第二章 生物与环境
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第二章生物与环境第一节环境与生态因子一、环境的概念及其类型1.环境的概念广义的环境概念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,生物是环境的主体。
环境指某一特定生物体或群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存与活动的外部条件的总和。
在环境科学中,人类是主体,环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的总和。
因此,环境是一个相对概念,相对一定主体而言,主体不同,环境内涵不同,即使是同一主体,由于对主体的研究目的及研究尺度不同,环境的分辨率也不同。
即环境有大小之分。
如对生物主体而言,生物环境可大到整个宇宙,小至细胞环境。
对于某个具体生物群落而言,环境是指所在地段上影响该群落发生发展的全部无机因素和有机因素的总和。
环境这个概念既是相对的,又是具体的,相对每个具体主体及研究对象而言,环境都有其特定的内涵。
2.环境的类型环境是一个非常复杂的体系,至今尚未形成统一的分类系统。
一般可按环境的主体、环境的性质、环境影响的范围等进行分类。
(1)按环境主体来分类①人类环境,指人类赖以生存的各种自然因子和社会因子的总和。
②生物环境,指生物周围一切因子的总和。
(2)按环境性质分类①自然环境,指没有受干扰的环境。
又可分大气环境、水环境、土壤环境等。
②半自然环境,被人类干扰和破坏后的自然环境。
例如农业环境等。
③社会环境,又可分为:聚落环境(院落、村落);生产环境(工厂、矿山);交通环境(如火车站、机场、港口);文化环境(风景、古迹、学校);政治环境(社会制度、政治、经济、法律等)。
(3)按人类对环境的影响来分类①原生环境,即自然环境。
②次生环境,又可分为半自然环境和人工环境。
(4)按环境范围大小分类①宇宙环境,指大气层以外的宇宙空间。
是人类活动进入大气层以外的空间和地球邻近天体的过程中提出的新概念,也有人称之为空间环境。
宇宙环境由广阔的空间和存在其中的各种天体及弥漫物质组成,它对地球环境产生了深刻的影响。
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。
第二章生物与环境生态因子:指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,如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。
生态因子也可认为是环境因子中对生物起作用的因子。
生态类群:多种不同的植物,对某一生态因子(如生理、形态、结构以及物候等),具有相似需求性和耐受力,表现出比较一致的适应性特征.生态型(ecotype): 分布在不同地域的同一种群,适应于分布区内各个部分的局部条件,而出现某些生理、形态上的差异,称为生态型,也称生态差型(ecocline),以表示种内生态属性的连续性变化。
光补偿点(light compensation point):光合作用合成与呼吸所消耗的碳水化合物达到平衡时的光照强度,即光合作用所固定的CO2与呼吸释放的CO2相等时的光照强度。
光饱和点(light saturation point):在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之后,光合强度不再继续提高时的光照度值。
例如10℃为某作物的生物学零度,其中某三天12。
1℃、9.8℃、13。
5℃,则这三天的活动积温为25.6℃,其中9.8℃低于生物学零度,不统计在内.例如,某作物的生物学零度为10℃,某日温度12。
1℃,则该日有效温度为12。
1-10.0=2。
1℃,蒸腾作用(transpiration):水分以气体状态通过植物表面(主要是叶子)蒸发散溢到体外的现象。
蒸腾作用可以促进植物对水分的吸收和运转,降低植物的体温,促进营养盐的运转和分布。
土壤供水适宜、通气好、光照强、温度高、风速大,都能促进蒸腾作用。
生态对策:是生物进化过程中所形成的各种特有的生活史特征,是生物适应于特定的环境所具有的一系列生物学特性的设计。
也称为生活史对策(life history strategy)。
一、生态因子主要包括哪些类型?1、以主客体分:①生物因子(动物、植物、微生物等)②非生物因子(条件因子:温度、湿度、pH;资源因子:营养物、水、光照等。
第二章了解生物圈
第一节生物与环境的关系
【教学目标】
1、举例说出光、水、温度等因素对生物生存的影响。
2、举例说出生物与生物之间的关系。
3、举例说出生物对环境的适应和影响。
【教学重点】举例说出生物与环境的关系。
【教学难点】探究影响鼠妇分布的环境因素。
【教学准备】
1、视频文件:(1)水对动的生活的影响;(2)草原大迁徙;(3)秋海
棠适应阴暗的环境;(4)蚯蚓;(5)地星对环境的适应;(6)保护
色;(7)螳螂的拟态;(8)生物对环境的影响。
【教学过程】
【板书设计】
一、环境中的生态因素
生物因素
生态因素
非生物因素
二、生物对环境的影响
三、三、生物对环境的适应和影响。
第二章生物与环境
理论复习:
1.影响生物生存的因素:(1)生物因素:一种生物影响其他生物生存的因素
(2)非生物因素:主要是指阳光、空气、水、温度等非生物因素
影响生物的生存因素举例:①大雨过后,蚯蚓爬到地面(影响
因素是空气)②沙漠里植物植株矮小(影响因素是水分)③极
地狐和大耳狐的关系(影响因素是温度)
2.生物与生物之间的关系有:种间关系有:互利共生、寄生、竞争、捕食
种内关系有:种内互助和种内斗争
3.空气湿度:表示空气的潮湿程度。
空气湿度过大或过小微生物都易于繁殖与传播,其中
空气湿度在45%--55% 病菌死亡较快,是人类适宜的空气湿度
测空气湿度会用到干湿表和计时器
4.生物对环境的适应:不仅表现在形态和结构方面,还表现在生理和行为等各个方面
举例:①北极熊、青蛙的保护色②竹节虫的拟态③睡莲在水下有长长的叶柄
目标检测:
一、选择题
1.观察生活在北极的极地狐和非洲沙漠的大耳狐,它们耳朵的大小不同,这与它们生活地区的哪种非生物因素有关()
A.水B.空气C.温度D.气候
2.把大小两种草履虫分开培养,它们都能正常地生长,可是把两者放在一起培养的时候,经过16天,其中的一种全部死亡,而另一种却仍然生长正常,这种现象属于()A.合作B.捕食C.竞争D.寄生
3.在大自然中,生物在生存发展中不断适应环境。
下列哪项属于生物对环境的适应()A.森林可保持水土B.旗形树的树冠像一面旗帜
C.千里之堤,溃于蚁穴D.蚯蚓疏松土壤
4.某同学做了植物对空气湿度影响的探究活动,下列根据测量结果绘制的曲线图最可能是草地一天湿度变化曲线图的是()
5. 樟树上下相邻的叶片互不遮挡,能使每片叶都尽可能多地接受阳光的照射,这说明()
A.环境能适应生物B.环境不能影响生物
C.生物能适应环境D.生物不能影响环境
6.红树林枝繁叶茂、根系发达,能扎根于海滩淤泥,有效地防止海浪对海岸海堤的侵蚀。
红树林的根系发达属于()
A.生物对环境的依赖B.生物对环境的影响
C.生物对环境的适应D.环境对生物的影响
7.下列关于生物与环境关系的说法中,最为确切的是()
A.菊花之所以在秋天开花,与秋天的温度较低有直接关系
B.影响生物生活的生物因素仅指不同生物之间的相互作用
C.生物对环境的影响是各种非生物因素共同作用的结果
D.生物不仅能适应一定的环境,而且能影响环境
8.下列是生物对环境影响的实例是()
①蚯蚓在土壤中活动,改良土壤疏松②沙漠栽种植物可以防风固沙③在沙漠生长的植物根系发达④毒蛇的颜色鲜艳⑤枫树在秋天落叶
A.①②B.④⑤C.①③D.②④
9.雅鲁藏布大峡谷中下游两侧的雪山,从山脚到山顶植被的分布情况一般为:热带雨林.常绿阔叶林.针叶林.高山草甸……对此起决定作用的生态因素是()
A.光照B.温度C.水D.土壤
10.白蚁以木头为食,但它自身不能消化木纤维,白蚁肠内的鞭毛虫能够将木纤维分解为果糖,果糖既供白蚁利用,又是鞭毛虫的食物,白蚁和它肠内鞭毛虫的关系是()
A.互利共生B.寄生C.竞争D.捕食
11.如果设计一个实验探究土壤的干湿程度对蚯蚓生活的影响,下列设计错误的是()A.设计甲(湿润土壤)、乙(干燥土壤)对照实验
B.在甲、乙两容器中各放人1条蚯蚓
C.甲、乙两容器中放人大小及生活状况均相同的蚯蚓各5条
D.甲、乙两容器都放在相同的环境中
12.设计对照试验时,应遵循的原则是()
A.除实验变量外,其他变量都相同B.所有变量都不同
C.除实验变量外,其他变量都不同D.所有变量都相同
二、简答题
13.蚯蚓生活在土壤中,能从土壤中获得所需要的营养物质,这说明生物能__________,蚯蚓的活动能使土壤肥沃,说明生物能_________________。
14.下列事例中最能够体现生物与环境之间的何种关系?
①“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”_____________________________________;
②“千里之堤,溃于蚁穴”_________________________________________________;
③仙人掌的叶变为刺,茎肉质化,有利于减少水分的蒸发______________________;
④水泥地面的温度比公园草地上的要高几度________________________________。
15.(1)某学习小组的设计方案是:在干燥的纸盒内,一侧放入潮湿的土,另一侧放人干燥的土,将10只鼠妇放在纸盒中央,观察鼠妇的分布情况。
他们研究的变量是__________。
在进行设计时,不仅保证了实验变量的唯一,还考虑设置______________。
(2)小明在校园里浇花时发现了几只鼠妇,他和同学们对鼠妇的生活环境发生了兴趣,便
一起去寻找探索,记录各处发现鼠妇的数据如下表:根据他们的记录,可知适宜鼠妇生存的环境条件是( )
A .阳光充足
B .阴暗潮湿
C .空气新鲜
D .高温干燥
16.在生态系统中,生物与生物之问存在着多种关系。
请将下列表示生物之间关系的序号填在表中相应的空格内。
17的地上部分。
为了探索“马钤薯块茎着生部位是否受光照的影响”,某兴趣小组进行了以下实验:
实验器材:透明玻璃缸(15—20L)一只.支架.装有沃土的花盆几只.经过休眠期和光下催 芽的马铃薯块茎几只.黑布.无土栽培的完全营养液等。
实验步骤:
①将马铃薯块茎按芽的位置切成均等的四块栽于花盆中,放在阳光充足处培养,出苗后适当浇水。
②当苗长到15—20cm 时,从花盆中取出苗,用清水冲洗干净,用黑布进行遮光处理,并进行无土培养。
③经4—5周的适宜培养,撤去黑布,观察实验结果。
(1)本实验能得到的结论是__________________________________________。
(2)无土培养时必须控制培养液中的_______________、________________等条件。
(3)同一株马铃薯的地上部分,遮光可长出变态茎;不遮光只能长出常态茎。
这一现象说明生物的性状表现受_________________的影响。
(4)进一步实验表明:马铃薯的地上部分无论是主干还是侧枝,只要有尖端分生组织,在遮 光的条件下均可发育成变态茎;而对已形成的常态茎遮光,则不能转变为变态茎。
这一现象说明细胞分化具有_________________的特点。
三、综合分析题
27.右图是某市郊农田近几年两栖动物青蛙的数量统计表请
思考下列问题:
(1)从1998年到2000年,由于环境因素的影响,农田
青蛙减少了一半,请你分析这些环境因素是什么
__________________________________________。
(2)为了减少杀虫剂对人类健康的影响,可利用青蛙消
灭害虫,请你帮助农民制定保护青蛙的措施。
__________________________。
28.据林业局发布的一项调查表明,我国已经成为受荒漠化危害最严重的国家之一。
目前,全国四分之一以上的国土面积荒漠化。
每年因荒漠化而造成的经济损失达54亿元。
因此在实施西部大开发时,要切实搞好生态环境保护和治理,大力开展植树造林,治理水土流失,防治沙漠化等活动。
(1)从非生物因素分析,改善西部地区生态环境必须首先解决的非生物因素是_______。
(2)“退耕还林还草”的生态学原理是为了提高生态系统的______________。
保护环境,保持生态平衡的关键是保护_____________________________。
(3)近年来北京等地频繁出现的“沙尘暴”和“泥雨”主要来自黄土高原和内蒙古地区,这说明森林植被在_____________________等方面起着非常重要的作用。
(4)荒漠化加速了西部地区生物多样性的进一步丧失,这是因为_______________________________________________。
(5)西部地区同样要做好除草、治虫等工作。
治虫措施中,不宜大量喷施化学杀虫剂,若有困难仍需使用杀虫剂,则也应该研制新型杀虫剂,它通常应该具有哪些优点(例举3 种):_____________________________________________________________ _____________________________________________________________。