幻灯片 1(含必修三第四、五、六章·教师备选资源)
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幻灯片 2一、种群和群落
种群特征是个体所不具有的，个体只能具有性别、年龄、出生、死亡等特征。出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素；年龄组成是预测种群密度未来变化趋势的重要依据。
1．种群增长曲线及应用
(1)“J”型曲线反映的种群增长速率是一直增长的，而“S”型曲线所反映的种群增长速率是先增加后减小的。不能认为“S”型曲线的开始部分是“J”型曲线。
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(2)“J”型曲线和“S”型曲线中阴影部分表示由于环境阻力所减少的生物个体数。环境阻力是指在种群生长的环境中存在着的限制种群增长的因素。这些因素可能是有限的食物、废物的积累、环境条件的变化或是生物之间的相互作用(种内或种间)。
(3)种群增长的两种曲线的纵坐标起点均不为0，当处在以下条件如实验室提供的理想条件、一个种群迁入到一个新的适宜环境中的一定时期时，才会出现“J”型增长曲线。若一个种群增长曲线为“S”型，在种群数量小于K/2时，种群增长速率逐渐增加；当种群数量大于K/2时，种群增长速率逐渐减小，到达K值时其种群增长速率为0，此时种群数量可能在K值左右保持相对稳定。
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(4)种群增长曲线的生产生活应用
①有害动物的防治实例：对家鼠等有害动物的控制，应通过清扫卫生降低其环境容纳量(K值)。
②濒危动物种群的拯救和恢复实例：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫的根本措施。
③生产应用：生产上的捕获期就确定在种群数量为K/2时最好，但杀虫效果最好的时期在潜伏期，即K/2以前时个体数量少，增长速率很慢的时期。
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幻灯片 52．种群特征
对种群的不同特征对种群密度的影响理解不到位，对性别比例和年龄组成对种群数量变化的影响区分不开，对年龄组成的类型划分把握不到位。
(1)正确理解种群的数量与种群特征的关系：
①种群密度是种群的最基本特征，种群密度越大，则种群数量越多。
②出生率和迁入率的大小与种群密度的大小呈正相关。
③性别比例影响出生率，年龄组成则会影响出生率和死亡率。
(2)应把握年龄组成是按照“暂不具备正常繁殖能力的幼年”“已经具备正常繁殖能力的成年”和“已经丧失繁殖能力的老年”三个年龄段的比例划分的。
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3．对种间关系理解不到位，无法正确判断种间关系
(1)无论空间，还是资源，任一个方面有共性就有竞争。
(2)对不同种生物而言，可能存在着多种关系，如人与猪之间既有竞争关系，也有捕食关系；人与大肠杆菌之间既有共生关系(正常时)，也有寄生关系(大肠杆菌引起疾病时)。
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如图所示为某种群的数量变化曲线，下列说法正确的是( )
A．a、b、c三点中b点时刻种群增长速率最大，种内斗争也最强烈
B．c点种群增长速率明显减小只是由种内斗争引起的
C．处理好这种生物与环境的协调与平衡，需要考虑K值的大小
D．当这种生物与环境达到协调与平衡后，K值将固定不变
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解析：考查种群数量的增长曲线。曲线中a、b、c三点中b点时刻种群增长速率最大，但种内斗争最强烈的是c点。c点种群增长速率明显减小是由食物、空间、生存条件、天敌等多方面引起的。当这种生物与环境达到协调平衡后，K值将保持相对稳定，而不是固定不变。
答案：C
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幻灯片 9二、生态系统
1．生态系统的结构
(1)并不是所有的动物都是消费者，如腐生动物蚯蚓、蜣螂等属于分解者。
(2)并不是所有的微生物都是分解者，如硝化细菌属于生产者，腐生细菌和霉菌属于分解者，寄生细菌属于消费者。
(3)并不是所有的绿色植物都属于生产者，如寄生植物菟丝子属于消费者。
(4)消费者不是生态系统的必备成分，但消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对植物的传粉、受精和种子的传播具有重要作用。
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(5)在生态系统中，因某种原因使生物减少导致其他生物变动的题目不容易分析，同学们分析题目过程中若遵循如下规律，则不易出错。
①原则：“食物网，食物链，生物变动好判断，首先你要有主见，环节少的先看见”，即：食物网中，当某种生物因某种原因而大量减少时，对另一种生物的影响，沿不同的线路分析结果不同时，应以中间环节少的为分析依据。
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幻灯片 11②具体情况：“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。即：若处于第一营养级的生物减少，其他生物都将减少。这是因为第一营养级是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源，第一营养级生物的减少必会引起连锁反应，使其他生物数量减少，如图中的绿色植物被破坏，其他生物的变动情况，可分类讨论。
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2．生态系统的功能
未掌握生态系统中各营养级能量流动的几个方面，混淆能量的传递效率与能量利用效率。
(1)生态系统中的能量流动不仅发生在食物链和食物网中。能量流动是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的全过程，除各营养级生物的能量散失外，还包括生产者对能量的固定、分解者对能量的转化等。
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(2)能量的单向流动是指在食物链中，能量由较低营养级向较高营养级传递。
(3)对每个营养级的能量去向不清。最高营养级的能量流向包括自身呼吸消耗、传递给分解者和暂时未利用，其他营养级生物的能量比最高营养级的生物多一个方面——传向下一营养级。
(4)生态农业提高的是能量的利用效率，而不是能量的传递效率。
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2．下列有关生态系统功能的叙述，不正确的是( )
A．生态系统中流动的能量只能来自生产者固定的太阳能
B．生态系统的信息传递是生态系统实现反馈调节的前提
C．生态系统中能量流动是物质循环的动力
D．生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中
解析：生态系统中流动的能量可以是来自生产者固定的太阳能，也可以来自细菌的化能合成作用。
答案：A
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幻灯片 15一、种群和群落
1．种群密度的取样调查
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幻灯片 182.对“S”型曲线及其种群增长速率曲线对应关系分析
(1)种群数量变化曲线与种群增长速率曲线的不同
说明：图甲为种群数量的增长曲线，图乙为种群增长速率曲线。两图中t1时种群数量为K/2，t0～t2时种群增长为“S”型曲线。在t1时种群增长速率最大；在t2时种群数量最多，但种群增长速率为零，而且出生率等于死亡率，因此种群增长率也为零。
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幻灯片 19(2)“增长率”是否就是曲线的斜率
种群数量的两种增长曲线(如下图)：“J”型增长曲线(图A)和“S”型增长曲线(图B)。
其实，在种群数量增长曲线中，增长率并不等于曲线的斜率，只有增长速率才等于曲线的斜率。“J”型增长曲线的增长率不变，但其增长速率(等于曲线的斜率)却逐渐增大。“S”型增长曲线的种群增长率一直下降，其增长速率(等于曲线斜率)是先增后减。
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(3)“S”型增长曲线的开始部分是不是“J”型增长曲线
答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解：
①“S”型增长曲线的种群增长率是一直下降的，而“J”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。
②“J”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；而“S”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力。
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幻灯片 211.请根据下图所示“种群生长”的坐标曲线，回答下列有关问题：
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物，为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷，一段时间后，马缨丹大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，图中曲线________符合马缨丹疯狂蔓延趋势。
(2)根据生态学原理，世界人口增长应该表现为图中曲线________，若出现________段则表明人口出现了负增长。
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(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群进化速度较快的是________________________________________________________________________，其进化过程中基因频率________(一定、不一定)会发生改变。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣，若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线，当种群数量达到________点后，增长速率为0。
(5)依据自然界“种群增长”的特点，人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时，应把握在________点后进行，原因是____________________ ________________________________________________________________________。
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解析：(1)马缨丹引种到夏威夷后大量繁殖，对夏威夷的畜牧业造成严重威胁，说明是“J”型增长，图中曲线Ⅰ符合马缨丹的疯狂蔓延趋势。(2)根据生态学原理，世界人口增长应该表现为“S”型增长，图中曲线Ⅱ符合，若出现曲线下降趋势，如cd段，则表明人口出现了负增长。(3)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ代表的种群进化速度较快的是曲线Ⅱ，生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此进化过程中基因频率一定会发生改变。(4)当种群数量达到f点后，增长速率为0。(5)由于e点时种群数量的增长速率最大，所以狩猎或海洋捕捞作业时，应在e点后进行。
答案：(1)Ⅰ (2)Ⅱ cd (3)曲线Ⅱ 一定 (4)f (5)e e点时种群数量的增长速率最大
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二、环境保护
环境问题产生的根本原因是人类活动超过了环境的承受能力。环境污染从生物圈功能上分析是物质循环的回路在一定程度上被阻断。
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2．2010年11月在坎昆举行的全球气候大会的重要议题之一是确立各国“X气体”减排目标。如果坎昆会议制定的所有目标均顺利达成，则全球“X气体”排放量可下降60%，平均气温也将下降2 ℃。请据此资料回答：
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(1)资料中所说的“X气体”主要是指________，各国气体排放均会对全球气候造成影响，说明生态系统的物质循环具有________的特点。
(2)图1为生态系统该气体的生成和构成该气体的某种元素的循环过程，其中甲、乙、丙、丁构成该系统的生物群落，箭头表示物质循环方向，则乙是________，过程⑤表示________作用；若过程③和④的成分越复杂，则该生态系统的________稳定性越强。
(3)设过程③④代表的生物之间有如图2所示的食物关系，若E种群的能量为5.8×109 kJ，B种群的能量为1.3×108 kJ，D种群的能量为1.5×108 kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量是________kJ；此过程体现了生态系统的能量流动具有________的特点。
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幻灯片 27(4)请再列举两项影响人类发展的全球性的环境问题：
________________________________________________________________________。
解析：(1)坎昆峰会的主要目的是减少CO2的排放量，则X气体主要指的是CO2，各国的气体排放均会对全球造成影响，说明生态系统物质循环具有全球性的特点。(2)分析图1可知，乙是生产者、丙是初级消费者、丁是次级消费者、甲是分解者。过程⑤表示分解者的分解作用，过程③和④的复杂程度代表营养结构的复杂程度，而营养结构越复杂，则生态系统的抵抗力稳定性越强，但恢复力稳定性就越弱。(3)生产者的能量＝B和D种群的能量×10＋A种群的能量×100，所以A种群的能量＝[5.8×109 kJ－(1.3×108 kJ＋1.5×108 kJ)×10]/100＝3.0×107 kJ。可见能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
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答案：(1)CO2 全球性 (2)生产者 分解者的分解 抵抗力 (3)3.0×107 单向流动、逐级递减 (4)酸雨、臭氧层破坏、土壤荒漠化、水资源短缺、海洋污染、生物多样性锐减等(任意两项即可)
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[生物与环境知识的难点速通]
一、解读能量流动图示，“最值”计算传递效率
能量流动是生态系统的功能之一，一直占据着高考命题的主阵地。生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。输入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网进行，通过呼吸作用以热能形式散失。输入各营养级的能量去向分析和各营养级间能量传递效率的计算常常是困惑考生的疑难点。通过剖析能量流动过程和某营养级的能量具体流向图解，解惑释疑；运用虚构的食物链，借用“最值”掌控能量传递效率的计算规律。
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(一)解读能量流动过程图
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1．解读：(1)大方框代表一个生态系统；(2)大粗箭头表示流经该生态系统的总能量，即该生态系统中全部生产者所固定的太阳能总量；(3)能量流动的方向(以箭头表示)为单向流动；(4)箭头由粗到细表示流入下一营养级的能量逐级递减；(5)方块面积越来越小表示随营养级别的增加，贮存在生物体内的能量越来越少；(6)分解者体内的能量及呼吸产生的能量以热能的形式散失到系统外，成为不能再利用的能量。
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幻灯片 322．疑难点拨
(1)生态系统的能量流动从生产者固定的太阳能开始。流经生态系统的总能量是生产者通过光合作用所固定的全部太阳能。输入生态系统的总能量若等于各营养级和分解者散失的热量之和，生态系统处于稳定阶段。
(2)生态系统能量流动的渠道：食物链和食物网。
(3)能量转化：太阳能→有机物中的化学能→热能，热能散失了，不能被群落中的生物重复利用，故能量流动无法循环。
(4)流动形式：有机物中的化学能。
(5)散失途径：呼吸作用，包括各个营养级自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。
(6)能量散失的形式：主要是热能。
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3．流经某营养级的能量分流过程分析
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幻灯片 34(1)解读：①能量来源分析
生产者的能量来自太阳能；各级消费者的能量一般来自上一营养级。
②能量去路分析
a．每个营养级生物呼吸作用的能量一部分用于生命活动，另一部分以热能形式散失。
b．每个营养级生物的一部分能量流到下一营养级中(最高营养级除外)。
c．每个营养级生物的遗体、粪便、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来。
d．未利用的能量包括生物每年的积累量，也包括动植物的遗体、残骸以化学燃料的形式被储存起来的能量(最终被分解者利用，因此，也可归为③)。
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幻灯片 35(2)疑难点拨
①一个营养级所同化的能量＝呼吸消耗的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未利用的能量。
②粪便中能量的分析
消费者同化的能量＝摄入量－粪便中有机物的能量，即摄入的食物只有部分被同化。消费者粪便中含有的能量不能计入排便生物所同化的能量中，它实际与上一营养级的遗体、残骸一样，属于未被下一营养级利用的能量。例如，蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量，而是获得了植物的能量。
③摄取的能量、储存的能量、同化的能量三者之间的大小关系
摄取的能量包含同化的能量和粪便中的能量，储存的能量为同化的能量减去呼吸消耗的能量。所以，三者的大小关系是：摄取的能量＞同化的能量＞储存的能量。
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(二)上、下营养级能量传递效率的计算
能量传递效率＝ ×100%＝10%～20%。
1．常出现的误区
能量传递效率＝ ×100%。
能量传递效率＝ ×100%。
注意：某营养级摄取的能量＞该营养级同化的能量＞该营养级储存的能量。
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2．计算能量传递效率的技法
首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：
已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。
已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。
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幻灯片 38(2)如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级多种生物中获得能量，且各途径所获得的能量不等，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
(3)在食物网中分析，如在A→B→C→D中确定生物量变化的“多”或“少”时，还应遵循以下原则：
①食物链越短，最高营养级获得的能量越多；
②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量为M，计算至少需要A营养级的能量时，应取最短的食物链A→D，并以最高传递效率(20%)进行传递，即M÷20%；计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以最低传递效率(10%)进行传递，即M÷(10%)3。
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二、利用生物方法防治害虫，减少环境污染
随着世界性的粮食短缺、资源匮乏、环境污染、人口膨胀等问题的日益尖锐，害虫的防治已成为保障人类可持续发展的一个重要课题。解读防治害虫的常见方法，也是本专题知识拓展的一个方面，下列仅举几例加以阐释。
1．天敌防治法
(1)天敌防治法是目前广泛使用的生物防治方法之一，如在松树林中放养灰喜鹊来防治松毛虫，在蝗灾区饲养鸡、鸭来控制蝗虫的数量等。
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(2)优点：能将害虫数量控制在较低的水平，效果好，控效持久，防治成本低廉，且有的还因天敌而获得良好的经济效益，对环境无污染。
(3)缺点：天敌的数量不确定。
2．寄生虫防治法
(1)寄生虫防治法是目前广泛使用的生物防治方法之一，如施放白僵病病原体防治松毛虫等。
(2)优点：效果好，控效持久，防治成本低廉，对环境无污染。
(3)缺点：不同的害虫须确定相应的寄生虫，专一性强。
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3．激素防治法
(1)激素防治法是目前广泛使用的生物防治方法之一。可使用的激素有蜕皮激素，性外激素等。如对菜青虫用蜕皮激素(或类似物)处理，促使其加速变成成虫，缩短其危害作物的幼虫期，以达到防治害虫的目的。
(2)优点：见效快，效果明显，无污染。
(3)缺点：蜕皮激素(或类似物)只是促使幼虫变成成虫，并未杀死害虫，故治标不治本；性外激素(或类似物)只能干扰当代雌雄个体交配，降低出生率，减少下一代虫害的发生。
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4．黑光灯防治法
(1)黑光灯防治法在农业生产上被广泛应用。利用昆虫的趋光性对害虫进行防治。
(2)优点：成本低，无污染，易操作。
(3)缺点：主要对鳞翅目害虫的成虫有防治作用。
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5．运用基因工程，培育抗虫植物
(1)此法正逐步被大面积推广应用，如将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花中培育出抗虫棉。
(2)优点：防治效果好，不反弹，无污染，所培养的抗虫性状短时间内就能稳定下来。
(3)缺点：首先是环境安全问题，如转基因生物是否会影响到生物的多样性，是否会改变与之相关的物种；其次是抗虫食物安全性的问题，如是否会对食用者造成伤害，是否会造成肠道微生物的菌群失调等尚不清楚。
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幻灯片 44三、设计并制作生态缸，观察其稳定性
1．实验原理、步骤及结论
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幻灯片 452．小生态缸的设计要求及分析
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3.生态缸稳定性观察与分析
(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。
(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
(3)如果生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。
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幻灯片 48本小节结束
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