生物与环境专题复习

学习目标：通过具体问题创设情境，提升学生对知识的掌握程度以及知识迁移能力

通过材料分析，提升学生运用生物学知识分析和解决问题能力及语句表达能力

大概念：生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递,生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态

一、夯实基础（读背新高考P277、P286、P293）

任务一：视角决定问题：

种群、群落、生态系统是生命系统不同层次，请将考虑以下名词分别是哪个层次研究问题

出生率、丰富度、演替、死亡率、竞争、捕食、性别比例、垂直分层、水平结构、年龄组成、优势种、食物链、碳循环、物理信息、生态位

                  

         种群               群落                       生态系统

任务二：阅读相关材料回答相关问题：

材料一：长江是世界上水生生物多样性最为丰富的河流之一。长江江豚是评估长江生态系统状况的重要指示物种，目前其种群极度濒危。图1是长江江豚某自然保护区部分生物类群及食物关系示意图

图1                               

思考1、国家规定渔民捕鱼时，渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量，从种群特征角度分析原因？

 

思考2、长江中的各种生物形成了一个群落，区分不同群落的特征有哪些（写出两个）？

思考3长江生态系统的结构包括什么？从生态系统组成成分分析，长江江豚属哪种成分？

思考4、你认为长江江豚适合用什么方法来调查种群密度？能否用DNA技术（资料呈现）调查长江水域群落丰富度？

思考5、据图1分析， 长江江豚与与蒙古鲌利用相同的食物资源，它们之间的关系是什么？蒙古鲌等大中型鱼类的增多是否利于长江江豚数域增长，为什么？

思考6、该长江生物群落中分层分布的各种水生生物形成了什么结构？长江湿地由近水边到陆地，分为光滩区、近水缓冲区、核心区等区域生活着不同的生物类群，体现了群落的什么结构？垂直结构；水平结构

资料二：研究者调查长江口水域生态系统的能量（t.km-2.a-1）流动过程。

思考7、请写出第一营养级到第二营养级的能量传递效率的数学表达式               

思考8据调查，输入长江口水域的总能量/总呼吸量的值为2.8，表明长江口水域生态系统是否达到相对稳定状态，理由是什么？

 

材料三：有研究表明，多年来的高强度开发让长江流域生态功能退化，诸多物种濒临灭绝，白鲟等物种已多年未见，位于长江食物链顶层的珍稀物种长江江豚等亦岌岌可危。近些年来，长江口水域因为水体的富营养化导致浮游植物数量激增。下图为长江某流域生态系统受到生活污水（含大量有机物）轻度污染后的净化过程；牡蛎是一种滤食性动物，大量牡蛎聚集形成的牡蛎礁为许多底栖动物和鱼类提供了良好的栖息与摄食场所，下表为放养牡蛎长江口水域底栖动物及水体变化情况

问题9、在该河流的AB段上溶解氧大量减少的原因是什么？BC段藻类大量繁殖的原因是？

问题10、通过表中数据可知放养牡蛎后             （加剧/减弱）了水体富营养化程度。请根据以上信息，推测长江口水域放养牡蛎后变化的原因是什么？

材料四：长江十年禁渔令颁布后,沿江广为建设生态湿地和绿色廊道工程，恢复江滩湿地风貌。桑基鱼塘分布在我国长江三角洲、珠江三角洲一带的水乡，是一种典型的水陆物质和能量交换型生态工程，图1为某地桑基鱼塘的能量流动简图，图2为“桑基鱼塘”具体模式图。

图1

图2

问题11：图1中流经该生态系统的能量来源是什么？B代表了什么能量？人工池塘对社区的小气候有一定改善作用，体现了生物多样性的什么价值

     

问题12：在图2中蚕的排泄物经处理后作为农作物肥料，可以减少化肥的使用，使农作物增产，请从光合作用原理解释农作物增产的原因？

问题13：桑基鱼塘相对于一般的农业生态系统，此生态系统能提高经济效益，主要原因是充分利用了             中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的     

      原理。通过饲养家畜、池塘养鱼、桑叶养蚕，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程

的                原理。

问题14：此外，池塘养鱼，可采取鳙鱼、鲢鱼、草鱼、青鱼四大家鱼为主的多鱼种立体混养模式，这是利用了什么原理？

 

材料五：芦苇是禾本科芦苇属的大型多年生草本植物，自然生长在江河湖泊的滩涂湿地，生命力旺盛，根系发达，是长江岸线生态修复不可或缺的植物。下图是某小组研究环境因素对芦苇生长的影响时得到的实验结果示意图，实验过程中温度等其他条件相同且适宜。

问题15：①上述实验的自变量是        ，其中CO₂浓度为       的组是实验组。

②根据上图分析，CO₂浓度为0.1%时降低了芦苇的相对光反应速率，从CO₂浓度影响气孔的角度分析，原因可能是CO₂浓度升高导致部分气孔             （填“关闭”或“开放”），从而导致                  。

材料六：于是人们把目光投向了人工养殖。养殖的草鱼除饲料外还以轮叶黑藻和苦草为食。科研人员对草鱼能量流动情况进行分析，结果如表所示。（字母为能量值，单位是KJ/（cm²·a））

轮叶黑藻和苦草同化的能量	草鱼摄入食物中的能量	草鱼同化饲料中的能量	草鱼粪便中的能量	草鱼用于生长、发育和繁殖的能量	草鱼呼吸作用散失的能量
a	b	c	d	？	e

问题16、生物多样性包含哪几个方面？在淡水鱼养殖中，常从长江野生鱼类中引种杂交，增加了养殖鱼类的什么多样性？

问题17、请构建能量流经草鱼的过程图解。

据表分析，草鱼用于生长、发育和繁殖的能量是       KJ/（cm²·a），从轮叶黑藻和苦草到草鱼的能量传递效率为        ×100%（用表中字母表示）。

问题18、研究小组采用标志重捕法调查该池塘中草鱼种群密度时需要避开其繁殖期，目的是什么？经多次调查后发现，得到的种群密度数值总是比真实值低，最可能的原因是什么？

思考19、过去，水域污染、人类过度捕捞等活动使长江生物多样性持续下降；如今，人们通过实施禁渔等措施，使生态环境得到修复。尝试从生态系统稳定性和群落演替两个方向说明这一现象。

【巩固提升】

1.为挽救长江生态环境，国家制定了“长江十年禁渔”等保护政策，下列叙述正确的是(     )

A.长江鱼类资源稳定恢复的关键在于长期禁渔

B.定期投放本土鱼类鱼苗是促进长江鱼类资源快速恢复的手段之一

C.长江保护应在优先保护地方经济发展的基础上，进行生态修复和生物多样性保护

D.挽救长江江豚等珍稀濒危动物长期有效的措施是建立人工养殖场，进行易地保护和保种

2.湿地生态系统生物多样性丰富，鸟类是其重要组成部分。研究者对某湿地生态系统不同退化阶段的生物多样性进行了调查，结果见下表。下列叙述正确的是(     )

	典型湿地	季节性湿地	中度退化湿地	严重退化湿地
湿地特征	常年积水	季节性积水	无积水	完全干涸，鼠害严重
生物多样性指数	2.7	2.4	2.1	1.5
鸟类丰富度	25	17	12	9

注：生物多样性指数反映生物多样性水平

A．严重退化湿地中的鼠类吸引部分猛禽使得食物网结构最为复杂

B．因湿地退化食物不足，鸟类死亡率增加导致丰富度降低

C．湿地生态系统稳定性是其自我调节能力的基础

D．湿地退化对生物多样性的间接价值影响最大

3.为落实长江大保护政策，推动长江经济带新发展，泰州建设了长江生态湿地等工程，在退渔还湿等措施基础上采取“高滩建设林带，低滩栽水生植物”模式恢复江滩湿地风貌。

(1)湖泊可以通过      抵御和消除一定限度的干扰保持或恢复自身结构和功能的     。

乙

甲

(2)科研人员利用沉水植物进行生态修复工程。现用菹草、苦草两种沉水植物在西湖不同处理区域进行实验，并测量水体中的总氮（TN）、总磷（TP）、叶绿素a含量等指标，实验结果如图甲、图乙所示：

①图甲说明:                                                   

②叶绿素a含量可代表          （填生物）的多少。图乙可知沉水植物可      “水华”的爆发。

(3)鉴于细菌在水域生态系统中的重要作用及其对生态系统的变化反应迅速等特点，在生态修复过程中，细菌的丰富度变化可以作为评判生态修复效果的重要指标。科研人员提取不同处理区水体细菌的16s-rDNA（约1.5Kb左右，能体现不同菌属之间的差异）进行PCR，电泳结果如图所示：

西湖湖泊生态系统中，大部分细菌属于生态系统中的         成分。据图丙结果分析可知，种植菹草和苦草可以较好实现生态修复，证据是                                 。

(3) 顺义潮白河面临相似的生态问题，请结合上述信息，对夏季潮白河生态系统提出至少两条修复措施：    

                           。