“生物與環(huán)境”專題在高考中有著非常重要的地位,而本專題常以圖表曲線題為主,這類試題是高考的重點,又是學生掌握的難點,試題中的圖表曲線往往是教材中原圖形的改編,或教材中某些知識點的整合后,將文字以圖形的形式反映出來,考查學生的圖文轉換能力。本文就本專題的內容為例,簡單介紹一些常見的圖表曲線題。
1 生態(tài)因素
環(huán)境對生物的影響實際上是生態(tài)因素對生物的選擇作用,環(huán)境對生物的影響體現(xiàn)了環(huán)境對生物的限制作用,各種生態(tài)因素的影響都將制約生物從環(huán)境中獲取生活所需的物質和能量。
1.1 非生物因素
1.1.1 光(光強、光質、光照長短)
光照強度影響植物的分布,如陽生植物(小麥、玉米)、陰生植物(人參、三七)等。
【例1】 (2000年廣東省高考試題)圖1為4種植物(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)在不同光照強度下光合作用速率的曲線,其中最適于在蔭蔽條件下生長的植物是()

A. ⅠB. ⅡC. ⅢD. Ⅳ
不同光質對植物的影響不同,如海洋植物的垂直分布為:藍綠藻(上層)→褐藻(中層)→紅藻(下層),不同的海洋植物光合作用需要不同的光。
光照長度影響植物的生理,如長日照植物(小麥)、短日照植物(菊花)、中日照植物(月季)。
【例2】 (2006年南京模擬試題)如圖2所示為Ⅰ和Ⅱ兩種植物的開花時間和日照長度關系曲線,由此曲線可以判斷()

A. Ⅰ是短日照植物,Ⅱ是長日照植物
B. Ⅰ是長日照植物,Ⅱ是短日照植物
C. Ⅰ是短日照植物,Ⅱ是中日照植物
D. Ⅰ是長日照植物,Ⅱ是中日照植物
1.1.2 溫度
溫度是一切酶發(fā)揮活性的保障,失去溫度保障,代謝將無法進行。溫度影響著生物的分布、生長和發(fā)育。
【例3】 (1999年上海市高考試題)圖3表示3種哺乳動物由于周圍環(huán)境溫度變動而發(fā)生的代謝速度變化。在以下敘述中正確的是(多選)()

A. 動物Y比動物Z更能適應寒冷的環(huán)境
B. 動物X對溫度變化的生理調節(jié)能力很差
C. 在溫度t1時,動物X、Y、Z代謝速度相同
D. 在低于t2的溫度條件下,動物Z代謝速度逐漸增加
1.1.3 水分
水是生命之源,是一切代謝反應的介質,是營養(yǎng)獲取和廢物排出的載體。適宜的水分是生物正常生長發(fā)育的前提,并且年降雨量及雨季分布直接決定陸生生物分布。
1.2 生物因素
生物因素包括種內關系(種內互助、種內斗爭)和種間關系(互利共生、寄生、競爭和捕食),其中種間關系常用圖表曲線表示出來。如:圖4中的①~④可表示4組生物的種間關系圖(縱軸為個體數(shù),橫軸為時間):① 是兔與狐;② 是大小草履蟲;③ 是地衣中的藻類和真菌;④ 是細菌與噬菌體。

【例4】 (2006年全國高考試題)鋤足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物為食。在條件相同的四個池塘中,每池放養(yǎng)等量的3種蝌蚪,各池蝌蚪總數(shù)相同。再分別在4個池塘中放入不同數(shù)量的捕食者水螈。一段時間后,3種蝌蚪數(shù)量變化結果如圖5所示。下列分析,錯誤的是()

A. 無水螈的池塘中,鋤足蟾蝌蚪數(shù)量為J型增長
B. 三種蝌蚪之間為競爭關系
C. 水螈更喜捕食鋤足蟾蝌蚪
D. 水螈改變了三種蝌蚪間相互作用的結果
1.3 生態(tài)因素的綜合作用
環(huán)境中的各種生態(tài)因素對生物體是同時共同起作用的,而不是單獨、獨立地起作用。
2 種群和生物群落
2.1 種群特征
種群作為有機單元,具有個體無法具備的特征,它們之間的關系如圖6所示。

【例5】 (2001年廣東省高考試題)圖7是依據(jù)我國3次人口普查數(shù)據(jù),繪制的人口年齡組成圖。下面是對上述三圖的描述,其中完全正確的是()

A. 圖1是增長型,從圖3可看出計劃生育政策初見成效
B. 圖1、圖2、圖3都是衰退型
C. 圖2是典型的穩(wěn)定型,可看出計劃生育政策初見成效
D. 圖1、圖2、圖3都是穩(wěn)定型
2.2 種群的數(shù)量變化
種群的數(shù)量在不同條件(或環(huán)境)下表現(xiàn)不同的增長曲線,如“J”型、“S”型曲線。
【例6】 (2004年全國高考試題)生活在一個生物群落中的兩個種群(a、b)的數(shù)量變化如圖8所示,下列判斷正確的是()

A. a種群與b種群為捕食關系,a種群依賴于b種群
B. a種群與b種群為競爭關系,競爭程度由強到弱
C. a種群為S型增長,其增長受本身密度制約
D. b種群為J型增長,始終受到a種群的制約
3 生態(tài)系統(tǒng)
3.1 生態(tài)系統(tǒng)的類型、結構和功能
各種類型的生態(tài)系統(tǒng)在結構和功能上都是統(tǒng)一的整體。其中生態(tài)系統(tǒng)的結構包括:生態(tài)系統(tǒng)的成分(生產者、消費者、分解者及非生物的物質和能量)、食物鏈和食物網;生態(tài)系統(tǒng)的功能包括:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)。
【例7】 (2001年全國高考試題)如果一個生態(tài)系統(tǒng)有4種生物,并構成一條食物鏈。在某一時間分別測得這4種生物(甲、乙、丙、丁)所含有機物的總量,如圖9所示。在一段時間內,如果乙的種群數(shù)量增加,則會引起()

A. 甲、丁的種群數(shù)量增加,丙的種群數(shù)量下降
B. 甲、丙、丁的種群數(shù)量均增加
C. 甲、丁的種群數(shù)量下降,丙的種群數(shù)量增加
D. 甲的種群數(shù)量下降,丙、丁的種群數(shù)量增加
3.2 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
抵抗力穩(wěn)定性、恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性之間的關系,可以用圖10來表示。圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍,當一個擾動偏離這個范圍時,偏離的大小作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標,而恢復到原狀所需要的時間作為恢復力大小的定量指標。曲線與正常范圍之間所夾的面積則作為總穩(wěn)定性的定量指標(TS),這一面積越大,說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。

4 人與生物圈
生物圈的形成是地球上生物與環(huán)境共同進化的產物,是生物與無機環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體,但也存在一些全球的環(huán)境問題,如酸雨、溫室效應、臭氧空洞、光化學煙霧等。
【例8】 (綜合題)圖11表示生態(tài)系統(tǒng)某物質的循環(huán)圖,A~D構成生物群落,a~l表示物質循環(huán)的過程,請回答:

(1) 若此圖為碳循環(huán)過程,則a過程可以表示。
(2) 若此圖為氮循環(huán)過程,從D的功能來看,疏松土壤可以減少氮素肥料的損失,主要原因是
。
(3) 圖示食物鏈中,若A僅有30 moL的葡萄糖,則流入B營養(yǎng)級體內并被利用的能量最多是
kJ。
(4) 提高該生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性的措施是
。
(5) 若此圖為硫循環(huán)過程,則圖中a~l的過程中應沒有 的過程(用箭頭上的字母表示)。
答案:1. D 2. A 3. ACD
4. A 5. A 6. A
7. C 8. D
9. (1) 光合作用和化能合成作用
(2) 抑制土壤中的反硝化細菌的反硝化作用(或抑制土壤中的NO3-轉化為N2返回到大氣)
(3) 6 966
(4) 增加各營養(yǎng)級生物種類(或增加生物多樣性)
(5) l