高考生物綜合復(fù)習(xí) 題型六 生態(tài)與環(huán)保綜合應(yīng)用課件 新人教版.ppt

題型六生態(tài)與環(huán)保綜合應(yīng)用 類型一關(guān)于種群數(shù)量變化和種群演替的綜合 例1 某研究小組的同學(xué)利用樣方法研究野山坡上a b c三個不同地點的植物群落 同時還測量了各種土壤特征和環(huán)境因素 結(jié)果見下表 根據(jù)所得數(shù)據(jù)回答問題 1 根據(jù)調(diào)查結(jié)果判斷 物種豐富度最大的地點是 如果分別用甲 乙表示地點b中的兩種松樹 二者的關(guān)系可表示為下列圖中的 2 土壤中有機物的多少往往與土壤中動物種類的多少是分不開的 要調(diào)查植物群落土壤中的某種動物的種群密度 一般不能采用的理由是 3 如果遭遇山火 山坡的植被被徹底燒光 那么原地點將發(fā)生的群落演替屬于 4 參考表中非生物因素 落葉樹在地點c不能生長的原因是 至少說出兩個原因 5 若某一年 在這個山坡上的田鼠大量繁殖 會導(dǎo)致的結(jié)果是 草本植物會 當(dāng)田鼠的數(shù)量多至以啃食草根為生時 則草本植物會 田鼠的數(shù)量會 解析據(jù)圖表可知 a處植物的種類和數(shù)量都很多 所以三處相比 a處應(yīng)該是物種豐富度最大的 要調(diào)查土壤中的某種生物 由于大多數(shù)土壤動物身體微小 活動范圍小 標(biāo)記個體很難與無標(biāo)記個體充分混勻 所以不能用標(biāo)志重捕法 生物的生長與周圍的環(huán)境是密切聯(lián)系的 落葉樹多以高大喬木為主 只有在具有一定的土壤深度 適宜的濕度 土壤中氮磷等元素含量多的地方才能生長良好 因此c地點不適宜落葉樹 答案 1 ac 2 標(biāo)志重捕法大多數(shù)土壤動物身體微小難以標(biāo)記 且其活動范圍小 標(biāo)記個體很難與無標(biāo)記個體充分混勻 3 次生演替 4 土壤深度不夠 不足以支持高大樹木的生長土壤濕度小 水分不足以支持樹木的生長 或土壤氨的含量低 缺少養(yǎng)分供樹木生長 5 減少繼續(xù)減少 甚至消亡 無法再生隨之減少 的生長 田鼠大量繁殖的結(jié)果是生產(chǎn)者草本植物數(shù)量急劇下降 當(dāng)草根也被啃食 草木植物就無法再生 接著 田鼠之間會因缺乏食物發(fā)生種內(nèi)斗爭 數(shù)量也會減少 解法總結(jié)種群數(shù)量的變化規(guī)律在生物群落的演替 種群變化的預(yù)測以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在著廣泛的應(yīng)用 是一個重要考點 復(fù)習(xí)時 需要明確掌握幾個關(guān)鍵點 1 種群 j 型曲線增長型公式中的 的理解所謂增長率是指在一段時間后的種群數(shù)量相對于初始種群數(shù)量的增加部分占初始數(shù)量的比例 公式可表示為 種群增長率 nt nt 1 nt 1 nt nt 1 1 1 公式變形可得 1 種群增長率 由 j 型增長曲線中種群增長率不變 故 不變 顯然 為某時段結(jié)束時種群數(shù)量的倍數(shù) 而非增長率 2 種群增長率與增長速率的區(qū)分種群增長速率是種群數(shù)量在單位時間內(nèi)的增加值 若用v表示增長速率 t為統(tǒng)計種群數(shù)量變化的時間 nt nt 1為t時間內(nèi)種群數(shù)量增加值 公式可表示為 v nt nt 1 t 種群增長速率不反映種群的起始數(shù)量 只與造成種群數(shù)量增加的時間和種群數(shù)量增加值的大小有關(guān) 根據(jù)種群增長率的公式可知 種群增長率與種群的起始數(shù)量呈反相關(guān) 與增加值呈正相關(guān) 即種群數(shù)量增加值不變時 種群起始數(shù)量越大種群增長率越小 反之 種群增長率越大 若統(tǒng)計時間相同 對一個種群而言 種群增長率與增長速率呈正相關(guān) 與初始數(shù)量的大小呈反相關(guān) 若增長速率不變 種群初始數(shù)量越大增長率越小 反之 種群增長率越大 由于種群初始數(shù)量的大小不同 增長速率大的增長率不一定大 增長速率小的增長率也不一定小 即不能把種群增長率與種群增長速率等同起來 3 種群 s 型曲線中的k 2時增長速率最大 類型二關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的綜合應(yīng)用 例2 對生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的研究可以在種群 食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)三個層次上進行 1960 1962年 l b slobodkin用一種單細(xì)胞藻來喂養(yǎng)水蚤 以不同的速率添加單細(xì)胞藻來控制食物供應(yīng)量 還以各種速率移走水蚤并變更移走水蚤的年齡 測定不同年齡對能量轉(zhuǎn)化效率的影響 他比較詳細(xì)地研究了y i與各種因素的關(guān)系 其中y代表收獲量 即移走的水蚤量 i代表取食量 即添加的單細(xì)胞藻量 通常全部都被水蚤吃掉 請據(jù)圖回答下列問題 1 水蚤在生態(tài)系統(tǒng)中屬于 成分 該實驗研究的是在層次上的能量流動分析 2 單細(xì)胞藻轉(zhuǎn)化為水蚤生物量的效率為 3 研究表明水蚤的y總是遠(yuǎn)小于i 主要原因是 這體現(xiàn)了能量流動的特點是 4 假如水蚤的呼吸量為r 單細(xì)胞藻未被利用的量為q 請用等式表示它們與y i的關(guān)系 5 y i與移走水蚤的年齡有關(guān) 此值在移走成年水蚤時較 而在移走幼年水蚤時較 試分析其原因 6 這項研究對漁業(yè)生產(chǎn)所具有的指導(dǎo)意義是 解析單細(xì)胞藻為水蚤提供的能量 即水蚤的攝入量 i 水蚤的移走量代表水蚤合成的生物量 y 用于水蚤的生長 繁殖等 儲存在生物體中 水蚤攝入水藻后 有一部分未被利用以糞便 q 形式被分解者分解 大部分被水蚤同化 i q 水蚤同化的 能量即為輸入到水蚤這個營養(yǎng)級的能量 一方面用于水蚤的呼吸作用 r 一方面用于水蚤自身的生長繁殖等生命活動 y 答案 1 消費者種群 2 y i 3 水蚤的呼吸消耗逐級遞減 4 i y r q 5 高低移走成年個體 使種群年齡趨向增長型 有利于種群增長 6 合理確定捕撈量 及時捕撈成魚 解法總結(jié)食物網(wǎng)中種群數(shù)量變化的連鎖反應(yīng)剖析由于生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物之間總存在一定的營養(yǎng)聯(lián)系 因此某生物種群的個體數(shù)量變化 常會導(dǎo)致與其相關(guān)的其他生物種群個體數(shù)量的變化 即引發(fā)連鎖反應(yīng) 如何分析連鎖反應(yīng)導(dǎo)致的種群變化 一直是困擾大多數(shù)學(xué)生的一個難題 現(xiàn)歸納如下 1 單條食物鏈中生物數(shù)量變動關(guān)系單條食物鏈中的生物因只存在捕食與被捕食的關(guān)系 故其數(shù)量變動關(guān)系確認(rèn)比較簡捷 即若食物方減少則天敵方也減少 食物方增多 天敵方亦會隨之增多 若天敵方增多 則食物方減少 天敵方減少 則食物方會增多 一般情況下 被捕食者的個體比捕食者小 被捕食者數(shù)量比捕食者數(shù)量要多得多 在生態(tài)系 統(tǒng)中 捕食者數(shù)量先減少 則被捕食者數(shù)量就會增多 若捕食者數(shù)量增多 則被捕食者數(shù)量就會下降 還有一種極端現(xiàn)象可能使被捕食者數(shù)量難以恢復(fù) 2 復(fù)雜食物網(wǎng)中某種群數(shù)量變化引起的連鎖反應(yīng)分析在一個復(fù)雜的食物網(wǎng)中 當(dāng)某生物種群因某種原因而發(fā)生變化時 對另一種群生物數(shù)量的影響 沿不同的線路分析會有不同的結(jié)果 此時應(yīng)遵循以下原則 生產(chǎn)者相對穩(wěn)定 即生產(chǎn)者比消費者穩(wěn)定得多 所以當(dāng)某一種群數(shù)量發(fā)生變化時 一般不用考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少 處于最高營養(yǎng)級的種群其食物有多種來源時 若其中一條食物鏈中斷 則該種群的數(shù)量不會發(fā)生較大變化 分析時以中間環(huán)節(jié)少的作為分析依據(jù) 考慮方向和順序時 應(yīng)從高營養(yǎng)級到低營養(yǎng)級 類型三關(guān)于人口 生態(tài)環(huán)境問題和生物多樣性保護的綜合 例3 有 植物王國 和 基因?qū)殠?美稱的云南 由于一些外來物種的入侵引發(fā)了生態(tài)危機 紫莖澤蘭原產(chǎn)美洲 十多年前經(jīng)東南亞侵入云南 紫莖澤蘭的毒素會使牛羊中毒 其種子又多又小 散落范圍大 生存能力強 能到處傳播 所到之處其他草木都無法生長 紫莖澤蘭生長特別快 正以每年三十公里的速度向我國北部地區(qū)蔓延 一直擴展到四川北部的涼山地區(qū) 1 如果不能采取有效措施制止這場生態(tài)災(zāi)難 其嚴(yán)重后果是 并請預(yù)測自然狀況下的最終結(jié)果是 2 云南當(dāng)?shù)厝朔Q紫莖澤蘭為霸王草 墨西哥人稱之為魔草 魔草在墨西哥 原產(chǎn)地 與霸王草在涼山的情形是否相同 請作必要描述 3 請你就本材料 提出能引起人們思考的問題或有價值的建議 解析本題理解生物多樣性面臨威脅的關(guān)鍵是 被外來物種入侵的地區(qū) 一般會因為缺少天敵而使外來入侵物種得到較好的生存條件 其種群數(shù)量在一段時間內(nèi)呈 j 型增長 答案 1 破壞當(dāng)?shù)厣镔Y源 生態(tài)平衡被破壞通過長期的自然選擇 建立新的平衡 2 不相同 在墨西哥 經(jīng)長期自然選擇 魔草與其他生物相互依賴和制約 彼此保持適度規(guī)模 形成和諧的生態(tài)系統(tǒng) 而在涼山地區(qū) 霸王草沒有天敵 過度繁殖 造成生態(tài)災(zāi)難 3 如何消除這場生態(tài)災(zāi)難 從這一事件中人類應(yīng)該吸取什么教訓(xùn) 答案合理即可 解法總結(jié)當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的熱點問題 1 全球變暖 全球變暖主要是由人類活動導(dǎo)致的地球的較大變化 由于人類向大氣中排放的二氧化碳過多 速度過快 使地球難以適應(yīng) 導(dǎo)致了全球氣候變暖 物種由低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)遷移 極端天氣增加 海平面上漲等一系列問題 這就使得二氧化碳的減排成為一個緊要的問題 2 恢復(fù)生態(tài)學(xué) 恢復(fù)生態(tài)學(xué)在我國南方研究開始較早 它主要研究自然界原有生長的植物 并按照自然植被原有的狀況用人工的方式對其恢復(fù) 即原來的生境只長草 那么就恢復(fù)其植被為草地 例如對廢棄的礦山 礦井原有植被的恢復(fù) 水土流失的干旱地區(qū)的退耕還林 還草 3 生態(tài)系統(tǒng) 涵養(yǎng)水源 保持水土是森林生態(tài)系統(tǒng)的主要功能 還有助于維持生物多樣性 但是森林涵養(yǎng)水源的功能不是絕對的 萬能的 例如 西部過于干旱的地區(qū) 因環(huán)境因素不適于種植森林 那么還要種植森林來涵養(yǎng)水源 就起不到森林應(yīng)有的作用 生態(tài)效益是對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評價 生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益 破壞生態(tài)系統(tǒng)的行為得不償失 4 沙塵暴 沙塵暴是一個越來越嚴(yán)重的問題 沙塵暴的揚塵 揚沙部分來自本地 更多的是來自外地 治理沙塵暴的關(guān)鍵是在起沙地區(qū)恢復(fù)植被 即用人工方式根據(jù)恢復(fù)生態(tài)學(xué)恢復(fù)其原有植被 5 生態(tài)安全 生態(tài)安全是一個新問題 包括食品安全等 環(huán)境污染 人口劇增 資源開發(fā)過度 都會增加社會不安定因素 產(chǎn)生生態(tài)難民 1 如圖表示生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各種成分相互的作用關(guān)系 據(jù)圖回答 方括號內(nèi)寫字母 1 該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從 的開始的 2 g代表 它是所產(chǎn)生的 3 f的作用是 4 如果發(fā)生瘟疫 初級肉食動物大量死亡 c將發(fā)生的變化是 e將發(fā)生的變化是 5 如果c的總能量為5000千焦 e的總能量最多是千焦 解析本題中b是生產(chǎn)者 c是植食動物屬初級消費者 d是次級消費者 e應(yīng)是這里的最高營養(yǎng)級 要求e得最多總能量 按能量的傳遞效率20 來計算 所以從c到e最多應(yīng)是5000 20 20 200千焦 圖中g(shù)是從所有生物排到無機環(huán)境的 應(yīng)該是co2 題圖中d初級肉食動物大量死亡 因為沒有天敵 所以c增多 e會因為缺少食物導(dǎo)致數(shù)量減少 答案 1 a太陽能 2 co2生物的呼吸作用 3 分解生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物成分 實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán) 4 數(shù)量增多數(shù)量減少 5 200 2 某校生物研究性學(xué)習(xí)小組在對某森林生態(tài)系統(tǒng)進行種群密度調(diào)查后 得到如下統(tǒng)計數(shù)據(jù) 請根據(jù)以上調(diào)查結(jié)果回答下列問題 1 甲種群與乙種群之間存在著關(guān)系 可能是導(dǎo)致甲種群密度變化的重要因素 而影響甲種群密度變化的其他生物因素可能還有 2 甲種群和乙種群若為生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者 那么它們?yōu)槠渌锏纳嫣峁┧璧?3 從甲 乙兩個種群的演替過程 可以說明生態(tài)系統(tǒng)具有能力 4 甲種群逐漸減少 甚至可能滅絕的情況 給該生態(tài)系統(tǒng)造成的影響可能是 5 甲種群植物可能滅絕的內(nèi)在因素是 解析從表格所給數(shù)據(jù)可知 甲 乙兩種群數(shù)量變化明顯相反 所以可推測它們之間存在著競爭關(guān)系 影響種群變化的因素有生物因素和非生物因素 這里其他生物因素應(yīng)該還包括種內(nèi)斗爭 寄生 捕食等 生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者為其他生物提供能量和有機物 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限的 如果生態(tài)系統(tǒng)中的生物類群少 則它的調(diào)節(jié)能力相對就弱 相對應(yīng)的生物之間的相互影響作用就強 物種滅絕的可能性就大 答案 1 競爭種內(nèi)斗爭 寄生 捕食等 2 能量和有機物 3 自我調(diào)節(jié) 4 以甲種群植物為食的其他生物也隨之減少 甚至滅絕 5 缺乏有利變異 3 下圖所示為某人工池塘生態(tài)系統(tǒng)的主要食物鏈 除去太陽能環(huán)節(jié) 括號內(nèi)前一數(shù)值表示一年內(nèi)該營養(yǎng)級生物的總能量 后一數(shù)值表示一年內(nèi)該營養(yǎng)級生物同化的總能量 單位為j cm2 a 據(jù)圖回答問題 1 圖中有條食物鏈 該生態(tài)系統(tǒng)中的和能夠沿著這些食物鏈進行 2 能量從第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的效率是 3 由圖可知 下一個營養(yǎng)級不能得到上一個營養(yǎng)級的全部能量 原因包括 從供選答案中選擇 填序號 部分能量被分解者利用 部分能量被呼吸作用消耗 上一個營養(yǎng)級的部分能量未被下一個營養(yǎng)級利用 4 據(jù)資料顯示 該生態(tài)系統(tǒng)每年夏季易發(fā)生魚類浮頭 甚至死亡的現(xiàn)象 其主要原因是 解析生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動都是沿著食物鏈和食物網(wǎng)的方向進行的 兩個相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞的效率是10 20 各營養(yǎng)級的大部分能量被呼吸作用消耗或被分解者分解等 夏季池塘中出現(xiàn)魚類浮頭等現(xiàn)象主要是水體缺氧造成的 答案 1 3物質(zhì)循環(huán)能量流動 2 18 5 3 4 夏季氣溫升高 微生物大量繁殖 消耗水中的溶解氧 導(dǎo)致水體缺氧 4 2007年4月25日 江蘇太湖藍藻爆發(fā) 某些水域湖水幾乎像綠色油漆一樣濃稠 無錫自來水水源地嚴(yán)重污染 該地區(qū)出現(xiàn)大范圍自來水發(fā)臭現(xiàn)象 對市民生活產(chǎn)生極大的影響 據(jù)資料記載 20世紀(jì)80年代 在太湖上藍藻 硅藻 綠藻數(shù)量分別占藻類總量的20 28 40 但是到90年代 由于太湖水體污染加重 水體生態(tài)結(jié)構(gòu)受到破壞 藍藻占絕對優(yōu)勢 最高時約占藻類總量的94 1 藍藻屬于生物 該種生物在結(jié)構(gòu)上的最大特點是 藍藻與硅藻 綠藻間的關(guān)系屬于 2 藍藻大量爆發(fā)的關(guān)鍵因素是太湖水體中含量增高 導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化 藍藻大量繁殖造成魚蝦大量死亡 從生態(tài)學(xué)角度上看 藍藻是生態(tài)系統(tǒng)成分中的 魚蝦是 魚蝦的尸體還會腐爛變臭是因為分解的緣故 3 湖水發(fā)綠變稠 該生態(tài)系統(tǒng)被破壞 其能力變?nèi)?同時也說明人類過度破壞環(huán)境 導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性變?nèi)?4 運用所學(xué)生物學(xué)知識 對太湖藍藻的防治提出一些建設(shè) 至少兩個 解析太湖藍藻爆發(fā)的主要原因是水體污染 工業(yè) 生活污水的大量排放 導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化 氮 磷等元素的增多非常利于藍藻的生長 所以藍藻的數(shù)量急劇增多 與其他藻類競爭養(yǎng)料 陽光 空氣等 所以綠藻 硅數(shù)量減少 它們之間屬于競爭關(guān)系 太湖生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力弱 源于太湖生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性減弱 對太湖藍