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秘籍04 生物与环境
考点1 调查种群密度的方法
1.逐个计数法：分布范围较小、个体较大的种群，可以逐个计数，如调查某山坡上的珙桐密度。
2.估算法
（1）样方法：
（2）标记重捕法：
①调查对象：活动能力强、活动范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等
②计算公式：计算种群密度N＝（N0初次捕获标记数，N1重捕数，N2重捕有标记数）
③误差分析：偏大：a.标志物脱落； b.被标记个体捕获机会降低；
c.标志物导致标记个体易被捕食；d.被标记个体死亡
偏小：被标记个体放回后未融入原种群，导致密度过大（例如重捕时间间隔过短）
（3）黑光灯诱捕法：对于趋光性的昆虫，还可以用黑光灯进行灯光诱捕调查种群密度。
（4）抽样检测法：培养液中酵母菌（或某微生物）种群密度的调查。
（5）用红外触发相机拍摄照片和视频。
（6）根据动物的粪便特征计数（微卫星DNA）。
（7）通过动物的声音特征进行计数。（非损伤、低干扰：要求不同动物声音区分度高且稳定）
考点2 种群的其他数量特征
1．种群的数量特征研究意义
（1）种群密度：种群最基本的数量特征
（2）出生率、死亡率、迁入率和迁出率：种群数量的决定因素，直接影响种群大小和种群密度
（3）年龄结构：预测种群密度的变化趋势
（4）性别比例：通过影响出生率，间接影响种群密度
2．几点提醒：
(1)直接决定种群密度的因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(2)年龄结构和性别比例不直接决定种群密度，年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率，从而预测种群
数量变化趋势，性别比例能够影响种群的出生率，间接影响种群密度。
(3)年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期不一定能保持稳定：这是因为出生率和死亡率不完全决定
于年龄结构，还会受到食物、天敌、气候等多种因素的影响。此外，种群数量还受迁入率和迁出率的影响。
内容预览
一、核心考点11 个 三、教材旁栏20 问
二、教材黑体字22 句 四、拓展应用19 条
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(4)利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体会降低害虫的种群密度，原理是性引诱剂诱杀害虫会导
致害虫的性别比例失调，从而降低出生率，导致种群密度明显降低。
(5)春运期间，影响北京、广州等大城市人口数量变化的主要因素是迁入率和迁出率。
3．种群的其他数量特征与种群密度之间的关系
考点3 种群数量的变化及其应用
1.公式与曲线的比较
（1）数学公式：科学、准确，但不够直观。
（2）曲线图：直观，但不够精确。
2.种群的“J”形增长
（1）产生原因：食物和空间条件充裕 、气候适宜，没有敌害
（2）实例:实验室条件，种群刚迁入新环境
（3）特点：种群数量连续增长，无K 值
3.准确分析“λ”曲线
①a 段——λ>1 且恒定，种群数量呈“J”形增长。
②b 段——λ 下降，但仍大于1，此段种群出生率大于死亡率，则种群数量一直增长。
③c 段——λ＝1，种群数量维持相对稳定。
④d 段——λ<1，种群数量逐年下降。
⑤e 段——λ 呈上升趋势，但仍未达到1，故种群数量逐年下降。
4.种群的“S”形增长
（1）产生原因：资源和空间条件有限，存在敌害等。
（2）产生情形：自然界的资源和空间总是有限的，当种群密度增大时，种内竞争就会加剧，天敌的数量
也会增加，使种群的出生率下降，死亡上升。当死亡率增高到与出生率相等时，种群增长就会停止，有时
会
2
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稳定在一定水平 。
（3）理解K 值
①K 值并不是种群数量的最大值：K 值是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能维持的种群最
大数量；种群数量所达到的最大值会超过K 值，但这个值存在的时间很短，因为环境会遭到破坏。
②K 值不是一成不变的：K 值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K 值会下降；当环境条件
改善时，K 值会上升。
③在环境不遭受破坏的情况下，种群数量会在K 值附近上下波动。当种群数量偏离K 值的时候，会通过负
反馈调节使种群数量回到K 值。
5.K 值与K/2 值的分析与应用
①K 值与K/2 值的分析
②K 值与K/2 值的应用
6.种群数量的波动
(1)大多数生物的种群数量总是在波动中。处于波动状态的种群，在某些特定条件下可能出现种群爆发。
(2)当种群长久处于不利条件下，种群数量会出现持续性的或急剧的下降。
(3)当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退、消亡。
7.影响种群数量变化的因素：食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称
为密度制约因素，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密
度无关，称为非密度制约因素。
考点4 群落的结构
1．种群和群落的关系
(1)种群与群落的关系：种群与群落都是强调一定自然区域中的生物成分，一定区域内同种生物之和＝种
群，一定区域内各种生物种群之和＝群落。
(2)群落并非是各种生物种群的简单集合，而是通过相互之间的各种联系建立起来的有机整体。
2．群落水平上研究的问题
(1)群落的物种组成
①不同群落丰富度不同，一般越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富。
②不同物种在群落中的地位不同。数量多，且对群落中其他物种的影响很大的物种称为优势种。
③群落中的物种组成不是固定不变的，而是会随时间和环境的变化而变化。
3
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(2)群落的空间结构
①垂直结构：判定关键点是“同一地点不同高度”“分层现象”；影响植物垂直结构的主要因素是阳光，
影响动物垂直结构的主要因素是食物条件和栖息空间。
②水平结构：判定关键点是“通常呈镶嵌分布”；影响群落水平结构的主要因素有地形的变化、土壤湿度
和盐碱度的差异及光照强度的不同等。
③一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，
称为这个物种的生态位。
(3)群落的演替
①概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。演替的类型分为初生演替和次生演替。
②群落演替的类型
项目
概念
实例
初生演替
在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原
来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的
演替
在沙丘、火山岩、冰川泥
上进行的演替
次生演替
在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本
保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
的地方发生的演替
在火灾过后的草原、过量
砍伐的森林、弃耕的农田
上进行的演替
③人类活动对群落演替的影响：人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
④演替的结果：一般是有机物总量增加，生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂。
(4)群落的季节性
①原因：阳光、温度和水分等随季节而变化。
②结果：群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化。
(5)生态位
①研究内容
a．动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
b．植物：在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及与其他物种的关系等。
②原因：群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。
③意义：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源。
3.研究土壤中小动物类群的丰富度
（1）取样方法：许多土壤动物身体微小且有较强的活动能力，常用取样器取样的方法进行采集、调查。
（2）统计方法：记名计算法和目测估计法。
①记名计算法：指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目。一般用于个体较大，种群
数量有限的物种。
②目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量。等级的划分和表示方法有：
非常多、多、较多、较少、少、很少，等等。
（3）采集土壤小动物的方法
①简易采集法：用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现小动物后进行采集。
②诱虫器采集：诱虫器中的电灯是发挥作用的主要装置，诱虫器利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温、
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避光的习性，使土壤小动物远离光源、热源。
③吸虫器采集：吸虫器中纱布的作用是防止将土壤小动物吸走，将其收集在试管中。
4.陆地生物群落的比较
群落类型
荒漠生物群落
草原生物群落
森林生物群落
生存环境
极度干旱；降水稀少
且分布不均匀
半干旱；不同年份或季节
雨量不均匀
湿润或较湿润
群落结构
物种少；结构非常简
单
物种较少；结构相对简单
物种繁多；结构非常复杂
且相对稳定
生存生物
特点
动植物具有耐旱特性
耐寒的旱生多年生草本植
物占优势，动物善于挖洞
或快速奔跑
阳生植物多居上层，阴生
植物利用光能较强，动物
善于树栖和攀缘
考点5 生态系统的结构
1．生态系统
(1)概念：生态系统是在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
(2)范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。
(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。
(4)类型：一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。
(5)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。
2．生态系统的组成成分
(1)组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
(2)三种生物成分的比较
项目
生产者
消费者
分解者
作用
可通过光合作用合成
有机物，固定太阳能
加快生态系统的物质循环。
有助于植物传粉和种子传播
将动植物遗体和动物的
排遗物分解成无机物
地位
生态系统的基石
生态系统最活跃的成分
生态系统的关键成分
营养方式
自养型
异养型
实例
主要是绿色植物
主要是动物
主要是细菌和真菌
①三类“不一定”：a.生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生
生活，属于消费者)。
b．消费者不一定是动物(如营寄生生活的微生物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植
物遗体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)。
c．分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌、蓝细菌属于生产者，寄生
细菌属于消费者)。
②两类“一定”：a.生产者一定是自养生物，自养生物一定是生产者。
b．营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物。
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3.生态系统各成分的判断方法
先根据双向箭头确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的A 为生产
者，有“3”个指入箭头的B 为非生物的物质和能量，最后根据A→D→C，A→C，确定C 为分解者，D 为消
费者。
4．食物链
(1)概念：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
(2)注意：
①食物链的起点一定是生产者，其余的都是消费者，不含分解者和非生物的物质和能量。
②营养级一般不超过五个，这是因为能量沿食物链是逐级递减的。
③食物链中体现的种间关系只有捕食。
④某一营养级生物的含义是该营养级的所有生物，不代表单个生物个体，也不一定是一个生物种群。
5．食物网
(1)概念：食物链彼此相互交错连接成的复杂营养关系。
(2)形成的原因
①一种绿色植物可能是多种植食性动物的食物。
②一种植食性动物既可能吃多种植物，也可能被多种肉食性动物所食。
③特点：同一种消费者在不同的食物链中，可以占据不同的营养级；食物网中，两种生物之间的种间关系
除了捕食，可能还有种间竞争。
(3)功能
考点6 生态系统的能量流动
1．能量流动的概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
2.能量流动的过程
①能量的输入：通过生产者的光合作用固定太阳能(主要途径)。
②能量传递：通过食物链和食物网传递。
③能量散失：以热能形式散失。
④具体过程：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能(通过呼吸作用散失)。
3．解读能量流动过程
（1）“一来二去”模型
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①A 是初级消费者摄入量；B 是初级消费者同化量；C 是用于自身生长、发育和繁殖量；D 是次级消费者摄
入量。
②初级消费者摄入量＝同化量＋粪便量。
③同化量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖量。
④生长、发育和繁殖量＝遗体残骸＋次级消费者摄入量。
(2)“一来三去”模型
①D、E、F 分别代表第一、第二、第三营养级同化量。
②四条去路(最高营养级除外)：呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用、未利用。
③如果是分析能量的最终去向，只有呼吸作用散失、流入下一个营养级、分解者利用三条去路(最高营养
级除外)。
4.能量流动的特点：单向流动，逐级递减。能量在相邻两个营养及间的传递效率为10%～20%。能量传递效
率＝某一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
5.生态金字塔
项目
能量金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
概念
将单位时间内各营养级
所得到的能量数值转换
为相应面积(或体积)的
图形，并将图形按照营
养级的次序排列形成的
一个金字塔图形
在金字塔中如果表示
的是各个营养级的生
物个体的数目比值关
系，就形成数量金字
塔
在金字塔中如果表示的是
各个营养级生物量(每个
营养级所容纳的有机物的
总干重)之间的关系，就
形成生物量金字塔
形状
象征含义
能量沿食物链流动过程
中具有逐级递减的特性
一般生物个体数目在
食物链中随营养级升
高而逐级递减
一般生物有机物的总质量
沿食物链升高而逐级递减
特点
正金字塔形
一般为正金字塔形
一般为正金字塔形
分析
能量流动的过程中总是
有能量的耗散，故能量
流动逐级递减
成千上万只昆虫生活
在一株大树上时，该
数量金字塔的塔形也
会发生变化
浮游植物的个体小，寿命
短，又不断被浮游动物吃
掉，所以某一时间浮游植
物的生物量(用质量来表
示)可能低于浮游动物的
生物量
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6.研究能量流动的意义
①帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
②帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
③帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
考点7 生态系统的物质循环
1．物质循环
(1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又
从生物群落到非生物环境的循环过程。
(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。
(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。
(4)意义：使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
2．碳循环
(1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以CO2 的形式循环。
(2)碳的存在形式与循环形式
①在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳形式循环。
②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。
③在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
(3)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
(4)碳返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石
燃料的燃烧。
3．生物富集
(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度
的现象。
(2)特点
①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越大。
②生物富集也具有全球性。
4．能量流动、物质循环和生物富集的关系
项目
能量流动
物质循环
生物富集
范围
生态系统各营养级
生物圈
生态系统各营养级
特点
单向流动，逐级递减
全球性、反复利用
单向流动、逐级积累、
全球性
形式
光能→化学能→热能
无机物
有机物
↔
不易分解或排出的重金
属化合物或有机化合物
过程
沿食物链(网)
在生物群落与非生物环境
沿食物链(网)
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间往复循环
联系
①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行、
相互依存，不可分割；
②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；
③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环
境间循环往返的动力，也是生物富集的动力；
④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集
考点8 生态系统的信息传递
1.生态系统信息的种类
(1)物理信息
①概念：通过物理过程传递的信息。
②举例：光、声、温度、湿度、磁场等。
③来源：非生物环境、生物个体或群体。
(2)化学信息
①概念：生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质。
②举例：植物的生物碱、有机酸等代谢产物，动物的性外激素等。
(3)行为信息
①概念：动物的特殊行为(主要指各种动作)在同种或异种生物之间传递的信息。
②举例：蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”等。
2．信息种类与生物的关系
(1)生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。
(2)信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间。
3．信息传递的过程
(1)信息源：信息产生的部位。
(2)信道：信息传播的媒介。
(3)信息受体：信息接收的生物或其部位。
4.生态系统中信息类型的辨析方法
(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼或植物
光敏色素、叶、芽等感觉到的信息，则判断为物理信息。
(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。
(3)凡涉及“肢体语言”的，则判断为行为信息。
(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。
(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁)，生物间多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。
5.信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农畜产品的产量
实例：若能利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率；养鸡时，延
长光照时间，可以提高产蛋率。
(2)对有害动物进行控制
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①控制动物危害的方法主要有化学防治、生物防治和机械防治等三种类型。
②生物防治的特点：对人类生存环境无污染、有效。
③实例：利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种
群密度；利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，降低有害动物的繁殖力。
考点9 生态系统的稳定性
1.生态系统的稳定性
(1)概念：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，生态系统稳定性强调的是生态
系统维持生态平衡的能力。
(2)原因：生态系统具有自我调节能力。
(3)生态系统的自我调节能力
①基础：负反馈调节。
②表现：生态系统维持生态平衡的能力。
③特点：生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的稳定性
急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。
2．生态系统稳定性的类型
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区别
实质
保持自身结构与功能相对稳定
恢复自身结构与功能相对稳定
核心
抵抗干扰，保持原状
遭到破坏，恢复原状
影响因素
生态系统中物种丰富度越大，营
养结构越复杂，抵抗力稳定性越
强
生态系统中物种丰富度越小，营
养结构越简单，恢复力稳定性越
强
二者联系
①相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦
然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们
相互作用，共同维持生态系统的稳定。如图所示：
注意 冻原、沙漠等生态系统的两种稳定性都比较低。
3.生态系统稳定性的3 个易混点
①生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链
数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。
②生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。
③强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。
4.生态缸实验设计要求及分析
设计要求
相关分析
生态缸必须是封闭的
防止外界生物或非生物因素的干扰
生态缸的材料必须透明
为光合作用提供光能；便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要
便于操作；缸内储备一定量的空气
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留出一定的空间
生态缸的采光要用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生
活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解
者)
生态缸中能够进行物质循环和能量流动，
在一定时期内保持稳定
选择的动物不宜过多，个体不宜过大
减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗
量
考点10 生物多样性与环境保护
1.关注全球性生态环境问题
(1)全球气候变化
①原因：煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中二氧化碳浓度升高。
②危害：温室效应加剧，全球变暖，导致南极冰盖融化，地球海平面上升，进而对人类和许多生物的生存
产生威胁。
(2)水资源短缺
原因：人口剧增以及人类的活动加剧了水资源短缺的危机。
(3)臭氧层破坏
①原因：由于人类对氟氯烃(CFCs)、哈龙等化合物的使用，大气中臭氧的含量持续下降，在南北极附近，
甚至出现了“臭氧层空洞”。
②危害：臭氧层变薄意味着到达地面的太阳紫外线增强，会对人和其他生物的生存造成极大危害。
(4)土地荒漠化
原因：人类活动会导致干旱或半干旱地区的土地退化，甚至完全荒漠化现象。
(5)环境污染
最为常见的环境污染是大气污染、水体污染和土壤污染。大气污染会导致雾霾、酸雨频发。
(6)生物多样性丧失
生物多样性在急剧下降。目前，物种灭绝的速率是自然灭绝速度的1 000 倍！
2．生态环境问题的特点及应对措施
(1)特点：具有全球性。
(2)影响：全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成威胁，并影响到人类的生存和可持续发展。
(3)措施：正确处理环境保护与经济发展的关系，践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念。
(4)我国应对措施：我国政府倡导生态文明建设，将“全面协调可持续发展”作为基本国策。
①建设生态文明，要求每一个公民从我做起，积极投身到生态文明建设中。
②对于节能环保的绿色生活方式，我们不仅要深入理解，身体力行，而且要广为宣传，使之成为全社会的
共识。
3．生物多样性
(1)概念：生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，
共同构成了生物多样性。
(2)内容(三个层次)
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①遗传(基因)多样性：指地球上所有生物携带的遗传信息的总和。
②物种多样性：自然界中每个物种都具有独特性。
③生态系统多样性：指地球上的生境、生物群落和生态系统的多样化，还包括生态系统的组成、结构、功
能等随着时间变化而变化的多样性。
4.生物多样性的价值
(1)直接价值
①对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的。
②有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。
(2)间接价值
①主要体现在调节生态系统的功能等方面。
②促进生态系统中基因流动和协同进化等方面。
(3)潜在价值：目前人类尚不太清楚的价值。
5．生物多样性丧失的原因
(1)威胁、野生物种生存的人类活动，主要是对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等。
①人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。
②掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。
(2)环境污染也会造成生物多样性的丧失。
(3)农业和林业品种的单一化会导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失。
(4)外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失。
6．保护生物多样性的措施
(1)措施
①就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园等，这是对生物多样性最
有效的保护。
②易地保护是指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
a．建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心等，这是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。
b．建立精子库、种子库、基因库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护，等等，也是保护濒危物种
的重要措施。
(2)关键：处理好人与自然的相互关系。
①控制人口增长、合理利用自然资源以及废物的重复利用等。
②保护生物多样性还要加强立法、执法、宣传教育，使每个人都能树立保护生物多样性的意识，自觉形成
保护生物多样性的行为和习惯。
(3)利用
①保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用大自然，并不意味着禁止开发和利用。
②大力实施退耕还林、还草、还湖等措施，保护生物多样性的成效已经开始显现。
考点11 生态工程
1．关注生态工程建设
(1)生态工程概念
①原理和方法：应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法。
②任务：对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建。
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③结果：提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展。
④技术手段：系统工程技术或综合工艺过程。
(2)生态工程建设的目的
遵循生态学规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
(3)生态工程的特点
生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
2．生态工程所遵循的基本原理
(1)自生
①概念：由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
②依据：一方面是缘于其中的“生物”，生物能够进行新陈代谢、再生更新等；另一方面是这些生物之间
通过各种相互作用(特别是种间关系)进行自组织，实现系统结构与功能的协调，形成有序的整体。
③措施：遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。要维持系统的自生，就需要创
造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件。
(2)循环
①概念：在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或
元素的转化率较高。
②措施：通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环
节“废物”的产生。
(3)协调
①概念：指生物与环境、生物与生物的协调与适应。
②措施：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
(4)整体
①概念：自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。
②依据
a．要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改
变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
b．人类处在一个社会—经济—自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态
系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
3.生态工程基本原理的判断方法
①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染→循环原理。
②体现物种多，营养关系复杂；涉及结构、功能、系统组分的比例关系→自生原理。
③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力→协调原理。
④涉及自然、经济和社会，如林业生态工程建设→整体原理。
1.（P2）种群在单位面积或者单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征。
2.（P8）自然界有类似细菌，在理想条件下种群增长的形式，如果以时间为横坐标，种群数量为纵坐标，
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画出曲线图来表示曲线，则大致呈“J”型。
3.（P9）种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定增长，曲线呈“S”型。
4.（P9）一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K 值。
5.（P22）在相同时间聚集在一定地域中，各种生物种群的集合叫做生物群落，简称群落。
6.（P23）一个群落中的物种数目称为物种丰富度。
7.（P24）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
8.（P27）一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的
关系等，称为这个物种的生态位。
9.（P38）随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程叫做群落演替。
10.（P41）适应变化的种群数量增加或得以维持，不适应的数量减少甚至被淘汰，因此群落就不断的演替。
11.（P48）在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。
12.（P51）食物链彼此相互交错，连接成的复杂营养关系就是食物网。
13.（P54）生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
14.（P57）任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充以便维持生态系统的正常功能。
15.（P63）组成生物体的碳、氢、氧，氮，磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又
从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
16.（P64）生物体从周围环境吸收、积累某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度
的现象，称作生物富集。
17.（P71）信息传递在生态系统中的作用：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍
也离不开信息的传递。②信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
18.（P73）生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。
19.（P74）负反馈是指在一个系统中系统工作的效果，反过来又作为信息调节，该生态系统的工作，并且
使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。
20.（P74）负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具有自我调节能力的基础。
（P74）生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫做生态系统的稳定性。
21.（P90）生物圈内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的全部基因，以及各种各样的生态系统，
共同构成了生物多样性。
22.（P99）生态工程所遵循的基本原理：自生、循环、协调、整体。
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1.东北豹的繁殖能力和鼠的差别有多大?这对于它们的种群数量有哪些影响?P3
答案 东北豹一般每年最多生一胎，通常每胎产仔2~3 只，偶尔有产1 只或4 只的情况。幼豹2~3`
岁后性成熟。而鼠一年可生数胎，每胎产多只鼠，幼鼠当年即可性成熟。可见东北豹的繁殖能力比
鼠弱得多。一般来说，繁殖能力强的种群出生率高，这是它们的种群数量出现较快增长的内因。
2.同数学公式相比，曲线图表示的模型有什么局限性?P8
答案 同数学公式相比，曲线图表示的数学模型不够精确。
3.查一查历年来世界和我国人口增长的数据，分析人口是否呈“J”形增长。P9
答案 近代以来，世界人口呈现出“J”形增长;我国人口在20 世纪大部分时间呈现出“J”形增长，
在1979 年之后则基本稳定在较低的增长率水平上。
4.读了这段文字，你能提出什么问题吗?P14
提示 这是一道开放性很强的题目。鼓励学生提出各种可探究的真实的问题。例如，林下植物的种
群数量除主要受阳光限制外,还受什么因素影响?
5.渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么?请从种群特征的角度作出解释。P16
答案 如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的
出生率，造成来年鱼产量降低。
6.你能举例说出你所在地区的常见群落中占优势的物种吗?P23
提示 结合自己所在地区的实际情况，对附近的森林、草地、池塘等生物群落展开调查，举例说出
群落中占优势的物种。
7.（想象空间）你能想象一下某个森林群落通过自然选择形成分层结构的大致过程吗?P26
提示 首先，要明白自然选择的要意是什么。其次，要明白森林群落经垂直分层后，其中的植物种
群在资源和空间的分配上有什么变化。由此想象出通过自然选择，不同形态结构的植物在森林群落
的空间分布上呈现垂直分层现象。
8.有人说，稳定是相对的、暂时的，而变化是永恒的。请结合群落的演替，谈谈你对这句话的看法。
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P41
提示 当群落演替发展到群落内的生物与生物之间以及生物与非生物环境之间都相适应时,群落处
于比较稳定的状态，但是此时群落内的生物种群仍然进行着繁殖和变化，同时外界环境也会改变，
这些因素又会使群落发生改变。因此，群落始终处于动态的变化中，并趋向于形成新的相对稳定的
状态。
9.食物链上一般不超过五个营养级，想一想，这是为什么?P51
提示 各个营养级的生物都会因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有
一小部分能够被下一营养级的生物利用。流到第五营养级时，余下的能量很少，甚至不足以养活一
个种群，因此食物链上一般不超过五个营养级。
10.能量在流动过程中逐级递减，与能量守恒定律矛盾吗?为什么?P56
答案 不矛盾。能量在流动过程中逐级递减,指的是流入各个营养级的能量。能量守恒定律可以用
于衡量流入某个生态系统的总能量，总能量=储存在生态系统（生物体的有机物）中的能量+被各个
营养级的生物利用、散发至非生物环境中的能量。因此，虽然能量在流动过程中逐级递减，但总能
量依然遵循能量守恒定律。
11.人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系
统造成什么影响?P57
答案 人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类
所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来
更大的压力。
12.生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢?P58
答案 一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例
如，在海洋生态系统中，由于生产者（浮游植物）的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，
所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮
游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。
13.想一想，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异?哪些环节构成了一个完整的
信息传递过程?P69
提示 差异主要有以下方面。
(1)物质循环和能量流动借助于食物链进行;信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也
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可在不同物种间传递,还可以在非生物环境与生物体之间传递。
(2)能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利
用。
提示 完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项，信息传递都不能完
成。
14.在个体水平稳态的维持上，有没有类似生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性的情况?P75
提示 人体在遇到病原体入侵时，免疫系统会抵抗病原体的入侵，这与生态系统的抵抗力稳定性相
似;人体也有恢复稳态的机制和趋势，在大病初愈时，有些功能需要恢复到正常水平，这与恢复力
稳定性相似。
15.想一想，研究不同生态系统在抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面存在的差别，对自然生态系
统的利用和保护有什么意义?P76
提示 在利用自然生态系统时，要根据不同类型生态系统抵抗力稳定性的差异，合理控制对生态系
统的干扰强度，干扰不能超过生态系统抵抗力稳定性的范围;在保护自然生态系统时，要根据不同
类型生态系统恢复力稳定性的差异，合理确定保护对策，如采取封育措施，补充相应的物质、能量，
修补生态系统的结构,增强生态系统的恢复力。
16.为什么食用牛肉会比食用蔬菜产生的生态足迹要大?P83
提示 从生态系统能量流动的规律，以及养牛和种植蔬菜在排放温室气体方面的差异来思考作答。
17.为什么说“绿水青山就是金山银山”?
提示 “绿水青山就是金山银山”是我国政府倡导生态文明建设的基本原则和重要理念。它蕴藏着
深邃的辩证思维、鲜明的价值取向和巨大的真理力量。从字面意思来说，“绿水青山”意指和谐的
生态和优美的环境，而“金山银山”则意指不可匹敌的丰富的经济价值。将二者等同看待，揭示了
生态系统具有生态价值和经济价值的双重属性，反映了人与自然之间物质变换的客观规律，为生态
文明建设提供了价值标准和行动准则。一方面，生态环境本身所提供的生态服务是支撑和维护生命
系统的前提和基础，所以必须保护好，当经济发展和生态环境保护产生冲突时，绝不能以牺牲生态
环境为代价换取经济的一时发展。另一方面，生态环境资源在一定条件下可以转化为经济价值，只
要找准环境保护与经济发展的结合点，因地制宜地发展生态产业，利用优良的生态环境提供高品质
的生态服务，运用生态技术将丰富的生态资源转化为高附加值的生态产品，生态优势就会变成现实
的经济优势。随着生态环境质量的不断改善，生态系统的生态承载力和资源贡献率稳步提升，生态
效益和经济效益会在更高水平上实现协调统一，所以“保护生态环境就是保护生产力，改善生态环
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境就是发展生产力”。
此外，“绿水青山就是金山银山”阐释了生态系统的内在结构和演变原理，要求人们必须按生态规
律和经济规律办事，全面树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态伦理，从方法论角度确立起了
生态文明建设的基本法则。要求按照人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一的原则，统筹
人口分布、经济布局、国土利用、生态环境保护﹔科学布局生产空间、生活空间、生态空间，给自
然留下更多修复空间，给农业留下更多良田，给子孙后代留下天蓝、地绿、水净的美好家园;系统
构建科学合理的城镇化发展格局、农业发展格局、生态安全格局。在生态环境建设方面，特别强调
“山水林田湖草是一个生命共同体”，必须按照生态系统的整体性、系统性及其内在规律，统筹考
虑自然生态的各要素，进行整体保护、系统修复、综合治理，不断增强生态系统的循环能力，维护
生态平衡。以正确处理人与自然关系为核心，改善环境质量，提高资源利用效率，坚持节约优先、
保护优先、自然恢复为主的基本方针，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式
和生活方式，推动人与自然和谐发展。树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，才能为人民
创造良好的生产、生活环境，为全球生态安全作出贡献，推动人与自然和谐发展。
18.（批判性思维）有些威胁生物多样性的生产建设活动，不一定都是人类主观上要对野生物种赶
尽杀绝。例如，修建高速公路、铁路造成某些野生物种栖息地的碎片化。这给你什么启示?P93
提示 要特别警惕人类无意中铸大错。在进行生产建设活动前，要预先进行环境影响评估,并统筹
考虑社会、经济、人民生活等多方面的因素，作出最合理的决策。可在学习完第3 节生态工程之后
进一步思考这个问题。
19.有人说，过度从土地索取导致土地退化，是有些古文明中断的一个重要原因。我国几千年的农
业发展没有出现这一问题，这是中华文明数千年延续不断的条件之一。你认同这一观点吗?请查找
资料,对这一观点作出评析。P100
提示 历史上美索不达米亚、小亚细亚等地居民毁林造田，使那里成为不毛之地。而中华文明在
“天人合一”“道法自然”等生态智慧和“仁民爱物”“民胞物与”等生态伦理的指导下，生生不
息、源远流长。
20.从协调原理出发，想一想，在我国西北地区进行防护林建设，应选择哪些树种?如果在该地区发
展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题?P101
提示 我国西部地区缺雨干旱，土壤较为贫瘠，应该选择适合当地自然环境条件的树种，如沙棘、
山杏、刺槐、小叶锦鸡儿等。在西北地区发展畜牧养殖业，应该注意牲畜数量不能超过草地的承载
力。
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1.(选择性必修2 P4 思考·讨论)年龄结构为稳定型的种群，种群数量在近期不一定能保持稳定，原因
是出生率和死亡率不完全取决于年龄结构，还受食物、天敌、气候等多种因素影响，且种群数量还受
迁入率和迁出率的影响。
2．(选择性必修2 P5探究·实践)用样方法调查草地中某种植物的种群密度时宜选择双子叶草本植物，
不宜选择单子叶草本植物为调查对象。因为单子叶草本植物常常是丛生或蔓生的，从地上部分难以辨别
是一株还是多株。
3．(选择性必修2 P5 探究·实践)样方法中强调随机取样的目的是确保所选择的样方具有代表性，不受
主观因素的影响，使通过样方统计的结果(估算值)能更接近真实的情况。
4．(选择性必修2 P11 探究·实践)在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，酵母菌种群数量的
变化在时间上形成自身对照，因此无须设置对照组，但要获得准确的实验数据，必须重复实验，求平
均值。
5．(选择性必修2 P12 拓展应用1)种群的“J”形增长曲线的形成条件：食物和空间条件充裕、气候适
宜、没有天敌和其他竞争物种。种群的“S”形增长曲线的成因：资源和空间条件有限，随种群密度增
大，种内竞争加剧，从而使种群的出生率降低，死亡率升高，直至平衡。
6．(选择性必修2 P16 小字部分)一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的
密度是相关的，称为密度制约因素，而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的
作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素。
7．(选择性必修2 P28 与社会的联系)四大家鱼的混养就是利用了它们在池塘中占据着不同的生态位。
8．(选择性必修2 P29 拓展应用1)“螟蛉有子，蜾蠃负之”，这两种生物之间是捕食关系。蝉与树之间
是寄生关系；蚕与桑树之间是捕食关系。
9．(选择性必修2 P32 科学·技术·社会)立体农业是充分利用群落的空间结构和季节性，进行立体种
植、立体养殖或立体复合种养的生产模式。
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10．(选择性必修2 P40 思考·讨论1)光裸的岩地上首先定居的生物不是苔藓和草本植物，而是地衣。
原因是苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。
11．(选择性必修2 P40 思考·讨论3)在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是优势取代，而不
是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都
是存在的。
12．(选择性必修2 P41 思考·讨论2)初生演替和次生演替的共同点：都是从结构简单的群落发展为结
构复杂的群落，群落中物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用。
13．(选择性必修2 P56 思考·讨论3)流入某一营养级的能量，主要有以下去向(不考虑流入下一个营
养级)：部分通过该营养级的呼吸作用散失了；部分作为排遗物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养
级，而被分解者所利用。所以，流入某一营养级的能量，不可能百分之百地流到下一个营养级。
14．(选择性必修2 P60 拓展应用2)溶解在水中的方糖不能变回原来的形状，原因是在一个封闭的系统
中，物质总是由有序朝着无序的方向发展。
15．(选择性必修2 P63 与社会的联系)减弱温室效应的措施：一方面采取积极措施减少二氧化碳排放，
另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率，这在吸收和固定二氧化碳方面发挥了重要作用。
16．(选择性必修2 P67 拓展应用1)生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统，
不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，因为物质可以在生物圈内循环利用，
而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。
17．(选择性必修2 P67 拓展应用2)氮元素在生物群落与非生物环境间能 (填“能”或“不能”)循环利
用。需不断向农田中施加氮肥的原因：农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能全
部归还土壤，所以需要施加氮肥，这与物质循环并不矛盾。
18．(选择性必修2 P83 旁栏思考)食用牛肉比食用蔬菜产生的生态足迹要大的原因是牛处于第二营养级，
蔬菜处于第一营养级，而能量流动是逐级递减的，所以食用牛肉消耗的资源多；养牛与种植蔬菜相比，
前者释放的CO2 多，所需要的林地面积和水域面积也就越大。
19．(选择性必修2 P103概念检测)园林既能改善生态环境，又能提高社会和经济效益，体现了生态工
程的整体原理。
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