2 生物与环境
普通高中教科书《生物学·选择性必修2·生物与环境》内容组织特点和要点介绍
普通高中教科书《生物学·选择性必修2·生物与环境》
内容组织特点和要点介绍
一、内容组织
本书以生物与环境的关系为主线,分六章进行系统的讲解:
1. 生物与环境的关系:重点介绍了二者的关系,同时给出了将物种繁殖、分布迁移和生态系统进行耦合作为调控环境生物数量、结构及其功能的操作方法。
2. 生物与环境的作用:论述了完整的生态环境功能系统对生物群落的作用以及组成环境系统性质。
3. 环境变化:讨论了环境动态变化及其影响,并以实例分析了环境变化对生物、社会和经济等各方面的影响。
4. 生态灾害:着重介绍了生态灾害的类型、成因、特点、治理等内容,并指出生态灾害是由人类活动及应急处理措施导致的。
5. 基本环境指标:介绍了基本环境指标的体系结构及其具体指标,同时叙述了环境质量的监测及评估的方法。
6. 生物与环境的保护:以一体决策机制作为切入点介绍了生物与环境的保护管理措施,并对当前存在的一些问题提出了优化建议。
二、要点介绍
本书以客观、系统的方式阐述了生物与环境的关系、环境变化、生态灾害以及生物与环境保护等要点,使学生学习到物种繁殖、生态环境功能系统、环境质量监测和评估方法、生物与环境保护管理等知识,增强学生对环境保护的认识,激发学生负责任的环境保护意识,促进环境保护工作,进而推动社会发展。
生态学基础:第二章 生物与环境
地球环境
微环境
宇宙环境
(三)生物对环境的适应
1.趋异适应与生态型
• 同种生物适应不同的环境产生了不同 的适应叫趋异适应 • 趋异适应产生的同种生物的不同基因 型类群叫生态型
气候生态型(籼稻与粳稻) 土壤生态型(水稻与陆稻) 生物生态型(红花碗豆与白花碗豆)
C G Cao
2.趋同适应与生活型
3.生态位(niche)
生物完成其正常生活周期所表现的对特
定生态因子的综合适应位置.
空间生态位
生态位 营养生态位
多维生态位
湿度
湿度
pH
温度
温度
温度
基础生态位与实际生态位
一个物种所划定的多维体就可以看作生态位的抽 象描绘,他称之为基本生态位(基础生态位)。但在自 然界中,因为各物种相互竞争,每一物种只能占据基 本生态位的一部分,他称这部分为实际生态位。 实 际生态位小于基本生态位。
(二) 环境
1.环境的概念
广义的环境(Environment)是指某 一主体周围一切事物的总和。
在生态学中,环境是指生物的栖息 地,以及直接或间接影响生物生存和发展的 各种因素 。生物是环境的主体,主体不同, 环境不同。
2.环境的类型
(1)按环境的主体分类:
以人为主体的人类环境,其它生命 物质和非生命物质均被视为构成人类环境 的要素;
生态位宽度,又称生态位广度、生态位大小。Levins公式:
1
B i =
R
Pij2
=
Yi 2
R
N
2 ijj 1j 1Bi为物种i的生态位宽度,Pij =Nij/Yi是第i个物种利用资源 状态j的个体占总数的比例。
生态位宽度的计算公式
第二节 生物与环境组成生态系统
第四营 养级
写法 要求 :
1、从生产者(植物)开始。 2、以消费者(动物)结束。 3、箭头从被吃指向吃。
4、箭头方向代表物质和能量流动方向
你连接的食物琏有多少条?它们是互不相关的吗?
9
2
1
4
6
8
3
5
7
兔 草鼠
食草 昆虫
狐
猫头鹰
狐
猫头鹰
蛇 猫头鹰
吃虫的鸟 猫头鹰
青蛙
蛇
猫头鹰
吃虫的鸟 猫头鹰 蜘蛛 青蛙 蛇 猫头鹰
在食物链中,经历的环节越少,处于食 物链最顶端的生物(如鹰),获得的能 量就越多。
(3)如果受环境污染, 重金属元素进入土壤, 并能被植物吸收,且又 不能被各种生物排出体 外,你认为在此生态系 统中,最终在哪一种生 物体内该重金属的含量 最高?
鹰。鹰会吃掉许多兔、鼠、蛇,这些动物体内的 有毒物质都积累在鹰体内,导致鹰体内的有毒物 质积累得比其他动物多。由此可见,营养级别越 高的生物,体内的有毒物质积的越多。
态
系
统
一块农田
试一试:
判断下列选项中,哪些是属于生态系统?
一个湖泊
一群鱼
一片森林
一块农田
一群人
一个水族箱
一试身手
请思考: 下列哪些属于生态系统?哪些不属于生态系统?为 什么? 一片树林、一条河流、一间教室、生物圈、一片草 原的所有生物。 (生态系统:一片树林、一条河流、生物圈) (非生态系统:一间教室、一片草原的所有生物)
角色:分解者
真 职能:能够把有机 菌 物分解为无机物,供
绿色植物再利用。
分解者一般分为两类:
细 一类是细菌和真菌; 菌 另一类是其它腐食性动
《环境生态学》第二章:生物与环境
土壤的碱化过程
土壤的碱化过程是指土壤胶体中吸附有相当 数量的交换性钠。一般交换性钠占交换性阳离子 总量20%以上的土壤称为碱土。碱土含 Na2CO3 较多(也有含NaHCO3或K2CO3较多的),碱土 是强碱性的,其pH一般在8.5以上,碱土上层的 结构被破坏,下层常为坚实的柱状结构,通透性 和耕作性能极差。
2.碱土对植物的影响
(1)土壤的强碱性能毒害植物根系 (2)土壤物理性质恶化,土壤结构受破坏,
质地变劣,透水性差
3.植物对盐碱土的适应
盐碱土植物是植物对盐碱生境适应的最好表现。 盐土植物分为:
旱生盐土植物、湿生盐土植物
根据对过量盐类的适应特点分为:
聚盐性植物、泌盐性植物、透盐性植物
第四节
生态因子作用的一般规律
(2)陆生动物对环境湿度的适应
影响陆生动物水平衡更多的是环境中的 湿度,动物在形态结构上、行为上、生理上 都有不同程度的适应。
如两栖类体表分泌黏液以保持湿润,昆 虫、爬行类、啮齿类等白天躲在洞内夜里出 来活动,荒漠鸟兽具有可重新吸收水分功能 的肾脏。
四、土壤因子的生态作用及生物的 适应
(一)土壤因子的生态作用
蒲公英
杨树
柳树
阳地植物 阴地植物
三七
铁杉
人参
(二)光质的生态作用与生物的适应
光质变化规律
空间变化 随纬度增加而减少,随海拔升高 而增加;
时间变化 冬季长波光增多,夏季短波光增 多;中午短波光最多,早晚长波 光较多。
生物的适应
植物
不同的光质对植物的光合作用,色素 形成,向光性,形态建成的诱导等的 影响是不同的。例如光合作用的光谱 范围只是可见光区。
低温 将引起细胞膜渗透性改变、脱水、蛋 白质沉淀等不可逆转的化学变化。
人教版七年级生物上册第二章第二节生物与环境组成生态系统知识点
生态系统的概念一、生物与环境是一个不可分割的整体为了防止鸟吃草籽,有人曾用网将草场罩起来,结果草几乎被虫子吃光,而未加网的草却长势良好。
在草场上,昆虫吃草;有的鸟吃草籽,有的鸟吃昆虫,有的鸟既吃草籽又吃昆虫;吃草籽和昆虫的鸟又往往被狐和鹰等动物捕食。
由此可见,自然界中的各种生物是相互制约的。
草被网罩起来以后,鸟飞不进去,吃草的昆虫失去了鸟的控制,就猖獗起来。
这个实例说明,生物与环境是一个不可分割的整体。
二、生态系统的概念1.概念:在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一的整体,叫做生态系统。
2.范围:可大可小,一片森林、一条河流、一个湖泊、一块农田等都可以看作一个生态系统。
生态系统的组成一、组成成分及各部分的功能一个完整的生态系统由非生物成分和生物成分组成,根据获得营养和能量方式的不同,二、各成分之间的关系生态系统的各种成分之间是相互联系、相互依存的。
某种成分的变化,往往会引起其他成分发生相应的改变,甚至会引起整个生态系统发生一系列的变化(如图)。
亦可用以下图示表示:食物链和食物网一、食物链1.概念:在生态系统中,不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状顺序叫做食物链。
食物链的起始部分是生产者。
2.食物链各环节之间的关系在某生态系统中,蚱蜢以青草为食,青蛙可以捕食蚱蜢,又可以被蛇捕食。
在这条食物链中,青草作为生产者,是最基础的环节,蚱蜢为初级消费者,青蛙为次级消费者,蛇则为三级消费者。
图例:二、食物网在生态系统中,生物之间实际的取食和被取食关系并不像食物链所表达的那么简单,一种肉食性动物可以吃多种植食性动物,而一种植食性动物也可以成为多种肉食性动物的食物。
所以在一个生态系统中可能有许多条食物链,而且各条食物链彼此交错,形成了复杂的网状联系。
1.食物网:在生态系统中,许多食物链彼此交织在一起形成复杂的营养关系,叫做食物网。
(如图)2.食物网与生态系统的关系一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。
环境生态学 第二章 生物与环境PPT课件
• 海洋植物— 光合作用色素对光谱变化具有明显的 适应性:
–海水表层植物色素吸收蓝、红光; –深水植物光合色素有效地利用绿光。
• 高山植物— 对紫外光作用的适应,发展了特殊的 莲座状叶丛。
• 动物— 不同动物发展不同的色觉。
不同光谱成分对植物的生态作用
1、红光的生态作用 (1)光合活性大; (2)促进叶绿素的合成; (3)有利于碳水化合物的合成; (4)促进发芽; (5)增加植物体温度。
假说认为,地球表面的温度和化学组成是受地球 表面的生命总体(生物圈)所主动调节的。
一、光因子的生态作用及生态适应
1. 太阳辐射及其变化规律 2. 光强度变化对生物的影响 3. 光质变化对生物的影响 4. 光周期现象
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2)影响地表太阳辐射的因素
a.大气圈的对太阳辐射的削弱作用 b.太阳高度角对太阳辐射强度的影响 (0°~90°) c. 日照长度的变化 d. 地形因素的影响:朝向、坡度、海拔高度 e. 不同的生境中的太阳辐射:
第一节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 (重点) (一)、生命起源的几种学说:
1.神创论 2.从自然发生说到生源论
自然发生说的代表人物:古希腊的哲学家自然 科学家亚里士多德(Aristotle, 384—前322), 他认为生物的繁殖有三种主要方式: ①自然发生,如通常产生蚤类、蚊虫和各种虱子。 ②无性生殖,像海星、蠕虫、贝类等。 ③有性生殖。
《生态学》第2章 生物与环境
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光可以影响植物的形态
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2. 光照强度与水生植物
光的穿透性限制着植物在海洋中的分布, 只 有在海洋表层的透光带(euphotic zone)内, 植物 的光合作用量才能大于呼吸量。在透光带的下部, 植物的光合作用量刚好与植物的呼吸消耗相平衡 之处, 就是所谓的补偿点。如果海洋中的浮游藻类 沉降到补偿点以下或者被洋流携带到补偿点以下 而又不能很快回升表层时,这些藻类便会死亡。 在一些特别清澈的海水和湖水中(特别是在热带海 洋), 补偿点可以深达几百米,但这是很少见的。 在浮游植物密度很大的水体或含有大量泥沙颗粒 的水体中,透光带可能只限于水面下1 m处, 而在 一些受到污染的河流中,水面下几cm处就很难有 光线透入了。
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不可代替性和补偿作用
环境中各种生态因子对生物的作用虽然 不尽相同,但都各具有重要性,尤其是作为 主导作用的因子,如果缺少便会影响生物的 正常生长发育,甚至造成其生病或死亡。所 以从总体上说生态因子是不可代替的,但是 局部是能补偿的。如在一定条件下,多个生 态因子的综合作用过程中,由于某一因子在 量上的不足,可以由其他因子来补偿,同样 可以获得相似的生态效应 。以植物进行光合 作用来说,如果光照不足,可以增加二氧化 碳的量来补足。
9
第二节 生态因子作用分析
1 生态因子作用的一般特征 2 生态因子的限制性作用
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一、生态因子作用的一般特征
1
2
3
4
5
综
主导 直接
阶
不可
合
因子 作用
段
代替
作 用
选择性必修2 生物与环境-2023年高考生物知识点课件(人教版2019)
9.陆生植物的垂直分层有何意义? 提示:缓解了植物之间争夺阳光、空间、水分和矿质营养的矛盾;扩大了植 物利用环境的范围,提高了植物的光能利用率。
10.导致群落具有水平结构的原因主要有哪些? 提示:①不同生物繁殖体的扩散能力有差异;②生物种间相互作用的影响; ③群落内部环境的不同。
11.什么是群落演替?群落演替的终点是什么? 提示:群落的一些物种替代另一些物种、一个群落替代另一个群落的自然演 变过程称为群落演替。群落演替的终点是顶极群落。
高考倒计时—感受高考的气息
选择性必修2 《生物与环境》 ——生态系统及其稳定性
1.为什么一个生态系统的营养级一般不会超过5个? 提示:生态系统中能量流动是逐级递减的,通常情况下,营养级的位置越 高,处于这个营养级的生物能获取的能量就越少。当某个营养级的能量少 到一定程度的时候,就不可能再维持下一个营养级的存在。
4.为什么顶极群落的净生产量最小? 提示:初级生产量随群落的演替而逐渐增加,当群落演替到顶极群落时,虽 然总初级生产量接近最大,但此时的呼吸消耗量也达到了最大值并几乎与总 初级生产量相等。
5.为什么生态系统的能量流动是单向和逐级递减的? 提示:能量在流动过程中,由低营养级向高营养级传递,其中大部分能量会 损失掉,只有小部分被各个营养级所利用。通过生物体的呼吸而散失的热能 不能重新转化为化学能和太阳能,高一级营养级获得的能量也不能回流到原 来的营养级。
12.从裸露的岩石到森林群落的演替一般要经历哪几个阶段?这种演替称为初生 演替还是次生演替? 提示:从裸露的岩石到森林群落的演替一般要经历裸岩→地衣→苔藓→草本 →灌木→森林5个阶段,这种演替称为初生演替。
13.顶极群落类型主要由什么决定?所有的顶极群落都是森林吗? 提示:顶极群落类型主要是由平均温度和年降雨量决定。并非所有顶极群落 都是森林。
(新教材)部编人教版高中生物选择性必修2《生物与环境》课后“练习与应用+复习与提高”汇总(附答案)
(新教材)部编人教版高中生物选择性必修2《生物与环境》课后“练习与应用+复习与提高”汇总(附答案)第1章种群及其动态.第1节种群的数量特征练习与应用一、概念辨析1.判断下列表述是否正确。
(1) 一块草地中所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度。
(×)(2)调查青蛙等活动范围不大的动物的种群密度可以用样方法。
(√)(3)年龄结构为增长型的种群,种群数量一定会越来越多。
(×)2.下列关于样方法的表述,错误的是( D)A.样方要有代表性B.样方数量不宜过少C.可以任意设置样方D.样方面积大小应适当3.2003年,我国颁布法律,禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”,请简要说明这一规定的意义。
答案提示:在自然情况下,新生儿的男女性别比例大致为1 : 1。
禁止“非医学需要的胎儿性别鉴定”和“非医学需要的性别选择性人工流产”,有利于维系性别比例均衡,进而有利于维持社会的和谐稳定。
二、拓展应用1.在某池塘中,第一次捕获鲫鱼106条,做上标记后放回,第二次捕获鲫鱼91条,其中有标记的25条。
请估算这个池塘中共有鲫鱼多少条。
答案提示:约386条。
2.假如要调查一块农田中某种鼠和蚯蚓的种群密度,你将分别采用什么方法?说说你的理由。
答案提示:调查蚯蚓的种群密度,采用样方法。
因为这种小动物的活动能力弱,活动范围小,采用样方法调查正适合。
调查鼠的种群密度采用标记重捕法。
因为这种动物的活动能力强,活动范围大,不宜用样方法来调查它们的种群密度。
常用的方法之一是标记重捕法。
3.下图A、B分别为两个国家人口的年龄结构图,纵轴示年龄,横轴示各年龄段人口占总人口的百分比。
请根据此图回答,哪一个国家未来的人口增长率高?答案提示:B第2节种群数量的变化练习与应用一、概念辨析1.判断下列表述是否正确。
(1)将一种生物引人一个新环境中,在一定时期内,这个生物种群就会出现“J”形增长。
(×)(2)种群的“s" 形增长只适用于草履虫等单细胞生物。
生物选修二生物与环境知识点
生物选修二生物与环境知识点生物多样性和生态系统服务生物多样性是指地球上所有生物的变异性,包括不同种类的生物体、基因和它们之间的生态系统。
生物多样性对于维持地球的生态系统功能和健康至关重要。
生态系统服务是指生物多样性为人类提供的好处,包括空气和水的净化、气候调节、土壤肥力、病虫害控制和休闲活动。
这些服务对于人类的生存福祉和经济发展至关重要。
生物多样性丧失的威胁然而,生物多样性正面临着来自多种因素的严重威胁,包括:栖息地丧失和破碎化:农业、城市发展和采矿等人类活动导致了自然栖息地的丧失和破碎化,为野生动物创造了挑战性的生存环境。
物种入侵:外来物种的引入可以与本地物种竞争资源或传播疾病,对生态系统平衡造成负面影响。
污染:工业和农业活动产生的污染物会污染空气、水和土壤,损害生物体和生态系统。
气候变化:全球变暖导致了温度升高和极端天气事件的频率增加,给生物体和栖息地带来了压力。
保护生物多样性和生态系统服务的措施保护生物多样性和维持生态系统服务对于人类的长期生存至关重要。
一些关键的保护措施包括:建立保护区:建立保护区和国家公园等受保护区域,为野生动物提供栖息地和减少人类干扰。
可持续土地管理:采用农业和林业等可持续土地管理做法,最大限度地减少对生物多样性的影响。
物种恢复:开展物种恢复计划,通过栖息地改善、繁殖和再引入,恢复濒危或受威胁的物种。
减少污染:实施旨在减少空气、水和土壤污染的政策和法规。
公众教育和意识:通过教育和宣传活动,提高公众对生物多样性和生态系统服务重要性的认识。
生物多样性与气候变化生物多样性与气候变化之间存在着紧密的联系。
生物多样性有助于调节气候,而气候变化反过来也会影响生物多样性。
生物多样性调节气候:森林和海洋等生态系统通过碳封存和释放氧气等过程来调节大气中的温室气体。
气候变化影响生物多样性:极端天气事件、海平面上升和温度升高等气候变化的影响可以破坏栖息地、改变物种分布并导致物种灭绝。
结论生物多样性和生态系统服务对于地球的健康和人类的福祉至关重要。
优质第2章 生物与环境 期末知识点复习提纲 苏科版七年级上册生物
第2章生物与环境(复习)一、生物生存的环境生物生存的环境,是指生物周围的空间以及其中可以直接或间接影响生物生存和发展的各种因素。
二、环境影响生物的生存1、环境因素可以分成两类,是非生物因素和生物因素。
⑴非生物因素是指生物生存的环境中的非生物部分,主要包括阳光、空气、水、土壤和温度等,它们都能影响生物的生长、发育和分布。
⑵生物因素是指影响一个生物生活的同种生物或其他种类的生物。
2、探究水对植物生存的影响⑴提出问题:水对植物的生存能够产生影响吗?⑵作出假设:水对植物的生存能够产生影响。
⑶实验步骤:A.选择同种且生长情况相仿的多株植物幼苗分成两组,分别栽种在同样大小、材质的花盆里。
B.将花盆编上组号,第1组浇适量水,第2组不浇水。
C.将两组花盆放在阳光充足、温暖、通风的环境条件下。
⑷实验现象:第1组幼苗长势良好;第2组幼苗长势不好。
⑸实验结论:水对植物的生存能够产生影响。
想一想:①本实验中,第1组是对照组,第2组是实验组。
本实验要研究的单一变量是水。
②两个小组都选择多株幼苗,是为了避免误差,保证实验的数据的准确性。
③探究实验常设置对照组。
实验中,除了要观察的一个因素外,其他因素都必须相同的一组实验,叫对照试验。
实验组的单一变量(准备研究的变量)要进行处理,而对照组不作处理。
3.生物与生物之间关系:种内关系和种间关系。
⑴种内关系是指同种生物之间的关系。
包括:种内互助和种内斗争。
⑵种间关系是指不同种生物之间的关系。
包括:捕食(吃与被吃)、竞争、共生、寄生。
三、生物对环境的影响1.分析生物对环境的影响⑴牛、蜣螂各自对环境产生了什么影响?答案:牛粪污染环境、破坏草原植被,滋生蝇蛆,破坏了生态平衡;中国蜣螂能保护环境,改良土壤,恢复生态环境的平衡。
⑵澳大利亚政府为什么要引进中国蜣螂,而不用人工的方法清除牛粪和喷洒灭蝇杀虫剂?答案:使用人工方法清除牛粪,要浪费大量人力、物力;喷洒杀虫剂会导致环境污染;引进中国蜣螂,是有效的生物防治方法,既节约,又能避免污染环境。
第二章 生物与环境
最小因子定律
2. Liebig 最小因子定律
德国农业化学家李比希(Justus Liebig)于1840年发 现谷物的产量常不是受常量营养物质(N、P、K 等)所限制,而是取决于植物必需的微量元素 (B、Mg、Fe等)。
生态因子
4. 生态因子(Ecological Factor)
环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或 间接影响的环境要素。
生态因子是环境中对生物起作用的因子, 而环境因子则是指生物体外部的全部要素。
所有生态因子构成生物的生态环境(Ecological environment); 具体生物的生态环境称为生境(Habitat),包括生物本身的影 响。
环境因子的说明
复杂性(Complexity):环境因子的组成和影响 非常复杂,所有生物群落都受到环境因子复杂的 交互作用影响。 变异性(Variation):环境因子在不同的时间尺 度上发生变化。大多数生物必须面对持续变化的 外部环境。
即使有丰富的食物存在,环境因子的限制可以阻止生物生存,如 冬天海鸟死亡、风干土壤微生物死亡; 冰川作用周期上万年,日照强度可以在几分钟甚至几秒钟发生变 化。 复杂性和变异性研究是生态学永久的热点。
(2)对很多生态因子耐受范围都很宽的生物,分布一般很广。生物对 气候因子的耐受范围影响着生物的分布,但是,气候因子只能说明生物不 能分布的地区,却不能准确地说明生物将会分布的地区(生物因子也影响 分布)。
耐受定律的补充
(3)生物会主动的进行生理性的驯化以适应环境的变化。如 金鱼的致死温度依赖于先前的生活的水温。
选择性必修2+生物与环境(人教版2019)知识清单
高二生物选择性必修2 知识清单第1章种群及其动态1.种群:生活在一定的自然区域内同种生物的全部个体。
2.种群密度(1)概念:种群在单位面积或单位体积中的个体数。
是种群的最基本的数量特征。
(2)调查方法:①调查分布范围小、个体较大的种群,用逐个计数法。
②调查植物种群密度常用样方法;调查动物种群密度常用标记重捕法,调查具有趋光性的昆虫常用黑光灯诱捕法,这三种方法都是估算法。
项目样方法标记重捕法黑光灯诱捕法适用范围双子叶植物和活动范围小、活动能力弱的动物活动能力强,活动范围较大的动物具有趋光性的昆虫步骤(1)随机取样(2)计数每个样方个体数(3)以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值(1)在被调查范围内捕获一些个体并做标记后放回(2)一段时间后重捕(3)计算公式:N=M×n/mM:标记个体数n:重捕个体数 m:重捕标记数——注意事项①样方数目随调查地段的大小而定②选取的样方大小随植物类型而定,如乔木100 m²、灌木 16m2、草本植物1m2③样方法中的五点取样法适用(1)调查期内没有新的迁入和迁出,没有出生和死亡(2)标志不能过分醒目,标志物和标志方法必须对动物没有伤害,且不易脱落——第1章种群及其动态(13条核心知识背记)第2章群落及其演替(20条核心知识背记)第3章生态系统及其稳定性(35条核心知识背记)第4章人与环境(24条核心知识背记)于正方形或不规则形地块,等距取样法适用于长方形或长条形地块④一般不选不容易计数的丛生或蔓生的单子叶植物,而选个体数目容易辨别的双子叶植物⑤必须随机取样(3)样方法常用的取样方法有五点取样和等距取样。
①样方法计数原则:统计样方内的所有个体数;位于样方边线上的个体,“计上不计下,计左不计右”。
②调查昆虫卵的密度、蚜虫的密度、跳蝻的密度,采用样方法。
③样方的选择要随机。
(4)误差分析①样方法的误差分析a.对调查对象认识不准,导致统计时有偏差。
第二章生物与环境
第八章生物与环境第一节概述一.环境概述1、环境:是指某一特定生物体和生物群四面一切生物的总和,包括空间及直截了当或间接碍事该生物群体或生物群生存的各种因素。
在环境科学领域,环境的含义是指以人类社会为主体的外部世界的总体。
按照这一定义,环境包括了差不多为人类所熟悉的,直截了当或间接碍事人类生存和开展的物理世界的所有事物。
20世纪七十年代以来,人类对环境的熟悉发生了一次飞跃,人类开始熟悉到地球的生命支持系统中的各个组分和各种反响过程之间的相互关系。
2、环境分类生物环境:宇宙环境、全球环境、地区环境。
大环境是指地区环境〔具有不同气候和植被特点的地理区域〕、地球环境〔包括各圈的全球环境〕和宇宙环境。
如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太阳黑子等。
小环境是指对生物有着直截了当碍事的邻接环境。
如生物个体外表的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。
二.生态因子环境的各种组成要素称为环境因子,其中一些可对生物产生一定碍事的特称为生态因子。
1、生态学——研究生物与其环境之间相互关系的科学。
2、生态因素——环境中对生物的生命活动起直截了当碍事作用的因素。
生态因素可分为:1〕非生物因素:气候、土壤、地形。
2〕生物因素:植物、动物、人类活动。
注重:地形和海拔高度对生物的碍事是通过碍事气候、土壤、植物、动物和人类活动而起作用的,故属于间接因素,有人认为不属于生态因素之列。
3.生存条件:生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件,又称为生物的生存条件。
4.生境:具体的生物个体和群体生活地段上的生态因子综合称为生境,其中包括生物本身对环境的碍事。
5、生态环境:为了强调生态意义,经常把环境中全部生态因子综合组成的那一局部,称为生态环境。
6、主导因子:生态因子中对生物的生活环境起决定性作用的因子。
7、限制因子:当某个生态因子的变动范围超出生物所能耐受的临界限,并因此碍事生物的生长发育和生殖至引起死亡,现在如此的生态因素喊做限制因子。
8、生态幅:物种适应于生境范围的大小。
高中生物选择性必修二生物与环境知识点总结
高中生物选择性必修二生物与环境知识点一、种群及其动态1.种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。
2.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。
种群密度是最基本的数量特征。
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。
3.种群密度调查方法:逐个计数法、估算法(黑光灯诱捕;样方法;逐个计数法)(1)逐个计数法:调查分布范围小、个体较大的种群(濒危生物个体数量特别少的可以采用这种方法)(2)样方法步骤:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估算值。
①取样的关键是做到随机取样,不能掺入主观因素,保证调查结果的准确性。
②取样方法:五点取样法、等距取样法。
③计数原则:计数样方内的和上边、左边及这两边夹角上的(3)标记重捕法:适用活动能力强、活动范围大的动物。
(珍稀动物,入江豚、狮子老虎不用该方法,可采用红外相机拍摄等方法)4.在被调查种群的活动范围内,捕获一部分个体,做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比值,来估算种群密度。
若标记物易脱落计算值偏大5.种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
分为增长型、稳定型、衰退型,可以预测种群数量变化趋势。
6.性别比例:是指种群中雌雄个体数目的比例。
利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,改变了害虫种群正常的性别比例,使出生率下降,从而使该种害虫的种群密度明显降低。
7.种群数量变化:增长、波动、爆发、下降8.J 形增长出现的条件:理想条件;食物和空间条件充裕,气候适宜,没有天敌和其他竞争物种;特点:种群数量每年以一定的倍数增长,第二年的数量是第一年的λ倍; N t=N0λt :λ表示该种群数量是前一年种群数量的倍数;增长率=出生率-死亡率=λ-19.S 形增长出现的条件:空间资源有限,种内竞争加剧,存在天敌。
选择性必修2生物与环境(背诵版)
选择性必修二《生物与环境》1.种群的其他数量特征与种群密度之间的关系2.种群的增长规律及其应用(1)图示注:“J ”形增长――――→环境阻力“S ”形增长。
(2)K 值与K /2值的分析与应用①K 值与K /2值的分析②K 值与K /2值的应用3.种群和群落的关系(1)种群与群落的关系:种群与群落都是强调一定自然区域中的生物成分,一定区域内同种生物之和=种群,一定区域内各种生物种群之和=群落。
(2)群落并非是各种生物种群的简单集合,而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。
4.群落水平上研究的问题(1)群落的物种组成①不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
②不同物种在群落中的地位不同。
数量多,且对群落中其他物种的影响很大的物种称为优势种。
③群落中的物种组成不是固定不变的,而是会随时间和环境的变化而变化。
(2)群落的空间结构①垂直结构:判定关键点是“同一地点不同高度”“分层现象”;影响植物垂直结构的主要因素是阳光,影响动物垂直结构的主要因素是食物条件和栖息空间。
②水平结构:判定关键点是“通常呈镶嵌分布”;影响群落水平结构的主要因素有地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异及光照强度的不同等。
③一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。
(3)群落的演替①概念:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。
演替的类型分为初生演替和次生演替。
②判断初生演替和次生演替的方法③人类活动对群落演替的影响:人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
④演替的结果:一般是有机物总量增加,生物种类越来越多,群落的结构越来越复杂。
(4)群落的季节性①原因:阳光、温度和水分等随季节而变化。
②结果:群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
(5)生态位①研究内容a.动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
高中生物选修2《生物与环境》(人教版)种群及其动态单元教学设计
高中生物选修2《生物与环境》种群及其动态单元教学设计一、教学目标1.知识目标:学生掌握种群的概念、特征及种群动态的形成机制。
2.能力目标:培养学生通过实验、观察、分析和解读数据的能力,使学生能够描述种群数量的变化,并解释原因。
3.情感态度和价值观:培养学生对生物与环境相互关系的认识,认识到保护生物多样性的重要性。
二、教学内容1.种群的概念及特征2.种群动态的形成机制3.种群数量的变化及影响因素三、教学难点与重点1.难点:种群动态的形成机制,种群数量的变化及影响因素。
2.重点:种群的概念,种群数量的变化规律。
四、教具和多媒体资源1.投影仪及PPT课件2.种群动态模拟软件3.实验工具:显微镜、培养皿、计数板等五、教学方法1.激活学生的前知:回顾生物种类的基本概念,引出种群的概念。
2.教学策略:采用讲解、示范、小组讨论和实验探究相结合的方式。
3.学生活动:观察种群动态模拟软件,进行实验数据收集和分析。
六、教学过程1.导入:故事导入—讲述一个生态系统中,某种群数量发生变化的实例,引发学生的思考。
2.讲授新课:首先讲解种群的概念及特征,然后介绍种群动态的形成机制,最后引导学生探究影响种群数量的因素。
3.巩固练习:提供几个种群动态的实例,让学生根据所学知识进行分析,并预测其数量变化趋势。
4.归纳小结:总结本节课的主要内容,强调种群动态的重要性以及人类活动对种群数量的影响。
七、评价与反馈1.设计评价策略:通过小组报告、观察学生的讨论和回答问题情况进行评价。
2.为学生提供反馈:在小组报告后,对学生的表现给予肯定和指导,帮助他们了解自己的学习状况,并指导他们如何改进。
八、作业布置1.完成教材上的相关练习题。
2.搜集一个近年内种群数量变化的实例,分析其变化原因。
3.思考人类活动如何影响种群数量,写出自己的观点。
九、教师自我反思本节课通过实例引导学生理解种群动态的概念和影响因素,但在讲解过程中,部分学生仍对某些概念存在困惑。
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目录1 生物种的概念 (2)2 环境的概念及其类型 (2)2.1 环境的概念: (2)2.2 环境的类型 (2)2.3 环境因子分类 (2)3 生态因子作用分析 (3)3.1 生态因子的概念 (3)3.2 生态因子作用的一般特征 (3)3.3 生态因子的限制性作用 (3)4 生态因子的生态作用及生物的适应 (5)4.1 光因子的生态作用及生物的适应 (5)4.1.1 光强的生态作用与生物的适应: (5)4.1.2 光质的生态作用与生物的适应: (5)4.1.3 生物对光周期的适应: (6)4.2 温度因子的生态作用及生物的适应 (6)4.2.1 温度因子的生态作用 (6)4.2.2 生物对极端温度的适应 (6)4.2.3 温度与生物的地理分布: (7)4.2.4 变温与温周期现象: (8)4.2.5 物候节律: (8)4.2.6 休眠: (8)4.3 水因子的生态作用及生物适应 (8)4.3.1 水因子的生态作用: (8)4.3.2 生物对水因子的适应: (9)4.4 土壤因子的生态作用及生物的适应 (10)4.4.1 土壤因子的生态作用: (10)4.4.2 植物对土壤因子的适应: (10)5 其他 (11)1生物种的概念物种:是由内在因素(生殖、遗传、生理、生态、行为)联系起来的个体的集合,是自然界中的一个基本计划单位和功能单位。
2环境的概念及其类型2.1环境的概念:指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
2.2环境的类型1.按环境的主体分:①人类环境:以人为主体,其他生命物质和非生命物质都视为环境要素。
②以生物为主体,生物体以外的所有自然条件成为环境。
2.按环境的性质:自然环境、半自然环境(被人类破坏后的自然环境)、社会环境。
3.按环境的范围大小:①宇宙环境:指大气层以外的宇宙空间。
太阳辐射,是地球能量的源泉。
②地球环境:指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈。
③区域环境:占有某一特定地域空间的自然环境。
④微环境:指区域环境中,由于某一个(或几个圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境。
⑤内环境:生物体内组织或细胞间的环境。
2.3环境因子分类环境因子:包括生物有机体以外所有的环境要素,具有综合性和可调剂性。
一、环境因子的分类:1.美国生态学家,Daubenmire 1947 分为三大类:气候类、土壤类、生物类。
七个并列的项目:土壤,水分,温度,光照,大气,火和生物因子。
2.Dajoz 1972 依据生物有机体对环境的反应和适应性进行分类。
分为第一性周期因子,次生性周期因子,非周期性因子。
3.Cill 1975 将非生物环境因子分为三个层次。
第一层,植物生长所必须的环境因子(温度、光、水等);第二层,不以植被是否存在为而发生的对植物有影响的环境因子(风暴、火山爆发、洪涝等);第三层,存在与发生受植被影响,反过来又直接或间接影响植被的环境因子(放牧、火烧等)。
3生态因子作用分析3.1生态因子的概念生态因子(ecological factors):指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
有时又称为生物的生存条件,所有生态因子构成生物的生态环境。
3.2生态因子作用的一般特征1.综合作用生态因子之间相互影响、相互作用、相互制约,任何一因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。
生物对某一个极限因子的耐受限度,会因其他因子的改变而改变,所以生态因子对生物的作用不是单一的,而是综合的。
2.主导因子作用(非等价性)在诸多的环境因子中,有一个对生物起决定性作用的生态因子。
主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。
例如,光和作用时,光强是主导因子,温度和二氧化碳是次要因子;春化作用是,温度为主导因子,湿度和通气时次要因子。
3.直接作用和间接作用地形因子通过影响光照、温度、雨水等因子的分布,对生物产生间接作用。
例如,四川二郎山的东坡为迎风坡,湿润多雨,分布类型为常绿阔叶林;西坡空气干热、缺水,只能分布耐旱的灌草丛。
4.阶段性作用生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。
例如,光照长短,在植物的春化阶段并不奇作用,但在光周期阶段十分重要。
鱼类的洄游,大马哈鱼生活在海洋中,生殖季节洄游到淡水河流中产卵;鳗鲡则在淡水中生活,洄游到海洋中去生殖。
5.不可替代性和补偿作用。
生态因子虽非等价,但都不可缺少,一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。
补偿作用:当某一因子的数量不足,有时可以由其他因子来补偿。
但只能是在一定范围内作部分补偿。
例如,在光合作用中,光照不足,可增加二氧化碳的量来补足,如题动物在锶多的地方,能用锶来补偿壳中钙的不足。
3.3生态因子的限制性作用一、①限制因子:限制生物生存和繁殖的关键性因子。
②限制因子定律(law of limiting factors):任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时,这个因素称为限制因子(即限制生物生存和繁殖的关键性因子)。
例如氧气在水体中的含量是有限的,而且经常发生波动,因此常常成为水生生物的限制因子。
各种生态因子对生物来说并非同等重要,一旦找到了限制因子就意味着找到了影响生物生存和发展的关键性因子。
二、Liebig最小因子定律(Liebig’s law of minimum):植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。
德国,在《有机化学及其在农业和生理学中的应用》一书中分析土壤与植物生长的关系,认为每一种植物都需要一定种类和一定数量的营养元素,并阐明在植物生长所必需的元素中,供给量最少的元素决定植物的产量。
不少学者对此定律进行了补充,Mitsherlich发现,当限制因子增加时,开始增产效果很大,继续下去,效果渐减。
Odum提出两点补充:①这一定律只适用于稳定状态,即能量和物质的流入和流出处于平稳的情况下。
②要考虑生态因子间的相互作用。
如光强度不足时,二氧化碳浓度的提高可得到部分补偿,使光和作用强度有所提高。
因而最低因子并不是绝对的。
三、99.2 解释耐受性定律,并举例说明其在环境保护研究中的作用。
谢尔福德耐性定律(Shelford’s law of tolerance)美国生态学家V. E. Shelford于1913年研究指出,生物的生存需要依赖环境中的多种条件,而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限,任何因子不足或过多,接近或超过了某种生物的耐受限度,该种生物的生存就会受到影响,甚至灭绝。
该定律把最低量因子和最高量因子相提并论,把任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称作限制因子。
注意:①生物的耐受性限度会因发育时期、季节、环境条件的不同而变化,一个钟生长旺盛时,会提高一些因子的耐性限度,相反,遇到不利因子影响它的生长发育时,会降低对其他因子的耐性限度。
②自然界的耐性限度的实际范围几乎都比潜在范围窄。
③生物的耐受限度时可以改变的,因为生物对环境的缓慢变化有一定的调整适应能力,设置能逐渐适应于极端环境。
④影响生物的各因子之间,存在明显的相互关联。
例如,生物对温度的耐性限度和湿度有密切关系,而在什么湿度下适合度最大要取决于温度。
应用:可以通过人为驯化的方法调节生物的耐性范围,使其向着对人类有益的方向发展。
例如超级细菌的培养。
四、03.2种的生态幅及其制约因子有哪些主要规律生态幅:每一个种对环境因子适应范围的大小。
“steno”为狭窄之意,“eury”为广,Stenophagic摘食性,Stenohydric窄水性等。
注意:①在生物的不同发育时期,它对某些生态因子的耐性是不同的,物种的生态幅往往决定于它临界期的耐性。
通常,生物繁殖是一个临界期,这是,某以生态因子的不足或过多,最易起限制作用,从而使生物繁殖时期的生态幅比营养期要窄。
②由于生物种间的相互作用,常常妨碍它们利用最适合的环境条件,因此生理最适点与生态最适点常常是不一致的。
五、内稳态及其保持机制1.内稳态:生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制,它能减少生物对外界条件的依赖,从而大大提高生物对外界环境的适应能力。
2.内稳态的调节机制:是通过生理过程或行为的调整而实现的。
恒温动物通过控制体内产热以调节体温。
变温动物靠减少散热或利用环境热源使身体增温。
向日葵的花随太阳转动方向,合欢的叶子骤挺夜合等。
3.维持内稳态稳定是生物扩大耐性限度的一种重要机制,但是内稳态机制不能完全摆脱环境的限制,它只能扩大自己的生态幅度与适应范围,成为一个广适种。
内稳态生物的耐性范围除取决于体内酶系统的性质外,还依赖于内稳态机制发挥作用的大小。
非内稳态生物的耐受性限度仅取决于体内酶系统在什么生态因子范围内起作用。
4.可通过人为驯化的方法改变生物的耐受范围。
这一驯化过程是通过酶系统的调整而实现的。
因为酶系统只能在特定的环境范围内起作用,并决定着生物的代谢速率与耐性限度,所以驯化过程是生物体内酶系统的改变过程。
例如北方果树的南移就需要经过一个驯化过程。
4生态因子的生态作用及生物的适应4.1光因子的生态作用及生物的适应光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上生物生活所必须的全部能量,都直接或间接地源于太阳光。
生态系统内部的平衡状态时建立在能量基础上的,绿色植物的光和系统是太阳能以化学能的形式进入生态系统的唯一通路,也是食物链的起点。
光本身又是一个十分复杂的环境因子,太阳辐射的强度、质量及其周期变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响,而生物本身对这些变化的光因子也有着极其多样的反应。
96光的生态作用表现在(光质)(光强)(光周期)光补偿点:植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度。
光饱和点:在一定的光范围内,植物的光合强度随光照强度的上升而增加,当光照强度上升到某一数值之后,光合强度不再继续提高时的光照强度值称为光饱和点。
4.1.1光强的生态作用与生物的适应:1.光强对生物的生长发育和形态建成有重要作用:光促进植物组织和器官的分化,制约器官的生长发育速度,使植物各器官组织保持发育上的正常比例。
黄化现象是植物对黑暗环境的特殊适应,植物叶肉细胞中的叶绿体必须在一定的光强条件下才能发生,是光与形态建成的各种关系中最极端的典型例子。
蚜虫在连续有光的条件下,产生的多为无翅个体;在连续无光的条件下,产生的也为无翅个体;但在光暗交替的条件下,则产生较多的有翅个体。
2.光照强度与水生植物:光的穿透性限制着植物在海洋中的分布,只有在海洋表层的透光带内,植物的光合作用两才能大于呼吸量。
在透光带的下部,植物的光和作用量刚好与植物的消耗相平衡之处,为光补偿点。
如果海洋中的浮游藻类沉降到补偿点以下或者被洋流携带到补偿点一下而又不能很快回升表层时,这些藻类便会死亡。