高中生物选必二

生物与环境的相互关系（核心模块，对应教材主线内容）

种群的特征与数量变化（种群层面核心知识点）

• 种群的数量特征（描述种群状态的量化指标）
  • 种群密度（Population Density，单位空间内个体数量）
    • 调查方法
      • 样方法（适用于植物、活动能力弱的动物）
      • 标记重捕法（适用于活动能力强的动物）
      • 黑光灯诱捕法（适用于趋光性昆虫）
  • 出生率与死亡率（决定种群数量变化的直接因素）
  • 迁入率与迁出率（影响开放种群数量的直接因素）
  • 年龄结构（预测种群数量变化趋势的依据）
    • 增长型（幼年个体多，种群将增长）
    • 稳定型（各年龄比例适中，数量相对稳定）
    • 衰退型（老年个体多，种群将衰退）
  • 性别比例（通过影响出生率间接影响种群数量）
• 种群的数量变化模型
  • 种群增长的“J”型曲线（理想条件下的增长模式）
    • 形成条件
      • 食物、空间充足，气候适宜，无天敌
    • 特点
      • 增长率保持稳定，无K值
  • 种群增长的“S”型曲线（资源有限条件下的增长模式）
    • 形成条件
      • 资源、空间有限，存在种内竞争和天敌
    • 特点
      • 存在环境容纳量K值，增长速率先升后降
  • K值的应用（生产实践中的指导方法）
    • 保护濒危动物：改善环境提高K值
    • 防治有害生物：降低环境容纳量控制其数量

群落的结构与演替（群落层面核心知识点）

• 群落的物种组成（区分不同群落的重要特征）
  • 丰富度（Richness，群落中物种数目的多少）
  • 优势种（对群落结构和功能起决定性作用的物种）
• 群落的种间关系（不同物种之间的相互作用）
  • 原始合作（两种生物共同生活，分开也可存活）
  • 互利共生（两种生物相互依存，彼此有利）
  • 捕食（一种生物以另一种生物为食的关系）
  • 种间竞争（两种生物争夺资源、空间的关系）
  • 寄生（一种生物寄居在另一种生物体表或体内获取营养）
• 群落的空间结构（群落中生物的空间配置状态）
  • 垂直结构（群落在垂直方向上的分层现象）
    • 植物分层：受光照强度影响，提高光能利用率
    • 动物分层：受栖息空间和食物条件影响
  • 水平结构（群落在水平方向上的镶嵌分布）
    • 影响因素：地形变化、土壤湿度、盐碱度差异
• 群落的演替（群落随时间推移的动态变化）
  • 初生演替（从未有过植被覆盖的裸地上开始的演替）
    • 实例
      • 裸岩、沙丘、火山岩上的演替
    • 过程
      • 裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→乔木阶段
  • 次生演替（原有植被消失但土壤条件保留的地方的演替）
    • 实例
      • 火灾后的草原、弃耕的农田上的演替
  • 人类活动对演替的影响
    • 改变演替的速度和方向，可使演替偏离自然进程

生态系统的结构与功能（生态系统层面核心知识点）

生态系统的结构（生态系统的组成和营养结构）

• 生态系统的组成成分
  • 非生物的物质和能量（阳光、水、空气、无机盐等）
  • 生产者（自养生物，生态系统的基石）
    • 主要是绿色植物，还有化能合成细菌
  • 消费者（异养生物，加快物质循环，帮助传粉和种子传播）
    • 包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物、寄生生物
  • 分解者（异养生物，将动植物遗体残骸分解为无机物）
    • 主要是腐生细菌和真菌，还有腐食动物
• 生态系统的营养结构
  • 食物链（Food Chain，生物之间通过捕食关系形成的链状结构）
    • 起点是生产者，终点是最高级消费者，不包含分解者
  • 食物网（Food Web，多条食物链相互交错形成的复杂结构）
    • 营养级越高，生物可利用的能量越少，数量通常越少

生态系统的三大功能（生态系统运行的核心机制）

• 能量流动（Energy Flow，生态系统中能量的输入、传递、转化、散失过程）
  • 能量流动的过程
    • 输入
      • 主要来自生产者固定的太阳能总量
    • 传递
      • 沿食物链、食物网从低营养级流向高营养级
    • 转化与散失
      • 各营养级通过呼吸作用以热能形式散失能量
  • 能量流动的特点
    • 单向流动
      • 只能从低营养级流向高营养级，不可逆转
    • 逐级递减
      • 相邻营养级间能量传递效率约10%~20%
  • 能量流动的实践意义
    • 帮助人们合理调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分
    • 实现能量的多级利用，提高能量利用率
• 物质循环（Material Cycle，组成生物体的元素在生物群落与非生物环境间的循环）
  • 碳循环（Carbon Cycle，最具代表性的物质循环）
    • 循环形式
      • 生物群落与非生物环境间以CO₂形式循环
      • 生物群落内部以含碳有机物形式传递
    • 失衡危害
      • 大气中CO₂含量升高导致温室效应
  • 物质循环的特点
    • 全球性，可被生物群落反复利用
  • 物质循环与能量流动的关系
    • 能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体，二者同时进行不可分割
• 信息传递（Information Transfer，生态系统中信息的传递与调节作用）
  • 信息的种类
    • 物理信息
      • 光、声、温度、湿度、磁力等，可来自生物或环境
    • 化学信息
      • 植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等化学物质
    • 行为信息
      • 动物的特殊行为，向同种或异种生物传递信息
  • 信息传递的作用
    • 维持生命活动的正常进行，如蝙蝠的回声定位
    • 有利于生物种群的繁衍，如昆虫交尾的信息传递
    • 调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定

生态系统的稳定性（生态系统维持相对稳定的能力）

• 稳定性的类型
  • 抵抗力稳定性（抵抗外界干扰、保持自身结构功能不受损的能力）
    • 生态系统组分越多、食物网越复杂，抵抗力稳定性越高
  • 恢复力稳定性（受到破坏后恢复到原状的能力）
    • 通常与抵抗力稳定性呈负相关，结构简单的生态系统恢复力更强
• 稳定性的基础
  • 负反馈调节（Negative Feedback Regulation，生态系统自我调节的核心机制）
• 提高生态系统稳定性的措施
  • 控制对生态系统的干扰强度，不超过其自我调节能力
  • 对人类利用强度大的生态系统，给予相应的物质、能量投入

生态环境的保护（应用层面核心知识点）

人类活动对生态环境的影响

• 全球性生态环境问题
  • 全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染、生物多样性丧失
• 生态足迹（Ecological Footprint，维持人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积）
  • 生态足迹越大，人类对生态环境的压力越大

生物多样性及其保护

• 生物多样性的层次
  • 遗传多样性（基因多样性，同种生物不同个体的基因差异）
  • 物种多样性（生物圈内物种的丰富程度）
  • 生态系统多样性（生态系统类型、结构功能的多样性）
• 生物多样性的价值
  • 直接价值
    • 食用、药用、工业原料、旅游观赏、科学研究等实用价值
  • 间接价值
    • 调节气候、涵养水源、保持水土等生态服务功能
  • 潜在价值
    • 目前人类尚不清楚的未来可利用的价值
• 生物多样性的保护措施
  • 就地保护
    • 建立自然保护区、国家公园，是最有效的保护措施
  • 易地保护
    • 建立植物园、动物园、濒危动植物繁育中心，为濒危物种提供最后生存机会
  • 其他措施
    • 建立精子库、种子库保护遗传资源，加强立法、执法和宣传教育

生态工程（实现人与自然和谐发展的工程手段）

• 生态工程的基本原理
  • 自生、循环、协调、整体四大原理，兼顾生态、经济、社会效益
• 生态工程的实例
  • 农村综合发展型生态工程、湿地生态恢复工程、矿区废弃地生态恢复工程