摘要：恢復生態學主要利用的是生物羣落演替理論，特別強調生態系統的自我調節能力與生物的適應性，充分依靠生態系統自身的能力，並輔以有效的人爲手段(物質、能量的投入）（link：49），從而儘快使生態系統從受損的退化狀態恢復到正常的健康狀態。核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。

衆所周知，全國卷就特別喜歡從課本的邊邊角角尋找能考的內容。去年的收割理論已經坑了不少學長。

而找遍了全網也找不到適合我的資源，我只好自己動手，豐衣足食。

必修一分子與細胞

第一章走近細胞

細胞是生物體結構和功能的基本單位。
單個細胞就能完成各種生命活動。許多植物和動物是多細胞生物，它們依賴各種分化的細胞密切合作，共同完成一系列複雜的生命活動。例如，
以細胞代謝爲基礎的生物與環境之間物質和能量的交換；
以細胞增殖分化爲基礎的生長發育；
以細胞內基因的傳遞和變化爲基礎的遺傳與變異，等等。
相關信息：系統是指彼此間相互作用、相互依賴的組分有規律地結合而形成的整體。
*一個蛋白質分子可以看成一個系統。（一個分子或原子可以是一個系統但不是生命系統。）
科學家根據細胞內有無以核膜爲界限的細胞核，把細胞分爲真核細胞和原核細胞兩大類。Link：6,7
藍藻細胞內含有藻藍素和葉綠素，是能進行光合作用的自養生物。
在藍藻和細菌的細胞中，都沒有成形的細胞核。
原核細胞具有與真核細胞相似的細胞膜和細胞質，沒有由核膜包被的細胞核，也沒有染色體，但有一個環狀的DNA，位於細胞內特定的區域，這個區域叫做擬核。
真核細胞染色體的主要成分是DNA和蛋白質。
DNA與細胞的遺傳和代謝關係十分密切。這讓我們再一次看到了真核細胞和原核細胞的統一性。
*15,上海,T2C:原核生物都具有的結構是質膜(細胞膜)和核糖體。
*16,上海,T2A:在電子顯微鏡下，放線菌和黴菌中都能觀察到的結構是質膜(細胞膜)和核糖體。
*17,海南,T2C:擬核區中含有環狀的DNA分子。
細胞學說的建立者主要是兩位德國科學家施萊登和施旺。
細胞學說的主要內容：
①細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發育而來，並由細胞和細胞產物所構成。
②細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體的生命起作用。
③新細胞可以從老細胞中產生。
*細胞學說揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一性。

第二章組成細胞的分子

一般而言，細胞內Si含量很少，但Si在某些植物細胞中含量較多，如硅藻、禾本科植物。
組成細胞的有機物中含量最多的就是蛋白質。蛋白質是生命活動的主要承擔者。
氨基酸是組成蛋白質的基本單位。在生物體中組成蛋白質的氨基酸約有 20 種。
各種氨基酸之間的區別在於 R 基的不同，如甘氨酸上的 R 基是一個氫原子，丙氨酸上的 R 基是一個甲基。
有 8 種氨基酸是人體細胞不能合成的(嬰兒有 9 種，比成人多的一種是組氨酸)，必須從外界環境中直接獲取，這些氨基酸叫做必需氨基酸，如賴氨酸、苯丙氨酸等。另外 12 種氨基酸是人體細胞能夠合成的，叫做非必需氨基酸。
穀類蛋白質，尤其是玉米的蛋白質中缺少賴氨酸。
蛋白質是以氨基酸爲基本單位構成的生物大分子。
在細胞內，每種氨基酸的數目成百上千，氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的排列順序千變萬化，肽鏈的盤曲、摺疊方式及其形成的空間結構千差萬別。
因此，蛋白質分子的結構是極其多樣的。這就是細胞中蛋白質種類繁多的原因。
與生活的聯繫：在雞蛋清中加入一些食鹽，就會看到白色的絮狀物，這是在食鹽的作用下析出的蛋白質。（鹽析）兌水稀釋後，你會發現絮狀物消失。在上述過程中，蛋白質結構未發生變化。但是把雞蛋煮熟後，蛋白質發生變性，就不能恢復原來的狀態了。
原因是高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、鬆散，容易被蛋白酶水解。因此，喫熟雞蛋容易消化。
*18,全國Ⅲ,T30:某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性，通常，變性的蛋白質易被蛋白酶水解，原因是蛋白質變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質降解。
許多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質，稱爲結構蛋白。例如，羽毛、肌肉、頭髮、蛛絲等的成分主要是蛋白質。
細胞內的化學反應離不開酶的催化。絕大多數酶都是蛋白質。
有些蛋白質具有運輸載體的功能(血紅蛋白能運輸氧)。
有些蛋白質起信息傳遞作用，能夠調節機體的生命活動，如胰島素。
有些蛋白質有免疫功能。人體內的抗體是蛋白質，可以幫助人體抵禦病菌和病毒等抗原的侵害。
一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者。
核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中具有極其重要的作用。
DNA 主要分佈在細胞核內，RNA 大部分存在於細胞質中。
甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對 DNA 和 RNA 的親和力不同，甲基綠使 DNA 呈現綠色，吡羅紅使 RNA 呈現紅色。
利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細胞染色，可以顯示 DNA和 RNA 在細胞中的分佈。
鹽酸能夠改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色質中的 DNA 和蛋白質分離，有利於 DNA 與染色劑結合。
核苷酸是核酸的基本組成單位。根據五碳糖的不同，可以將核苷酸分爲脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸）和核糖核苷酸。
組成 DNA 的脫氧核苷酸雖然只有 4 種，但是如果數量不限，在連成長鏈時，排列順序就是極其多樣化的，它所貯存的遺傳信息的容量自然就非常大了。部分病毒的遺傳信息，直接貯存在 RNA 中，如 HIV，SARS 病毒等。
很多種物質都可以爲細胞的生活提供能量，其中糖類是主要的能源物質。
糖類分子都是由CHO三種元素構成的。
葡萄糖是細胞生命活動所需要的主要能源物質，常被形容爲“生命的燃料”。
二糖由兩分子單糖脫水縮合而成，必須水解成單糖才能被細胞吸收。
麥芽糖=葡萄糖x2
蔗糖=葡萄糖+果糖
乳糖=葡萄糖+半乳糖
生物體內的糖類絕大多數以多糖的形式存在。
葡萄糖是合成動物多糖——糖原的原料。
肥肉的主要成分是脂肪；食用植物油是從油料作物中提取的，其主要成分是脂肪。
脂肪是脂質的一種。
脂質存在於所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要有機化合物。
與糖類相似，組成脂質的化學元素主要是 C、H、O，有些脂質還含有 N、P。
所不同的是脂質分子中氧的含量遠遠少於糖類，而氫的含量更多。
常見的脂質有脂肪、磷脂和固醇等，它們的分子結構差異很大，通常都不溶於水，而溶於脂溶性有機溶劑。
脂肪是細胞內良好的儲能物質，還是一種很好的絕熱體。
生活在海洋中的大型哺乳動物如鯨、海豹等，皮下有厚厚的脂肪層，起到保溫的作用。
生活在南極寒冷環境中的企鵝，體內脂肪可厚達 4cm。
分佈在內臟器官周圍的脂肪還具有緩衝減壓的作用，可以保護內臟器官。
磷脂：磷脂是構成細胞膜的重要成分，也是構成多種細胞器膜的重要成分。
固醇：固醇類物質包括膽固醇、性激素和維生素D等。
膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分，在人體內還參與血液中脂質的運輸；
性激素能促進人和動物生殖器官的發育以及生殖細胞的形成；
維生素D能有效地促進人和動物腸道對鈣和磷的吸收。
生物大分子以碳鏈爲骨架。
多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子，都是由許多基本的組成單位連接而成的，這些基本單位稱爲單體，這些生物大分子又稱爲單體的多聚體。
例如，組成多糖的單體是單糖，組成蛋白質的單體是氨基酸，組成核酸的單體是核苷酸。
每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的碳鏈爲基本骨架，由許多單體連接成多聚體。
正是由於碳原子在組成生物大分子中的重要作用，科學家才說“碳是生命的核心元素”,“沒有碳，就沒有生命”。
人體老化的特徵之一是身體細胞的含水量明顯下降。
水是構成細胞的重要無機化合物。
一般地說，水在細胞的各種化學成分中含量最多。
水在細胞中以兩種形式存在。一部分水與細胞內的其他物質相結合，叫做結合水。
細胞中絕大部分的水以遊離的形式存在，可以自由流動，叫做自由水。
水的功能：
結合水是細胞結構的重要組成成分。
①自由水是細胞內的良好溶劑，許多種物質溶解在這部分水中。
②細胞內的許多生物化學反應也都需要有水的參與。
③多細胞生物體的絕大多數細胞，必須浸潤在以水爲基礎的液體環境中。
④水在生物體內的流動，可以把營養物質運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產生的廢物，運送到排泄器官或者直接排出體外。
（組成成份、良好溶劑、反應物質、運輸介質）
總之，各種生物體的一切生命活動都離不開水。
你烘乾一粒小麥種子，然後點燃燒盡，最終會得到一些灰白色的灰燼，這些灰燼就是小麥種子裏的無機鹽。
人和動物體內也含有無機鹽。
細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在。
許多無機鹽對於維持細胞和生物體的生命活動有重要作用。
鈣離子含量太低，會出現抽搐等症狀。（太高則肌無力）
生物體內的無機鹽離子，必須保持一定的量，這對維持細胞的酸鹼平衡非常重要。
與生活的聯繫：患急性腸炎的病人脫水時需要及時補充水分，同時也需要補充體內丟失的無機鹽，因此，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法。大量出汗會排出過多的無機鹽，導致體內的水鹽平衡和酸鹼平衡失調，這時應多喝淡鹽水。
活細胞中的糖類、脂質、蛋白質、核酸、水、無機鹽等化合物，含量和比例處在不斷變化之中，但又保持相對穩定，以保證細胞生命活動的正常進行。
查找資料，瞭解某一種植物（如小麥）生長發育需要哪些無機鹽。
設計實驗，證明某一種或某幾種無機鹽是這種植物生長發育所必需的。
對照組：給植物提供完全營養液。
實驗組：給植物提供缺某種無機鹽的完全營養液（缺素營養液）。

必修三穩態與環境

第三章植物激素調節

在單側光的照射下，植物朝向光源方向生長的現象叫做向光性。
單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物叫做胚芽鞘。它能保護生長中的胚芽。
種子萌發時，胚芽鞘首先鑽出地面，出土後還能進行光合作用。
達爾文根據實驗提出，胚芽鞘尖端受單側光刺激後，就向下面的伸長區傳遞某種“影響”,造成伸長區背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現向光性彎曲。
1910年，詹森的實驗證明，胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。
1914年，拜爾的實驗證明，胚芽鞘的彎曲生長，是由於尖端產生的影響在其下部分佈不均勻而造成的。
1928年，荷蘭科學家溫特做了以下實驗：把切下的燕麥尖端放在瓊脂塊上，幾小時後，移去胚芽鞘尖端，把瓊脂切成小塊。再將經處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側，結果胚芽鞘會朝對側彎曲生長。但是，如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，胚芽鞘既不生長也不彎曲。
溫特的實驗進一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實是一種化學物質引起的。
溫特認爲這可能是一種和動物激素類似的物質，並把這種物質命名爲生長素。
*13,安徽,T5:科學家溫特……實驗證明了：
造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學物質(✓)
生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端(X)（溫特：我沒有）
生長素的化學本質是吲哚乙酸(X)（生長素的化學本質是後來的科學家研究並確認的）
胚芽鞘會彎向光源生長(X)（溫特：別瞎說）
科學家首先從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質——吲哚乙酸(IAA)。
但是由於生長素在植物體內含量極少，直到1946年，人們才從高等植物中分離出生長素，並確認它就是IAA。
進一步研究發現，植物體內具有生長素效應的物質，除IAA外，還有苯乙酸（PAA)、吲哚丁酸（IBA)等。
*13,大綱,T4C:單側光照射燕麥胚芽鞘可使其生長素分佈發生變化。
*14,海南,T8B:生長素的發現源於人們對於植物向光性的研究。
*15,海南,T8D:科學家通過研究植物向光性發現的激素是IAA。（這不一樣嗎？）
由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，稱作植物激素。
*13,海南,T7A:植物激素的產生部位和作用部位可以不同。
*12,北京,T29:細胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位產生，再被運輸到作用部位，對生長發育起調節作用的微量的有機物。
植物體內沒有分泌激素的腺體，這說明植物激素至少在合成部位上與動物激素有明顯不同。
生長素主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發育中的種子。
在這些部位，色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素。
*18,海南,T3A:色氨酸可經一系列反應轉變爲IAA。
*15,全國I,T2A:植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉變爲生長素。
*13,海南,T7B:植物莖尖的細胞可利用色氨酸合成生長素。
在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，而不能反過來運輸，也就是隻能單方向地運輸，稱爲極性運輸。在成熟組織中，生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸。
*15,全國I,T2B:成熟莖韌皮部的生長素可以進行非極性運輸。
極性運輸是細胞的主動運輸。
*14,海南,T8C:頂芽合成的生長素通過自由擴散運輸到側芽。（X）
生長素在植物體各器官中都有分佈，但相對集中地分佈在生長旺盛的部分。
生長素不直接參與細胞代謝，而是給細胞傳達一種調節代謝的信息。
生長素的作用表現出兩重性：
既能促進生長，也能抑制生長；
既能促進發芽，也能抑制發芽；
既能防止落花落果，也能疏花疏果。
生長素所發揮的作用，因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。
一般情況下，生長素在濃度較低時促進生長；在濃度過高時則會抑制生長，甚至殺死植物。
幼嫩的細胞對生長素敏感，老細胞則比較遲鈍；
不同器官對生長素的反應敏感程度也不一樣。
*15,全國I,T2C:幼嫩細胞和成熟細胞對生長素的敏感程度相同。（X）
*15,安徽,T6A:同一植株的幼芽對生長素的反應敏感程度高於幼根。（X）
(同一植株不同器官對於生長素的反應敏感程度大小依次爲根>芽>莖,教材依據P50)
頂芽產生的生長素逐漸向下運輸，枝條上部的側芽附近生長素濃度較高。由於側芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發育受到抑制，植株因而表現出頂端優勢。去掉頂芽後，側芽附近的生長素來源暫時受阻，濃度降低，於是抑制就被解除。
*15,安徽,T6B:棉花表現出的頂端優勢與頂芽產生的生長素的極性運輸有關。
適時摘除棉花的頂芽，解除頂端優勢，以促進側芽的發育，從而使它多開花、多結果。
人工合成的化學物質，如 α-萘乙酸(NAA) 、2,4-D 等，具有與IAA相似的生理效應。這些化學物質，稱爲生長素類似物，可用於防止果實和葉片的脫落、促進結實、獲得無子果實、促使扦插枝條的生根等。
如果對要研究的植物有關情況所知不多，可以先設計一組梯度比較大的預實驗進行摸索，再在預實驗的基礎上設計細緻的實驗。
預實驗可以爲進一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，以免由於設計不周，盲目開展實驗而造成人力、物力和財力的浪費。
生長素類似物處理插條的方法:
浸泡法：要求溶液濃度較低，處理幾小時至一天，最好在遮陰和空氣溼度較高的地方；
沾蘸法：把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下（約 5s），深約 1.5cm 即可。
課本上的拓展題：
1：將幼小植株在適宜條件下橫放，一段時間以後，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長，爲什麼？該植株在太空站的生長情況將如何？（作者：這個答案的模板很不錯，邏輯性很強，值得借鑑。）
答：由於重力作用，生長素在下部的濃度高。
對於植物的莖來說，這個濃度的生長素能促進生長，因而下面的生長較快，植物的莖就向上彎曲生長。
同樣的生長素濃度，對於植株的根來說，卻會抑制生長，因而，根部下面的生長比上面的慢，根就向下彎曲生長。
如果是在太空的空間站中生長，植株就不會出現這樣的情況，而是橫向生長。
2：我國宋代著作《種藝必用》中，記載了一種促進空中壓條生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬乾，篩過，用小便浸之。又曬乾，篩過，再浸之。又曬又浸，凡十餘次。以泥封樹枝.......則根生。”請分析其中的科學道理。
答：因爲人尿中含有微量的生長素，將黃泥反覆浸到尿液中曬乾，黃泥中就會吸附一定的生長素。用這樣的黃泥封裹枝條，就能促進枝條生根。
1926年，科學家觀察到，當水稻感染了赤黴菌後，會出現植株瘋長的現象：病株往往比正常植株高50%以上，並且結實率大大降低，因而稱爲惡苗病。
科學家將赤黴素培養基的濾液噴施到健康水稻幼苗上，發現這些幼苗雖沒有感染赤黴菌，卻出現了惡苗病的症狀。
1935年科學家從培養赤黴菌的培養基濾液中分離出致使水稻患惡苗病的物質，稱之爲赤黴素(簡稱GA)。
*14,海南,T8A:生長素和赤黴素都能促進植物生長。
赤黴素
合成部位：主要是未成熟的種子、幼根和幼芽。
主要作用：促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進種子萌發和果實發育。
*18,海南,T3C:赤黴對果實的發育有抑制作用。（X）
*15,山東,T1B:用赤黴素處理馬鈴薯塊莖，可延長其休眠時間以利於儲存。（X）(赤黴素可解除休眠)
脫落酸
合成部位：根冠和萎蔫的葉片等。
分佈：將要脫落的器官和組織中含量多。
主要作用：抑制細胞分裂，促進葉和果實的衰老和脫落。
*18,海南,T3D:乾旱條件下植物能合成較多的脫落酸。
*17,全國III,T30:ABA有“逆境激素”之稱，其在植物體中的主要合成部位有根冠和萎蔫的葉片等。
*15,山東,T1A:蘋果樹開花後，噴施適宜濃度的脫落酸可防止果實脫落。（X）
細胞分裂素
合成部位：主要是根尖。
主要作用：促進細胞分裂。
乙烯
合成部位：植物體各個部位。
主要作用：促進果實成熟。
*15,山東,T1C:用一定濃度的乙烯利處理採摘後未成熟的香蕉，可促其成熟。
近20年來，除了已經介紹的5類植物激素外，植物體內還有一些天然物質也在調節着生長發育過程，如油菜素（甾體類化合物）。
在植物的生長發育和適應環境變化的過程中，各種植物激素並不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調節。
例如，科學家在對黃化豌豆幼苗切段的實驗研究中發現，低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素促進切段細胞伸長的作用。
*17,海南,T26:從激素相互作用的角度分析，高濃度生長素抑制植物生長的原因是生長素濃度高時會促進乙烯的合成，乙烯能夠抑制植物的生長。
*15,全國I,T2D:豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生長素濃度的影響。
激素調節在植物生長發育和對環境的適應過程中發揮着重要作用，但是，激素調節只是植物生命活動調節的一部分。植物的生長發育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。光照、溫度等環境因子的變化，會引起植物體內產生包括植物激素合成在內的多種變化，進而對基因組的表達進行調節。
*18,海南,T3B:激素的含量隨植物生長發育而變化。
人工合成的對植物的生長發育有調節作用的化學物質稱爲植物生長調節劑。生長素類似物也是植物生長調節劑。
植物生長調節劑具有容易合成、原料廣泛、效果穩定等優點。
用乙烯利催熟鳳梨，就可以做到有計劃地上市；
在蘆葦生長期用一定濃度的赤黴素溶液處理，就可以使蘆葦的纖維長度增加50%左右；
生產啤酒時，利用大麥芽，實質是利用其中的α-澱粉酶。用赤黴素處理大麥，可以使大麥種子無須發芽就可以產生α-澱粉酶。
在蔬菜水果上殘留的一些植物生長調節劑會損害人體健康。
例如可以延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥貯藏期的青鮮素(抑制發芽)可能有致癌作用。
課本上的題：
1：許多研究表明：脫落酸在高溫條件下容易降解。小麥、玉米在即將成熟時，如果經歷持續一段時間的乾熱之後又遇大雨天氣，種子就容易在穗上發芽。請對此現象進行解釋。
答：這是因爲脫落酸能促進種子休眠，抑制發芽。持續一段時間的高溫，能使種子中的脫落酸降解。沒有了脫落酸，這些種子就不會像其他種子那樣休眠了。然後，大雨天氣又給在穗上的種子提供了萌發所需要的水分，於是種子就會不適時地萌發。
2：用適宜濃度的生長素處理未授粉的番茄雌蕊柱頭，可以得到無子番茄，這種果實細胞中的染色體數目和體細胞染色體數目一樣，因爲果肉細胞由子房壁、胎座等細胞發育而來，染色體數與體細胞一樣。
3：假如現有一種除草劑剛剛研究出來，作爲廠裏的工程師，假如讓你來設計這個產品的說明書，你認爲除了濃度參考範圍外，還應該在這個說明書中寫些什麼？
答：適用於哪些莊稼的除草、能除哪些雜草、藥物毒性和殘留、使用時間、生產日期、有效期、生產者、其他注意事項等。
4.下列兩種關於植物激素的敘述哪種更準確？
①植物激素幾乎控制着植物所有的生命活動。
②在植物的生長發育過程中，幾乎所有生命活動都受到植物激素的調節。
答：②更準確。①過於絕對，植物生命活動的調節是非常複雜的過程，從根本上說是由基因控制的，環境變化也會影響基因的表達，激素調節只是其中的一種調節方式。
5.下列物質中，不是植物激素的是：（乙烯、吲哚乙酸、吲哚丁酸、2,4-D）
答：選2,4-D，因爲它是人工合成的物質，屬於植物生長調節劑。

第四章種羣和羣落

在一定的自然區域內，同種生物的全部個體形成種羣。
同一時間內聚集在一定區域中各種生物種羣的集合，構成生物羣落。
種羣在單位面積或單位體積中的個體數就是種羣密度。
種羣密度是種羣最基本的數量特徵。
在調查分佈範圍較小、個體較大的種羣時，可以逐個計數。
估算種羣密度最常用的方法之一是樣方法。
*實際調查時，對處於樣方界線上的個體應該統計樣方相鄰兩邊上的個體。
調查某種昆蟲卵的密度、作物植株上蚜蟲的密度、跳蝻的密度等，使用樣方法。
活動能力強，活動範圍大的動物採用標誌重捕法。
取樣的關鍵是要做到隨機取樣。五點取樣法和等距取樣法都是常用的取樣方法。
出生率是指在單位時間內新產生的個體數目佔該種羣個體總數的比率。
種羣的年齡結構是指一個種羣中各年齡期的個體數目的比例。
繁殖能力強的種羣出生率高，種羣增長快。
組成種羣的個體，在其生活空間中的位置狀態或佈局叫做種羣的空間特徵。種羣常見的空間特徵有均勻分佈、隨機分佈和集羣分佈。Link:27
理想狀態下，種羣數量增長的形式，曲線大致呈"J"型。種羣經過一定時間的增長後，數量趨於穩定的增長曲線是"S"型。
在環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種羣最大數量稱爲環境容納量，又稱 K 值。
"J"型增長模型的模型假設：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下。
自然界的資源和空間總是有限的，當種羣密度增大時，種內競爭就會加劇，以該種羣爲食的動物的數量也會增加，這就會使種羣的出生率降低，死亡率增高。當死亡率增加到與出生率相等時，種羣的增長就會停止，有時會穩定在一定的水平。
大熊貓棲息地遭到破壞後，由於食物的減少和活動範圍的縮小，其 K 值就會變小。這是大熊貓種羣數量銳減的重要原因。因此，建立自然保護區，給大熊貓更寬廣的生存空間，改善它們的棲息環境，從而提高環境容納量，是保護大熊貓的根本措施。
研究種羣的變化規律以及影響種羣數量變化的因素，對於有害動物的防治、野生生物資源的保護和利用，以及瀕危動物種羣的拯救的和恢復都有着重要意義。
培養液中酵母菌種羣數量變化，可以採用抽樣檢測的方法：先將蓋玻片放在計數室，用吸管吸取培養液，滴於蓋玻片邊緣，讓培養液自行滲入。多餘培養液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌細胞全部沉降到計數室底部，再計數。
種羣是一個系統，種羣水平的研究集中於種羣的數量動態，包括出生率、死亡率、年齡組成、性別比例等。
同一時間內聚集在一定區域中各種生物種羣的集合，叫做羣落。
羣落是更高層次的系統，在羣落水平上研究的是：羣落的豐富度、優勢種、種間關係、羣落的結構、羣落的演替、羣落的範圍和邊界等。
羣落的物種組成是區別不同羣落的重要特徵。
羣落中物種數目的多少稱爲豐富度。越靠近熱帶地區，單位面積內的物種越豐富。
在羣落中，各個生物種羣分別佔據了不同的空間，使羣落形成一定的空間結構。Link:14
在垂直方向上，大多數羣落都具有明顯的分層現象。
森林植物的分層與對光的利用有關。
垂直結構顯著提高了羣落利用陽光等環境資源的能力。
羣落中植物的垂直結構又爲動物創造了多種多樣的棲息空間和食物條件，因此，動物也有類似的分層現象。
水平結構:草地在水平方向上，由於地形的變化、土壤溼度和鹽鹼度的差異、光照強度的不同、生物自身生長特點的不同，以及人與動物的影響等因素，不同地段往往分佈着不同的種羣，同一地段上種羣密度也有差別，它們常呈鑲嵌分佈。
豐富度統計方法：記名計算法和目測估計法。
土壤中小動物類羣豐富度的研究方法：取樣器取樣法。
*種羣密度的調查：
植物：樣方法
動物：標誌重捕法
*研究人類遺傳病的遺傳方式：在患者家系中調查研究
*研究人類遺傳病的發病率：在人羣中隨機抽樣調查
土壤小動物對動植物遺體的分解起着重要的輔助作用。
許多土壤動物有較強的活動能力，而且身體微小，因此不適於用樣方法或標誌重捕法進行調查。
記名計算法是指在一定面積的樣地中，直接數出各種羣的個體數目，這一般用於個體較大，種羣數量有限的羣落。
目測估計法是按預先確定的多度等級來估計單位面積上個體數量的多少。
等級的劃分和表示方法有：“非常多、多、較多、較少、少、很少”等等。
立體農業：運用羣落的空間結構原理，爲充分利用空間和資源而發展起來的一種農業生產模式。如，果樹-草菇結構；桉樹-菠蘿結構。
隨着時間的推移，一個羣落被另一個羣落代替的過程，就叫做演替。
裸岩上的演替要經歷地衣階段、苔蘚階段、草本植物階段、灌木階段、森林階段。
喬木比灌木具有更強的獲得陽光的能力，因而最終佔據了優勢，成爲茂盛的樹林。
如果是在乾旱的荒漠地區，羣落的演替就很難形成樹林，或許只發展到草本植物階段或稀疏的灌木階段。
初生演替是指在一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發生的演替。
例如在沙丘、火山岩、冰川泥上進行的演替。
次生演替是指在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方發生的演替。
如火災過後的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農田上進行的演替。
*14,全國I,T30：一般來說，若要演替到相對穩定的森林階段，上樹兩個演替中此生演替所需的時間短，主要原因是：形成森林需要一定的土壤條件，上述此生演替起始時即具備該條件，而從裸岩開始的演替要達到該條件需要漫長的時間。
人類活動往往會使羣落演替按照不同於自然演替的速度和方向進行。
種羣是由同種生物的個體在一定自然區域內組成的羣體，並出現個體層次上所沒有的一系列特徵。
影響種羣數量的因素很多，因此種羣的數量常常出現波動，在不利條件下，種羣數量會急劇下降甚至消亡。
在我國，退耕還林、還草、還湖，退牧還草是一項功在當代、惠及子孫的生態工程。

第五章生態系統及其穩定性

從羣落的演替可以看出，一定區域內無機環境的狀況，決定了那些生物能夠在這一區域定居和繁衍，生物羣落的存在又改變着無機環境。
在環境條件大體相同的地方，羣落的外貌和結構往往也相近或相似，這些都說明生物羣落與無機環境有着密不可分的聯繫。
由生物羣落和它的無機環境相互作用而形成的統一整體，叫做生態系統。
生態系統中生物與生物之間，生物與無機環境之間是通過能量流動和物質循環相互聯繫的。
生態系統類型衆多，一般可分爲自然生態系統和人工生態系統兩大類。
自然生態系統又可分爲水域生態系統和陸地生態系統。
人工生態系統又可分爲農田生態系統、人工林生態系統、果園生態系統、城市生態系統。
生態系統的結構：由生態系統的組成成分和營養結構（食物鏈、食物網）構成。
生態系統的組成成分包括：
①非生物的物質和能量：陽光、熱能、水、空氣、無機鹽等。
②生產者：自養生物，主要是綠色植物。
③消費者：動物，包括植食性動物、肉食性動物、雜食性動物和寄生動物等。
④分解者：能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物，主要是細菌和真菌。
生產者可以說是生態系統的基石。
消費者通過自身的新陳代謝，能夠將有機物轉化爲無機物，這些無機物排出體外後又可以被生產者重新利用。
消費者能夠加快生態系統的物質循環。此外，消費者對於植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用。
分解者能將動植物遺體和動物的排遺物分解成無機物。
因此，生產者、消費者和分解者是緊密聯繫，缺一不可的。
*17,海南,T28:消費者的作用。
*18,全國I,T29:分解者通過呼吸作用將動植物遺體和動物排遺物的有機物分解來獲得生命活動所需的能量。
許多食物鏈彼此相互交錯連接成的複雜營養結構，就是食物網。
錯綜複雜的食物網是生態系統保持相對穩定的重要條件。
一般認爲，食物網越複雜，生態系統抵抗外界干擾的能力(也就是抵抗力穩定性，編者注)就越強。Link:47
食物鏈和食物網是生態系統的營養結構，生態系統的物質循環和能量流動就是沿着這種渠道進行的。
生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程，稱爲生態系統的能量流動。Link：31
幾乎所有的生態系統所需要的能量都來自太陽。太陽每天輸送到地球的能量大約爲 1×10^19kJ，這些能量絕大部分都被地球表面的大氣層所吸收、散射和反射掉，大約只有 1%以可見光的形式被生產者通過光合作用轉化爲化學能，固定在它們所製造的有機物中。這樣，太陽能就輸入到了生態系統的第一營養級。
*18,全國I,T29:太陽能進入生態系統的主要過程是綠色植物通過光合作用將太陽能轉化爲化學能儲存在有機物中。
輸入第一營養級的能量，
一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了；
一部分用於生產者的生長、發育和繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中。
構成植物體的有機物中的能量，
一部分隨着殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來；
另一部分則被初級消費者攝入體內，
這樣，能量就流入了第二營養級。
據熱力學第二定律，在封閉系統中，隨着時間的推移無序性將增加。生命系統是開放系統，可以通過獲取能量來維持系統的有序性。
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被後一個營養級和分解者利用的能量。
生態系統的能量流動具有兩個明顯的特點:①生態系統中能量流動是單向的。②能量在流動過程中逐級遞減。
一般來說，在輸入到某一個營養級的能量中，只有 10%—20%的能量能夠流到下一個營養級，也就是說，能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率大約是 10%—20%。
從能量金字塔可以看出，在一個生態系統中，營養級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多。生態系統中的能量流動一般不超過 4—5 個營養級。
任何生態系統都需要不斷得到來自系統外的能量補充，以便維持生態系統的正常功能。如果一個生態系統在一段較長時期內沒有能量(太陽能或現成有機物質)輸入，這個生態系統就會崩潰。
研究生態系統的能量流動的意義：
①實現對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率。沼氣池和“桑基魚塘”都體現了這個原理；
②調整生態系統中的能量流動關係，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。
生態系統中能量多級利用和物質循環再生是生態學的一條基本原理。在生態系統中，能量流動和物質循環主要是通過食物鏈來完成的。食物鏈既是一條能量轉換鏈，也是一條物質傳遞鏈，從經濟上看還是一條價值增值鏈。
因此，遵循這一原理，就可以合理設計食物鏈，使生態系統中的物質和能量被分層次多級利用，使生產一種產品時產生的有機廢棄物，成爲生產另一種產品的投入，也就是使廢物資源化，以便提高能量轉化效率，減少環境污染。
生態系統依靠太陽不斷地提供能量，而生態系統中的物質卻都是由地球提供的。
碳在生物羣落與無機環境之間的循環主要是以二氧化碳的形式進行的。（*14,全國II,T31）大氣中的二氧化碳能夠隨着大氣環流在全球範圍內流動，因此，碳循環具有全球性。
組成生物體的 C,H,O,N,P,S 等元素，都不斷進行着從無機環境到生物羣落，又從生物羣落到無機環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。這裏所說的生態系統，指的是地球上最大的生態系統——生物圈，其中的物質循環具有全球性，因此又叫生物地球化學循環。
在自然生態系統中，植物通過光合作用從大氣中攝取碳的速率，與通過生物的呼吸作用和分解作用而把碳釋放到大氣中的速率大致相同。
由於各地氣候與環境等因素不同，落葉在土壤中被分解的時間也是不同的。
落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？以帶有落葉的土壤爲實驗材料。採用對照實驗的辦法，設計實驗組和對照組。對照組的土壤不做處理(自然狀態)；實驗組的土壤要進行處理，以儘可能排除土壤微生物的作用，同時要儘可能避免土壤理化性質的改變(例如，將土壤用塑料袋包好，放在 60℃恆溫箱 1h 滅菌)。
能量流動和物質循環是生態系統的主要功能，二者同時進行，彼此相互依存，不可分割。
*14,全國II,T31:一般來說，生態系統的主要功能包括物質循環、能量流動，此外，還具有信息傳遞等功能。
能量的固定、儲存、轉移和釋放，（Link：12）都離不開物質的合成和分解等過程。物質作爲能量的載體，使能量沿着食物鏈(網)流動；能量作爲動力，使物質能夠不斷地在生物羣落和無機環境之間循環往返。生態系統中的各種組成成分，正是通過能量流動和物質循環，才能夠緊密地聯繫在一起，形成一個統一的整體。
生態系統中的光、聲、溫度、溼度、磁力等，通過物理過程傳遞的信息，稱爲物理信息。物理信息的來源可以是無機環境，也可以是生物。
生物在生命活動過程中，還產生一些可以傳遞信息的化學物質，諸如植物的生物鹼、有機酸等代謝產物，以及動物的性外激素等，這就是化學信息。
科學實驗表明，昆蟲，魚類以及哺乳類等生物體重都存在能傳遞信息的化學物質——信息素。
動物的特殊行爲，對於同種或異種生物也能夠傳遞某種信息，即生物的行爲特徵可以體現爲行爲信息。
生命活動的正常進行，離不開信息的作用；
生物種羣的繁衍，也離不開信息的傳遞。
信息還能夠調節生物的種間關係，以維持生態系統的穩定。
（例如，在草原上，當草原返青時，“綠色”爲食草動物提供了可以採食的信息；森林中，狼能夠依據兔留下的氣味去獵捕後者，兔同樣也能夠依據狼的氣味或行爲特徵躲避獵捕）
信息傳遞在農業生產中的應用有兩個方面：
一是提高農產品或畜產品的產量；
二是對有害動物進行控制。
利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物，就可以提高果樹的傳粉效率和結實率。
目前控制動物危害的技術大致有化學防治、生物防治和機械防治等。這些方法各有優點，但是目前人們越來越傾向於利用對人類生存環境無污染的生物防治。
生物防治中有些就是利用信息傳遞作用。
例如，利用音響設備發出結羣信號吸引鳥類，使其結羣捕食害蟲；利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲的種羣密度。人們還可以利用特殊的化學物質擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物種羣的繁殖力下降，從而減少有害動物對農作物的破壞。
生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力，叫做生態系統的穩定性。生態系統之所以能維持相對穩定，是由於生態系統具有自我調節能力。
當河流受到輕微的污染時，能通過物理沉降、化學分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物種類和數量不會受到明顯的影響。
負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎。Link:54
不僅生物羣落內部存在負反饋調節，生物羣落與無機環境之間也存在負反饋調節。
生態系統的自我調節能力不是無限的。當外界干擾因素的強度超過一定限度時，生態系統的自我調節能力會迅速喪失，這樣，生態系統就到了難以恢復的程度。
*14,山東,T27:如果污染超過海洋生態系統的自我調節能力，海洋生態系統就很難恢復到原來的狀態。
生態系統抵抗外界干擾並使自身的結構與功能保持原狀(不受損害)的能力，叫做抵抗力穩定性；生態系統在受到外界干擾因素的破壞後恢復到原狀的能力，叫做恢復力穩定性。
一般來說，生態系統中的組分越多，食物網越複雜，其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性就越高。Link:10
生態系統在受到不同的干擾（破壞）後，其恢復速度與恢復時間是不一樣的。
提高生態系統的穩定性，
一方面要控制對生態系統干擾的程度，對生態系統的利用應該適度，不應超過生態系統的自我調節能力；
另一方面，對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的物質、能量投入，保證生態系統內部結構與功能的協調。
要使人工微生態系統（生態缸）正常運轉，在設計時要考慮系統內不同營養級生物之間的合適比例。應該注意，人工生態系統的穩定性是有條件的，也可能是短暫的。
封上生態缸蓋。將生態缸放置於室內通風、光線良好的地方，但要避免陽光直接照射。
*15,江蘇,T9:就生態系統而言，生態瓶的穩定性取決於物種數。（X）
不同版本的答案：
①生態系統穩定性取決於生態系統各組成成分及系統內不同營養級生物之間的比例。
②生態系統中的物種豐富度越大，營養結構越複雜，其穩定性越強，不能只從單一方面考慮。
③生態瓶中生物種類和數量少，其穩定性取決於生物種類和數量。
恢復生態學的目標是，重建某一區域歷史上曾有的植物和動物羣落，使這一區域生態系統的結構與功能恢復到（或接近) 受干擾前的原狀。
恢復生態學主要利用的是生物羣落演替理論，特別強調生態系統的自我調節能力與生物的適應性，充分依靠生態系統自身的能力，並輔以有效的人爲手段(物質、能量的投入）（link：49），從而儘快使生態系統從受損的退化狀態恢復到正常的健康狀態。
生態系統具有自我調節能力，這是生態系統穩定性的基礎。Link:43

第六章生態環境的保護

只有正確處理人與資源和環境的關係，走可持續發展之路，纔是人類唯一的正確選擇。
人口增長過快，還在消耗大量自然資源的同時，加重了對環境的污染，增加了治理的成本和難度。
爲此，我國在控制人口增長的同時，還加大了保護資源和環境的力度，如植樹種草，退耕還林、還草、還湖，防治沙漠化;監控、治理江河湖泊及海域的污染；加強生物多樣性保護和自然保護區建設，以及推進生態農業等。我國在保護生態環境，統籌人與自然和諧發展方面正在取得重大的進展。
全球性生態環境問題主要包括全球氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、酸雨、土地荒漠化、海洋污染和生物多樣性銳減等。
生物圈內所有的植物、動物和微生物，它們擁有的全部基因以及各種各樣的生態系統，共同構成了生物多樣性。
生物多樣性的價值：一是目前人類尚不清楚的潛在價值；二是對生態系統起到重要調節功能的間接價值（也叫做生態功能，如森林和草地對水土的保持作用，溼地在蓄洪防旱、調節氣候等方面的作用；三是對人類有食用、藥用和工業原料等實用意義的，以及有旅遊觀賞、科學研究和文學藝術創作等非實用意義的直接價值。生物多樣性的間接價值明顯大於它的直接價值。
就地保護是指在原地對被保護的生態系統或物種建立自然保護區以及風景名勝區等，這是對生物多樣性最有效的保護。
易地保護是指把保護對象從原地遷出，在異地進行專門保護。例如，建立植物園、動物園以及瀕危動植物繁育中心等，這是爲行將滅絕的物種提供最後的生存機會。
此外，建立精子庫、種子庫等，利用生物技術對瀕危物種的基因進行保護，等等，也是對瀕危物種保護的重要措施。
近些年來，我國科學家還利用人工授精、組織培養和胚胎移植等生物技術，加強對珍稀、瀕危物種的保護，取得了可喜的成績。
保護生物多樣性，關鍵是要協調好人與生態環境的關係，如控制人口的增長、合理利用自然資源、防治環境污染等。
保護生物多樣性，還要加強立法、執法和宣傳教育，使每個人都理性地認識到保護生物多樣性的意義。
保護生物多樣性，只是反對盲目地、掠奪式地開發利用，而不意味着禁止開發和利用。
可持續發展的含義是“在不犧牲未來幾代人需要的情況下，滿足我們這代人的需要”，它追求的是自然、經濟、社會的持久而協調的發展。