高中生物生態環境和生物圈

一、學習目標：

1．舉例說明生態系統的範圍。

2．舉例說明生態系統的類型。

3．解釋生態系統的整體性。

4．舉例說出生態系統的成分

5．舉例說明生態系統的營養結構

6．認同生物與環境是一個統一的整體

二、知識結構：

一、生態系統的概念

1．概念：在一定的空間和時間內， 與 相互作用而形成的統一整體。地球上最大的生態系統是 。

2．類型：

（1） 生態系統

主要特點：動植物種類 ， 複雜， 和 能長時期處於較穩定的狀態。

主要物種：植物： 爲主；動物：營樹棲攀援生活的種類較多。

保護與管理：實行限額採伐，確保森林資源的 低於年生產量，實現對森林資源的可持續利用。

（2） 生態系統

主要特點：動植物種類 ， 羣落結構 ，種羣密度和羣落結構常發生 。

主要物種：植物： 爲主；動物：大都具有挖洞或快速奔跑的行爲特點。

利用與保護：以發展 業爲主，合理確定 量，發展 放牧和 放牧，並進行科學管理。

（3） 生態系統

主要特點：佔地球表面積的71%，可看作一個巨大的生態系統。

主要物種：植物：微小的 植物；動物：種類很多。

利用與保護：頒佈法律，規定禁漁期、禁漁區、捕撈工具等。

（4） 生態系統

定義：指沼澤地、泥炭地、河流、湖泊、紅樹林、沿海灘塗、淺海水域等。

作用：水源，調節流量、控制洪水，補充缺水，緩解旱情，儲藏豐富的動植物資源。

（5） 生態系統

主要特點： 的作用突出，羣落結構單一，動植物種類較少。

主要物種：人工種植的各種農作物。

（6） 生態系統

主要特點： 起主導作用，物質和能量的 大，運轉快，高度 ，自動調節能力弱，易出現環境污染。

組成：自然系統、經濟系統、社會系統。

二、生態系統的結構

物質： 非生物的物質和能量

能量： 生產者：屬 生物，主要是 ，是生態系統的 成分。

消費者：屬 生物，主要是 。

分解者：屬 生物，主要是 ，作用是

食物鏈：在生態系統中，各種生物之間由於 關係而形成的一種聯繫。

捕食食物鏈的基本模式：

食物網：在一個生態系統中，許多 彼此交錯連接的複雜的營養關係。

特點：食物鏈和食物網是生態系統的 結構，生態系統的物質循環和能量流動都是沿着這種渠道進行的。

⊙基本知識

一、環境、環境因子與生態因子的概念及關係

環境是指某一特定生物體或生物羣體以外的空間及直接、間接影響該生物體或生物羣體生存的一切事物的總和。生物的環境因子是指生物體周圍直接或間接地影響生物生存的全部因素。生態因子是指環境中影響生物的形態、生理、行爲和分佈的因素，如光、溫度、水分、空氣等。而海拔高度、水域深度等因素則只屬於環境因子，因爲它們的作用是通過溫度、光照、氣壓等生態因子間接地體現出來的，它們本身對生物沒有直接影響。

二、謝爾福德耐受性定律

謝爾福德耐受性定律表明，每一種生物對每一個生態因子都有一個耐受的上限和下限，上、下限之間的範圍被稱爲能耐受範圍（這個範圍又稱爲生態幅），而能耐受範圍中又存在着一個最適範圍（又稱最適區），耐受範圍的兩端（即除去最適範圍後所剩的部分）爲生理受抑區，若再往外延伸超出能耐受範圍後，則爲不能耐受區。

三、限制因子

任何一種生態因子在低於或超過生物體的耐受極限時它就會成爲這種生物的限制因子。

四、知識梳理

概念 非生物因子

類型 含生態因子

環境因子 生物因子

對生物影響的規律（謝爾福德耐受性定律）、作用特點

與生態因子和限制因子的關係

⊙要點解析

1、生態因子的作用特點與限制因子

生物的生存和繁殖依賴於各種生態因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數幾種因子是限制生物生存和繁殖的關鍵性因子，這些關鍵因子就是所謂的限制因子。任何一種生態因子在接近或超過生物的耐受範圍時，它就會成爲這種生物的限制因子。

此時，即使其他生態因子都給予充足的供應，生物的生長髮育繁殖仍受到限制因子的限制，甚至導致生物死亡。例如在光強不夠大的黑暗條件下，即使二氧化碳與水都供應充足，溫度也適宜，但植物的光合作用也不能進行，那麼此時光強就是植物進行光合作用的限制因子。

如果一種生物對某一生態因子的耐受範圍很廣，而且這種因子又非常穩定，那麼這種因子就不太可能成爲限制因子；相反，如果一種生物對某一生態因子的耐受範圍很窄，而且這種因子又易於變化，那麼這種因子很可能就是一種限制因子。例如，氧氣對陸生動物來說，數量多、含量穩定而且容易得到，因此一般不會成爲限制因子（寄生生物、土壤生物和高山生物除外），但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經常發生波動，因此常常成爲水生生物的限制因子。再如，陰性植物和陽性植物的分佈就是由於受到光照強度的限制；在乾旱環境中，水對植物的生存起着主要的限制作用；在海洋中，綠色植物的分佈主要受光的限制，故在海水200米以下的水域中無綠色植物生存。

三、例題分析：

例1、對於一隻生活在田野的蝗蟲來說，它的環境是指 （ ）

A、田野中的植物和蛇、蛙等動物

B、陽光、空氣、水分、溫度、土壤等非生物因子

C、A與B的總和

D、A與B的總和再加上田野裏的其他蝗蟲

析與解：本題考查對生物的環境的理解。環境一般指生物體周圍一切因素的總和，包括非生物因子和生物因子。A項只涉及其周圍的生物因子中不同種生物間的'關係；B項只表示了其周圍的非生物因子；C項包括了A和B項，但沒有考慮種羣內同種的其他個體對這隻蝗蟲的影響關係。所以D項纔是完整的答案。

答案：D

例2：如下圖所示，曲線1和曲線2分別代表物種甲和物種乙的耐熱範圍，在什麼條件下物種乙能競爭過物種甲（ ）

A、溫度在t1~t2範圍內

B、溫度在t2~t3範圍內

C、溫度在t2以下

D、溫度在t3以下

析與解：生物在適宜的環境條件中，其種羣中出生率大於死亡率，種羣數量增加。從圖中可知，溫度在t2以下時，更有利於物種甲的生存，物種甲佔優勢；溫度在t3以上時，也是物種甲佔優勢。而溫度在t2~t3範圍內，更有利於物種乙的生存，所以溫度在t2~t3範圍內物種乙能競爭過物種甲。

答案：B

例3：下圖爲某地食物網簡圖，據此圖回答下列各問題：

（1）此食物網中有_______條食物鏈。

（2）圖中最短的食物鏈是__________，該食物鏈有_____

個營養級，鷹在此食物鏈中是______級消費者。

（3）此食物網中主要成分是

（4）該食物網中佔有兩個營養級的生物是____________。

（5）從上述簡圖可知鷹與蛇的關係是_______________。

析與解：在分析食物鏈和食物網時，首先應找出生產者，根據箭頭所示食物關係，依次確定各生物所屬營養級的級別，找出最高營養級生物，回答相關問題。

（1）每條食物鏈從第一營養級開始，依據捕食關係到最高營養級結束，這樣的一組生物就是一條食物鏈：從圖中可以看出，此食物網共有3條食物鏈。

（2）“草→鼠→鷹”這條食物鏈最短，其共有三個營養級，鷹在此食物鏈中爲二級消費者。

（3）生產者是各種生態系統的主要成分，對於題中的食物網來說草是其主要成分。

（4）該食物網中佔有兩個營養級的生物是鷹（分別佔有第三、第四兩個營養級）。（5）鷹以蛇

爲食，故兩者關係爲捕食關係；又因爲鷹、蛇又都以鼠爲食，所以兩者存在競爭關係。答案：（1）3 （2）草→鼠→鷹 三 二 （3）草 （4）鷹 （5）捕食和競爭

例4：生態系統的分解者主要是指（ ）

A、細菌、真菌等腐生微生物

B、所有微生物

C、細菌、真菌等寄生微生物

D、以動植物殘體爲生的生物

析與解：生態系統的成分從營養功能上分爲非生物的物質和能量（即非生物成分）、生產者、消費者和分解者。分解者的功能是把動植物的屍體、排泄物和殘落物等所含有的複雜有機物分解成簡單無機物、歸還到無機環境中。而微生物並非都是營腐生生活，如寄生食物鏈中：牧草→黃鼠→跳蚤→鼠疫桿菌，其中的鼠疫桿菌進行寄生生活，就不足分解者。而禿鷲、蚯蚓等以動植物殘體爲生的生物也屬於分解者，但相對腐生微生物而言分解數量較少。答案：A