃下仍能存活，成为迄今已知微生物中的耐热“冠军”。
最近，科学家在美国爱达荷州200米的地下发现了一些微小的能产生甲烷的细菌，它们以氢为食物，喷出甲烷。它们几乎不需要普通生物所需的营养成分，也不需要阳光和氧气，地下温泉周围含氢的岩石是它们的乐土。
第二节、环境影响生物的生存
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?? [生态因素]? 环境中一些重要因素的改变能够直接影响生物的生活，这些因素叫做生态因素。生态因素可分为生物因素和非生物因素两类。它们对生物生活的影响与作用往往是联合的，不是孤立的。生态因素对生物所起的作用并非同等重要，有关键和次要之分。
?? [生物因素]? 环境中的生物因素是指影响一种生物生活的同种或其他种类的生物，这种影响包括种间关系和种内关系。
?? （1）种间关系：不同种生物之间的关系。常见的如：
?? ①互利共生：两种生物生活在一起，相互依赖，彼此有利。如珊瑚虫体内有藻类植物和它共同生活，这些藻类靠珊瑚虫排出的废物生活，藻类则为珊瑚虫提供氧气。蚂蚁和蚜虫之间也是互惠互利的，蚂蚁喜欢吃蚜虫的分泌物，蚜虫受到天敌侵犯的时候，蚂蚁就会保护蚜虫。
?? ②寄生：两种生物生活在一起，一方有利，一方有害。如血吸虫、人蛔虫等寄生虫寄生在人体内夺取营养，而被寄生的人会因此而患病。
?? ③竞争：两种生物生活在一起，相互争夺资源和空间等。如同一草原上的兔子与牛羊的生活资源相似，会形成竞争关系。
?? ④捕食：一种生物以另一种生物为食。如狼捕食牛羊，山羊以草为食等。
? （2）种内关系：同种生物的不同个体或群体之间的关系。
?? ①种内互助：如一个蚁群中，数只蚂蚁联合起来把一只幼虫搬回巢里。当一只蚜虫受到攻击时，就会释放一种有警告作用的化学物质，从而使邻近的蚜虫逃避敌害。
?? ②种内斗争：同种动物个体之间由于食物、栖息地或其他生活条件的矛盾也常引起冲突与斗争。蜜蜂是一种社会性昆虫，一个蜂群中生活着一只蜂王、少数雄蜂和众多工蜂，为了生存，最先孵出的蜂王会将即将孵出的其他蜂王统统杀死，只剩下它一只才罢休。水稻如果种植密度过大反而会造成减产，就是因为水稻之间为了争夺阳光、生存空间、营养物质等进行激烈的种内斗争的缘故。
?? [非生物因素] 环境中的非生物因素是指生物生存环境中的非生物部分，主要有阳光、空气、水、土壤、温度等，它们都能够影响生物的生长、发育和分布。
?? 光：??? 光在生物的生活过程中起着非常重要的作用。对植物的生理和分布起决定性作用，对动物的行为、生活习性、生殖、生长发育、视觉、体色等有影响。
绿色植物依靠光才能进行光合作用制造有机物，并为人类和动物提供食物来源。根据植物对日照长短的反应，可分为长日照植物、短日照植物、中日照植物，如长日照植物冬小麦、油菜、甜菜等，只有在光照时间大于一定数值（一般要达到14小时以上）后才能开花。强光也有利于植物生殖器官（花、果实、种子）的发育，如强光会让黄瓜雌花数增加、雄花数减少，让小麦有更多的小花和增加结实数。
?? ?光对动物的生活也有很大的影响。有些动物适于白天强光下生活，如蝴蝶、马、兔子等，称为昼行性动物，有些动物适于夜晚或早晨黄昏的弱光下生活，如蝙蝠、家鼠、蛾类等，称为夜行性或晨昏性动物，还有一些白天晚上都能活动，如田鼠。
光对人类生活影响也很大。如我国北方人个子较高而南方人个子较矮，很重要的因素是光照时间长短不同。因为太阳放射出来的紫外线，能使人体皮肤内的脱氧胆固醇转变为维生素D，促进骨骼吸取和富集钙，对人体身高发育有利。如年日照量为2778.7小时的北京地区的人身高发育好，雾日多、年日照量仅为1239.2小时的成都地区的人身高发育就欠佳。
? 温度：任何生物都生活在一定温度范围之内，对于多数生物来说，生活的温度范围比较狭窄，大约在零下几度到50℃左右。影响生物生活的温度可分为最低温度、最适温度、最高温度。当环境温度低于最低温度或高于最高温度时，生物会受到严重危害，甚至死亡。
作物种子必须在适宜的土壤温度范围：耐寒的谷类作物为1～5℃、喜温作物8～10℃才能萌发；作物根系一般在土壤温度2～4℃时开始生长，10℃以上生长活跃，35℃以上生长受阻。
细菌、病毒也生活在一定的温度范围内。如室温条件下，“非典”病毒在人的粪便和尿里至少能生存1到2天，在普通塑料表面生存至少24小时，在4℃和–80℃环境下可以至少生存4天。但是，56℃以上的高温可以在半个小时内杀死它。
流感病毒（包括禽流感病毒）对温度比较敏感，随着环境温度的升高，病毒存活的时间缩短。当流感病毒被加热到56℃并持续30分钟，或者被加热到60℃并持续10分钟时就会丧失活性，如果被加热到65至70℃时只要几分钟时间即丧失活性。但是，流感病毒对低温的抵抗力较强。
? 水：水是一切生物生活的必需条件。在很多情况下，水决定了生物的分布。我国西双版纳热带雨林中的动植物种类要比内蒙古大沙漠中的动植物种类多得多。从我国东部的连云港出发、沿着陇海、兰新铁路到甘肃兰州，越往西越干旱，动植物的种类也越来越少，水是其中的主要原因之一。
水会影响生物的生长和发育。水是生物体的主要组成成分（参见下表）。一般植物都含60—80%的水分，有时甚至达90%以上。昆虫体内含水量达46—92%，人体内63%是水分。水是一切生命过程得以正常进行的生理要素，植物的光合作用、动植物的呼吸作用及细胞内一系列变化都必须有水的参加才能完成。
表1? 生物体的含水量
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳动物
藻类
高等动物
含水量
97%
80-85%
78%
65%
90%
60-80%
表2? 人体组织器官的含水量
组织器官
牙质
骨骼
骨骼肌
心脏
血液
脑
含水量
10%
22%
76%
79%
83%
84%
? [卢彤景：流泪的骆驼在流血]
?? （点击网址阅读全文http://www.people.com.cn/GB/huanbao/1074/2246282.html）
牧民都知道“山羊蹄子两把刀”，意思是“山羊不仅吃草，还用蹄子斩草除根”。但是伴随着羊绒衫厂的迅猛崛起，牧民们开始大量繁殖山羊。在阿拉善某旗，科学、平衡的家畜饲养量不应超过20万头，实际上却有160万头（其中80%是绒山羊）。超载放牧导致草原严重失衡，青草稀疏，有些地方甚至无草。大量繁殖山羊的后果之一，就是草原上130多种植物被灭绝了110多种。恶狼多了，新生的毒草出现了。有些地方如努日盖因此已10年没下雨。食草量大的、堪称“沙漠之舟”的骆驼面临着绝境。缺乏大量的青草长期处于饥饿状态，只能近亲繁殖使得骆驼耐寒耐暑耐饿耐渴能力差，记忆力下降，误食毒草只能胀气而死，又有恶狼的捕食、人的杀戮……
然而，骆驼对于沙漠植被的作用是无法低估的。骆驼与特定的生态环境早已形成了默契的共生法则。双峰驼对草场践踏性极小。灌木丛籽经骆驼肠胃消化随粪便散落沙漠。其籽经雨水灌溉发芽生根。经骆驼消化的沙漠植物耐干旱、耐盐碱、抵御风沙。又如沙漠植物梭梭，只有骆驼将其顶部吃掉，它才会横向生长，渐成植被，否则就会枯死，难以形成植被。
倘若骆驼灭绝，草原会怎样？据中国农业大学草原研究所报告：中国草原面积位居世界第二，但90%面临被侵蚀、盐碱化和荒漠化。骆驼灭绝了会怎样？卢彤景肯定“那10%未被侵蚀、盐碱、荒漠的草原会迅速沙化”。　
山羊过度繁殖，再加上人的贪婪，阿拉善的骆驼正在走向灭绝……山羊与草是捕食关系，与骆驼是种间竞争关系，那么人与骆驼之间是一种怎样的关系？ ???? 第三节? 生物对环境的影响
?? [空气的相对湿度]
??? 湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度.。相对湿度（rh）是湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E的百分比，即rh =（e/E）* 100% 一般来说，相对湿度越小，表示当时空气越干燥。?空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关，而和空气中含有水汽的绝对量却无直接关系。例如，在炎热的夏天中午，空气中的绝对含水量较大，但水汽压离饱和程度还很远（空气相对湿度很小），物体中的水分还能继续蒸发，人们并不感到潮湿。而在较冷的秋天，虽说空气中的绝对含水量较小，却因为水汽压已经达到过饱和（空气相对湿度很大），水分不但不能蒸发，而且还要凝结成水，因此人们反而会感到潮湿。
绝对湿度与相对湿度有一定的联系与区别。温度越高，水分蒸发得越快，空气里的水蒸汽也就相应地增多。所以在一天之中，往往是中午的绝对湿度比夜晚大，一年之中，又是夏季的绝对湿度比冬季大。但由于空气的饱和汽压也要随着温度的变化而变化，所以又可能是中午的相对湿度比夜晚的小，而冬天的相对湿度又比夏天的大。
?? [干湿球温度表]
??? 干湿球温度表（简称干湿计或干湿表）是测定空气相对湿度的常用仪器。它是由一对并列安装、形状完全相同的温度表和一个干湿球温度与湿度的对照盘组成的。两支温度表，一支测气温，称干球温度表，另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布，称湿球温度表。
其原理：利用水分蒸发要吸热降温，而蒸发的快慢（即降温的多少）是和当时空气的相对湿度有关。当空气未饱和时，因湿球表面水分蒸发减少热量，湿球温度会下降，尽管湿球会从周围空气中吸收热量加以补充，并最终使两者达到平衡，但湿球温度与干球温度相比，还是出现了一个干湿球温度差。一般来说，空气相对湿度越小，湿球表面的水分蒸发越快，湿球温度降得越多，干湿球温度差就越大。当然，干湿球温度差的大小还与其他一些因素有关，如湿球附近的通风速度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关。
操作方法如下：①在干湿计的下面水盒中注入清水，将纱带浸入水盒。②将干湿计悬放在所要测定地点的上方，静置一会儿。在测试过程中要始终保持湿球的纱带浸在水中。③读出湿球温度、干球温度。④转动计算尺上面的转盘使干球温度刻线对准湿球温度刻线，下面箭头方向所指的读数即为相对湿度。例如：湿球温度为13℃,干球温度为17℃，箭头所指52，说明此时空气相对湿度为52%。
干、湿球温度与相对湿度对照表（部分）
干球温度
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湿球温度
10℃
11℃
12℃
13℃
14℃
15℃
16℃
17℃
18℃
19℃
20℃
相对湿度（%）
7℃
50%
39%
29%
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8℃
65%
53%
42%
31%
23%
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9℃
80%
66%
54%
43%
34%
26%
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10℃
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82%
68%
56%
46%
36%
28%
21%
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11℃
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82%
68%
58%
49%
38%
31%
23%
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12℃
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82%
70%
59%
49%
41%
33%
25%
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13℃
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84%
72%
61%
52%
43%
35%
28%
14℃
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86%
72%
62%
53%
44%
37%
15℃
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85%
74%
63%
54%
46%
16℃
?
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86%
75%
65%
56%
17℃
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?
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86%
76%
66%
18℃
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87%
76%
19℃
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87%
??? [植物对环境的作用]
植物能利用光能进行光合作用，吸收二氧化碳，制造有机物，释放氧气。据测定，每公顷森林和公园绿地，每天可分别吸收1050和900公斤二氧化碳，夏季每天分别释放750公斤和600公斤的氧气。地球全部植物每年净生产干有机物约为1500-2000亿吨，每年放出的氧气总量约为1000多亿吨。植物能利用根系保持水土，涵养水源，防风固沙。如在风害区营造防护林带，在防护范围内风速可降低30%左右。森林覆盖率30%的林地，水土流失比无林地减少60%。植物巨大的叶面积对尘埃有很大吸附作用，从而能加速降尘。据测算，在绿化的街道上，空气中的含尘量要比没有绿化的地区低56.7%，草地上空的粉尘量只有裸露地的1/6到1/3。植物还能通过蒸腾作用，调节气候，增加降水。森林上空的空气湿度比无林区高达10-25%左右，夏天绿地的地温一般要比广场的裸地低10-17℃，我国的观测证明，森林能使降水量平均增加2%-5%。植物能清洁空气，有些植物还能吸收毒物，杀灭病菌。每公顷柳杉林每月约可吸收60公斤的二氧化硫，每公顷刺槐林和银桦林每年可吸收42公斤氯气和12公斤的氟化物。现已发现有300多种植物能分泌出挥发性的杀菌物质。我们还可利用敏感度高的植物，来监测大气污染及污染物质。如唐菖蒲对氟化物，紫花苜蓿对二氧化硫特别敏感。植物还能减弱噪音，装点美化人们的生活。
?? [蜣螂(Dung Beetle)] 　世界上有2万多种蜣螂，分布在南极洲以外的任何一块大陆。最著名的蜣螂生活在埃及，有1－2.5厘米长。世界上最大的蜣螂是10厘米长的巨蜣螂。大多数蜣螂营粪食性，以动物粪便为食，有“自然界清道夫”的称号。它常将粪便制成球状，滚动到可靠的地方藏起来，然后再慢慢吃掉。一只蜣螂可以滚动一个比它身体大得多的粪球。处于繁殖期的雌蜣螂则会将粪球做成梨状，并在其中产卵。孵出的幼虫以现成的粪球为食，直到发育为成年蜣螂才破土而出。植食性蜣螂以甘甜的树汁为食，雌雄交配后，雌蜣螂把卵产在腐叶土里，约10天后，幼虫便破卵而出，以腐叶土或动物粪便为食，幼虫不断成长，第二年七月化为蛹，约20天后变为成虫。
蜣螂属昆虫纲、鞘翅目，体黑色或黑褐色，体表有坚硬的外骨骼，复眼发达，咀嚼式口器，触角鳃叶状，有3对足，足适于开掘，有2对翅，前翅角质化，发育方式为完全变态。蜣螂能利用月光偏振现象进行定位，以帮助取食。有一定的趋光性。右图示：臭蜣螂
蜣螂不仅对生态环境产生影响，也深刻地影响着人类的思想文化意识。如，在古埃及人看来，蜣螂是一种神圣的动物。他们相信在空中有一个巨大的蜣螂，名叫克罗斯特，是它用后腿推动着地球转动的。在埃及到处可见它的图腾商品、形象、文字，在那里，它不仅是避邪的护身吉祥之物，也是象征生命不朽及正义之物。另外还有如《鹰和蜣螂》这样的寓言故事，也告诉我们，弱者可以向强者挑战，只要不屈不挠，坚持战斗，最终定会取得胜利。
???????? 第四节? 生物对环境的适应
?? [拟态、保护色、警戒色]
?? ①保护色：指动物适应栖息环境而具有与环境色彩相似的体色，以逃避敌害和利于捕食。如北极熊、雷鸟、变色龙、比目鱼等。
?? ②警戒色：指动物本身具有恶臭或有毒刺，因体表具有的鲜艳色彩和斑纹而容易被敌害发现，以对敌害起预警作用。如：黄蜂、有毒毛的蛾类、银环蛇、瓢虫等。
　　③拟态：指某些动物在进化过程中形成了与其他生物或非生物异常相似的外表形态或色泽斑。因此不易被敌害发现。目的是以逃避敌害和利于捕食。如：竹节虫、尺蠖、枯叶蝶、螳螂、叶樇等。
[生物对环境适应的例子] 点击网址：
①http://www.bjkp.gov.cn/dwly/dwzw/k10834-02.htm阅读《在沙漠和水中生活的哺乳动物》???????? 第五节、科学探究的基本方法
?[光学显微镜]
?? 目前实验室中常用的光学显微镜是通过凸透镜来放大观察的标本的。靠近标本的第一块凸透镜（即物镜）先把物体放大，靠近眼睛的第二块凸透镜（即目镜）进一步放大图像。显微镜的总放大率等于两块凸透镜（即目镜与物镜）放大率的乘积。例如：目镜的放大率为5倍，物镜的放大率为10倍，则总放大率为50倍。初中学生一般只要求会使用低倍物镜，即放大率为10倍的物镜。? 在具体的操作过程中，还要特别强调以下几个方面：
?? ①取送或搬动显微镜时，要轻拿轻放，做到“一手托一手握”，防止目镜从镜筒中滑出。要安放稳妥，防止震动与摔倒。为便于观察，镜臂可适当倾斜，但不得超过30℃,以防倾倒。更不允许随意拆卸显微镜。
? ②取放目镜或物镜时，必须保护好镜头。不要用手碰触、抚摸镜头，以免污染镜头；不要让镜头接触硬物，以免损坏镜头。擦拭镜头要用专用的擦镜纸。
? ③牢记“先用低倍镜、后用高倍镜，能用低倍镜就不用高倍镜”的原则。特别是物镜，初中阶段通常使用低倍物镜。如果要使用高倍物镜，则必须先保证在低倍物镜中有清晰的物像，并且使待观察的部分出现在视野中心。
?? ④转动转换器时，不要用手指扳动物镜，以免使物镜镜头发生移动，影响观察的清晰度。正确的方法是用手指握住转换器的边缘进行转动。
? ⑤对光时，在转动反光镜获得明亮视野时，应先用平面镜，若视野太暗再换凹面镜，以免强光刺激眼睛。
?? ⑥转动粗、细准焦螺旋要慢，不要用力过猛以免机件失灵。转动粗准焦螺旋使镜筒下降时，必须从侧面看着物镜，以免物镜下降过度，碰到载物台上的玻片而造成玻片破碎和损伤镜头。
?? ⑦显微镜使用完毕，应清洁整理，使之干燥整洁，防止水滴、染色液等污染物镜和载物台。收镜时要做到“一竖一降二旁二后”，即反光镜要竖起来，镜筒要降下来，两个物镜要偏到两旁，两个压片夹要向后。
?? [鱼鳍] 鳍是鱼类适应水中生活的运动器官。象鲫鱼这样的鱼类，游泳主要靠各种鳍的协调作用，其中尾鳍的作用最大，它既能保持身体稳定，又能产生前进的推动力。背鳍和臀鳍主要是保持身体的平衡、稳定。胸鳍的作用主要是转换方向。腹鳍的作用较小，只是帮助背鳍和臀鳍保持身体的平衡。

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