《生物和生物圈 思维导图》

I. 生物

A. 生命的基本特征

• 1. 新陈代谢:
     • a. 定义: 生物体与外界环境之间的物质和能量交换过程。
     • b. 类型:
       • i. 同化作用：将简单的无机物转化为复杂的有机物，储存能量(例如光合作用).
       • ii. 异化作用：将复杂的有机物分解为简单的无机物，释放能量(例如呼吸作用).
     • c. 重要性: 生命活动的基础。
     • 2. 生长和发育:
     • a. 定义: 生物体体积增大和结构复杂化的过程。
     • b. 细胞生长：体积增大，数量增多。
     • c. 发育：细胞分化，组织器官形成，个体成熟。
     • 3. 繁殖:
     • a. 定义: 产生新个体的过程。
     • b. 类型:
       • i. 无性繁殖: 不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生后代 (例如: 分裂, 孢子生殖, 营养生殖).
       • ii. 有性繁殖: 经过两性生殖细胞的结合，产生后代 (例如: 种子植物的繁殖, 动物的交配).
     • c. 意义: 延续物种。
     • 4. 遗传和变异:
     • a. 遗传: 亲代与子代之间性状相似的现象。
     • b. 变异: 子代与亲代之间以及子代个体之间性状差异的现象。
     • c. 遗传物质: DNA
     • d. 作用: 适应环境变化，物种进化的基础。
     • 5. 应激性:
     • a. 定义: 生物体对外界刺激产生反应的能力。
     • b. 例子: 植物向光性, 动物的防御行为.
     • c. 神经调节和激素调节(动物)。
     • 6. 适应环境:
     • a. 形态适应: 拟态,保护色。
     • b. 生理适应: 耐旱,耐寒。
     • c. 行为适应: 迁徙,冬眠。
     • 7. 具有共同的物质基础和结构基础:
     • a. 共同的物质基础：主要由C、H、O、N等元素组成，蛋白质、核酸、糖类、脂类等有机物为主要成分.
     • b. 共同的结构基础：细胞是生命活动的基本单位（病毒除外）。

B. 生物的分类

• 1. 分类单位:
     • a. 界
     • b. 门
     • c. 纲
     • d. 目
     • e. 科
     • f. 属
     • g. 种 (基本单位)
     • 2. 分类原则:
     • a. 依据生物的形态结构、生理功能、遗传关系等。
     • b. 系统发育：反映生物的进化历程。
     • 3. 主要类群:
     • a. 原核生物：细菌，蓝藻（蓝细菌），支原体，衣原体，放线菌等。
     • b. 真核生物：原生生物，真菌，植物，动物。
     • 4. 病毒:
     • a. 非细胞生物，由蛋白质外壳和核酸（DNA或RNA）组成。
     • b. 必须寄生在活细胞中才能繁殖。

II. 生物圈

A. 生物圈的概念

• 1. 定义: 地球上所有生物及其生存环境的总称。
     • 2. 范围: 大气圈的底部，水圈的大部分，岩石圈的表面。
     • 3. 特点:
     • a. 最大的生态系统
     • b. 各种生物赖以生存的家园。

B. 生物圈的组成

• 1. 非生物成分:
     • a. 阳光
     • b. 空气
     • c. 水
     • d. 土壤（无机盐）
     • e. 温度
     • f. 湿度
     • g. 影响生物的分布和生长发育。
     • 2. 生物成分:
     • a. 生产者：主要是绿色植物，自养生物，能进行光合作用，将无机物转化为有机物，并将光能转化为化学能。
     • b. 消费者：各种动物，异养生物，直接或间接以生产者为食。
       • i. 初级消费者：草食动物。
       • ii. 次级消费者：肉食动物。
       • iii. 三级消费者：更高营养级的肉食动物。
     • c. 分解者：营腐生生活的细菌、真菌等，将动植物遗体或有机废物分解为无机物，归还到环境中。

C. 生态系统

• 1. 概念: 一定区域内生物群落及其生存环境组成的统一整体。
     • 2. 类型:
     • a. 陆地生态系统: 森林生态系统，草原生态系统，荒漠生态系统，农田生态系统。
     • b. 水域生态系统: 淡水生态系统（湖泊、河流、池塘），海洋生态系统（海洋、河口）。
     • c. 人工生态系统: 农田生态系统，城市生态系统。
     • 3. 生态系统的结构:
     • a. 生态系统的成分（非生物成分，生产者，消费者，分解者）。
     • b. 食物链和食物网：
       • i. 食物链：各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
       • ii. 食物网：多条食物链相互交错形成的复杂网络。
     • 4. 生态系统的功能:
     • a. 能量流动：
       • i. 定义：能量沿着食物链（网）流动，逐级递减。
       • ii. 特点：单向流动，逐级递减 (传递效率一般为10%-20%)。
     • b. 物质循环：
       • i. 定义：组成生物体的元素在生物群落和无机环境之间循环流动。
       • ii. 类型：碳循环、氮循环、水循环等。
     • c. 信息传递：
       • i. 物理信息：光、声、温度、湿度等。
       • ii. 化学信息：生物产生的化学物质，如植物的挥发性物质，动物的外激素等。
       • iii. 行为信息：动物的特殊行为。
       • iv. 作用：调节生物种间关系，维持生态系统稳定性。

D. 生物多样性

• 1. 概念: 地球上生物圈中所有生物（动物、植物、微生物）及其所拥有的基因和各种各样的生态系统，以及与此相关的生态过程的总和。
     • 2. 层次:
     • a. 遗传（基因）多样性。
     • b. 物种多样性。
     • c. 生态系统多样性。
     • 3. 意义:
     • a. 具有重要的生态价值、经济价值、科学研究价值。
     • b. 维护生态系统平衡，提供人类生存和发展所需的资源。
     • 4. 保护生物多样性:
     • a. 就地保护：建立自然保护区，保护生态系统和生物栖息地。
     • b. 迁地保护：建立动物园、植物园、基因库等，异地保存生物。
     • c. 加强宣传教育，提高公众保护意识。
     • d. 减少环境污染，防止外来物种入侵。

E. 生态系统的稳定性

• 1. 概念： 指生态系统抵抗外界干扰并维持自身结构和功能相对稳定的能力。
     • 2. 类型：
     • a. 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并维持自身原状的能力。
     • b. 恢复力稳定性：生态系统遭到破坏后恢复原状的能力。
     • 3. 影响因素：
     • a. 生物种类和数量：生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高。
     • b. 环境条件：环境条件越稳定，生态系统越稳定。
     • 4. 人类活动的影响：
     • a. 过度开发利用自然资源，破坏生态系统，降低生态系统的稳定性。
     • b. 环境污染，导致生物种类减少，生态系统失衡。
     • c. 保护生态环境，可以提高生态系统的稳定性。

F. 全球性的生态环境问题

• 1. 全球气候变暖:
     • a. 原因：温室气体（二氧化碳等）排放增加。
     • b. 影响：海平面上升，极端天气事件增多，生物分布范围改变。
     • 2. 臭氧层破坏:
     • a. 原因：氟利昂等物质的排放。
     • b. 影响：紫外线辐射增强，损害生物健康。
     • 3. 酸雨:
     • a. 原因：二氧化硫等酸性气体排放。
     • b. 影响：土壤酸化，损害植物，腐蚀建筑物。
     • 4. 水污染:
     • a. 原因：工业废水、生活污水排放。
     • b. 影响：危害水生生物，影响人类健康。
     • 5. 土地荒漠化:
     • a. 原因：过度放牧、过度垦殖、森林破坏。
     • b. 影响：土地退化，粮食产量下降，生物多样性减少。
     • 6. 生物入侵:
     • a. 原因：人类活动导致外来物种进入新的环境。
     • b. 影响：破坏当地生态系统，威胁本地物种生存。

这些只是生物和生物圈知识体系的一个框架，每个分支都可以进一步细化，形成更详细的思维导图。