🌍 生物与环境
🎨 核心概念图解
图1：生态系统的组成
图2：食物链与能量流动
# 模块二：生物与环境
模块地位：基础模块，分值占比约 10%~15% 难度：⭐⭐（基础） 常考题型：选择题、资料分析题、综合题
考纲要求
- 举例说明生物的基本特征
- 举例说明生物与环境的关系
- 概述生态系统的组成
- 描述生态系统中的食物链和食物网
- 举例说明某些有害物质会通过食物链不断积累
- 阐明生态系统的自动调节能力是有限的
- 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
💡 本章怎么学？ 1. 先通读一遍，把不认识的词圈出来； 2. 对照课本插图，理解每个结构在哪里、有什么用； 3. 把加粗的关键句读三遍； 4. 最后做几道课后练习检验一下。 不用一开始就把所有拓展内容都弄懂，先把基础部分掌握扎实。
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：
| 特征 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| 生物的生活需要营养 | 生物从外界获取物质和能量 | 绿色植物光合作用；动物捕食 |
| 生物能进行呼吸 | 吸入氧气，呼出二氧化碳 | 人和动物呼吸；植物也进行呼吸 |
| 生物能排出体内产生的废物 | 将代谢废物排出体外 | 人排尿、出汗；植物落叶 |
| 生物能对外界刺激作出反应 | 应激性 | 含羞草受到触碰叶片合拢 |
| 生物能生长和繁殖 | 个体长大，产生后代 | 种子萌发；动物产仔 |
| 生物都有遗传和变异的特性 | 亲子代相似又有差异 | 种瓜得瓜；一母生九子，连母十个样 |
| 除病毒外，生物都由细胞构成 | 细胞是生命活动的基本单位 | 动物、植物、细菌都由细胞构成 |
📚 课本原话：生物的生活需要营养；生物能进行呼吸；生物能排出身体内产生的废物；生物能对外界刺激作出反应；生物能生长和繁殖；生物都有遗传和变异的特性；除病毒以外，生物都是由细胞构成的。
💡 例题精讲：判断下列物体是否为生物：①机器人 ②钟乳石 ③珊瑚虫 ④病毒。 解析：机器人和钟乳石没有生命特征，不是生物；珊瑚虫具有生物特征，是生物；病毒虽然没有细胞结构，但能在宿主细胞内繁殖，属于生物。答案：③④是生物。
2. 生物的分类
按照形态结构特点，生物可分为：
| 类别 | 举例 |
|---|---|
| 植物 | 树木、花草、藻类 |
| 动物 | 昆虫、鱼类、哺乳动物 |
| 其他生物 | 细菌、真菌、病毒 |
📚 课本原话：按照形态结构特点，可以将生物归为植物、动物和其他生物三大类。
⚠️ 老师提醒：生物分类依据不同，结果不同。按生活环境可分为陆生生物和水生生物；按用途可分为作物、家禽、家畜、宠物等。
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。
| 类型 | 包括 |
|---|---|
| 非生物因素 | 光、温度、水、空气、土壤等 |
| 生物因素 | 影响该生物生活的其他生物（同种或不同种） |
📚 课本原话：环境中影响生物的生活和分布的因素叫做生态因素。生态因素包括非生物因素和生物因素。
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）。
🔬 实验要点：探究“光对鼠妇生活的影响”时，对照实验中唯一变量是光，其他条件（温度、湿度、土壤等）要保持相同且适宜。实验前让鼠妇在装置中静置2分钟，使其适应环境。
📚 课本原话：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，叫做对照实验。
⚠️ 老师提醒：对照实验只能有一个变量，否则无法判断实验结果是由哪个因素引起的。
💡 例题精讲：在“探究温度对种子萌发的影响”实验中，实验变量是什么？应控制的无关变量有哪些？ 解析：实验变量是温度；应控制水分、空气、种子自身条件等相同且适宜。答案：变量是温度。
3. 生物因素对生物的影响
生物与生物之间的关系主要有：
| 关系 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| 捕食 | 一种生物以另一种生物为食 | 狼吃羊、鸟吃虫 |
| 竞争 | 两种生物争夺资源和空间 | 水稻与杂草争夺阳光、养分 |
| 合作 | 同种生物之间相互协作 | 蚂蚁合作搬运食物 |
| 寄生 | 一种生物生活在另一种生物体内或体表，获取营养 | 蛔虫寄生在人体内 |
📚 课本原话：生物与生物之间，最常见的是捕食关系，还有竞争、合作、寄生等关系。
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。
📚 课本原话：在自然界中，生物受到很多生态因素的影响，因此生物必须适应环境才能生存下去。生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。
💡 例题精讲：“千里之堤，溃于蚁穴”说明生物与环境之间有什么关系？ 解析：蚂蚁在堤坝中筑巢，破坏堤坝结构，说明生物能影响环境。答案：生物能影响环境。
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。
📚 课本原话：在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统。一片森林、一片草原、一块农田、一个湖泊、一条河流，甚至一个池塘，都可以看作一个生态系统。
💡 例题精讲：判断“一片森林中的所有树”是否构成一个生态系统？ 解析：生态系统包括生物部分和非生物部分，仅“所有树”只是部分生产者，缺少其他生物成分和非生物环境。答案：不是生态系统。
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
| 成分 | 作用 | 举例 |
|---|---|---|
| 生产者 | 通过光合作用制造有机物，为自身和其他生物提供物质和能量 | 绿色植物、蓝藻 |
| 消费者 | 直接或间接以植物为食 | 动物 |
| 分解者 | 将有机物分解为无机物，供生产者重新利用 | 细菌、真菌、蚯蚓 |
📚 课本原话：在生态系统中，植物能够通过光合作用制造有机物。有机物中储存着来自阳光的能量。植物制造的有机物，不仅供给了植物自身，也是动物食物的来源，因此，植物是生态系统中的生产者。
⚠️ 老师提醒：
- 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。
🔬 实验要点：制作生态瓶时，要包含生产者（水草）、消费者（小鱼）、分解者（细菌真菌）和非生物部分（水、阳光、空气），保持密封后生态瓶能维持一段时间稳定。
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。
📚 课本原话：在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链。
💡 例题精讲：写出“草 → 兔 → 狐”这条食物链中各生物成分。若兔数量大量减少，短期内狐的数量如何变化？ 解析：草是生产者，兔和狐是消费者。兔减少，狐因食物不足短期内数量会减少。答案：草是生产者，兔、狐是消费者；狐的数量减少。
（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。
⚠️ 老师提醒：书写食物链时箭头方向一定不能写反，箭头指向捕食者（能量流动方向）。例如“草 → 兔 → 狐”不能写成“狐 → 兔 → 草”。
（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。
📚 课本原话：当人类排放的有毒物质进入生态系统，有毒物质可能会通过食物链不断积累，危害生态系统中的许多生物，最终威胁人类自身。
💡 例题精讲：在“水生植物 → 虾 → 小鱼 → 大鱼”食物链中，哪种生物体内有毒物质最多？ 解析：有毒物质沿食物链富集，营养级越高，积累越多。大鱼营养级最高，体内有毒物质最多。答案：大鱼。
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。
📚 课本原话：在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的。这说明生态系统具有一定的自动调节能力，但这种调节能力是有一定限度的。
⚠️ 老师提醒：生态平衡是动态平衡，不是绝对平衡。生物种类和数量越多，营养结构越复杂，自动调节能力越强；反之越弱。
🚀 高中衔接（选读）：生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。能量在相邻两个营养级之间的传递效率约为10%~20%。物质循环（如碳循环、氮循环）具有全球性、循环往复的特点。生物群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合；种群是在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。
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”。
📚 课本原话：生物圈的范围包括大气圈的底部、水圈的大部和岩石圈的表面。
💡 例题精讲：下列不属于生物圈范围的是（ ） A. 大气圈底部 B. 岩石圈表面 C. 水圈大部 D. 地心 解析：生物圈包括大气圈底部、水圈大部和岩石圈表面，地心没有生物生存。答案：D。
2. 多种多样的生态系统
| 生态系统类型 | 特点 | 主要作用 |
|---|---|---|
| 森林生态系统 | 动植物种类繁多，营养结构复杂 | 涵养水源、保持水土、调节气候 |
| 草原生态系统 | 年降雨量较少，以草本植物为主 | 畜牧业生产基地，防风固沙 |
| 海洋生态系统 | 面积最大，生物种类多 | 提供氧气、渔业资源 |
| 淡水生态系统 | 河流、湖泊、池塘等 | 提供饮用水、灌溉、渔业 |
| 湿地生态系统 | 沼泽、滩涂等，具有净化水源功能 | 蓄洪抗旱、净化水质，被称为“地球之肾” |
| 农田生态系统 | 人工生态系统，生物种类单一 | 为人类提供粮食、蔬菜等 |
| 城市生态系统 | 人工生态系统，人类起支配作用 | 人类居住和活动场所 |
📚 课本原话：森林生态系统分布在较湿润的地区，动植物种类繁多。森林在涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、净化空气等方面起着重要作用，有“绿色水库”“地球之肺”之称。
⚠️ 老师提醒：湿地生态系统被称为“地球之肾”，森林生态系统被称为“地球之肺”或“绿色水库”，不要混淆。
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。
📚 课本原话：生物圈是一个统一的整体，是地球上最大的生态系统，是所有生物共同的家园。
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：
- 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
📚 课本原话：科学探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的。发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得结果与假设是否相符，从而得出结论。
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。
🔬 实验要点：设计对照实验时，变量只能有一个；实验结果要具有可重复性，通常要进行多次实验或设置重复组，避免偶然性。
💡 例题精讲：某同学探究“光对鼠妇生活的影响”，实验装置一侧遮光、一侧见光，其他条件相同。请问见光侧和遮光侧哪一组是对照组？ 解析：遮光侧模拟鼠妇自然生活的阴暗环境，属于对照组；见光侧是改变了光照条件，属于实验组。答案：遮光侧是对照组。
六、真题链接
【选择题示例】
- 下列属于生物的是（ ）
A. 机器人 B. 电脑病毒 C. 珊瑚 D. 蘑菇
答案：D
- 下列能正确表示食物链的是（ ）
A. 阳光 → 草 → 兔 → 狐
B. 草 → 兔 → 狐
C. 狐 → 兔 → 草
D. 草 → 兔 → 狐 → 细菌
答案：B
⚠️ 老师提醒：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。
【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。
💡 例题精讲：在食物网中，一种生物数量变化会引起其他生物连锁变化，分析时应沿着食物链逐级判断。
七、本模块易错点汇总
| 易错点 | 正确理解 |
|---|---|
| 生物都能运动 | 植物一般不能运动，也是生物 |
| 生物都由细胞构成 | 病毒没有细胞结构 |
| 钟乳石、珊瑚是生物 | 不是生物，没有生命 |
| 生态系统只包括生物 | 生物+环境的统一整体 |
| 生产者都是绿色植物 | 蓝藻、硝化细菌也是生产者 |
| 分解者都是细菌真菌 | 蚯蚓、蜣螂也是分解者 |
| 食物链起点是阳光 | 起点一定是生产者（植物） |
| 食物链含分解者 | 食物链不含分解者和非生物 |
| 生态平衡是绝对平衡 | 是相对稳定的动态平衡 |
| 自动调节能力无限 | 有一定限度，超过会遭到破坏 |
✅ 掌握程度自测：能说出生物的7个基本特征 → 已掌握； 能正确书写食物链并数条数 → 已掌握； 能分析生态系统的组成及能量流动特点 → 已掌握。
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：
- 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。
- 在两侧中央各放入 5 只鼠妇。
- 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。
🔬 老师提醒：实验中要保持土壤湿度相同，只改变光照条件，这是控制单一变量。
核心概念辨析表
| 概念 | 含义 | 举例 |
|---|---|---|
| 生态因素 | 环境中影响生物生活和分布的因素 | 光、温度、水、空气、生物因素 |
| 生物因素 | 影响某种生物生活的其他生物 | 捕食、竞争、合作、寄生 |
| 生态系统 | 生物与环境所形成的统一整体 | 一片森林、一个池塘 |
| 食物链 | 生产者与消费者之间吃与被吃的关系 | 草 → 兔 → 狐 |
| 食物网 | 多条食物链彼此交错连接 | 草原生态系统食物网 |
| 生物圈 | 地球上所有生物与其环境的总和 | 地球上最大的生态系统 |
🚀 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（ ）
A. 一片森林中的所有树
B. 一个池塘中的所有鱼
C. 一片草原
D. 一块农田里的所有生物
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
拓展加油站（可选读）
📌 本节内容是为想多了解一些的同学准备的，基础考试不一定考。如果时间紧，可以先跳过，以后有余力再回来看。
📘 一、学优生拓展（知识丰富学生）
🚀 高中衔接（选读）： 1. 生态系统的能量流动：能量流动始于生产者固定的太阳能，沿食物链单向流动、逐级递减。每一营养级同化的能量一部分用于呼吸作用散失，一部分用于生长、发育和繁殖，后者中一部分被下一营养级同化，一部分被分解者利用。 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，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。碳循环中，CO₂通过光合作用进入生物群落，通过呼吸作用和分解作用返回无机环境。 3. 种群和群落：种群是一定自然区域内同种生物的全部个体，具有种群密度、出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄组成和性别比例等特征。群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，具有物种组成、种间关系、空间结构等特征。
📗 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。