生物与环境

考纲要求

1. 举例说明生物的基本特征
2. 举例说明生物与环境的关系
3. 概述生态系统的组成
4. 描述生态系统中的食物链和食物网
5. 举例说明某些有害物质会通过食物链不断积累
6. 阐明生态系统的自动调节能力是有限的
7. 阐明生物圈是最大的生态系统，确立保护生物圈的意识

给初学者的话

本章学习目标

学完本章，你应该能：

• 说出生物的基本特征，能判断哪些现象属于生命活动；
• 理解生物与环境之间的相互关系；
• 说出生态系统的组成，能正确书写食物链；
• 了解生物圈的范围和重要性。

一、生物的基本特征

1. 生物的共同特征

生物具有以下共同特征：

2. 生物的分类

按照形态结构特点，生物可分为：

二、生物与环境的关系

1. 环境中的生态因素

环境中影响生物生活和分布的因素称为生态因素。

2. 非生物因素对生物的影响

• 光：影响植物光合作用、动物昼夜节律、植物分布（如阳生植物与阴生植物）。
• 温度：影响生物的生长、发育和分布（如南橘北枳）。
• 水：影响生物的生存和分布（如沙漠植物根系发达、叶片退化）。
• 空气：影响生物呼吸（如鱼类用鳃呼吸，需要水中溶解氧）。

3. 生物因素对生物的影响

生物与生物之间的关系主要有：

4. 生物对环境的适应和影响

• 生物适应环境：生物在形态结构、生理功能或行为方式上适应环境。

- 例如：仙人掌叶退化成刺，减少水分散失；骆驼刺根系发达，适应干旱环境；北极熊皮下脂肪厚，适应寒冷环境。

• 生物影响环境：生物的生命活动改变环境。

- 例如：蚯蚓疏松土壤；植物蒸腾作用增加空气湿度；大树底下好乘凉。

三、生态系统

1. 生态系统的概念

在一定空间范围内，生物与环境所形成的统一整体叫做生态系统。

2. 生态系统的组成

生态系统由生物部分和非生物部分组成。

（1）生物部分

• 生产者主要是绿色植物，但蓝藻、硝化细菌等也能进行光合作用或化能合成作用，属于生产者。
• 分解者主要是细菌和真菌，但蚯蚓、蜣螂等腐生动物也属于分解者。

（2）非生物部分

包括阳光、空气、水、温度、土壤等。

3. 食物链和食物网

（1）食物链

• 食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系。
• 食物链的书写规则：

- 起点一定是生产者（绿色植物）；

- 终点是最高级消费者；

- 箭头指向捕食者，表示物质和能量流动方向；

- 食物链中不包括分解者和非生物部分。

（2）食物网

• 在一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成食物网。
• 生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的。

（3）有毒物质富集

• 某些有毒物质进入生态系统后，会沿着食物链不断积累，营养级别越高的生物，体内有毒物质积累越多。

4. 生态系统具有一定的自动调节能力

• 生态系统中各种生物的数量和所占比例通常维持在相对稳定的状态，这种现象叫生态平衡。
• 生态系统具有一定的自动调节能力，但这种能力是有一定限度的。
• 当外界干扰超过这个限度，生态系统就会遭到破坏，且难以恢复。

四、生物圈是最大的生态系统

1. 生物圈的范围

生物圈是地球上所有生物与其生存环境形成的统一整体。

生物圈的范围包括：

• 大气圈的底部：可飞翔的鸟类、昆虫、细菌等；
• 水圈的大部：距海平面150米以内的水层；
• 岩石圈的表面：陆生生物的“立足点”。

2. 多种多样的生态系统

3. 生物圈是一个统一的整体

• 生物圈中的各个生态系统相互关联、相互影响。
• 每一个生态系统都与周围的其他生态系统相关联，从非生物因素、地域关系和生物因素等方面密不可分。

五、科学探究

1. 科学探究的一般过程

科学探究的一般过程包括：

1. 提出问题
2. 作出假设
3. 制定计划
4. 实施计划
5. 得出结论
6. 表达和交流

2. 对照实验

• 对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。
• 对照实验分为实验组和对照组。
• 对照实验的原则：单一变量原则、设置对照原则、重复实验原则。

六、真题链接

【选择题示例】

1. 下列属于生物的是（ ）

答案：D

1. 下列能正确表示食物链的是（ ）

答案：B

【综合题示例】

某草原生态系统中存在“草 → 鼠 → 蛇 → 鹰”的食物链。若人们大量捕杀蛇，短期内鼠和鹰的数量会如何变化？该生态系统的自动调节能力会受到什么影响？

答案：短期内鼠因天敌减少而数量增加，鹰因食物减少而数量减少；长期看生态系统可能因鼠大量繁殖破坏草场，超过自动调节能力限度后生态平衡遭到破坏。

七、本模块易错点汇总

课本实验精讲

实验：探究光对鼠妇生活的影响

提出问题：光会影响鼠妇的分布吗？

作出假设：鼠妇适于生活在阴暗的环境中，光会影响鼠妇的分布。

实验变量：光照（明亮 vs 阴暗）

实验步骤：

1. 在铁盘内放上一层湿土，以横轴中线为界，一侧盖上纸板，另一侧盖上玻璃板。
2. 在两侧中央各放入 5 只鼠妇。
3. 静置 2 分钟后，每隔 1 分钟统计一次明亮处和阴暗处的鼠妇数目，统计 10 次。

实验结论：鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中。

核心概念辨析表

🚀 高中衔接（选读）

1. 生态系统的能量流动

能量流动的特点是单向流动、逐级递减。能量在相邻两个营养级之间的传递效率大约是 10%~20%。

2. 生态系统的物质循环

组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。

3. 种群、群落和生态系统

• 种群：同一时间内聚集在一定区域中同种生物的全部个体。
• 群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
• 生态系统：生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。

综合例题精讲

例题 1：下列属于生态系统的是（　）

解析：

• A 只包含部分生产者，不是生态系统。
• B 只包含部分消费者，不是生态系统。
• C 包含生物部分和非生物部分，是生态系统。
• D 只包含生物部分，不是生态系统。

答案：C

例题 2：在食物链"草 → 兔 → 狐 → 虎"中，如果狐的数量大量减少，短期内兔的数量会怎样变化？虎的数量呢？

解析：狐是兔的天敌，狐减少，兔被捕食减少，短期内兔数量会增多；虎以狐为食，狐减少，虎的食物减少，短期内虎数量会减少。

答案：兔增多，虎减少。

学习自评清单

• [ ] 能说出生物的基本特征
• [ ] 能区分生态因素中的生物因素和非生物因素
• [ ] 能正确书写食物链
• [ ] 能说出生态系统的组成
• [ ] 能理解生态系统中能量流动的特点
• [ ] 能举例说明生物与环境的关系

专项练习

一、选择题（每题 2 分，共 20 分）

1. 下列属于生物的是（ ）

1. 下列现象中，体现生物能对外界刺激作出反应的是（ ）

1. 沙漠中的骆驼刺根系非常发达，这是对哪种非生物因素的适应？（ ）

1. “草 → 兔 → 狐”这条食物链中，草属于生态系统的（ ）

1. 下列能正确表示食物链的是（ ）

1. 某生态系统中存在“水生植物 → 虾 → 小鱼 → 大鱼”的食物链，若水体被重金属污染，体内重金属含量最多的生物是（ ）

1. 在“探究光对鼠妇生活的影响”实验中，实验变量是（ ）

1. 下列生物之间的关系属于竞争关系的是（ ）

1. 生物圈的范围包括（ ）

1. 生态系统具有一定的自动调节能力，但这种能力（ ）

答案与解析：

1. 答案：D。解析：蘑菇是真菌，具有生物的基本特征，属于生物。机器人、钟乳石没有生命特征；电脑病毒是计算机程序，不是生物。
2. 答案：B。解析：含羞草叶片合拢是对外界触碰刺激作出的反应，属于应激性。A 体现生长；C 体现繁殖；D 体现生物需要营养。
3. 答案：B。解析：骆驼刺根系发达有利于吸收土壤深处的水分，是对干旱缺水环境的适应。
4. 答案：A。解析：草是绿色植物，能通过光合作用制造有机物，属于生产者。兔和狐是消费者。
5. 答案：C。解析：食物链起点是生产者，箭头指向捕食者，不能包含非生物部分和分解者。A 错在包含阳光；B 错在包含分解者细菌；D 箭头方向完全反了。
6. 答案：D。解析：有毒物质会沿食物链不断积累，营养级别越高，体内积累越多。大鱼是该食物链中最高级消费者，体内重金属最多。
7. 答案：C。解析：该实验探究的是“光”对鼠妇生活的影响，因此变量是光照。其他条件如土壤、温度、湿度都要保持相同且适宜。
8. 答案：C。解析：水稻和稗草争夺阳光、水分、无机盐等资源，属于竞争关系。A 是捕食；B 是寄生；D 是合作关系。
9. 答案：A。解析：生物圈包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。不是所有圈层，也不是地壳内部。
10. 答案：B。解析：生态系统的自动调节能力是有一定限度的，超过限度，生态系统会遭到破坏。

二、填空与识图题（每空 1 分，共 10 分）

1. 环境中影响生物生活和分布的因素称为 ______，它包括非生物因素和 ______。
2. 生态系统由生物部分和非生物部分组成，其中生物部分包括 ______、消费者和 ______。
3. 食物链反映的是生产者与消费者之间 ______ 的关系，食物链的起点一定是 ______。
4. 森林生态系统被称为“地球之肺”和“______”；湿地生态系统被称为“______”。
5. 科学探究的一般过程包括：提出问题 → 作出假设 → 制定计划 → 实施计划 → ______ → 表达和交流。

答案与解析：

1. 答案：生态因素；生物因素。解析：生态因素包括非生物因素（光、温度、水等）和生物因素（影响该生物生活的其他生物）。
2. 答案：生产者；分解者。解析：生态系统的生物部分包括生产者（主要是绿色植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌等）。
3. 答案：吃与被吃；生产者。解析：食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，起点必须是绿色植物（生产者），终点是最高级消费者。
4. 答案：绿色水库；地球之肾。解析：森林在涵养水源、保持水土、调节气候方面作用显著，被称为“绿色水库”“地球之肺”；湿地具有净化水质、蓄洪抗旱的作用，被称为“地球之肾”。
5. 答案：得出结论。解析：科学探究的一般过程是提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

三、综合分析题（共 10 分）

1. 下图是某草原生态系统的食物网简图（甲表示草，乙表示兔，丙表示狐，丁表示鹰），请据图分析：

（1）该食物网中有几条食物链？请写出其中最短的一条。（2 分）

（2）若鹰的数量大量减少，短期内兔的数量会如何变化？为什么？（3 分）

1. 某同学想探究“水分对种子萌发的影响”，他准备了两个培养皿，分别编号 A 和 B：

A 培养皿中放入少量湿润的纱布和 10 粒饱满的大豆种子；

B 培养皿中放入少量干燥的纱布和 10 粒同样饱满的大豆种子。

两个培养皿都放在 25℃ 的温暖环境中。请回答：

（1）该实验的变量是什么？（1 分）

（2）A 组和 B 组哪一组是对照组？（1 分）

（3）为什么要用 10 粒种子而不是 1 粒？（1 分）

（4）实验结果会是什么？可得出什么结论？（2 分）

答案与解析：

1. 答案：

（1）该食物网中有 2 条食物链：草 → 兔 → 狐；草 → 兔 → 鹰。最短的一条是“草 → 兔 → 狐”或“草 → 兔 → 鹰”，它们都只有 3 个营养级。

（2）短期内兔的数量会增加。因为鹰是兔的天敌，鹰大量减少，兔被捕食的压力减小，所以短期内兔的数量会增加；但随后由于食物不足，兔的数量又会趋于稳定或减少。

1. 答案：

（1）变量是水分（或“一定的水分”）。

（2）A 组是对照组，因为 A 组提供了种子萌发所需的正常水分条件。

（3）用 10 粒种子是为了避免偶然性，减小实验误差，使实验结果更可靠。

（4）实验结果：A 组种子萌发，B 组种子不萌发。结论：种子萌发需要一定的水分。

拓展加油站（可选读）

📘 一、学优生拓展（知识丰富学生）

📗 二、中等生巩固（知识一般学生）

重点复习：

• 生物的共同特征及判断；
• 生态系统的组成成分（生产者、消费者、分解者、非生物部分）；
• 食物链的正确书写；
• 生态系统自动调节能力有限。

📙 三、教师视角（专业生物老师）

本章教学应注重：

• 通过具体实例帮助学生理解生物与环境的关系；
• 强调对照实验设计的单一变量原则；
• 通过食物链、食物网分析培养学生综合分析能力；
• 引导学生关注生态问题，树立保护生物圈的意识。

📕 四、跨模块联系

本章生物与环境的知识，与后续学习绿色植物、人体生理等内容密切相关。生态系统中的能量流动和物质循环，是理解光合作用、呼吸作用在生物圈中意义的重要基础。