高考生物二轮复习专题五生物与环境热点题型探究导学案.doc

专题五生物与环境热点题型一 利用数学模型分析生物的数量变化某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( )A细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物B培养基更换频率不同，可用来表示环境资源量的不同C在培养到23h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的D培养基更新时间间隔为23h时，种群增长不会出现“J”型增长阶段答案D解析异养生物可以把有机物转化成无机物，A项正确；随着微生物的生长繁殖，培养基中的营养物质不断减少，代谢废物不断增加，故更换培养基的频率不同可以表示环境资源量的不同，B项正确；由曲线可知，a组中细菌甲在23h前，数量增长一直很快，说明该组培养基中的营养和空间条件一直是充裕的，C项正确；培养基更新时间间隔为23h时，在培养的早期，培养基中的营养和空间资源是充足的，细菌甲种群的增长会出现“J”型增长阶段，D项错误。1数学模型(1)概念用来描述一个系统或它的性质的数学形式。就是用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。如组成细胞的化学元素饼状图，酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线图，基因分离定律和自由组合定律的图表模型等(2)特点数学模型的特点是定性或定量描述各个变量之间的生物关系。其中，曲线图的特点是在坐标系内描述两个或多个变量之间的定性或定量关系；柱形图是依据实验数据在坐标系内用柱形方式表示两个或多个变量之间不连续的定量关系；饼状图通常是利用圆饼状的图表示百分比含量；计算公式或函数式则是根据数学上的等量关系、用字母符号建立起的变量之间的定量关系式。(3)构建策略数学建模是对生物学规律的高度概括和抽象表达，应树立理科意识，注意应用理科思维，学会用数学建模思想解决生物学问题。比如：用数学上的排列组合来分析减数分裂过程中配子的基因组成；用数学上的概率相加、相乘原理来解决一些遗传病概率的计算问题等。2有关“数学模型”类试题的解题方法(1)公式类：首先明确不同字母的含义，如N(包括Nt和N0)、等，然后再找出它们之间的关系，最后总结归纳出相关公式。(2)曲线或柱形图类：首先要明确横、纵坐标的含义，然后再研究不同曲线或柱形图的变化趋势，最后总结归纳出因果关系。(3)表格类：首先根据表格信息找出自变量和因变量，然后再研究两种变量之间的变化，最后得出相应结论。1植被恢复是使退化生态系统恢复的关键因素和有效途径。选取黄土高原丘陵区退耕地，用样方法调查研究不同退耕时间物种多样性指数的变化情况，结果如下表所示。回答下列问题：退耕时间(年)15101520253035物种多样性指数1.411.752.463.041.361.271.181.36(1)调查该退耕地植物_情况，可获得群落的垂直结构。群落具有这种特征的意义：一是_；二是为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。(2)在整个演替过程中，生产者固定的太阳能总量的变化趋势是_。(3)退耕初期115年间，物种多样性指数呈上升趋势；退耕1520年内，物种多样性指数下降，下降的原因是_。答案(1)不同物种的分层提高了群落对阳光等环境资源的利用能力(2)逐渐增大直至稳定(3)具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代解析(1)群落垂直结构指在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象，故调查该退耕地植物不同物种的分层情况，可获得群落的垂直结构。群落的垂直结构提高了群落对阳光等环境资源的利用能力，还为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。(2)在整个演替过程中，生产者固定的太阳能总量的变化趋势是逐渐增大直至趋于稳定。(3)据表格数据可知，退耕初期115年间，物种多样性指数呈上升趋势；退耕1520年内，物种多样性指数下降，主要是由于具有生存优势的物种出现，使某些物种在竞争中被取代。2(2019·天津南开区模拟)某山区由于乱砍滥伐、盲目开垦，造成水土流失严重。科研人员在该地区进行相关研究，将某区域平分为两组，一组实施退耕还林、合理开发利用等措施，另一组仍沿用原有利用模式。十年后，对两地不同植被类型的生物量(指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量)进行测定，获得图1所示结果。图2中甲、乙、丙分别表示退耕还林组群落演替的三个连续阶段中，植物优势种群数量的变化情况。据图回答：(1)科研人员在两组区域随机选取多块样地，收获全部植物，按照_分类后，测定生物量。图1中代表未作处理组生物量的是_(填“S1”或“S2”)。(2)图2中退耕还林组发生的群落演替类型为_演替。甲、乙、丙与无机环境之间进行碳循环的主要形式是_。(3)科研人员对林地植被的种群密度进行调查后，对阳坡的物种生态位重叠(即两个物种在同一资源状态上的相遇频率)情况进行统计的结果如下表。根据表中数据推测，阳坡群落物种中最可能发生竞争的是_。种名山桃丁香油松刺槐山桃10.1240.1250.148丁香0.12410.7340.761油松0.1250.73410.884刺槐0.1480.7610.8841答案(1)植被类型(或草本、灌木、乔木)S2(2)次生CO2(3)油松和刺槐解析(1)由图1横坐标可知，科研人员在两组区域随机选取多块样地，收获全部植物，按照植被类型(草本、灌木、乔木)分类后，测定生物量。实施退耕还林后，改善了当地的生态环境，物种数量增加，生物量增大。因此，退耕还林组不同植被类型的生物量均大于未处理组的，故图1中S1代表处理组的生物量，S2代表未处理组的生物量。(2)退耕还林组是在保留原有植物种子和其他繁殖体的地方发生的演替，属于次生演替。甲、乙、丙分别是群落演替1阶段、2阶段和3阶段的植物优势种，均为生产者。生产者(甲、乙、丙)与无机环境之间主要以CO2的形式进行碳循环。(3)从题表可知，阳坡群落物种中油松和刺槐在同一资源状态上的相遇频率最大，为0.884，说明它们最可能会竞争资源和空间等。3.三化螟是水稻害虫，危害严重时可导致水稻颗粒无收。利用人工合成的信息素诱杀是防治三化螟的方法之一。为了检验该方法在防治三化螟时的作用效果，科研小组选择了两块相同的稻田进行了实验，实验组放置昆虫信息素，对照组不放置，结果如图所示，请回答下列问题：(1)图中白色柱是_(填“实验组”或“对照组”)的测定结果；该防治害虫的方法属于_防治。信息素诱杀雄性个体破坏了三化螟种群正常的_，进而影响种群的_，最终达到降低害虫种群密度的目的。(2)三化螟成虫在春季将卵产于水稻叶片上，但产卵时的温度必须达到16以上。由此可见，_离不开信息的传递。要调查水稻叶片上三化螟虫卵的密度，通常采用的方法是_。(3)某片稻田及灌溉水源受到严重污染被农民弃耕后，很快就会发展到_阶段。由于气候持续干旱，该群落演替的最终结果可能是_阶段。答案(1)对照组生物性别比例出生率(2)生物种群的繁衍样方法(3)草本植物草本植物阶段或灌木解析(1)三化螟是水稻害虫，会导致水稻减产，据此可判断图中白色柱是对照组的测定结果；利用人工合成的信息素诱杀三化螟属于生物防治，信息素诱杀雄性个体破坏了三化螟种群正常的性别比例，进而降低种群的出生率，最终达到降低害虫种群密度的目的。(2)三化螟成虫在春季将卵产于水稻叶片上，但产卵时的温度必须达到16以上，说明生物种群的繁衍离不开信息的传递。三化螟虫卵不能移动，可以采用样方法调查水稻叶片上三化螟虫卵的密度。(3)某片稻田及灌溉水源受到严重污染被农民弃耕后，很快就会杂草丛生，发展到草本植物阶段。由于气候持续干旱，该群落演替的最终结果很难形成森林，最可能发展到草本植物阶段或灌木阶段。热点题型二 紧扣“绿色发展观”分析生态环保类题型下图是某农业生态系统模式图。据图回答下列问题：(1)蚯蚓生命活动所需的能量来自生活垃圾中的_(填“有机物”或“无机物”)。生活垃圾中的细菌和真菌属于分解者，在生态系统中分解者的作用是_。(2)根据生态系统中分解者的作用，若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素可概括为3个方面，即_。(3)有机肥在土壤中经分解、转化可产生NO，通常植物根系对NO的吸收是通过_运输完成的。答案(1)有机物将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物(2)待分解垃圾的性质，引进的分解者生物的种类，处理环境的理化条件(3)主动解析(1)蚯蚓是异养生物，属于分解者，故生命活动所需的能量来自生活垃圾中的有机物，分解者在生态系统中的作用是将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解为无机物。(2)若要采用生物方法处理生活垃圾，在确定处理生活垃圾的方案时，通常需要考虑的因素为以下几个方面：了解生活垃圾的性质以确定能分解该垃圾的分解者，选择能分解垃圾中有机物的分解者，调整处理垃圾的理化条件(温度、湿度、pH等)以便适合分解者生活，快速降解有机物。(3)植物从土壤中吸收无机盐离子通常是通过主动运输方式，故对NO的吸收是通过主动运输完成的。1绿色发展绿色发展是建立在生态环境容量和资源承载力的约束条件下，将环境保护作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式。具体来说包括以下几个要点：一是要将环境资源作为社会经济发展的内在要素；二是要把实现经济、社会和环境的可持续发展作为绿色发展的目标；三是要把经济活动过程和结果的“绿色化”“生态化”作为绿色发展的主要内容和途径。常见的考题往往涉及生态农业、垃圾分类与处理、大气污染和水污染的治理、生物防治等内容。2生态农业中常用的生物学原理(1)物质循环再生：废物资源化，通过延长或增加食物链来实现无废料生产。(2)能量多级利用：合理地删减或增加食物链，调整能量流动的关系，使能量尽可能多的流向对人类最有益的部分，提高能量利用率。3三类水体污染(1)无机污染富营养化，水体中富含N、P等矿质元素，导致水体藻类大量繁殖，水质恶化、缺氧、水生生物死亡。(2)有机污染由生活污水排放等导致水体中有机物增加，异养型生物繁殖，水体缺氧、发黑、发臭。(3)重金属或农药污染重金属或农药沿食物链富集，导致较高营养级生物中毒较严重。4生物防治和化学防治(1)生物防治生物防治包括利用寄生性天敌防治和捕食性天敌防治，一般不选择竞争性生物防治。优点：对环境污染小，能有效保护天敌，发挥持续控灾作用，成本低、对人畜安全、害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源。缺点：不如使用化学农药快，杀虫效果较慢，在害虫高密度情况下使用不能达到迅速降低害虫密度的目的。(2)化学防治化学防治是利用农药的生物活性，将有害生物种群或群体密度压低到经济损失允许水平以下。优点：在一定条件下，能快速消灭害虫，降低害虫密度。缺点：易引起人畜中毒，使病虫产生抗药性，污染环境，杀伤天敌。1生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上，充分利用各种生物有效进行水体修复的技术。如图为某水域中生态浮床示意图，请据图回答下列问题：(1)生态浮床中的植物属于生态系统成分中的_，在垂直方向上，具有明显的_现象。(2)生态浮床既具有处理污水的功能，同时还可以美化环境，体现了生物多样性的_价值。(3)该水域在污水流入后仍能保持动态平衡，体现了生态系统的_稳定性，从生态系统的结构分析，影响该稳定性的内部因素是物种的丰富度和_。(4)若食草性鱼类摄入的藻类含480 J能量，其粪便中含有240 J能量，呼吸消耗的能量为180 J，用于生物发育和繁殖的能量为60J，要满足食草鱼类正常生长，则至少需要藻类固定_J的太阳能。答案(1)生产者分层(2)间接价值和直接(3)抵抗力营养结构的复杂程度(4)1200解析(1)生态浮床中的植物属于生产者；在垂直方向上具有明显的分层现象，可充分利用自然资源。(2)生态浮床具有处理污水和美化环境的作用，这体现了生物多样性的间接价值和直接价值。(3)受到污水的干扰后仍能保持动态平衡，这体现了生态系统的抵抗力稳定性；从生态系统的结构(包括组成成分和营养结构)分析，影响其稳定性的内部因素是物种的丰富度(组成成分)和食物链、食物网(营养结构)的复杂程度。(4)食草性鱼类的同化量摄入量粪便量480240240(J)，根据能量传递效率可知，要满足食草鱼类正常生长，至少需要藻类固定的太阳能为240÷20%1200(J)。2(2019·湖南怀化二模)十九大提出，加快生态文明体制改革，建设美丽中国。某地因地制宜将废弃采矿区改造成湿地生态公园，预期若干年后，随着一些生物的陆续迁入，逐步形成相对稳定的生态系统。请回答下列问题：(1)该地生态系统稳定性不断提高，生态系统稳定性是指_。(2)采用_(调查方法)调查大肠杆菌等微生物数量来评估水质情况，而用_法调查鲤鱼种群数量。鲤鱼同化的能量中一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，则另一部分_。(3)该生态系统中某些生物也会遭受有害动物的破坏，对有害动物进行防控的技术有多种。利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的_，降低了种群密度，这种防治方法属于_，这是利用了生态系统的_功能进行防治。答案(1)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力(2)抽样检测法标志重捕通过呼吸作用以热能形式散失(3)性别比例生物防治信息传递解析(1)生态系统稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。(2)调查大肠杆菌等微生物数量，通常采用抽样检测的方法。鲤鱼属于活动能力强、活动范围广的动物，调查其种群数量可采用标志重捕法。鲤鱼同化的能量，其中一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动，另一部分通过呼吸作用以热能的形式散失。(3)利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体，破坏了该害虫种群正常的性别比例，会使许多雌性个体不能完成交配，从而降低了种群密度，这种防治方法属于生物防治。性引诱剂属于化学信息，所以该种防治方法是利用了生态系统的信息传递功能进行防治。3(2019·宁夏银川质检)甲图是某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化作用示意图，乙图表示该生态系统功能随时间的变化曲线图。请据图回答下列问题：(1)河流生态系统是由_和_相互作用而形成的统一整体。(2)甲图水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是_。(3)该河流生态系统受到生活污水轻度污染后能够净化，原因是_。(4)某味精厂将大量含有有机物的废水排入该河流生态系统，造成水体溶氧量的迅速下降，进而造成鱼类等生物死亡，则乙图中x_(填“增大”或“减小”)。所以对同一生态系统来说，乙图中x和y的关系一般呈_(填“正相关”或“负相关”)。答案(1)生物群落无机环境(2)藻类通过光合作用释放氧气；有机物减少，好氧细菌数量下降，因而对溶解氧的消耗量减少(3)生态系统具有一定的自我调节能力(4)增大正相关解析甲图中污水排放会引起水体中分解者增多，好氧细菌增多，溶解氧下降，无机盐增多，引起藻类增殖，溶解氧又会增多。乙图中：x表示受干扰后恢复正常所需要的时间；y表示受到干扰偏离正常的范围。(1)生态系统的组成成分：生产者、消费者、分解者组成的生物群落和非生物的物质和能量。(2)污水排放初期，好氧细菌大量增殖分解有机物，导致溶解氧下降，随后藻类增殖，进行光合作用产生氧气，另外有机物减少，好氧细菌减少，对溶解氧的消耗量下降，故水中溶解氧逐渐恢复。(3)河流生态系统具有一定的自我调节能力，故受到轻微污染后可以自我净化。(4)若大量的污染物排入水体，造成水体生物死亡，则该生态系统恢复所需要的时间x会增大。一般情况下，受到干扰偏离正常的y越大，恢复稳态所需要的时间x就越长。二者通常呈正相关。8