生物專題
思維導圖
保護瀕危物種
一、生物在地理環(huán)境中的作用
生物是地理環(huán)境的產(chǎn)物，又對地理環(huán)境的形成和發(fā)展起著非常重要的作用。
主要表現(xiàn)在：
（一）常見的新陳代謝過程影響大氣及土壤的成分結(jié)構(gòu)
生物常見的新陳代謝過程包括有光合作用、呼吸作用和分解作用等，這些過程對地理環(huán)境要素的影響如下：
(1) 光合作用改造大氣成分
光合作用通常是指綠色植物（包括藻類）吸收光能，把二氧化碳(CO2)和水(H2O)合成富能有機物，同時釋放氧的過程。
其意義有：
一是完成了自然界規(guī)模巨大的物質(zhì)轉(zhuǎn)變，它把無機物轉(zhuǎn)變成有機物；
二是完成了自然界規(guī)模巨大的能量轉(zhuǎn)變，把太陽投射到地球表面上的一部分光能，轉(zhuǎn)變?yōu)橘A存在有機物中的化學能；
三是從根本上改變了地面上的生活環(huán)境，每年從光合作用中可以放出大約4700億噸的游離態(tài)氧，這就把原先沒有氧的地面改變成為有氧的環(huán)境，改變了大氣成分。
原始大氣主要成分有二氧化碳、甲烷、氫和氨，而不是氮和氧，后因生物生命活動的參與，氮和氧濃度大增，二氧化碳含量大減，逐漸變成現(xiàn)今空氣的化學組成狀況。
（2）呼吸作用保持二氧化碳和氧氣的含量平衡
呼吸作用指細胞內(nèi)的有機物在一系列酶的作用下逐步氧化分解，同時釋放能量的過程。
其意義有：
一是能為生物體的生命活動提供能量，促進生物的生長；
二是能為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料，保持大氣中二氧化碳和氧氣的含量平衡。
（3）分解作用補充土壤肥力
分解作用是有機物質(zhì)的逐步降解過程，它由多種生物共同完成。
分解過程比較復雜，大致分為三個階段：
一是機械作用階段：由于物理的和生物的作用，動植物遺體被分解成為顆粒和碎屑，即碎裂。
二是生物異化作用階段：腐生生物在酶的作用下，把有機物碎屑轉(zhuǎn)變成為腐殖酸和其他可溶性有機物，即從聚合體變成單體，然后腐殖酸和其它可溶性有機物緩慢分解，逐步變成生產(chǎn)者可以重新利用的無機物。
三是淋溶過程：可溶性物質(zhì)被水淋洗出來，進入土壤，為土壤有機質(zhì)的重要來源，補充土壤肥力。
▲淋溶過程
在自然界中，這三個過程是交叉進行、相互影響的。
一般認為，氧因綠色植物光合作用而富集；氮一部分是由于細菌分解各種氮化物而被釋出來的。
（二)其他新陳代謝過程影響水體化學成分
新陳代謝是指生物體與外界環(huán)境之間的物質(zhì)和能量交換以及生物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變過程。
生物對地表水、地下水化學成分起制約作用，表現(xiàn)在有機體在新陳代謝過程中，從水中吸收某些化學元素和化合物，而釋放出另一些化學元素和化合物，進而影響了水體的化學成分。
（三）生物對地理環(huán)境具有指示作用
生物的指示作用是指自然地理要素之間存在相互聯(lián)系、相互依賴的關(guān)系，掌握了它們之間有規(guī)律的聯(lián)系，就有可能利用一個要素的特征去認識另一個要素的存在，或者反映出所在環(huán)境的主要特征。
一是植物對環(huán)境的指示作用，如：水生植物——蓮(荷花)的生長環(huán)境。
▲荷花
由于在生長過程中有充足的水源，所以它長得葉大柔嫩，但根扎的很淺；而駱駝刺生活在沙漠地區(qū)，屬旱生植物。
由于沙漠中缺水，所以駱駝刺的葉子變成細刺，并且根扎的很深，有的深達十幾米，根系十分發(fā)達。
▲駱駝刺
二是動物對環(huán)境的指示作用，動物有以下的身體特征來適應環(huán)境，如：寒冷地方居住的會長出厚厚的毛皮 ，以防熱量散失；
▲藍狐（北極狐）
與環(huán)境相似的顏色，即保護色，如變色龍；裝成與棲息環(huán)境相似的形態(tài)，或模仿另一種昆蟲，即擬態(tài)，如枯葉蝶；以鮮艷的顏色來警示其他動物，即警戒色，如鮮艷的蘑菇是有毒的。
▲變色龍
二、地理環(huán)境對生物的影響
（1)氣候
①
溫度
任何一種生物，都有它的最低溫度、最適溫度和最高溫度，相應形成生物生長的“三基點”。例如，水稻種子發(fā)芽的最適溫度是25°C-35°C，最低溫度是8°C，46.5C就要死亡。
在一定的溫度范圍內(nèi)，生物的生長速率與溫度成正比，在多年生木本植物莖的橫斷面上大多可以看到明顯的年輪，這就是植物生長快慢與溫度高低關(guān)系的真實寫照。過高或過低的環(huán)境溫度，對生物都會造成危害。
▲數(shù)木年輪
在一定范圍內(nèi)，生物對高溫或低溫都會產(chǎn)生一定的適應能力。
高溫危害植物首先是破壞代謝的協(xié)調(diào)，使呼吸作用劇烈，不少植物通過很強的蒸騰作用來降低植物體的溫度使之免受過熱的傷害。
動物對高、低溫的適應與植物不同，當環(huán)境溫度條件改變，不適合其生存的時候許多動物則會本能地采取各種措施，比如遷移、休眠和其他一些適應方式。
晝夜溫差影響植物生長的速度及品質(zhì)，晝夜溫差大有利于農(nóng)作物的營養(yǎng)成分、糖分的積累。
▲砂田種西瓜
②
光照
光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉，地球上生物生活所必需的全部能量，都直接或間接地源于太陽光。
光照強度對植物細胞的增長和分化、體積的增長和重量的增加有重要影響。光照強度會促使動物組織和器官的分化，制約著器官的正常發(fā)育速度，影響著動物的活動和熱能代謝。
不同生物物對光強有不同的反應，因而可分為喜光植物、喜陰植物及喜光性動物、避光性動物。
喜光性動物往往具有正趨光性，避光性動物常有負趨光性。土壤無脊椎動物幾乎全是避光性的，如蚯蚓。
▲蚯蚓
不同光質(zhì)對植物色素形成、向光性、形態(tài)建成的誘導等影響是不同的。
紅、橙光主要被葉綠素吸收，對葉綠素的形成有促進作用，紅光有利于糖的合成，藍光有利于蛋白質(zhì)的合成。
▲光和植物的關(guān)系
③
降水
雨水是植物生長發(fā)育期間的主要水分來源。
降雨的生態(tài)作用：
隨著不同的降雨強度、降雨時間的長短、土壤內(nèi)水分狀況，以及地表植被的覆蓋情形而變化。
一般來說，強度較小、分布均勻的細雨對植物有利，而驟雨降落后，大量成為地表徑流而流走，滲到土壤中的很少。
霧和露在干燥地區(qū)可被淺根系植物所利用，以補充土壤和空氣中水分的不足。
同一緯度，降水從沿海到內(nèi)陸減少，植被呈現(xiàn)出從沿海向內(nèi)陸的地域分異規(guī)律；
▲從沿海到內(nèi)陸的地域分異規(guī)律
同一地點，降水多的年份樹木生長好，年輪寬。
④
風
風對生物的作用，既有有利的一面，也有有害的一面。
風是植物花粉、種子和果實傳播的動力。
▲蒲公英種子
風力還能促使環(huán)境中氧氣、二氧化碳和水汽均勻分布，并加速它們的循環(huán)，形成有利于植物正常生活的環(huán)境。
風對植物的有害影響，主要表現(xiàn)在使植物變形，特別在干風作用下，可以使植物體的向風側(cè)蒸騰大量水分，使體內(nèi)水分平衡受到破壞，葉片菱蔫，枝條枯死，形成不對稱的“旗形樹冠”，這種現(xiàn)象在海濱、山區(qū)森林的上限和北方森林的北界都很普遍。
其次，大風攜帶的砂粒打擊樹木，損傷樹皮，還能使樹根暴露，強風可使樹干彎曲，造成“風倒”、“風折”等災害。
▲檉（cheng）柳
風主要對陸生動物起作用，它可以直接或間接地影響動物的生活方式、遷移和地理分布風對于飛行動物，如昆蟲、鳥類和蝙蝠等的生物學特性和地理分布影響較大。
▲北美帝王蝶遷徙
（2）地形
①
陽坡、陰坡
山地的坡向?qū)ι锏纳L與活動具有很大的影響，尤其是南北坡之間常常表現(xiàn)出鮮明的對比。
▲不同坡向植被差異
就北半球廣大的中高緯度地區(qū)而言
南坡較北坡
日照條件好、溫度高
濕度小、蒸發(fā)量大、土壤風化強
因而一般土壊有機質(zhì)較少
也較為干燥和棄薄
是喜光、耐早的陽生植物的適生環(huán)境
北坡則多時寒、時陰、喜濕的植物
但是，在低緯度地區(qū)
南北坡生境的差異隨著緯度的降低而減少
以至消失
②
垂直差異
南北坡綜合環(huán)境條件的差異，還明顯地反映在植物的垂直分布上。
一般來說
北半球同一樹種或植被類型的垂直分布
北坡常低于南坡
▲珠穆朗瑪峰垂直地帶性分異
而在同一海拔高度
南坡植物成分中常有較南(喜暖)的植物種類
北坡植物成分中則常有較北(耐寒)的植物種分布
③
迎風坡、背風坡
受地形的阻擋
山脈兩側(cè)植被截然不同
如安第斯山脈南部
大陸西岸迎風坡為溫帶落葉闊葉林
東岸背風坡為溫帶荒漠和草原
▲迎風坡、背風坡
天山北坡為西風迎風坡有森林
南坡背風坡則沒有
▲天山山脈北坡水汽來源
（3）土壤
土壤是植物生長發(fā)育的基質(zhì)，陸棲動物都以土壤為立腳點，它們在土壤上行走、活動和覓食，土壤是土壤動物的生存環(huán)境。
“萬物土中生”，說明生物與土壤之間的密切關(guān)系。
①
土壤質(zhì)地
根據(jù)土壤的機械組成，通常將土壤質(zhì)地分為沙土、壤土和粘土三大類。
土壤質(zhì)地直接影響土壤水分、溫度、空氣和養(yǎng)分狀況，因而間接地影響動、植物的生活。
壤土是土壤中質(zhì)地最好的一類，多具有團粒結(jié)構(gòu)，既利水通氣，又能涵養(yǎng)水分，保持肥力，有利于好氣微生物將有機物分解、轉(zhuǎn)化成能被植物吸收利用的無機養(yǎng)分，壤土是肥力較高的土壤，它為植物生命活動提供了良好的生活條件，適于絕大多數(shù)植物生存。
粘土礦物質(zhì)粒徑小，土壤結(jié)構(gòu)緊實、粘重，保水保肥能力強，但透水透氣性能差。土壤里常常缺乏氧氣，植物根系發(fā)育不良，因此，只適于淺根性植物生長。
②
土壤空氣
土壤通氣條件好，則好氣性細菌和真菌活躍，有機物質(zhì)分解迅速，并可完全礦質(zhì)化，成為能被植物吸收利用的養(yǎng)分，但形成的腐殖質(zhì)較少，不利于養(yǎng)分的積累，而且養(yǎng)分的有效率也不高。
所以土壤通氣不良和過分通氣都不利于生物生存，最好是具有一定的通氣性，使好氣分解與嫌氣分解能同時并存，既有利于腐殖質(zhì)的形成，又使植物有效養(yǎng)分得到充分利用。
③
土壤溫度
土壤溫度一方面直接影響植物種方發(fā)和扎根出苗。
▲植物出苗
另一方面，也制約著各種鹽類的溶解速度、土壤氣體交換和水分蒸發(fā)、土壤中各種微生物的活動以及土壤有機物質(zhì)分解的速度和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化等。
因而問接地影響植物的生長，土壤溫度還影響植物根系的生長和呼吸，以及根系的吸收能力，一般來說，根系的呼吸強度和吸收能力是隨土溫的降低而減弱的。
④
土壤水分
土壤水分是不可缺少的生態(tài)因素，水分在土壤的組成要素中，給與生物的生命活動以最大的影響，許多植物和土壤動物的分布，是受土壤水分的多少和存在的形態(tài)所制約的，植物所需要的養(yǎng)分，只有溶于水中才能被植物所吸收。
土壤中所進行的許多物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程，如礦物養(yǎng)分的溶解與轉(zhuǎn)化，有機物的分解與合成等，也只有在水分存在并直接參與下才能進行土中水分過多或過少都不利于植物生長發(fā)育。
土壤中水分多了，空氣就要減少，植物根呼吸就要減弱，長期下去會造成息，導致植物體死亡。
水分過少，土壤出現(xiàn)嚴重干早時，土壤中的重力水和毛管水完全消失，只剩對植物生理無效的吸附水，使其生長變慢甚至停止，量后導致植物體死亡。
三、生物對地理環(huán)境的影響
（1）氣候
森林具有涵養(yǎng)水源的作用，森林茂密的地區(qū)，空氣濕度大，氣溫日較差小林具有涵養(yǎng)水源的作用，森林茂密的地區(qū)，空氣濕度大，氣溫日較差小。
▲森林
（2）地貌
一方面加快巖石的風化過程，改變地貌形態(tài)；
▲生物風化過程
另一方面又具有保持水土的作用，保護了原始地表形態(tài)。
▲水土保持（山西）
地面有植被覆蓋，可使雨水一部分阻止于枝葉之間，逐漸蒸發(fā)，同時增加了地表的糙度，使降至地面的雨水流速減緩，流徑加長，有利于雨水入滲，增加土壤含水量，減少地表徑流。
（3）土壤
生物因素是影響土壤發(fā)生發(fā)展的最活躍因素由于生物的作用，才把太陽能引入成土過程，才使分散在巖石圈、水圈和大氣圈中的營養(yǎng)元素有了向土壤聚集的可能，才產(chǎn)生了腐殖質(zhì)，形成了良好的土壤結(jié)構(gòu)改造了原始土壤的物理性質(zhì)，從而產(chǎn)生僅為士壤所固有的肥力特征。
▲腐殖質(zhì)
所以，在一定意義上說沒有生物的作用，就沒有土壤的形成過程。
四、生物多樣性
（1）概念及類型
生物多樣性是指所有來源的活的生物體的變異性，這些來源除其他外包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成的生態(tài)綜合體，包括物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。
它包括多個層次或水平，目前國際上公認生物多樣性通常包括三層含義，即遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
（2）影響因素
①水分和熱量
高溫多雨，水熱條件優(yōu)越的地區(qū)
生物種類豐富
②自然環(huán)境
氣候復雜的地區(qū)，生物種類豐富
水域環(huán)境復雜，水生生物豐富
地形復雜，起伏大的地區(qū)，生物種類豐富
③環(huán)境變遷與突發(fā)事件
如地質(zhì)時期的冰期導致多樣性減少
隕石撞擊地球?qū)е驴铸垳缃^
全球變暖、臭氧層破壞導致
生物多樣性減少
環(huán)境變化導致食物缺乏等
④天敵與外來物種的干擾
導致生物多樣性減少
⑤人類活動的破壞與干擾
最主要原因是
人類的濫捕濫獵
人類的生產(chǎn)和活動及污染排放破壞生態(tài)環(huán)境
如食物鏈的破壞
對動物棲息地的破壞
動物食用被污染的食物等
導致生物多樣性減少
⑥餌料
餌料與生物數(shù)量、種類呈正相關(guān)
⑦生存空間
面積大小影響數(shù)量
空間的復雜性影響種類
封閉程度影響獨特性
⑧生態(tài)系統(tǒng)
生態(tài)系統(tǒng)越全面
越多層次
生物量越多
生物多樣性越多
（3）保護措施
①
就地保護
為了保護生物多樣性，把包含保護對象在內(nèi)的一定面積的陸地或水體劃分出來，進行保護和管理。比如，建立自然保護區(qū)實行就地保護。
▲新疆自然保護區(qū)
自然保護區(qū)是有代表性的自然系統(tǒng)、珍稀瀕危野生動植物種的天然分布區(qū)，包括自然遺跡、陸地、陸地水體、海域等不同類型的生態(tài)系統(tǒng)。
自然保護區(qū)還具備科學研究、科普宣傳、生態(tài)旅游的重要功能。
▲青藏地區(qū)自然保護區(qū)
②
遷地保護
遷地保護是在生物多樣性分布的異地，通過建立動物園、植物園、樹木園、野生動物園、種子庫、基因庫、水族館等不同形式的保護設(shè)施，對那些比較珍貴的物種、具有觀賞價值的物種或其基因?qū)嵤┯?span>人工輔助的保護。
▲種子庫
遷地保護目的只是使即將滅絕的物種找到一個暫時生存的空間，待其元氣得到恢復、具備自然生存能力的時候，還是要讓被保護者重新回到生態(tài)系統(tǒng)中。
③
建立基因庫
人們已經(jīng)開始建立基因庫，來實現(xiàn)保存物種的愿望。
比如，為了保護作物的栽培種及其會滅絕的野生親緣種，建立全球性的基因庫網(wǎng)。
大多數(shù)基因庫貯藏著谷類、薯類和豆類等主要農(nóng)作物的種子。
▲國家基因庫
④
構(gòu)建法律體系
人們還必須運用法律手段，完善相關(guān)法律制度，來保護生物多樣性。
比如，加強對外來物種引入的評估和審批，實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)督管理。
建立基金制度，保證國家專門撥款，爭取個人、社會和國際組織的捐款和援助，為實踐工作的開展提供強有力的經(jīng)濟支持等。
真題演練
2016年全國卷1
37.某科考隊于8月考察堪察加半島?？疾熘邪l(fā)現(xiàn)，堪察加半島北部發(fā)育苔原，南部生長森林；東西向氣候區(qū)域差異顯著；大型植食性和肉食性野生動物數(shù)量較少，但冬眠、雜食性且善捕魚的熊的數(shù)量較多；大量來自海洋的鮭魚溯河流而上，成為熊的重要食物。圖6示意堪察加半島的地形。
37題為原試卷題號
（1）說明堪察加半島地形對氣候區(qū)域差異的影響。（6分）
【參考答案】
山脈大致呈南北向，阻擋季風，形成多雨區(qū)和雨影區(qū)；地形高差大，形成氣候垂直差異。
【解析】
根據(jù)圖中等高線特征，可以推斷勘察加半島地區(qū)地形特征為中間高，四周低，有一條東北-西南走向的山脈，氣候區(qū)域差異可以從區(qū)域間的氣溫、降水、光照等方面考慮。該地區(qū)受東亞季風影響，夏季吹東南風，冬季吹西北風，東南部為夏季風的迎風坡，西北部為冬季風的迎風坡，從而形成多雨區(qū)和雨影區(qū)。同時該地最高處可達4750米，地形高差大，形成山地氣候垂直差異。
（2）分析堪察加半島大型植食性和肉食性野生動物數(shù)量較少的原因。（10分）
【參考答案】
緯度高，植物生長緩慢，食物供應量少；環(huán)境空間差別大，適宜生存的空間??；冬季寒冷漫長，生存條件惡劣。
【解析】
動物數(shù)量多少可以從自然條件的優(yōu)劣（溫度、水源、光照等方面）、生存空間、食物來源、天敵、種群聯(lián)系通道、人類活動等方面考慮。該地位于緯度較高地區(qū)，氣候低，冬季寒冷，生存環(huán)境惡劣，同時植物量少，生長緩慢，食物少；地形起伏大，環(huán)境差別大，適宜生存空間小。
（3）某科考隊員欲近距離拍攝熊，推測他在甲地選擇拍攝點的理由。（6分）
【參考答案】
河流附近，熊出沒的機率大；山地地形，且有森林，便于隱蔽；降水較少，晴天較多，利于拍攝。
【解析】
熊善捕魚，甲地有河流，鮭魚可以溯流而上成為熊的食物；8月份，甲地位于夏季風的背風坡，多晴天，利于拍攝；南部大量森林分布，便于隱蔽。
圖解
寫在最后：
勘察加半島地區(qū)為寒溫帶與寒帶的過渡地區(qū)，又是東亞季風的邊緣地區(qū)，加上地形的影響，內(nèi)部差異較大，是考察學生區(qū)域認知，綜合分析能力非常有價值的區(qū)域。本題要求學生在分析自然區(qū)位條件基礎(chǔ)上，確定區(qū)域差異產(chǎn)生的原因，進而明晰區(qū)域差異的地理意義。
來源：匠心地理
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