初中生物競賽輔導(dǎo)教程 第十章 生物與環(huán)境（知識概要）（通用）

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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(guān)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(jìn)行光合作用的必要條件。 ②光照強(qiáng)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(chǎn)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

2、和畸形。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(nèi)進(jìn)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(xì)菌和藍(lán)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(shù)（Q10定律） ?動物的新陳代謝（生化反應(yīng)）速度，隨溫度上升而加快，這種溫度與反應(yīng)速度的關(guān)系稱做溫度系數(shù)，它可以用下面的公式來表示： Q10＝（V2/V1）10/（t Q10即溫度系數(shù)，表示溫度每增高10℃，反應(yīng)速度增

3、加的倍數(shù)。 V1、V2為反應(yīng)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(zhì)。 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(biāo)。 絕對濕度：在單位體積容器中，水蒸氣所含的實(shí)際量。通常用g/rn3表示。 相對濕度：容器中水蒸氣的實(shí)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(shí)際的絕對濕度之差。 3．生物因素對生物的影響 （1）種內(nèi)關(guān)系：同種生物的不同個體或群體之間的關(guān)系。 ①種內(nèi)互助。 ②種內(nèi)斗爭：同種個

4、體之間由于食物、棲所或其他生活條件的矛盾而發(fā)生斗爭的現(xiàn)象。 （2）種間關(guān)系：不同種生物之間的關(guān)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(nèi)或體表，并從后者獲得養(yǎng)物及生活條件的現(xiàn)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(xiàn)象。 ④捕食：一種生物以另一種生物為食物的現(xiàn)象。 二、生物對環(huán)境的適應(yīng)與影響 l．適應(yīng)的普遍性 （1）植物的根、莖、葉、花、果實(shí)和種子等器官都具有明顯的適應(yīng)性特征。 （2）動物在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面有許多適應(yīng)性特征。 （3）生物在外形上具有明顯的適應(yīng)環(huán)境的特征： 保護(hù)

5、色：動物適應(yīng)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(yīng)的相對性 （1）生物對環(huán)境的適應(yīng)只是在一定程度上的適應(yīng)。 （2）環(huán)境條件的不斷變化對生物的適應(yīng)性也有影響。 3．生物對環(huán)境的影響 （1）某種生物的數(shù)量和分布等對環(huán)境中其他生物產(chǎn)生的影響。 （2）生物的生命活動對無機(jī)環(huán)境有影響。 總和，叫做生物群落。 六、生物群落的結(jié)構(gòu) 1．空間結(jié)構(gòu)：垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。 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

6、（1）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(yán)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(nóng)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(tǒng) 【知識概要】 一、生態(tài)系統(tǒng)的概念 生物群落與它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成有機(jī)整體。 二、生態(tài)系統(tǒng)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

7、無機(jī)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(jié)構(gòu)和功能上是一個整體，它是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。 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(lián)合國教科文組織制定了“人與生物圈”的研究計(jì)劃。我國是“人與生物圈”組織的理事國，在研究和保護(hù)生物圈方面做了大量工作。 四、生態(tài)系統(tǒng)的成分 1．非生物的物質(zhì)和能量：陽光、熱能、空氣、水分和無機(jī)鹽等。 2．生產(chǎn)者 3．消費(fèi)者 （1）初級消費(fèi)者：直接以綠色植物為食的植食性動物。 （2）次級消費(fèi)者：以植食性動物為食的肉食性動物。 （3）三級消費(fèi)者：以次級消費(fèi)者為食的肉食

8、性動物。 4．分解者：細(xì)菌和真菌。 五、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) 1．食物鏈 在生態(tài)系統(tǒng)中，各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系。 2．營養(yǎng)級 生物鏈中的生產(chǎn)者是第一營養(yǎng)級，初級消費(fèi)者是第二營養(yǎng)級，次級消費(fèi)者是第三營養(yǎng)級或更高營養(yǎng)級。 3．食物網(wǎng) 在一個生態(tài)系統(tǒng)中，許多食物鏈彼此相互交錯連接的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系叫做食物網(wǎng)。 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)關(guān)系結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)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

9、在沿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(nèi)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(tǒng)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(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧? 七、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) 1．物質(zhì)循環(huán)的概念 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等化學(xué)元素，在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機(jī)環(huán)境之間所形成的反復(fù)的循環(huán)運(yùn)動。主要有碳循環(huán)、水循環(huán)、氮循環(huán)。 2．物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系 兩者同時進(jìn)行相互依存、不可分割。 物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。