七年级上册生物第二章知识点复习:生物圈

一、生物圈的概念与意义
生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体,它是地球上所有生物共同的家园。从宏观角度来看,生物圈涵盖了大气圈、水圈和岩石圈,这三个圈层相互作用,形成了一个复杂而有序的生态系统。在这个系统中,生物与非生物因素之间存在着密切的联系,彼此依赖,共同维持着地球的生命支持系统。
生物圈不仅是一个物理空间,更是一个充满生机的世界。在这里,植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,动物通过捕食和分解有机物获得能量,微生物则在物质循环中扮演着重要角色。这些生物之间的相互作用,以及它们与环境的互动,构成了一个动态平衡的生态系统。
生物圈的存在使得地球成为了一个独特的星球,是目前已知唯一存在生命的天体。
二、生物圈的范围
生物圈的范围广泛,涵盖了地球的三个主要圈层:大气圈、水圈和岩石圈。具体来说,生物圈的范围包括:
1. 大气圈的底部:大气圈是地球周围的一层气体,主要由氮气、氧气、二氧化碳等组成。虽然大气圈的厚度可达数千公里,但生物主要生活在大气圈的底部,即离地面较近的部分。这里空气密度较大,氧气含量充足,适合大多数生物生存。鸟类、昆虫等可以在空中飞行,而人类和其他陆地生物则生活在地表附近。
2. 水圈的大部:水圈是指地球上的所有水体,包括海洋、湖泊、河流、地下水等。水圈占据了地球表面约71%的面积,是地球上最重要的生命支持系统之一。水不仅是生物体的重要组成部分,也是许多生物赖以生存的环境。海洋中的浮游生物、鱼类、鲸类等,淡水中的藻类、虾类、鱼类等,都在水圈中繁衍生息。
此外,水圈还通过水循环影响着全球气候和生态系统的稳定性。
3. 岩石圈的表面:岩石圈是地球的固体外壳,主要由岩石和土壤组成。岩石圈为陆地生物提供了栖息地,土壤则是植物生长的基础。森林、草原、沙漠、湿地等不同的生态系统都建立在岩石圈的表面。此外,地下洞穴、矿井等特殊环境中也存在着一些适应极端条件的生物,如盲鱼、洞螈等。
三、生物圈为生物的生存提供了基本条件
生物圈为生物的生存提供了五个基本条件,这些条件缺一不可,共同维持着生命的延续和发展。具体来说,这五个条件包括:
1. 营养物质:生物需要摄取营养物质来维持生命活动。植物通过光合作用制造有机物,动物则通过摄取其他生物或有机物获得能量。此外,微生物在分解动植物遗体的过程中,释放出无机物,供植物再次利用。因此,营养物质的循环是生态系统中不可或缺的一部分。
2. 阳光:阳光是地球上几乎所有生物的能量来源。植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,进而为整个生态系统提供能量。对于动物来说,阳光不仅提供了视觉和温度调节的功能,还影响了它们的行为和生理节律。例如,许多动物的繁殖、迁徙等活动都与日照时间密切相关。
3. 空气和水:空气和水是生物生存的两大基本要素。空气中含有氧气,供生物呼吸;水中则溶解了大量的氧气和营养物质,供水生生物利用。此外,水还是许多生物体内的重要组成部分,约占人体重量的60%左右。没有水,生命将无法存在。
4. 适宜的温度:温度对生物的生存至关重要。不同种类的生物适应不同的温度范围,过高的温度会导致生物体内的蛋白质变性,过低的温度则会影响酶的活性。因此,生物通常会选择适合自己生存的温度环境。例如,极地生物适应寒冷的环境,而热带生物则适应高温环境。
5. 一定的生存空间:每个生物都需要一定的空间来生活、繁殖和获取资源。空间的大小和质量直接影响着生物的生存和繁衍。例如,森林中的树木需要足够的空间来伸展枝叶,进行光合作用;动物则需要足够的领地来觅食和躲避天敌。如果生存空间受到限制,生物的数量和多样性都会受到影响。
第二节 环境对生物的影响
# 一、影响生物生活的环境因素
环境因素可以分为两类:非生物因素和生物因素。这两类因素共同作用,影响着生物的生活和分布。
1. 非生物因素:非生物因素是指环境中与生物无关的自然条件,如光、温度、水、空气等。这些因素对生物的生活有着直接的影响。例如,光照强度决定了植物的光合作用效率,温度则影响着生物的代谢速率。当环境中某个非生物因素发生急剧变化时,可能会导致生物的生存受到威胁,甚至死亡。
例如,极端的干旱或洪水会破坏许多生物的栖息地,导致它们无法正常生存。
2. 生物因素: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很多其他生物的影响。生物之间的关系多种多样,主要包括捕食关系、竞争关系、合作关系等。这些关系不仅影响着个体的生存,还影响着整个生态系统的结构和功能。
# 二、非生物因素对生物的影响
非生物因素对生物的影响是多方面的。以下是一些常见的非生物因素及其对生物的影响:
1. 光:光是植物进行光合作用的必要条件,也是许多动物行为的重要调控因素。例如,昼夜交替会影响动物的作息规律,季节变化则会影响它们的繁殖和迁徙。对于植物来说,光照强度和光照时间决定了它们的生长速度和开花时间。在高纬度地区,夏季白昼时间较长,植物有更多的时间进行光合作用,因此生长得更快;
而在冬季,白昼时间短,植物的生长速度会减缓。
2. 温度:温度对生物的代谢活动有着重要的影响。一般来说,温度越高,生物的代谢速率越快;温度越低,代谢速率越慢。然而,过高的温度会导致生物体内的蛋白质变性,影响细胞的正常功能;过低的温度则会使酶的活性降低,导致生物无法正常进行生命活动。因此,生物通常会选择适合自己生存的温度环境。
例如,极地生物适应寒冷的环境,而热带生物则适应高温环境。
3. 水:水是生命之源,几乎所有生物都离不开水。水不仅是生物体内的重要组成部分,还为许多生物提供了栖息地。水的多少和分布直接影响着生物的生存和分布。例如,在干旱地区,水源稀缺,只有少数耐旱植物和动物能够生存;而在湿润地区,生物种类丰富,数量众多。此外,水的温度、酸碱度等因素也会影响水生生物的生存。
4. 空气:空气中含有氧气、二氧化碳等气体,供生物呼吸和光合作用。氧气是大多数生物呼吸所需的气体,缺乏氧气会导致生物窒息死亡。二氧化碳则是植物光合作用的原料,空气中二氧化碳浓度的变化会影响植物的生长。此外,空气中的污染物也会对生物产生负面影响,如酸雨会损害植物的叶片,雾霾会影响动物的呼吸系统。
# 三、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很多其他生物的影响。生物之间的关系多种多样,主要包括捕食关系、竞争关系、合作关系等。这些关系不仅影响着个体的生存,还影响着整个生态系统的结构和功能。
1. 捕食关系:捕食关系是指一种生物以另一种生物为食的现象。捕食者通过捕食猎物获得能量,而猎物则通过逃避捕食者来保护自己。捕食关系对生态系统的影响非常大,它不仅影响着捕食者和猎物的数量,还影响着整个生态系统的稳定性和多样性。例如,狼捕食鹿,鹿的数量减少会导致草本植物的数量增加;
反之,狼的数量减少会导致鹿的数量增加,进而导致草本植物的数量减少。因此,捕食关系在生态系统中起到了重要的调节作用。
2. 竞争关系:竞争关系是指两种或多种生物为了争夺相同的资源(如食物、空间等)而产生的相互作用。竞争的结果通常是强者胜出,弱者被淘汰。竞争关系对生物的生存和分布有着重要的影响。例如,在同一片森林中,不同的树种会竞争阳光、水分和养分,最终只有那些适应能力强的树种能够生存下来。
竞争关系还可以促进生物的进化,促使它们发展出更有效的生存策略。
3. 合作关系:合作关系是指两种或多种生物通过相互帮助来共同受益的现象。合作关系可以提高生物的生存能力和繁殖成功率。例如,蜜蜂和花朵之间存在着互利共生的关系,蜜蜂通过采集花蜜为花朵传粉,而花朵则为蜜蜂提供食物。
此外,一些寄生生物与宿主之间也存在着合作关系,如某些细菌可以帮助宿主消化食物,而宿主则为细菌提供栖息地。
# 四、探究实验的步骤
在生物学研究中,实验是非常重要的手段。通过实验,我们可以验证假设,发现新的现象,探索生物与环境之间的关系。探究实验的步骤通常包括以下几个方面:
1. 提出问题:问题是实验的起点。我们需要根据观察到的现象或已有的知识,提出一个明确的问题。例如,“光对鼠妇的生活有什么影响?”这个问题可以帮助我们确定实验的方向和目标。
2. 作出假设:假设是对问题的初步解释或预测。我们需要根据已有的知识和经验,提出一个合理的假设。例如,假设“光会影响鼠妇的生活,鼠妇更喜欢阴暗的环境。”这个假设为我们设计实验提供了依据。
3. 制定计划:计划是实验的具体实施方案。我们需要确定实验的变量、对照组和实验组,选择合适的实验材料和工具,并设计实验步骤。例如,在探究光对鼠妇生活的影响时,我们可以设置两个环境,一个明亮,一个阴暗,然后观察鼠妇的选择情况。
4. 实施计划:实施计划是实验的关键环节。我们需要按照预定的方案进行实验,记录实验数据,确保实验过程的准确性和可重复性。例如,在观察鼠妇的选择时,我们可以每隔一段时间记录一次鼠妇的位置,确保数据的准确性。
5. 得出结论:结论是对实验结果的总结和分析。我们需要根据实验数据,判断假设是否成立,并得出相应的结论。例如,如果实验结果显示鼠妇更喜欢阴暗的环境,那么我们可以得出结论:“光确实会影响鼠妇的生活,鼠妇更喜欢阴暗的环境。”
6. 表达和交流:表达和交流是实验的最后一步。我们需要将实验结果整理成报告,与其他同学或老师分享。通过交流,我们可以获得更多的反馈和建议,进一步完善实验设计和结论。
# 五、探究光对鼠妇生活的影响
在探究光对鼠妇生活的影响时,我们通常采用对照实验的方法。对照实验是指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。通过对照实验,我们可以排除其他因素的干扰,准确地判断光对鼠妇生活的影响。
具体来说,我们可以设置两个环境,一个明亮,一个阴暗,然后将鼠妇放入这两个环境中,观察它们的选择情况。通过多次实验,我们可以得出结论:光确实会影响鼠妇的生活,鼠妇更喜欢阴暗的环境。这个实验不仅帮助我们理解了光对生物的影响,还培养了我们的科学思维和实验技能。
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通过对生物圈的学习,我们可以更好地理解生物与环境之间的关系,认识到生物圈作为一个整体,其各个组成部分相互依存,共同维持着地球的生命支持系统。希望同学们能够通过学习,增强环保意识,保护我们共同的家园——生物圈。