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从治蝗专家到生态学巨匠

  马世骏院士是蜚声中外的生态学家,是我国生态学研究的奠基人之一。他在国内的生态学研究是从蝗灾的防治开始的。

  1952年初,刚从国外留学归来不久的马世骏,接受了国家给他的第一个科研任务:解决我国千百年来不能根治的蝗灾问题。马世骏和助手们深入飞蝗发生地,调查了蝗区的自然环境特点、飞蝗种群的数量动态和迁移扩散行为,又结合我国上千年来蝗灾的记录,终于搞清了蝗灾形成的过程和原因。他提出从系统的整体调控着眼,运用“改治结合、根除蝗害”的战略,一方面通过化学防治和生物防治蝗虫密度,一方面改造飞蝗发生地,如修筑堤坝、控制水位、耕垦湖滩荒地等。这样就成功地打开了飞蝗综合防治的大门,使大面积的蝗害在中国大地上得以防治。

  此后,马世骏先生在生态学研究领域取得了一系列重要成果。这些研究的共同点都是从系统、综合、整体的观点和方法去认识对象、把握过程。正如他后来高度概括的,生态学的实质就是协调生物与环境或个体与整体间的整体关系,协调的实质是综合,是平衡,是和谐,是对立的统一。基于这样的思想,他提出了“生态经济学”设想、“生态工程”以及“社会-济-然复合生态系统”等一系列新的观点。他提出的许多论点与原则受到人们广泛的赞许,并且在经济建设和社会发展中发挥了显著的作用。

思考:

(1)文中的“飞蝗综合防治”,具体包含哪些具体措施?

(2)成就的取得离不开正确的思想和方法,从马先生的成长历程中你得到了哪些启发?

练习册系列答案
相关习题

科目:高中生物 来源:名师3轮点击新高考 生物 题型:022

有毒物质的污染

  有毒物质是指对自然生态系统和人类健康有毒害作用的物质,排放到生态环境之中而引起危害.这些物质主要是工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥和放射性物质等.

  人类每年向环境排放大约几千至上万吨汞,大部分进入海洋,工业废渣中还有如锌、铜、铅和镉重金属等,而废水中更有氰化物、氟化物和酚等有毒物质.水俣湾事件是有名的海洋污染事件.1953~1968年日本熊县水俣湾遭到含汞污水的污染,原来一家日本的工厂把含汞废水、废渣排入水俣湾,汞进入鱼虾体内,猫鸟等动物和人因吃鱼虾而引起甲基汞的慢性中毒,因而得病.病人手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态甚至死亡,人称水俣病.

  人们为防治病虫害和消灭杂草,在农业生产上广泛应用杀虫剂(如DDT、六六六等)和除草剂,同时又大量使用化肥来提高土壤肥力,这在一定条件下能达到目的,但从长远利益看,却给人类自身带来危害.污染物进入环境后,不是静止不变的,而是随着生态系统的物质循环,在复杂的生态系统中不断地迁移、积累和富集.杀虫剂DDT就是其中一个实例.

  DDT是有机氯类农药,其特点是化学性能较稳定,易溶于脂肪,难分解而残留性强,我国在1983年起已禁用.由于DDT的化学物质与脂肪相类似,因而很容易积累于生物体内,特别是水域,通过食物链而逐级浓缩,因分解缓慢,常可积累到毒害的程度.如有的国家牛肉中DDT的残留量达0.88×,有的国家人体脂肪细胞中DDT的含量达到30..这些DDT就是通过生态系统的物质循环而进行全球性扩散并沿着不同的途径进入动物和人体的.

  污染物进入环境后,还有一个积累和富集的过程.有机氯农药在水中的溶解度虽然很低,但通过食物链可以成千上万倍地在生物体内浓集起来.如美国旧金山北部休养圣地明湖,由于使用DDT,使湖中的鱼类和鸟类大量死亡.经分析证明,湖中浮游生物体内含DDT是湖水的265倍,小鱼脂肪中含DDT是湖水的500倍,食肉鱼的脂肪中含DDT是湖水的8.5万倍,这就是DDT沿“浮游植物→浮游动物→小鱼→食肉鱼(或水鸟)”的食物链逐级积累的结果,在生态学上这种现象叫生物富集作用.

  1999年上半年,在比利时一些养鸡场,突然出现母鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象.4月下旬,该国农业部长经调查研究发现,某大型饲料公司生产的饲料中,竟含有高浓度的致癌物质——二噁(dioxin).由于使用受了污染的饲料,结果发现鸡脂肪中二噁的含量超过允许量的140倍,随后又在一些猪肉和牛肉中发现了二噁.比利时“二噁污染鸡”事件在世界掀起轩然大波,可能受到污染的食品包括鸡、鸡蛋、牛肉、猪肉、牛奶及数以百计的衍生产品,成为继疯牛病危机之后欧洲最大的一起食品污染案,其范围之广、影响之大,与前者相比有过之而无不及.

DDT、二噁等污染物的污染及对生物的毒害作用,涉及到生态学、化学等多学科知识,因而是高考跨学科考试中的热点,特别是理科综合能力测试中的热点.下面结合实际问题来分析一下这类问题的考法与解法.

  瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖.DDT可杀灭各种蚊子和传播各种传染病的虱子.联合国世界卫生组织曾评价说:“单独从预防疟疾病来看,DDT可能拯救了50000万生命”.但DDT是一种难降解的有毒化合物,进入人体可引起慢性中毒.我国已于1983年停止生产和使用.已知在许多化合物中硫可以取代氧,取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质.

  下面是杀虫剂“DDT”和“1605”的结构简式:

据此回答下列问题:

1.杀虫剂1605本身对人畜毒性远强于DDT,但DDT已被禁用,而1605尚未禁用,这是因为________.

2.按照传播途径来分类,疟疾属于________传染病.

3.在过去,施用农药DDT的地区,虽然占陆地面积的一小部分,可是远离施药地区的南极,动物体内也发现了DDT,这种现象说明了

[  ]

A.DDT是挥发性物质

B.考察队将DDT带到了南极

C.DDT已加入全球性的生物地化循环

D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

4.下表是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度.

请分析说明:

①在生态系统中的成分中属于次级消费者的是________.

②从表中可以看出,生物体内DDT的浓度的积累是通过________这条途径来实现的.

③人们在使用DDT的初期,杀虫效果十分明显,但随着使用时间的推移抗药性个体越来越多,这说明DDT的使用对害虫起到了________作用,抗药性的增强是通过害虫与杀虫剂之间的________来实现的.

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科目:高中生物 来源: 题型:阅读理解

备受全国关注的湖南益阳市大通湖区东方田鼠鼠害已引起国内主流媒体的关注。 2008年6月下旬以来,栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲中的约20亿只东方田鼠,随着水位上涨部分内迁。它们四处打洞,啃食庄稼,严重威胁湖南省沅江市、大通湖区等22个县市区沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。目前,地方政府正在组织群众展开一场“人鼠大战”。根据材料和知识回答:

(1)所有洞庭湖区的东方田鼠构成一个         。湖、农田属于_______生态系统。

(2)东方田鼠之所以在洞庭湖区上大量繁殖,用达尔文的观点分析,这是因为生物具有的___________特性,从生态学观点看其生活环境__________。

(3)请运用生态学原理对目前采取的化学灭鼠法和利用天敌消除东方田鼠的效果及其影响作出评价?______________。(2分 )

(4)东方田鼠的巢穴特点是洞口多而成群,洞道密而表浅,结构格局单调。洞系的洞口数因地而异,从几个到几十个不等。在洞庭湖的湖滩上,最多的一个洞群竟有洞口80多个。在上述种群密度调查的同时,还对样方中田鼠的洞口数进行了调查(假设样方中只有这一种鼠),平均每100m2有3.6个洞口,洞口数与田鼠数的比例关系为    

(5)岳阳市已发布东方田鼠防治警报,并要求东洞庭湖自然保护区做好工作,在灭鼠的同时保护好鸟类和湿地资源。这样做的根本目的是保护             

(6)东方田鼠与我们常见的小家鼠同属于啮齿类动物,但不是同一物种。支持这一判断的最重要的依据是:自然条件下,东方田鼠与褐家鼠之间存在着          

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科目:高中生物 来源:北京市宣武区2010年高三第一次质量检测(理综)生物部分 题型:选择题

科学家在两种二氧化碳浓度和两个温度条件下,研究了不同光强度对黄瓜光合速率的影响,实验结果如图所示,以下相关叙述中不正确的是                                         (    )

A.从图中曲线可以看出,在温度较高或二氧化碳浓度较高的情况下,光强度对光合速率的影响比较显著

B.从图中曲线可以看出,环境因素中的温度、CO2浓度或光强度的降低都能减弱光合作用

C.从图中曲线变化情况看,无法确定黄瓜光合速率的最适温度

D.从图中曲线可以看出,温度从20℃升高到30℃比二氧化碳从低浓度到高浓度对光合速率的促进作用更显著

 

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科目:高中生物 来源: 题型:阅读理解

俗话说“久旱必有蝗”,2011年上半年我国北方大旱,加强防御北方农牧交错区蝗虫灾害的工作成了农业部门工作的重中之重。其实一只小小的蝗虫并不可怕,但当它们成群结对,黑压压铺天盖地而来时,绿地就将变成荒野。有科学家研究发现沙漠中的某种蝗虫有两种类型:一种是孤独生活的,一种是结群的。孤独生活的蝗虫一般不会对农业造成危害。

(1)研究中发现,10株紧密生长在一起的植物可能会触发蝗虫的合群性,但10株分散的植物却不能。这表明蝗虫从孤立性到合群性的突变除了因为蝗虫种群数量暴增外,还与作为蝗虫食源的植物的______________(种群特征)有关。

(2)长期以来,直接采用杀虫剂灭蝗是人类首选的方法,但现在人们对此治蝗方法表示怀疑,请你对此作出评价_________________________

(3)科学家对蝗虫的孤立性与合群性行为从视觉、嗅觉等方面进行深入研究。请你对下面有关的实验设计方案作出简要分析。

实验步骤:第一步:选择两只生长发育状况相同孤立性雌性蝗虫编号l、2;另选两只生长发育状况相同的孤立性雌性蝗虫,编号3、4,备用。

第二步:分别用视觉、嗅觉两种刺激进行实验。将编号l的蝗虫置于密闭透明玻璃容器中,容器外放置编号3的蝗虫,记作A组;将______________,记作B组。

第三步:观察并记录A、B组蝗虫的反应。预期实验结果及结论:

①A与B均表现出较明显的合群化行为,证明视觉、嗅觉两种刺激都是有效的合群化触发机制;

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