【學(xué)習(xí)內(nèi)容】　

高三生物總復(fù)習(xí)提綱(二十一)生物與環(huán)境（二）
生態(tài)系統(tǒng)

　　㈠生態(tài)系統(tǒng)的概念要素：
　　⒈一定空間和時(shí)間內(nèi)（區(qū)域特征）
　?、采锶郝渑c非生物環(huán)境之間（組成成分）
　?、惩ㄟ^(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)相互作用的自然系統(tǒng)（功能特征）
　?、瓷鷳B(tài)系統(tǒng)是生物圈的結(jié)構(gòu)和功能單位
　　　地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈

　　㈡生態(tài)系統(tǒng)的類型、主要特征及其作用

　　補(bǔ)充資料：生態(tài)農(nóng)業(yè)
　　① 生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念
　　生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來(lái)的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)體系。它的主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)、合理種養(yǎng)、資源高效利用，內(nèi)部良性循環(huán)，穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

　?、?生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)　　
　　食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的主渠道，既是能量轉(zhuǎn)換鏈，又是物質(zhì)傳遞鏈，也是價(jià)值增值鏈。合理設(shè)計(jì)食物鏈，實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用和物質(zhì)的循環(huán)再生，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少環(huán)境污染。使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“原料—產(chǎn)品—廢料”變成 “原料—產(chǎn)品—廢料—產(chǎn)品”

　　③ 生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)例

　　㈢ 生態(tài)系統(tǒng)的組成
　　

　?、乒δ茴惾旱脑谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的地位

　?、巧鷳B(tài)組分的關(guān)系

　　㈣生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)
　?、睜I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指功能類群間以營(yíng)養(yǎng)為紐帶的結(jié)構(gòu)聯(lián)系
　?、彩澄镦満褪澄锞W(wǎng)是營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的存在形式，是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道
　?、碃I(yíng)養(yǎng)級(jí)是指食物鏈（網(wǎng)）的每個(gè)營(yíng)養(yǎng)層次（即環(huán)節(jié)）
　　　⑴同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)別的生物利用共同資源
　　?、粕a(chǎn)者處于第Ⅰ營(yíng)養(yǎng)級(jí)，植食動(dòng)物為第Ⅱ營(yíng)養(yǎng)級(jí)，小型肉食動(dòng)物為第Ⅲ營(yíng)養(yǎng)級(jí)
　　?、谴笮腿馐硠?dòng)物占有多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)
　　?、葼I(yíng)養(yǎng)級(jí)是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)分析的基礎(chǔ)
　　　
　　㈤生態(tài)系統(tǒng)的功能
　?、鄙鷳B(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)功能系統(tǒng)
　　?、派鷳B(tài)系統(tǒng)處于不斷發(fā)展和變化之中
　　?、仆ㄟ^(guò)功能類群之間的營(yíng)養(yǎng)聯(lián)系實(shí)現(xiàn)“自我維持”
　　?、蔷哂心芰苛鲃?dòng)、物質(zhì)循環(huán)等基本功能

　?、材芰苛鲃?dòng)——系統(tǒng)內(nèi)能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程
　　?、胚^(guò)程
　　　　起點(diǎn)：始于生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能　 （輸入能量）
　　　　渠道：沿食物鏈和食物網(wǎng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)依次傳遞（傳遞能量）
　　　　終點(diǎn)：最終以呼吸熱的形式散失　 （輸出能量）

　　?、铺攸c(diǎn)
　　　　傳遞方向：單向流動(dòng)（既不能循環(huán)流動(dòng)，也不能逆向流動(dòng)）
　　　　傳遞效率：逐級(jí)遞減，傳遞效率為10%～20%　　　　　　
　　　　　　
　　?、?能量金字塔　 以各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能值繪制，形象地表示能流特點(diǎn)

　　?、饶芰苛鲃?dòng)分析的意義：使能量流向有益于人類的生產(chǎn)和生活

　?、澄镔|(zhì)循環(huán)—系統(tǒng)內(nèi)生命元素的運(yùn)動(dòng)形式
　　?、盼镔|(zhì)循環(huán)是指群落與環(huán)境之間生命基本元素的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，

　　?、茖?shí)例
　　　?、偬佳h(huán)

　　　　　碳素循環(huán)特點(diǎn)　
　　　　　　　帶有全球性質(zhì)
　　　 　　　 碳素交換形式——　 氣態(tài)型（主要以CO₂形式循環(huán)）
　　　 　　　 進(jìn)入群落途徑——　 光合作用同化CO₂
　　　 　　　 返回?zé)o機(jī)環(huán)境——　 細(xì)胞呼吸、微生物分解、化石燃料利用
　　　　 　　 自然情況下，碳循環(huán)維持動(dòng)態(tài)平衡
　　　?、诘h(huán)（復(fù)習(xí)）
　　　?、哿蜓h(huán)

　　⑶物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系
　?、偾老嗤菏澄镦満褪澄锞W(wǎng)內(nèi)，能量流動(dòng)伴隨物質(zhì)循環(huán)。
　?、诜较虿煌荷锶Φ奈镔|(zhì)呈往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)；能量呈單向流動(dòng)。

　　㈥生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　?、鄙鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)涵
　 　 成熟階段的生態(tài)系統(tǒng)能夠保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力
　　?、?成熟階段的生態(tài)系統(tǒng)所具有的特性
　　　⑵ 有一定物種組成和數(shù)量比例及典型食物鏈、食物網(wǎng)關(guān)系聯(lián)系　　
　　　⑶ 能量輸入與輸出、物質(zhì)積累與消耗大體相等　
　　?、?結(jié)構(gòu)與功能呈現(xiàn)呈周期性波動(dòng)起伏的動(dòng)態(tài)平衡
　　?、?包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性

　?、驳挚沽Ψ€(wěn)定性
　　　⑴ 概念——生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力
　 　 ⑵ 原因——生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的調(diào)節(jié)能力
　 　 ⑶生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力遵循多樣性導(dǎo)致穩(wěn)定性規(guī)律

　 　 ⑷外界干擾超過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的限度，將導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性受到破壞

　　3．恢復(fù)力穩(wěn)定性
　　　?、?概念——生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)原狀的能力
　　　?、?原因　　　
　　　　　 ① 無(wú)機(jī)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性
　　　　　 ② 過(guò)度繁殖能力和頑強(qiáng)生命力
　　　　　 ③ 規(guī)律：生物世代短、群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、恢復(fù)力強(qiáng)

　　4．抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系
　　請(qǐng)用曲線表示抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系

　　5．維護(hù)和提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的措施

人與生物圈

　　（一）生物圈的穩(wěn)態(tài)
　　1．生物圈的概念
　?、?地球上由各種生物和它們的生活環(huán)境所組成的環(huán)繞地球表面的圈層,即地球上的全部生物和它們的無(wú)機(jī)環(huán)境的總和。
　?、?包括大氣圈的下部、水圈的全部和巖石圈的上部（主要是土壤圈）
　?、?是地球上最大的多層次的生態(tài)系統(tǒng)
　　⑷ 生物圈的形成是地球的理化環(huán)境與生物長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果,是地球上生物與環(huán)境共同進(jìn)化的產(chǎn)物,是生物與環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體

　　2．生物圈穩(wěn)態(tài)的自我維持
　　生物圈的結(jié)構(gòu)和功能能夠長(zhǎng)時(shí)間地保持相對(duì)穩(wěn)定
　?、?源源不斷地太陽(yáng)能是生物圈維持和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力。
　?、?大氣圈、水圈和巖石圈為生物的生存提供了必須的物質(zhì)。通過(guò)三大功能類群的功能活動(dòng)，接通了由無(wú)機(jī)物到有機(jī)物、經(jīng)過(guò)各種生物的多級(jí)利用，再分解為無(wú)機(jī)物重新循環(huán)的完整回路。生物圈是一個(gè)在物質(zhì)上自給自足的生態(tài)系統(tǒng)
　?、?生物圈具有多層次的自我調(diào)節(jié)能力。
　?、热祟惢顒?dòng)對(duì)生物圈的穩(wěn)態(tài)造成威脅

　　3．全球性環(huán)境問(wèn)題
　?、?溫室效應(yīng)與氣候變暖：原因、危害、預(yù)防措施
　?、?酸雨:原因、危害、防治
　?、?有毒物質(zhì)的污染：有毒物質(zhì)的種類、重金屬污染實(shí)例、有毒物質(zhì)通過(guò)食物鏈的積累和富集作用
　?、?赤潮和水華：概念、根本原因、危害、防治
　?、?臭氧層的破壞： 原因、 危害
　?、?森林和草原的破壞導(dǎo)致水土流失、堿化或沙漠化
　?、?某些野生動(dòng)物和植物資源瀕臨絕滅的危機(jī)

　　4．生物圈的保護(hù)和人類的可持續(xù)性發(fā)展
　?、?生物圈的穩(wěn)態(tài)是人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),地球和生物圈的危機(jī)就是人類的危機(jī)。
　?、?人類要改變自己的生產(chǎn)和生活方式,維持生物圈的穩(wěn)態(tài)。
　　　 能源利用、物質(zhì)生產(chǎn)、 野生資源保護(hù)

　　（二）生物多樣性及其保護(hù)（教材）
　　 1．生物多樣性的含義
　　 2．生物多樣性的價(jià)值
　　 3．我國(guó)生物多樣性特點(diǎn)
　　 4．我國(guó)生物多樣性面臨威脅及原因
　　 5．生物多樣性的保護(hù)

　　補(bǔ)充資料
　　一、生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要模式
　　物質(zhì)能量的多層分級(jí)利用系統(tǒng)　 秸桿還田本是保持土壤有機(jī)質(zhì)的有效措施，但秸桿未經(jīng)處理直接返回土壤，需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵分解，方能發(fā)揮肥效?，F(xiàn)在則利用糖化過(guò)程先把秸桿變成家畜喜食的飼料，而后，以家畜排泄物及秸桿殘?jiān)囵B(yǎng)食用菌，生產(chǎn)食用菌的殘余物又用于繁殖蚯蚓，最后才把利用后剩下的殘物返回農(nóng)田，效果就會(huì)更好。雖然最終還田的秸桿肥效降低，但增加了食用菌、蚯蚓，特別是畜產(chǎn)品等的產(chǎn)量，明顯增加了經(jīng)濟(jì)效益。分級(jí)利用并非級(jí)數(shù)越多越好，能量畢竟有限，要符合生態(tài)規(guī)律辦事

　　危害：最大禍害在于秸桿中的有機(jī)物質(zhì)和氮素養(yǎng)分在焚燒過(guò)程中幾乎喪失殆盡，只留下一些磷素和鉀素，而磷素多呈不溶解狀態(tài)，難被作物吸收；秸桿不完全燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物、二氧化硫、碳?xì)浠衔锛盁焿m漂浮在空氣中。其中的氮氧化物和碳?xì)浠衔镌诠庀掠挚赡墚a(chǎn)生二次光化學(xué)污染物，再次污染環(huán)境空氣；焚燒過(guò)程破壞了土壤淺層的微生物系統(tǒng)，對(duì)正常的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和腐敗過(guò)程產(chǎn)生了一定的障礙。

　　秸桿的綜合利用：① 機(jī)械粉碎還田沃土。我國(guó)每年有各種作物秸桿5億多噸，所含氮、磷、鉀相當(dāng)于目前全國(guó)花費(fèi)使用總量的1/4。如果每畝耕地還田秸桿300-500kg，可增產(chǎn)糧食25kg以上?，F(xiàn)大力提倡季節(jié)粉碎翻壓，堆漚腐熟等方式，可真正利用好秸桿有機(jī)肥②氨化過(guò)腹還田，促進(jìn)秸桿養(yǎng)畜：利用青儲(chǔ)氨化秸桿做飼料，可以節(jié)約大量的糧食。據(jù)有關(guān)專家介紹，每5.6kg秸桿相當(dāng)于1kg玉米。③栽培食用菌，變廢為寶④提取化工原料。如有的地方用玉米秸桿來(lái)提取草酸 ⑤秸桿發(fā)酵生產(chǎn)煤氣。

　　秸桿焚燒的危害及綜合利用

　　沼氣發(fā)酵：沼氣發(fā)酵按生物化學(xué)本質(zhì)來(lái)說(shuō)，就是微生物在厭氧的條件下將有機(jī)物發(fā)酵成沼氣的過(guò)程，該技術(shù)既可以解決污染問(wèn)題，又可以開(kāi)發(fā)新的經(jīng)濟(jì)能源，是良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的關(guān)鍵步驟。以下簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置能說(shuō)明沼氣發(fā)酵的原理

　　1．廣口瓶A中放入100g豬糞（為微生物發(fā)酵提供N、P等礦質(zhì)元素）、25g粉碎的植物秸稈（為微生物發(fā)酵提供有機(jī)物，主要是碳源）、60g池底污泥（其中含有各種微生物，尤其含有厭氧的產(chǎn)甲烷細(xì)菌）再加入350mL水，并混合均勻。
　　2．廣口瓶B中裝滿水。
　　3．廣口瓶C中裝入少量的清水，以封住導(dǎo)水玻璃管管口即可。
　　4．按圖裝配好后，注意橡皮塞、玻璃管、橡皮管的各個(gè)接口不要漏氣，必要時(shí)可用凡士林涂抹接口處，整個(gè)裝置放在25℃以上的溫暖環(huán)境中，并將圖中2處的止水夾夾緊。
　　5．發(fā)酵開(kāi)始后，由裝有原料的廣口瓶A中釋放的氣體將廣口瓶B中的水壓入廣口瓶C中。
　　6．發(fā)酵1周后，B瓶中應(yīng)該收集到含甲烷較多的沼氣，此時(shí)可以進(jìn)行點(diǎn)燃試驗(yàn)，將1處止水夾夾緊，打開(kāi)2處的止水夾，使氣體自尖嘴玻璃口徐徐排出，以燃燒的火柴點(diǎn)燃排出的氣體，即可看到甲烷燃燒時(shí)發(fā)出的藍(lán)色火焰。

　　1.進(jìn)料口　　　　2. 進(jìn)料管　　　 3. 發(fā)酵間　 　　4.出料間水壓箱
　　5.活動(dòng)蓋板　 　 6. 導(dǎo)氣管　　　 7. 貯氣室　　　 8. 沼氣池底

　　二、環(huán)境問(wèn)題
　　（一）溫室效應(yīng)與氣候變暖
　　1．原因：二氧化碳則是影響地球能量平衡的另一方面，即熱量的輻射。在大氣層中，二氧化碳對(duì)光輻射是透徹?zé)o阻的，但能吸收紅外線并能阻擋紅外輻射的通過(guò)，就像溫室的玻璃頂罩一樣，允許太陽(yáng)輻射能透過(guò)，但卻阻止地面熱量散發(fā)，能量進(jìn)來(lái)容易出去難，致使地面溫度上升，這種作用叫做“溫室效應(yīng)”。除二氧化碳外，大氣中的甲烷、氮氧化物等氣體濃度的增加，都能引起類似的效應(yīng)，但在全球增溫作用中，以二氧化碳為主，約占60%以上。

　　2．危害：科學(xué)家預(yù)測(cè)，今后大氣中二氧化碳增加一倍，全球平均氣溫將上升1.5-4.5℃，而地面溫度的上升，隨著緯度的增加而增加，在緯度40度的地區(qū)接近平均值，在赤道地區(qū)只升高平均值的一半左右。兩極地區(qū)比平均值高三倍左右。因此氣溫升高，不可避免地使南極冰山溶解，引起海平面上升，一部分沿海城市可能要內(nèi)遷，同時(shí)大部分沿海平原將發(fā)生鹽堿化或沼澤化，不適于生產(chǎn)。同時(shí)，氣候變暖也會(huì)引起海洋溫度升高。將促使強(qiáng)烈的熱帶風(fēng)暴形成。全球氣候的變化，必將破壞生態(tài)平衡，給人類帶來(lái)災(zāi)難。

　　3．防治：溫室效應(yīng)和全球氣候變暖，已引起了世界各國(guó)的普遍關(guān)注，目前正在推進(jìn)國(guó)際氣候變化公約，減少二氧化碳等主要溫室氣體的排放已成大勢(shì)所趨。減少二氧化碳的排放的途徑主要有兩條，一是改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率減少二氧化碳排放量；二是提倡植樹(shù)種草，保護(hù)和發(fā)展森林資源，提高森林覆蓋面積，增強(qiáng)對(duì)二氧化碳的吸收能力，同時(shí)也明顯改善生態(tài)環(huán)境。

　　（二）酸雨——pH小于5.6的雨水
　　1．原因: 化石燃料的大量燃燒,在短時(shí)間內(nèi)將大量 的SO₂(也有NO)排放到大氣中,形成硫酸或硝酸,這些強(qiáng)酸在雨水中解離,使雨水酸堿度下降。

　　2．危害
　?、?直接危害植物的葉和芽,使農(nóng)作物和樹(shù)木死亡
　?、?使土壤、河流、湖泊酸化，威脅土壤中和水中的生物的生存。
　　③ 腐蝕建筑物和金屬材料
　　3．防治：改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)，限制SO₂和NO的排放

　　（三）有毒物質(zhì)的污染
　　有毒物質(zhì)通過(guò)食物鏈的積累和富集作用
　　DDT是有機(jī)氯類農(nóng)藥，其特點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，易溶于脂肪，難分解而殘留性強(qiáng)，我國(guó)在1982年已禁止使用。
　　污染物進(jìn)入環(huán)境后，有一個(gè)積累和富集的過(guò)程。生物體從周圍環(huán)境中吸收某些元素或不易分解的化合物，在體內(nèi)積累，使生物體某些元素或化合物超過(guò)了環(huán)境中濃度的現(xiàn)象，叫做生物富集作用，也叫做生物濃縮。如美國(guó)的舊金山的修養(yǎng)勝地明湖，由于使用DDT ，使湖中的魚類和鳥(niǎo)類大批死亡，經(jīng)分析證實(shí)，湖中浮游生物體內(nèi)含DDT是湖水的265倍，小魚脂肪中含DDT是湖水的500倍，食肉魚的脂肪中含DDT是湖水的8.5萬(wàn)倍，這就是DDT沿“浮游植物→浮游動(dòng)物→小魚→肉食性魚（或水鳥(niǎo)）”的食物鏈逐級(jí)富集的結(jié)果。

　　（四）赤潮和水華
　　1.什么是赤潮：是指在一定的條件下，海洋中的某些生物在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖或聚集的現(xiàn)象，常使海水變紅色、褐色。
　　富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在池塘或湖泊等淡水水域中叫做“水華”

　　2.赤潮發(fā)生的原因和危害
　　工業(yè)污水、生活污水和農(nóng)田排除的水中含有很多的N、P等植物必須的礦質(zhì)元素，即水體富營(yíng)養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的根本原因。

　　水體中含有的大量的N、P等礦質(zhì)元素 使藻類和其他生物大量繁殖，這些生物死亡后，先被需氧微生物分解，造成海域大面積缺氧,同時(shí)藻類和微生物的活動(dòng)又產(chǎn)生出硫化氫、甲烷等有毒物質(zhì)，缺氧和毒素致使魚類和其他水生生物等大量死亡。大面積赤潮也遮擋陽(yáng)光，影響海洋生物的光合作用，破壞食物鏈。

　　危害赤潮藻類毒素污染海水,會(huì)使游泳者、水中作業(yè)者眼睛、口腔、咽喉、皮膚受到損害,嚴(yán)重者可導(dǎo)致失明、神經(jīng)麻痹甚至死亡。如誤食含有赤潮藻類毒素的魚、蝦、貝、蟹等食物會(huì)引起中毒,嚴(yán)重者將導(dǎo)致死亡。赤潮也影響旅游業(yè)的發(fā)展。

　　3．預(yù)防和治理赤潮的措施：
　　預(yù)防赤潮：建立完善的赤潮監(jiān)管體系，采取防范措施；控制污染，減緩或扭轉(zhuǎn)海域富營(yíng)養(yǎng)化。
　　治理赤潮：噴灑化學(xué)藥品直接殺死赤潮生物，或噴灑絮凝劑，使生物粘在一起，沉降海底；可通過(guò)機(jī)械設(shè)備把含赤潮生物的海水吸到船上進(jìn)行過(guò)濾，把赤潮生物分離；用圍欄把赤潮發(fā)生區(qū)人為隔起來(lái)，避免擴(kuò)散、污染其他海域。

　　（五）臭氧層破壞
　　在地面空氣中的臭氧（O₃）是一種污染物，對(duì)生物有毒害作用，但在大氣層的上部，位于地球上空25－40km的大氣平流層中的臭氧是地球的一個(gè)保護(hù)層，能阻止過(guò)量的紫外線到達(dá)地球表面。

　　研究表明，平流層中臭氧減少1%，紫外線對(duì)地球表面的輻射量將增加2%，皮膚癌、白內(nèi)障患者將增加，農(nóng)作物產(chǎn)量減少，人體免疫功能將減退。

　　臭氧的減少是人類的活動(dòng)造成的，某些污染物對(duì)臭氧有破壞作用。尤其是氯原子能催化臭氧的分解，一個(gè)氯原子能分解數(shù)百萬(wàn)個(gè)臭氧分子。到達(dá)平流層的氯的重要來(lái)源是人們排放的氯氟烷烴。如氟利昂、四氯化碳等

　　（六）生物入侵
　　1、外來(lái)入侵種：一個(gè)外來(lái)物種的建立和擴(kuò)散威脅到生態(tài)系統(tǒng)、生境或物種，造成經(jīng)濟(jì)或環(huán)境危害時(shí)，被稱為外來(lái)入侵種

　　2、入侵者的成災(zāi)原因有：
　?、偃肭址N具有頑強(qiáng)的生命力和繁殖力。
　　如水葫蘆它的種子在水底土壤中的壽命可達(dá)數(shù)十年之久。原產(chǎn)于中美洲的紫莖澤蘭于20世紀(jì)80年代入侵我國(guó)云南,并迅速向北蔓延, 其隨風(fēng)飄揚(yáng)的冠毛帶著草籽千?？傊夭坏?.45克，一叢紫莖澤蘭就含有70萬(wàn)粒成熟的種子。它還能進(jìn)行無(wú)性繁殖。一片草場(chǎng)一旦有了紫莖澤蘭,陽(yáng)光、水分、肥料就都是它的了,什么草也爭(zhēng)不過(guò)它。

　?、?環(huán)境條件適宜：包括自然氣候條件和食物條件，如大米草原產(chǎn)西歐溫帶海岸，它根系發(fā)達(dá)，耐鹽耐淹。我國(guó)1963年在江浙一帶引種，幾年后，凡其草籽隨潮漂泊之處都被大米草占據(jù)，原先的大片紅樹(shù)林逐漸消失，嚴(yán)重干擾灘涂養(yǎng)殖業(yè)。

　　③侵入種對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。入侵害蟲可以通過(guò)改變食性和行為。增強(qiáng)了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性、生存能力和拓展寄生的能力，很快爆發(fā)成災(zāi)。

　?、?控制因素的喪失：在原產(chǎn)地，天敵與原產(chǎn)生物協(xié)同進(jìn)化，制約了某種生物數(shù)量的劇增，處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。入侵種到一個(gè)新的棲息地，長(zhǎng)期共存的天敵減少，當(dāng)自然條件又非常適合其生長(zhǎng)的條件下，就會(huì)無(wú)限制地?cái)U(kuò)展生長(zhǎng)。

　　3、危害：侵入種侵入新區(qū)后，極度繁殖，成為當(dāng)?shù)匦碌膬?yōu)勢(shì)種。造成嚴(yán)重危害：
　　① 破壞入侵地物種的多樣性，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如由于水葫蘆作祟。使昆明滇池水域面積縮小，魚類從68種下降到30種;如美國(guó)為了消滅害蟲，從中南美州引進(jìn)了夏威夷群島一種蝸牛，55年后，這些“客居”蝸牛竟將15種土生土長(zhǎng)的蝸?；锇槿肯麥?； 一種現(xiàn)在正在上海崇明島上瘋長(zhǎng)的可怕的入侵植物——互米花草，因具有固砂促淤作用，于20年前從美國(guó)引進(jìn)，其在崇明海灘的絕對(duì)霸主地位已導(dǎo)致魚類、貝類因缺乏食物大量死亡，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)遭到致命創(chuàng)傷，如果不加以控制，食物鏈就要斷裂。② 生物入侵造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失：我國(guó)每年由于生物入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)574億元。我國(guó)僅因水葫蘆造成的經(jīng)濟(jì)損失費(fèi)就達(dá)100億元，光打撈費(fèi)就高達(dá)5—10億元。全球生物入侵造成的損失高達(dá)上千億美元。

　　4、防治：人工機(jī)械（如機(jī)械打撈與粉碎）、化學(xué)防治（如噴灑農(nóng)藥）、生物防治（如引入天敵）、綜合防治等方法。我國(guó)加入WTO后，對(duì)外貿(mào)易增加和人員往來(lái)頻繁，外來(lái)生物入侵的危險(xiǎn)大大增強(qiáng)，生態(tài)安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，防治工作任重而道遠(yuǎn)

　　上述生物入侵的實(shí)例告訴我們，人類千萬(wàn)不要盲目地破壞經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇和相互作用后形成的生態(tài)平衡，因?yàn)橐粋€(gè)物種無(wú)論是滅絕還是過(guò)量繁殖，都會(huì)危及與它相關(guān)的幾十個(gè)物種的生存，進(jìn)而造成生態(tài)平衡的失調(diào)。

　　食人魚的資料
　　食人魚又名食人鯧，原產(chǎn)于亞馬遜河，共有20余個(gè)不同的品種，其中具有代表性的也是目前國(guó)內(nèi)各市場(chǎng)俏銷的的品種被稱為紅腹食人魚，它們體型小巧，一般為25厘米左右，色彩美麗，擁有墨綠色的的魚背，淺綠色的魚體，火紅色的腹部，性格卻極為殘暴。食人魚長(zhǎng)著尖銳的牙齒，一旦被咬的獵物溢出血腥，它就會(huì)瘋狂無(wú)比，用其鋒利的牙齒，像外科醫(yī)生的手術(shù)刀一樣瘋狂的撕咬切割，直到剩下一堆骸骨為止。食人魚雌魚一次可以產(chǎn)3000至5000粒卵，且一年可以多次繁殖，食人魚對(duì)水質(zhì)要求不高，水溫20－26℃時(shí)飼養(yǎng)容易，受精卵經(jīng)過(guò)36－48小時(shí)就可以孵化出仔魚，幼魚經(jīng)過(guò)15－18個(gè)月以后就性成熟。

　　2002年12月25日，在北京海洋館300多條食人魚被用漂白粉處以“安樂(lè)死”，好處：一是使食人鯧死亡過(guò)程平靜、對(duì)人安全；二是漂白粉可以使食人魚的身體顏色和外形保持完好，方便制成標(biāo)本；三是漂白粉是日常用品，那些誤把食人魚買回家的市民可以用這種方法處理。

　　2002年12月21日，記者在陜西合陽(yáng)縣黃河西岸暗訪時(shí)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)食人魚繁殖基地，這些魚池都是緊貼黃河大堤而建的，魚池水通過(guò)地下排水管道直接排入黃河，目前，不排除有魚卵進(jìn)入黃河的可能。

　　附紫莖澤蘭的資料
　　紫莖澤蘭—菊科，澤蘭屬，多年生草本植物，植株高1—2米，壽命可達(dá)12—15年，原產(chǎn)于墨西哥等地，于20世紀(jì)40年代引入中國(guó)。

　　生物學(xué)特征：
　　分布廣，能在惡劣的條件下存活和繁殖；生長(zhǎng)迅速，繁殖能力很強(qiáng)；光合效率高；能產(chǎn)生生物毒素抑制其他植物生長(zhǎng)

　　危害：
　　繁殖迅速，破壞生態(tài)系統(tǒng)，影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)；改變土壤的理化性質(zhì)，破壞其可耕性，使耕地退化；影響人畜健康。紫莖澤蘭的枝葉有毒，牲畜誤食后可導(dǎo)致腹瀉、脫毛，魚誤食后可致死。種子帶刺的冠毛飛入人畜的眼睛里可能損傷角膜，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致失明。

　　（七）污水處理
　　污水處理廠進(jìn)行污水處理的方法主要有初級(jí)處理和二級(jí)處理兩種。

　　初級(jí)處理的成本比較低，方法也比較簡(jiǎn)單，主要使用篩濾和沉淀等物理方法。初級(jí)處理通過(guò)沉砂池等，一般只能除去體積比較大的固體污染物，所以污水經(jīng)過(guò)初級(jí)處理后，還要進(jìn)行二級(jí)處理。

　　二級(jí)處理主要是指用生物凈化的方法處理污水。自然界中，存在著大量的依靠有機(jī)物生活的需氧微生物。這些需養(yǎng)微生物包括多種細(xì)菌、放線菌和絲狀真菌，此外還包括衣藻、小球藻等浮游藻類，草履蟲、變形蟲、綠眼蟲等原生動(dòng)物以及線蟲、輪蟲等。它們可以氧化、分解吞噬有機(jī)物顆粒。二級(jí)處理主要是通過(guò)曝氣池，向河水中提供充足的空氣，利用這些需氧微生物來(lái)清除污水中的有機(jī)物。工業(yè)污水和城市污水，經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，一般可以達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　污水處理廠還可以利用厭氧微生物，對(duì)污泥進(jìn)行生物處理，將污泥制成泥餅，用做肥料，生物處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣，可供照明和生物發(fā)電用。

　　【典型例題解析】
　　1、圖中三條曲線分別代表了動(dòng)物物種多樣性程度、動(dòng)物數(shù)量易變程度及冬眠動(dòng)物比例在不同類型生態(tài)系統(tǒng)中的變化趨勢(shì)。代表動(dòng)物物種多樣性程度和數(shù)量易變程度的曲線依次是
　　A ①②　　　　　　B ②③
　　C ①③　　　　 　 D ②①

　　解析：動(dòng)物物種的豐富度與生態(tài)系統(tǒng)的非生物環(huán)境和生產(chǎn)者豐富度密切相關(guān)，在圖中的幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的溫度適宜，生產(chǎn)者種類多樣、數(shù)量眾多，動(dòng)物物種的多樣性程度最大；北極苔原的非生物環(huán)境嚴(yán)酷，生產(chǎn)者種類少，數(shù)量少，動(dòng)物物種多樣性程度最小。動(dòng)物數(shù)量易變程度與非生物環(huán)境中溫度的節(jié)律性變化密切相關(guān)，在圖中的幾個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，處于溫帶地區(qū)的溫帶落葉林生態(tài)系統(tǒng)和北方針葉林生態(tài)系統(tǒng)，溫度的節(jié)律性變化明顯，動(dòng)物數(shù)量易變程度最大。

　　參考答案：A

　　2、下列關(guān)于種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的描述，不正確的是
　　A 生物群落的結(jié)構(gòu)是隨著時(shí)間的推移而不斷變化的
　　B 研究海洋魚類種群數(shù)量變化規(guī)律有利于確定合理的捕撈量
　　C 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的利用率高于森林生態(tài)系統(tǒng)
　　D 北極苔原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較低

　　解析：生態(tài)系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能的利用率，指的是，該系統(tǒng)中所有生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能與輻射到該系統(tǒng)內(nèi)所有太陽(yáng)能的比例。所以，利用率的高低，不是取決于生態(tài)系統(tǒng)的類型，而是取決于生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的數(shù)量，以及生產(chǎn)者光合作用的強(qiáng)度。

　　參考答案：C

　　3、下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的敘述，正確的是
　　A 每種生物在生態(tài)系統(tǒng)中只能處在一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)上
　　B 動(dòng)物都屬于消費(fèi)者，其中食草動(dòng)物處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)
　　C 自養(yǎng)生物都是生產(chǎn)者，是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分
　　D 細(xì)菌都屬于分解者，其異化作用類型有需氧型和厭氧型兩類

　　參考答案：C

　　4、下列對(duì)各類生態(tài)系統(tǒng)特征的描述，正確的是
　　A 森林生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物種類繁多，但其調(diào)節(jié)能力差
　　B 草原上生活著多種動(dòng)物，其中主要是兩棲類動(dòng)物
　　C 天然草原生態(tài)系統(tǒng)的能量可循環(huán)流動(dòng)
　　D 任何自然生態(tài)系統(tǒng)中，分解者都是必不可少的

　　解析：任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中都要與系統(tǒng)外進(jìn)行能量的交流，即都有著能量的輸入和輸出。而物質(zhì)則可以在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用。

　　參考答案：D

　　5、一個(gè)池塘有生產(chǎn)者（浮游植物）、初級(jí)消費(fèi)者（植食性魚類）、次級(jí)消費(fèi)者（肉食性魚類）、分解者（微生物）。其中生產(chǎn)者固定的全部能量為a，流入初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者、分解者的能量依次為b、c、d，下列表述正確的是
　　A a=b+d　　　 B a＞b+d　　　C a＜b+d　 　　D a＜c+d

　　解析：流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，是由該系統(tǒng)內(nèi)生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的總能量，按照能量流動(dòng)的十分之一法則，生產(chǎn)者固定的總能量只有一小部分沿食物鏈流如到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，一部分能量通過(guò)分解者的分解釋防到系統(tǒng)外，剩下一大部分能量以有機(jī)物中的化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在生物體內(nèi)。

　　參考答案：B

　　6、食物鏈、食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是沿著此渠道進(jìn)行的．假如在某溫帶草原上存在如下圖所示的食物網(wǎng)．請(qǐng)分析回答：

　?、旁撋鷳B(tài)系統(tǒng)的成分中，草屬于 _______________，貓頭鷹屬于 _______________．
　?、圃撌澄锞W(wǎng)的各種生物中，含有能量最多的是 ____________．該生態(tài)系統(tǒng)的能量最終來(lái)源是____________，其能量流動(dòng)的特點(diǎn)是 _______________．
　?、窃谏鷳B(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中，碳元素以 __________________形式在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境中進(jìn)行循環(huán)，生產(chǎn)者通過(guò) __________作用使碳元素進(jìn)入到生物群落中，各種生物通過(guò)_____________作用使碳元素回到無(wú)機(jī)環(huán)境中．

　　參考答案：
　　⑴生產(chǎn)者；　消費(fèi)者
　　⑵草；　光能；　單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減
　　⑶CO₂(氣體)；　光合；　呼吸

　　7、濕地是地球上生物生產(chǎn)力最大的生態(tài)系統(tǒng)之一。它是天然的蓄水庫(kù)，并能過(guò)濾和分解水中的污染物進(jìn)而改善水質(zhì)，被喻為“地球之腎”。濕地類型眾多，如紅樹(shù)林、河流、湖泊和稻田等。
　　⑴濕地由于其特殊的水文及地理特征，具有_______________和_______________等生態(tài)功能。
　?、圃诩t樹(shù)林等濕地生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要通過(guò)__________：過(guò)程被固定在有機(jī)物中，并沿著__________進(jìn)行傳遞。
　?、桥c生物多樣性豐富的湖泊相比，稻田的_______________穩(wěn)定性較低。
　?、日{(diào)查表明，我國(guó)相當(dāng)一部分湖泊已不同程度富營(yíng)養(yǎng)化，原因是含氮、磷等元素豐富的污染物的排放量超過(guò)了湖泊________的限度，使其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力下降。富營(yíng)養(yǎng)化水體中造成魚類大量死亡的原因有________，_______等。

　　參考答案：
　　⑴調(diào)節(jié)水流量；　 控制洪水；　 蓄洪抗旱；　 凈化水質(zhì)（任選兩個(gè)，合理即給分）
　　⑵光合作用；　 食物鏈(網(wǎng))；
　　⑶抵抗力
　　⑷自動(dòng)凈化能力；　 溶氧量下降；　 有毒物質(zhì)增加

　　8、研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在某電鍍廠排水口采集重金屬污染液l000mL。利用以下實(shí)驗(yàn)材料和器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究不同濃度重金屬污染液對(duì)水稻種子萌發(fā)和生長(zhǎng)的影響。
　　實(shí)驗(yàn)材料和器材：水稻種子；試管；培養(yǎng)皿；紗布；尺子（l00mm)；蒸餾水；恒溫光照培養(yǎng)箱（溫度設(shè)定為28℃，光強(qiáng)度為2000 Lux）；(實(shí)驗(yàn)材料和器材的數(shù)量不限)
　　根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和器材，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出分析
　?、欧椒ê筒襟E：
　?、平Y(jié)果預(yù)測(cè)和分析：

　　解析：這道題是以環(huán)境問(wèn)題的信息為題干背景，考查探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析得出結(jié)論的能力。在設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)，要注意一些基本要求：設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)組；各實(shí)驗(yàn)組之間的實(shí)驗(yàn)條件要符合單一變量原則；各實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)有多個(gè)符合大樣本原則；合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄的方式。

　　參考答案：
　?、欧椒ê筒襟E：
　　①用蒸餾水將重金屬污染液逐級(jí)稀釋10、10²、10³、10⁴倍（稀釋過(guò)程中pH值的變化可不作考慮），獲得4種不同濃度的污染液；
　　②挑選籽粒飽滿、大小一致的水稻種子250粒，隨機(jī)分成5組，50粒／組；
　　③取5只培養(yǎng)皿，墊上紗布；其中4只培養(yǎng)皿加人等體積的不同濃度重金屬污染液（浸潤(rùn)紗布即可），另1只培養(yǎng)皿加人等體積的蒸餾水作為對(duì)照；
　　④在每只培養(yǎng)皿的紗布上，均勻放置50粒水稻種子；
　　⑤將5只培養(yǎng)皿置于恒溫光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)；每天實(shí)驗(yàn)組補(bǔ)充等量的相應(yīng)濃度重金屬污染液，對(duì)照組補(bǔ)充等體積的蒸餾水，以保持紗布的濕潤(rùn)；
　　⑥1周后統(tǒng)計(jì)各組的發(fā)芽率；用尺子測(cè)量幼苗株高（或根長(zhǎng)），計(jì)算其平均值。

　　⑵結(jié)果預(yù)測(cè)和分析：
　　不同濃度的重金屬污染液對(duì)水稻種子的萌發(fā)均有抑制作用，隨著濃度的增加，萌發(fā)率逐漸降低；不同濃度的重金屬污染液對(duì)水稻幼苗的生長(zhǎng)均有抑制作用，隨著濃度的增加，株高（或根長(zhǎng)）逐漸降低。