初中生物競賽輔導教程 第十章生物與環(huán)境（知識概要）

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1、第十章 ?生物與環(huán)境 第一節(jié) ?生物與環(huán)境的相互關系 【知識概要】 一、生態(tài)因素對生物的影響 1．生態(tài)因素的概念 環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理和分布等的因素叫做生態(tài)因素。生態(tài)因素包括非生物因素和生物因素。 2．非生物因素對生物的影響 （1）陽光 ①陽光是綠色植物進行光合作用的必要條件。 ②光照強度影響植物的生長。 ③不同波長的光對植物的意義不同。 波長0.4μm～0.7μm的光是綠色植物的光合作用能夠吸收的光波范圍，也是一般動物視覺器官所能感受的光波范圍。波長0.7μm以上的紅外光能夠產生熱量，以提高環(huán)境的溫度。波長0.4μm以下的紫外光對生物具有殺傷作用，并可誘發(fā)突變和畸

2、形。但紫外光是動物和人合成維生素D的動力。 ④日照時間的長短能夠影響動物的繁殖活動和生活節(jié)律。 （2）溫度 生物體的新陳代謝需要在適宜的溫度范圍內進行；極端溫度對生物的分布有著重要影響；極端溫度能夠影響生物的生長和發(fā)育；生命所能忍受的溫度范圍：有些原生動物能夠忍受－190℃的低溫，有些細菌和藍綠藻能抵抗100℃的高溫，北極魚能終年在l℃～2℃冰水中生活。 溫度系數（Q10定律） ?動物的新陳代謝（生化反應）速度，隨溫度上升而加快，這種溫度與反應速度的關系稱做溫度系數，它可以用下面的公式來表示： Q10＝（V2/V1）10/（t Q10即溫度系數，表示溫度每增高10℃，反應速度增加的

3、倍數。 V1、V2為反應速度，t1、t2為相對溫度。 （3）水 ①水是一切生命活動和生化過程的基本物質。 ②水分多或少都會對生物的生長發(fā)育有明顯的影響。 ③在一定地區(qū)，一年中的降水總量和雨季的分布，是限制陸地生物分布的主要因素。 ④濕度常用的三種指標。 絕對濕度：在單位體積容器中，水蒸氣所含的實際量。通常用g/rn3表示。 相對濕度：容器中水蒸氣的實際含量和同一濕度下飽和含量之比。通常用百分率來表示。 飽和差：某一溫度下的飽和濕度和實際的絕對濕度之差。 3．生物因素對生物的影響 （1）種內關系：同種生物的不同個體或群體之間的關系。 ①種內互助。 ②種內斗爭：同種個體之

4、間由于食物、棲所或其他生活條件的矛盾而發(fā)生斗爭的現象。 （2）種間關系：不同種生物之間的關系。 ①互利共生：兩種生物共同生活在一起相互依賴，彼此有利。 ②寄生：一種生物生活于另一種生物體內或體表，并從后者獲得養(yǎng)物及生活條件的現象。 ③競爭：兩種生物生活在一起，相互爭奪資源、空間以及其他生存條件的現象。 ④捕食：一種生物以另一種生物為食物的現象。 二、生物對環(huán)境的適應與影響 l．適應的普遍性 （1）植物的根、莖、葉、花、果實和種子等器官都具有明顯的適應性特征。 （2）動物在形態(tài)、結構、生理和行為等方面有許多適應性特征。 （3）生物在外形上具有明顯的適應環(huán)境的特征： 保護色：

5、動物適應棲息環(huán)境而具有的與環(huán)境色彩相似的體色。 警戒色：某些有惡臭或毒刺的動物所具有的鮮艷色彩和斑紋。 擬態(tài)：某些生物的外表形態(tài)或色澤斑，與其他生物或非生物異常似的狀態(tài)。 2．適應的相對性 （1）生物對環(huán)境的適應只是在一定程度上的適應。 （2）環(huán)境條件的不斷變化對生物的適應性也有影響。 3．生物對環(huán)境的影響 （1）某種生物的數量和分布等對環(huán)境中其他生物產生的影響。 （2）生物的生命活動對無機環(huán)境有影響。 總和，叫做生物群落。 六、生物群落的結構 1．空間結構：垂直結構和水平結構。 2．時間格局：晝夜相、季節(jié)相。 七、生物群落的演替 1．演替的類型 （1

6、）按發(fā)生的地方分 ①初級演替：在一個起初沒有生命的地方開始發(fā)生的演替。 ②次級演替：在原來有生物群落存在，后來由于多種原因使原有群落消亡或受到嚴重破壞的地方開始的演替。 （2）按代謝特征分 ①自養(yǎng)性演替：P／R＞l ②異養(yǎng)性演替：P／R＜1 2．演替的過程 （1）裸巖上發(fā)生的演替：裸巖→地衣→苔蘚→草本植物→灌木→森林 （2）棄耕農田上發(fā)生的演替：l年生雜草→多年生雜草→灌木→喬木林 第三節(jié) ?生態(tài)系統 【知識概要】 一、生態(tài)系統的概念 生物群落與它的無機環(huán)境相互作用而形成有機整體。 二、生態(tài)系統的類型 三、生物圈與人類 生物圈是指地球上的全部生物和它們的無機

7、環(huán)境的總和。在空間位置上包括大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。 整個生物圈在結構和功能上是一個整體，它是地球上最大的生態(tài)系統。 人類是生物圈中的成員，人類對自然環(huán)境的破壞威脅著生物圈的穩(wěn)定和繁榮。1971年聯合國教科文組織制定了“人與生物圈”的研究計劃。我國是“人與生物圈”組織的理事國，在研究和保護生物圈方面做了大量工作。 四、生態(tài)系統的成分 1．非生物的物質和能量：陽光、熱能、空氣、水分和無機鹽等。 2．生產者 3．消費者 （1）初級消費者：直接以綠色植物為食的植食性動物。 （2）次級消費者：以植食性動物為食的肉食性動物。 （3）三級消費者：以次級消費者為食的肉食性動

8、物。 4．分解者：細菌和真菌。 五、生態(tài)系統的營養(yǎng)結構 1．食物鏈 在生態(tài)系統中，各種生物之間由于食物關系而形成的一種聯系。 2．營養(yǎng)級 生物鏈中的生產者是第一營養(yǎng)級，初級消費者是第二營養(yǎng)級，次級消費者是第三營養(yǎng)級或更高營養(yǎng)級。 3．食物網 在一個生態(tài)系統中，許多食物鏈彼此相互交錯連接的復雜營養(yǎng)關系叫做食物網。 生態(tài)系統的營養(yǎng)關系結構愈復雜，生態(tài)系統愈穩(wěn)定。 六、生態(tài)環(huán)境的能量流動 1．能量流動的過程 2．能量流動的方向 生態(tài)系統的能量流動只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向后面各營養(yǎng)級，既不能夠逆向流動，也不能夠循環(huán)流動。 3．能量流動的效率 能量在沿

9、食物鏈流動的過程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率大約是10％～20％。 4．能量金字塔 單位時間內各營養(yǎng)級的能量值繪成的能量錐體呈金字塔形，叫做能量金字塔。在一個生態(tài)系統中，營養(yǎng)級越多，能量流動過程中消耗的能量越多。 5．研究能量流動的意義 合理地調整生態(tài)系統中的能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類有益的部分。 七、生態(tài)系統中的物質循環(huán) 1．物質循環(huán)的概念 生態(tài)系統中的物質循環(huán)是指組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等化學元素，在生態(tài)系統的生物群落與無機環(huán)境之間所形成的反復的循環(huán)運動。主要有碳循環(huán)、水循環(huán)、氮循環(huán)。 2．物質循環(huán)和能量流動的關系 兩者同時進行相互依存、不可分割。 物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網）流動；能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。