生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境保護

1、一、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析(1)生態(tài)系統(tǒng)各成分的作用,(2)生態(tài)系統(tǒng)各成分的地位①非生物的物質(zhì)和能量是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)。②生產(chǎn)者、分解者是聯(lián)系非生物的物質(zhì)和能量與生物群落的橋梁，生產(chǎn)者處于主導(dǎo)地位。,(3)關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)成分的誤區(qū)提醒①生產(chǎn)者除綠色植物外，還包括能進行化能合成作用的微生物，如硝化細菌。②消費者除動物外，還包括營寄生生活的細菌、菟絲子、病毒等生物。③分解者除腐生生活的細菌、真菌外，還包括少

2、數(shù)的動物，如蜣螂、蚯蚓等。④非生物的物質(zhì)和能量不包括溫度，因為溫度既非物質(zhì)又非能量，但動植物的遺體、殘枝敗葉等腐殖質(zhì)屬于該成分。,(4)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)歸納,2．生態(tài)系統(tǒng)的功能(1)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能任何一個生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞的作用，這三者是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能。(2)能量流動、物質(zhì)循環(huán)與信息傳遞的關(guān)系①三者的區(qū)別與聯(lián)系,小結(jié)　能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而信息傳遞則決定著能量流動和

3、物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。,②能量流動與物質(zhì)循環(huán)二者之間的關(guān)系圖例。,③信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各種成分之間，把生態(tài)系統(tǒng)的各個組成部分聯(lián)系成一個整體，而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。,二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1．生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及其原理,2．抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的關(guān)系曲線(1)曲線表明抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之間存在著負相關(guān)關(guān)系，具有高抵抗力穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力穩(wěn)定性較低，反之亦然。(2)曲線還表明

4、抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成正比，恢復(fù)力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)成反比。,三、生態(tài)環(huán)境保護1．人口問題(1)社會屬性：人類在生態(tài)系統(tǒng)中地位比較特殊，受其他生物和非生物因素干擾小，比較接近“J”型增長曲線。因此我國在1982年將計劃生育定為基本國策，人口過快增長得到有效控制，但由于人口基數(shù)過大，仍將持續(xù)增長。(2)對環(huán)境的壓力：人的需求多樣化，如水、糧食、能源等，另外對住房、科教設(shè)施、森林、草原等也有需求。人口增長和環(huán)境惡化

5、有時會造成惡性循環(huán)，進一步造成人口增長和環(huán)境惡化。,2．全球性環(huán)境問題(1)全球氣候變化——溫室效應(yīng)，主要由化石燃料大量燃燒產(chǎn)生的大量CO2等氣體阻礙紅外線向太空輻射引起，導(dǎo)致全球氣溫上升，冰川融化，海平面上升等現(xiàn)象。(2)臭氧層破壞：由氟利昂等物質(zhì)大量釋放引起臭氧層破壞，紫外線透射增強，引發(fā)人類的皮膚癌和白內(nèi)障患病率上升，植物光合作用受到抑制。(3)海洋污染——水體污染，污水、石油等污染物引起水體富營養(yǎng)化，表現(xiàn)為赤潮、水華等現(xiàn)象

6、，引起魚類等生物大量死亡。(4)土地荒漠化：主要由植被破壞引起，可導(dǎo)致沙塵暴現(xiàn)象，造成環(huán)境嚴(yán)重污染。,3．生物多樣性的保護(1)生物多樣性可體現(xiàn)在分子水平、個體水平和生態(tài)系統(tǒng)水平，是基因不定向變異與自然定向選擇相互作用的結(jié)果。(2)生物多樣性的間接價值主要體現(xiàn)在環(huán)境保護方面，因此又叫生態(tài)功能。生態(tài)旅游觀光、文學(xué)創(chuàng)作等屬于直接價值，但其價值遠小于間接價值。,[例1]　(2011·山東理綜，26)6月5日是世界環(huán)境日，今年我

7、國的世界環(huán)境日主題是“共建生態(tài)文明，共享綠色未來”。草原是綠色生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)如圖所示。,(1)圖中食物網(wǎng)較簡單，因此，該草原生態(tài)系統(tǒng)的______________能力較差，其________________穩(wěn)定性也相應(yīng)較低。除圖中所示的生物類群外，該生態(tài)系統(tǒng)的生物組成成分還應(yīng)有________________才能保證其物質(zhì)循環(huán)的正常進行。(2)如果圖中草能提供10000 kJ的能量，營養(yǎng)級間的能量傳遞效

8、率為10% ～ 20%，那么鷹占據(jù)的營養(yǎng)級能夠得到的最低和最高能量值分別是________________kJ和__________________kJ。若去除蛇，且狐的數(shù)量不變，則草原容納鷹的數(shù)量會____________。若外來生物入侵該區(qū)，則會導(dǎo)致該草原的________銳減或喪失。,(3)影響圖中兔種群數(shù)量變化的種間因素是____________和競爭。若某年兔種群的K值為1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他條件不變

9、的情況下，次年鼠的數(shù)量增加400只，則兔種群的K值變?yōu)開_____________只。用標(biāo)志重捕法調(diào)查該區(qū)鼠的種群數(shù)量時，若部分標(biāo)記個體遷出，則導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果____________(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱時，免攝取水分減少，體內(nèi)細胞外液滲透壓____________，引起__________滲透壓感受器興奮，增加抗利尿激素的釋放，進而引起________對水的重吸收增加，減少排尿量，以保持體內(nèi)水平衡。,[解析]　本題考

10、查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。(1)生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡單，即生物種類少，生物多樣性低，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性弱；生態(tài)系統(tǒng)的生物類群包括生產(chǎn)者、消費者和分解者，食物網(wǎng)中并不包括分解者。(2)草提供10000 kJ能量，如果按草→鼠→蛇→鷹這條食物鏈且能量傳遞效率最低為10%時，鷹占據(jù)的營養(yǎng)級獲得的能量最少，為10000×(10%)4＝10 kJ；如果按草→兔→鷹或草→鼠→鷹食物鏈，且能量傳遞效率最高為20%時，鷹占據(jù)的營養(yǎng)級獲得的能量

11、最高為10000×(20%)2＝400 kJ。若去除蛇，且狐的數(shù)量不變，那么鼠直接流向鷹的能量增多，鷹獲得的能量增多，鷹的容納量增多。若外來生物入侵，本地生物的多樣性可能會受到影響。,(3)分析題圖可知影響兔數(shù)量變化的種間因素包括捕食和競爭。鼠增加的400只消耗的能量等于100只兔消耗的能量，故兔的K值降至900。若部分標(biāo)記個體遷出，捕捉標(biāo)記個體難度增大，導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果偏高。(4)體內(nèi)細胞外液滲透壓升高，會刺激下丘腦中的滲透壓

12、感受器，合成抗利尿激素，并由垂體前葉釋放，增加腎小管、集合管對水的重吸收能力。,[答案]　(1)自我調(diào)節(jié)(或反饋調(diào)節(jié)，負反饋調(diào)節(jié))　抵抗力　分解者(2)10　400　增加　生物多樣性(或：物種多樣性)(3)捕食　900　偏高(4)升高　下丘腦　腎小管和集合管,研究人員在甲、乙兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查后，發(fā)現(xiàn)兩個生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者總能量相同，甲生態(tài)系統(tǒng)只有初級和次級消費者，乙生態(tài)系統(tǒng)則有初級、次級、三級和四級消費者。如果其他的因素都一樣

13、，則下列敘述正確的一項是(　　)A．甲生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量大于乙生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量B．甲生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量小于生產(chǎn)者的總能量，但乙生態(tài)系統(tǒng)則相反,C．甲、乙兩個生態(tài)系統(tǒng)的消費者的總能量都小于生產(chǎn)者的總能量D．乙生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量大于甲生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量[答案]　C[解析]　兩個生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者總能量相同，能量傳遞效率大約在10%～20%之間，如果兩個生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率不同，兩個生態(tài)系統(tǒng)的消費者的總能量就無法比

14、較。而生產(chǎn)者固定的能量部分用于自身代謝，部分傳遞到消費者，還有部分被分解者利用，兩個生態(tài)系統(tǒng)的消費者總能量都會小于生產(chǎn)者的總能量。,[例2]　蟑螂喜好在夜間出來活動?？茖W(xué)家把蟑螂放在實驗室里，人為地將實驗室的白天和黑夜加以顛倒，大約經(jīng)過一個星期，蟑螂就在人造的“黑夜”時間活動(盡管實際上是白天)。這個實驗說明(　　)A．蟑螂能感受物理信息的改變B．信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一C．行為信息可以影響蟑螂的行為D．蟑螂可以感受一切

15、信息刺激,[解析]　光線的明暗是物理信息，A正確；蟑螂作為低等動物，對人類的語言等信息刺激是不能作出反應(yīng)的，D錯誤。雖然B、C選項本身正確的，但不是題干信息的直接推論。[答案]　A,(2010·廣東中山模擬)某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲、乙兩種昆蟲和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲為食。甲昆蟲在白天活動，乙昆蟲在夜晚活動。甲昆蟲采食該種植物的葉片后，植物會釋放出揮發(fā)性的物質(zhì)X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，也能驅(qū)趕

16、乙昆蟲。請回答：(1)上述現(xiàn)象中，X分別在________之間進行傳遞。,(2)影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源，分別是________和__________。影響乙昆蟲活動的信息種類是__________。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲所利用的信息種類的________。(3)若在上述植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數(shù)量的變化是________。[答案]　(1)植物與甲昆蟲的天敵；植物與乙昆蟲(2)無機

17、環(huán)境　生物　化學(xué)信息和物理信息(其他合理答案也給分)　物理信息(其他合理答案也給分)(3)甲昆蟲天敵數(shù)量增加，乙昆蟲天敵數(shù)量減少,[例3]　(2011·江蘇生物，20)下列關(guān)于江蘇省境內(nèi)發(fā)生的幾個生態(tài)事件的敘述，錯誤的是(　　)A．互花米草原產(chǎn)美洲，引入到江蘇沿海等地種植后迅速擴散并改變了灘涂生物多樣性，屬于生物入侵B．克氏原螯蝦(小龍蝦)原產(chǎn)美洲，經(jīng)由日本引入南京地區(qū)后迅速擴散，對農(nóng)田有一定危害，但成為餐桌上的美味，不

18、屬于生物入侵,C．麋鹿原產(chǎn)我國，但后來在國內(nèi)絕跡，從歐洲引入并在大豐境內(nèi)建立自然保護區(qū)實行遷地保護D．丹頂鶴在我國東北等地繁殖，遷徙到江蘇沿海灘涂越冬，在鹽城建立自然保護區(qū)實行就地保護[解析]　本題考查生態(tài)系統(tǒng)的破壞與保護。生物入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態(tài)，并對本地生態(tài)系統(tǒng)造成一定危害的現(xiàn)象，B項小龍蝦已造成危害，屬于生物入侵 ，B項錯誤。[答案]　B,下列有關(guān)生物學(xué)原理在生產(chǎn)中應(yīng)用的敘述，正確的是(　　

19、)A．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中人們不斷施肥、藻溉、播種等，目的是提高其抵抗力穩(wěn)定性B．煙草釋放揮發(fā)性物質(zhì)驅(qū)除夜間活動的雌蛾，它們的關(guān)系是競爭C．控制鼠害的有效措施是降低環(huán)境容納量D．抗蟲棉由于導(dǎo)入的是生物毒素基因，所以棉鈴蟲不會產(chǎn)生針對抗蟲棉的抗性[答案]　C,[解析]　本題綜合考查了生態(tài)學(xué)原理在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與該生態(tài)系統(tǒng)中物種的豐富度有關(guān)，抵抗力穩(wěn)定性與物種豐富度成正相關(guān)，恢復(fù)力穩(wěn)定性與物種豐富度成負相關(guān)；人們對農(nóng)