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    2010年上海世博会期间,“低碳”元素不断体现,“空气树”、“无石化能源汽车”等成为游客谈论的焦点.在世博主题馆外壁有一面超大的“绿墙”,这也是世界最大的生态绿化墙面.这面墙是将可回收的废塑料再利用变成植物容器,构建了立体花卉墙,总面积达5000余平方米,每年可吸收二氧化碳4吨.与玻璃墙相比可降温5℃,使空气清新、湿润.现在,节能减排,创造“低碳”的生活方式已成为“地球人”的共识.右图是构成“绿墙”植物的叶片外形图,图中的①、②、③、④分别代表不同的物质,箭头表示物质进出的方向,回答问题:
    (1)若此图为光合作用示意图,则①、④分别表示的是:①______,④______,“绿墙”吸收①的窗口是______.由一对______围成的空腔.
    (2)若此图为呼吸作用示意图,则①、②分别是:①______,②______;
    (3)“绿墙”与玻璃墙相比可降温5℃,使空气湿润.是因为绿色植物能进行蒸腾作用.则图中数字②所指的物质是______;
    (4)以上三种生理活动中,“绿墙”在白天进行的有______种,夜间进行的有______种.
    (5)本届世博会的主题是“城市,让生活更美好”.提倡“低碳生活”,走进“低碳生活”,在日常生活中尽力减少能量的消耗,从而减少二氧化碳排放量,你的行动是______.
    魔方格

    本题信息:生物解答题难度较难 来源:未知
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本试题 “2010年上海世博会期间,“低碳”元素不断体现,“空气树”、“无石化能源汽车”等成为游客谈论的焦点.在世博主题馆外壁有一面超大的“绿墙”,这也是世界最大的生态...” 主要考查您对

生物与环境的相互作用

蒸腾作用

光合作用

呼吸作用

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  • 生物与环境的相互作用
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环境的概念:
生物的生活环境不仅是指生物的生存地点,还指存在于它周围的影响它生活的各种因素。

生态因素的概念:
环境中影响生物形态、生理、分布的因素称为生态因素,它包括非生物因素和生物因素两类。


环境对生物的影响:
(1)非生物因素对生物的影响:
非生物因素包括:阳光、空气、水分、上壤、温度、湿度等多种因素,它们对生物的形态、生理和分布产生着影响

①阳光
只有在光照条件下,植物才能进行光合作用,制造有机物,并日储存能量。
光对植物的生理和分布起着决定性的作用。有些植物只有在强光下才能生长得好,如小麦、玉米等。有些植物只有在密林下层较阴暗处才能生长得好,如人参、三七等。光对动物的影响也很明显.如蛾类多在夜间涌动,绝大多数动物在白天活动。鼠妇(潮虫)总是存阴暗的地方出现

②温度
温度影响生物的生长和发育。生物的生长和发育只能在一定的温度范围内进行,环境温度高于或低于一定的限度时,生物就可能受到伤害,甚至死亡。
温度也影响生物的分布。如苹果、梨不宜在热带地区栽种,香蕉、菠萝不宜在寒冷地区栽种。

③水分
一切生物的生活都离不开水。水常常决定生物的分布。如在干早的荒漠地区,只有少数耐干旱的动植物能生存;而在雨量充沛的地区,森林茂密.动植物种类繁多。

④空气

空气影响动植物的生活。植物的光合作用需要一氧化碳,动物的呼吸需要氧气等。
特别提醒:生物圈虽然能为各种生物提供阳光、空气、水和一定的温度等,但不同的生物对各种非生物因素的要求不同,从而影响了它们在生物圈中的分布。

(2)生物因素对生物的影响:
生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物,都受到周围其他生物的影响,包括捕食、寄生、共生、竞争、合作等关系。

①捕食关系:一种生物以另一种生物作为食物的现象。如七星瓢虫与蚜虫

②寄生关系:一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并且从这种生物的体内或体表摄取营养物质维持生存的现象。如水蛭寄生在牛等牲畜体内、菟丝子寄生在其他植物上(如图)。

③共生关系:两种生物生活存一起,相互有利,离开后一方或双方都难以生存的现象。如清洁虾在鱼类的体表.以吞食细菌为生,兼为有类“治病”。

④竞争关系:两种生物生活在一起,相互争夺资源、空间等的现象。如杂草和农作物争夺养料和生存空间。

⑤合作关系:两种生物共同生活存一起,彼此互为有利的生活关系.两者彼此分开后仍能独立生活。如寄居蟹和海葵。
特别提醒:影响某一生物生活的生物因素包括同种和不同种的各种生物,如影响某一株小麦生活的生物因素不仅包括它周围的杂草、农业害虫、鼠类等,还有它周围的其他小麦植株。


混淆不同非生物因素对生物的影响:
   影响生物生活的非生物因素主要有水分、空气、温度、光照、土壤等。如影响植物光合作用的主要是光照、温度和空气中二氧化碳的含量;造成仙人掌叶变为刺的主要是水分:在东北地区的林区。出现山脚下是落叶阔叶林、山腰处是红松林、山顶处是冷杉林的现象,影响这种分布的环境因素主要是温度。

混淆生物因素中的寄生关系、共生关系、捕食关系、竞争关系:
    生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。自然界中的每一种生物,都受到周围其他生物的影响,包括寄生,竞争,捕食、共生等关系。捕食指的是一种生物以另一种生物作为食物的现象。竞争指两种生物生活在一起,相互争夺资源和空间等。两种生物共同生活在一起,彼此有利,这种生活关系称为共生关系。寄生指的是一种生物生活在另一种生物的体内或体表,并从这种生物的体内或体表摄取营养来维持生存的现象。

保护色,警戒色和拟态的辨析:
     要区分保护色、警戒色和拟态.必须弄清它们的概念。
保护色的概念有三个要点:
(1)是为了适应柄息环境;
(2)体色与环境色彩相似;
(3)有助于逃避敌害和捕食。
警戒色的概念也有三个要点:
(1)动物本身具自恶臭或毒刺,能对敌害构成威胁;
(2)具有鲜艳的色彩或斑纹,易于被敌害识别;
(3)是一种保护性适应。
拟态的概念有两个要点:
(1)是在进化中形成的;
(2)外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似。
在遇到具体问题时,要对照概念的要点进行印证、区别。例如,无毒蛇的鲜艳体色不会是保护色.但是不是警戒色呢?我们根据概念,具有警戒色的动物本身应具自“恶臭或毒刺”等对敌害构成伤害的能力,显然无毒蛇不具备。无毒蛇的这一体色与拟态的概念相符:无毒蛇的体色是一种“色泽斑”,这种“色泽斑”与其他生物(毒蛇)非常相似,因此这种现象是拟态。


生物对环境的适应和影响:
1. 生物对环境的适应:
生物对环境的适应是存自然选择中优胜劣汰的过程,它促进了生物的不断进化,生物对环境的适应现象和自然界中普遍存在,对于现今存在的每一种生物来说,都有与环境相适应的特点
(1)植物与环境相适应的现象
①生长在干旱沙漠或荒漠中的植物,叶子特化成针形或刺形,根系特别发达,如仙人掌、骆驼刺等
②由于生活环境经常受到同一方向大风的影响,树木的分枝只有一侧生长良好.如旗形树(图l-2-2)

(2)动物对环境相适应的现象
名称 概念 举例
保护色 动物适应栖息环境而具有的与环境色彩卡相似的体色,利于逃避敌害或猎捕动物 青蛙的体色;鲫鱼的体色
警戒色 某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹 黄蜂腹部黑黄相间的条纹,能对敌害起到警示作用,利于自我保护
拟态 某些生物在进化过程中形成的外表性状和色泽斑等与其他生物或非生物异常相似的状态 竹节虫的形状像竹枝;尺蠖的形状像树枝;枯叶蝶停息在树上的模样像枯叶
特别提醒:生物对环境的适应是相对的,只是在一定程度上的适应,并不是绝对的、完全的适应,更不是永久性的适应,即每种生物只能适应一定的环境,而不是适应所有的环境。如北极的雪兔在冬季到采时换上白毛,以适应雪地环境,但如果降雪较迟。这样的体色反而易被敌害发现。

2. 生物的环境的影响
生物与环境的关系是相互的,生物不仅能适应环境,同时也影响环境;反之,环境也影响生物的生长,分布等。
(1)影响大气环境:植物蒸腾作用增加空气湿度,降低空气温度、影响降水量。某些植物的叶可吸滞尘埃,吸收有毒气体,起到净化空气的作用。
(2)影响水环境:某些微小浮游生物引发的赤潮现象,对水域环境造成危害。
(3)影响土壤环境:蚯蚓可使土壤疏松,增加肥力。
特别提醒:生物与环境之间是相互影响、相互作用的,并且是一个漫长的过程。在这个过程中,环境在不断改变,生物也在不断变化,生物与环境的相互作用造就了今天欣欣向荣的生物界。

概念:
是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气的形式散失到大气中的过程。

部位:
成熟植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫作角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫作气孔蒸腾。气孔蒸腾是植物进行蒸腾作用最主要的方式。

过程:土壤中的水分→根毛→根部导管→茎→叶→气孔→大气。

意义:
①对植物体自身的意义:
a.促进根对水分的吸收以及对水分、无机盐的运输;
b.降低植物体的温度,防止叶片被太阳灼伤。
②对自然界的意义:
a.提高空气湿度;
b.降低空气温度;
c.增加降水量。

影响蒸腾作用的环境条件:

①光照强度:在一定限度内,光照强度越强,蒸腾作用越强。
②温度:在一定限度内,蒸腾作用随温度的升高而加强。
③空气湿度:空气湿度越大,蒸腾作用越弱;反之越强。
④空气流动状况:空气流动越快,蒸腾作用越强。

知识总结:
    蒸腾作用是植物的一种重要生理功能,它主要由叶片进行,气孔的张开、闭合控制着蒸腾作用,气孔的开闭又受环境的影响。蒸腾作用不仅对植物自身有重大意义;对调节气候、促进生物圈的水循环也有重大作用。


 蒸腾作用与环境条件之间的关系辨析:
     蒸腾作用的主要器官是叶,叶表皮的气孔是植物蒸腾失水的“门户”。气孔的张开和闭合影响着蒸腾作用的进行,而许多环境条件又影响着气孔的开和闭。

(1)大气湿度:大气湿度越大,气孔张开程度越小;反之气孔张开程度越大。

(2)光照:在一定范围内随着光照的增强,气孔张开程度增大,但超过一定的光照强度,气孔张开程度减小。

(3)温度:在一定范嗣内随着温度的上升,气孔张开程度增大,30℃左右达到最大,35℃以上时气孔张开程度变小。


概念:
绿色植物利用光提供的能量,存叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程就叫光合作用。

反应式:


叶片见光部分遇到典液变蓝,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉

条件:
光和叶绿体是不可缺少的条件,其中光能供给能量,叶绿体提供光合作用的场所。

实质:
   光合作用的实质上是绿色植物通过叶绿体.利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。

可以概括出两个方面:一方面把简单的无机物转化成复杂的有机物,并且释放出氧气,这是物质的转化过程;另一方面是在把无机物转化成有机物的同时,把光能转变成为储存在有机物中的化学能,这是能量的转化过程。

意义:
光合作用是一切生物生存、繁衍和发展的根本保障。绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅能满足自身生长、发育和繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源,其产生的氧气是生物圈的氧气的来源。

影响光合作用的因素:
(1)光照强度:光照增强,光合作用随之加强。但光照增强到一定程度后.光合作用不再加强。夏季中午,由于气孔关闭,影响二氧化碳的进入,光合作用强度反而下降,因而中午光照最强的时候,并不是光合作削最强的时候。
(2)一氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料,其浓度影响光合作用的强度。温室种植蔬可适当提高大棚内二氧化碳的浓度,以提高产量。
(3)温度:植物在10℃~35℃、条件下正常进行光合作用,其中25℃~30℃最适宜,35℃以上光合作用强度开始下降,甚至停止。

特别提醒:
①活的植物体的所有绿色部分都能够进行光合作用,但叶片是光合作用的主要器官。
②有的植物不呈现出绿色,但含有叶绿素,也能进行光合作用。如海带。
③光是叶绿素形成的条件,植物体见光部分能形成叶绿素。如萝卜见光部位是绿色的,而埋在土壤里的部位是白色的;蒜黄见光后会变成绿色。
④叶片见光部分遇到典液变蓝,说明叶片的见光部分产生了有机物——淀粉


易错点:
误认为光照越强,光合作用越强

影响光合作用的外界条件主要是光照强度和二氧化碳浓度,在一定限度内,光照越强,光合作用越强;若光照过强,气孔会关闭,从而影响光合作用的进行。


绿色植物是生物圈中有机物的制造者及生物圈中的碳—氧平衡:

光合作用的发现:
(1)1773年,英国科学家普利斯特利把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里,蜡烛不久就熄灭了,小白鼠很快就死了。
(2)他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里,他发现植物能够长时间活着,蜡烛也没有熄灭。
(3)他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里,他发现植物和小白鼠都能整成活着。

绿色植物是食物之源:
    绿色植物通过光合作用,将光能转化为化学能,储存在植物体的有机物巾。这些有机物小不仅为植物自身的生命活动提供能量,还为人类和动物的生命活动提供能量。人类和动物的食物都直接或间接地来源于绿色植物。

光合作用在农业生产上的应用:
(1)合理密植
合理密植既充分利用了单位面积上的光照而避免造成浪费,又不至于让叶片相互遮挡,影响光合作用的进行。

(2)间作套种(立体种植)
立体种植就是把两种或两种以上的作物,在空间和时间上进行最优化组合,以达到增产,增收,延长应的目的。

(3)增加二氧化碳的浓度
二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料,空气中二氧化碳浓度一般是0.03%,当空气中二氧化碳的浓度为0.5%~0.6%时,农作物的光合作用就会显著增强.产量有较大的提高。在温室中,增加二氧化碳浓度的方法有很多。例如,增施有机肥料(农家肥),利用微生物分解有机物放出二氧化碳;喷施储存在钢瓶中的二氧化碳;用化学方法产生二氧化碳等。

(4)其他方面
植物光合作用受诸多因素的影响,最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照等方面的要求,农业生产就能获得丰收。


概念:
活细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来.供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。

呼吸作用的表达式:
有机物(储存着能量)+氧气→二氧化碳+水+能量

呼吸作用的场所:
生物体的所有活细胞在生命活动中都要消耗能量,细胞中的线粒体是呼吸作用的主要场所,是细胞中的能量转换器。

呼吸作用的意义:
呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。

影响呼吸作用的外界因素:
温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。
(1)温度:温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高,呼吸作用加强;温度过高,呼吸作用减弱。
(2)水分:植物含水量增加,呼吸作用加强。
(3)氧气:在一定范同内,随着氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强。
(4)二氧化碳:二氧化碳浓度大大超出正常值时,抑制呼吸作用。在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌,可延长储藏时间。


光合作用和呼吸作用的区别和联系:
区别与联系 光合作用 呼吸作用
区别 部位 含叶绿体的细胞 所有的活细胞
条件 有光无光均可
原料 二氧化碳,水 有机物,氧气
产物 有机物,氧气 二氧化碳,水
能量,物质转变 制造有机物,储存能量 分解有机物,释放能量
联系 如果没有光合作用制造的有机物,呼吸作用就无法正常进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在自机物中的能量。如果没有呼吸作用,光合作用也无法正常进行。这是因为植物进行光合作用的时候,原料的吸收和产物的运输所需要的能量,正是呼吸作用释放出来的。呼吸作用与光合作用是相互依存的关系

从物质转变和能量转变上看,光合作用是物质合成与储能的过程,呼吸作用是物质分解与释能的过程,这是两个正好相反的过程.但两者并非简单的逆转。
易错点:
误认为绿色植物白天只进行光合作用,夜间只进行呼吸作用
绿色植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用进行的时间、部位都有所不同。在阳光下,三大作用可同时进行;但在夜间,光合作用停止,蒸腾作用也大大减弱。而呼吸作用不管在白天还是在夜间,时时刻刻都在进行着。

呼吸作用在农业生产上的应用:
①深耕松土给农作物深耕松土可以增加土壤中氧气的含量,根部氧气供应充足时,呼吸作用旺盛。有利于根部的生长和对无机盐等养料的吸收。
②增加昼夜温差在温室中栽培瓜果蔬菜时,适当降低夜间温度,可减少植物呼吸作用对有机物的消耗,提高农作物中营养物质的含量。
③延长水果、蔬菜的储藏时间储藏农作物产品时,应尽量降低呼吸作用强度,减少对有机物的消耗。因此采用降低环境温度、减少氧气含量的方法,可延长水果、蔬菜的储藏时间。

水生植物是怎么呼吸的?
    我们知道农田如果长时间淹水,农作物就会由于根部得不到足够的空气进行呼吸而死亡。那么,生活在水中的植物为什么不会“淹死”呢?它们是如何呼吸的?
    原来,水生植物在长期的进化过程中,形成了许多与水生环境相适应的特殊形态或结构。它们的叶子柔软而透明,有的细裂成丝状(如金鱼藻、狐尾藻)。丝状叶可以大大增加与水的接触面积,使叶子最大限履地得到水里溶解的氧气等物质。水生植物的另一个突出特点是具有发达的通气组织,我们通常吃的藕是最典型的例子,它的叶柄和根状茎中有很多孔眼,这就是通气道,里面充满了空气。孔眼和孔眼相连,彼此贯穿形成一个输送气体的通道网。这样,即使在不舍氧气或氧气缺乏的污泥中,其仍可以生存下来。另外,一些漂浮在水面的叶(如莲、浮萍等),由于其上表面直接接触空气,因此,它们的气孔通常只存在于叶的上表面,且数目较多。正是由于水生植物具有上述形态或结构方面的特点,所以才有效地保证了水生植物呼吸作用的正常进行。使水生植物更好地适应永生生活。


发现相似题
与“2010年上海世博会期间,“低碳”元素不断体现,“空气树”、“无石...”考查相似的试题有: