信息传递稳定性

第4、5节 生态系统的信息传递和稳定性 人生不断向前的秘诀就是，忘记从哪里来，记着要去哪里。人生不断向前的秘诀就是，忘记从哪里来，记着要去哪里。一、生态系统的信息传递一、生态系统的信息传递1.1.信息传递的种类信息传递的种类来源来源传递形式传递形式举例举例物理信息物理信息化学信息化学信息行为信息行为信息光、声、温度、光、声、温度、湿度、磁力等湿度、磁力等物理过程物理过程萤火虫的光、萤火虫的光、哺乳动物的体哺乳动物的体温温生物的代谢活动生物的代谢活动化学物质化学物质,如生如生物碱、有机酸、物碱、有机酸、性外激素等性外激素等昆虫的性外激素、昆虫的性外激素、狗利用小便气味狗利用小便气味作标记作标记动物的特定行为动物的特定行为特征特征动物的特殊行动物的特殊行为为蜜蜂跳舞、孔蜜蜂跳舞、孔雀开屏雀开屏2.2.信息传递在生态系统中的作用信息传递在生态系统中的作用（1 1）个体：）个体：_的正常进行，离不开信息的作用。的正常进行，离不开信息的作用。（2 2）种群：生物种群的）种群：生物种群的_，离不开信息的传递。，离不开信息的传递。（3 3）群落和生态系统：能调节生物的）群落和生态系统：能调节生物的_，以维持生，以维持生态系统的稳定。态系统的稳定。3.3.信息传递在农业生产中的应用信息传递在农业生产中的应用（1 1）提高）提高_的产量。的产量。（2 2）对）对_进行控制。进行控制。生命活动生命活动繁衍繁衍种间关系种间关系农产品或畜产品农产品或畜产品有害动物有害动物【点拨点拨】信息传递存在于生态系统的各种成分之间，不仅仅存在于生物信息传递存在于生态系统的各种成分之间，不仅仅存在于生物成分之间，也存在于生物与无机环境之间。成分之间，也存在于生物与无机环境之间。二、生态系统的稳定性二、生态系统的稳定性1.1.生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力（1 1）自我调节能力的基础：）自我调节能力的基础：_调节。调节。（2 2）生态系统的自我调节能力是）生态系统的自我调节能力是_的。的。负反馈负反馈有限有限2.2.解读生态系统的稳定性解读生态系统的稳定性（1 1）种类：）种类：抵抗力稳定性：生态系统抵抗抵抗力稳定性：生态系统抵抗_并使自身的结构与并使自身的结构与功能功能_的能力。的能力。恢复力稳定性：生态系统在受到恢复力稳定性：生态系统在受到_因素的破坏后恢因素的破坏后恢复到原状的能力。复到原状的能力。（2 2）提高措施：）提高措施：控制对生态系统控制对生态系统_的程度。的程度。实施相应的实施相应的_、_投入，保证生态系统投入，保证生态系统_的协调。的协调。外界干扰外界干扰保持原状保持原状外界干扰外界干扰干扰干扰物质物质能量能量内部结构内部结构与功能与功能【思维判断思维判断】1.1.生态系统的物理信息都来源于环境。生态系统的物理信息都来源于环境。（）【分析分析】生态系统的物理信息是通过物理过程来传递的，如：光、生态系统的物理信息是通过物理过程来传递的，如：光、声、温度、磁力等，其既可来源于环境，也可来源于生物声、温度、磁力等，其既可来源于环境，也可来源于生物。2.2.生态系统信息传递沿食物链从低营养级向高营养级传递。生态系统信息传递沿食物链从低营养级向高营养级传递。（）【分析分析】生态系统中信息传递往往是双向的，有从低营养级到高生态系统中信息传递往往是双向的，有从低营养级到高营养级的信息传递，也有从高营养级到低营养级的信息传递。营养级的信息传递，也有从高营养级到低营养级的信息传递。3.3.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。（）【分析分析】在负反馈调节中，抑制和减弱最初发生变化的那种成分在负反馈调节中，抑制和减弱最初发生变化的那种成分所产生的变化，从而达到和保持稳态。所产生的变化，从而达到和保持稳态。4.4.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强。稳定性就越强。（）【分析分析】生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越弱。的抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越弱。5.5.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统的稳定性。生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统的稳定性。（）【分析分析】生态系统的结构与功能是相适应的，生态系统中生产者生态系统的结构与功能是相适应的，生态系统中生产者和消费者之间达到了一种和谐平衡，也就使生态系统具有了一定和消费者之间达到了一种和谐平衡，也就使生态系统具有了一定的稳定性。的稳定性。生态系统的信息传递生态系统的信息传递1.1.解读生态系统中的信息传递解读生态系统中的信息传递（1 1）范围：）范围：（2 2）形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。）形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。（3 3）来源：可来自于环境，也可来自于生物。）来源：可来自于环境，也可来自于生物。（4 4）方向：信息传递是双向的。）方向：信息传递是双向的。（5 5）作用：信息传递可以调节生物的种间关系。）作用：信息传递可以调节生物的种间关系。（6 6）过程：）过程：阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。2.2.信息传递与生态系统其他功能的比较信息传递与生态系统其他功能的比较项目项目区别区别联系联系来源来源途径途径特点特点范围范围能量能量流动流动物质物质循环循环信息信息传递传递太阳能太阳能生态生态系统系统食物食物链或链或食物食物网网单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减反复出现反复出现,循环流动循环流动食物链各营养级生食物链各营养级生物间物间群落与无机环境之群落与无机环境之间间共同把生共同把生态系统各态系统各组分联系组分联系成一个统成一个统一整体一整体,并调节生并调节生态系统的态系统的稳定性稳定性生物生物或无或无机环机环境境多种多种发生生理或行为的变化发生生理或行为的变化(单向或双向单向或双向)生物与生物之间或生物与生物之间或生物与环境之间生物与环境之间【技巧点拨台技巧点拨台】判断生态系统信息传递种类的方法判断生态系统信息传递种类的方法（1 1）从信息传播的途径判断。如涉及声音、颜色、温度等物理）从信息传播的途径判断。如涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。（2 2）从文字表述的着重点判断。如孔雀开屏如果是通过行为传）从文字表述的着重点判断。如孔雀开屏如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。方，则属于物理信息。1.1.下列信息传递的实例中，属于调节生物种间关系的是下列信息传递的实例中，属于调节生物种间关系的是()()A.A.莴苣在适宜光波长下才能萌发生长莴苣在适宜光波长下才能萌发生长B.B.昆虫散发性外激素传递信息昆虫散发性外激素传递信息C.C.草原返青时，草原返青时，“绿色绿色”为食草动物提供信息为食草动物提供信息D.D.雄鸟求偶时进行复杂的雄鸟求偶时进行复杂的“求偶求偶”炫耀炫耀（1 1）D D项中一次成功的项中一次成功的“求偶求偶”炫耀能说明生态系统的信息传递具有双炫耀能说明生态系统的信息传递具有双向性吗？向性吗？提示：提示：能。能。分析：分析：信息传递包括信息的发出和接收，一次成功的信息传递包括信息的发出和接收，一次成功的“求偶求偶”炫耀，即炫耀，即包括求偶者有信息传至被求偶者，也包括被求偶者有信息传至求偶者。包括求偶者有信息传至被求偶者，也包括被求偶者有信息传至求偶者。【解题指南解题指南】1.1.考查实质：本题从生活现象入手，以生态系统信息传递的种考查实质：本题从生活现象入手，以生态系统信息传递的种类为突破点，考查分析判断新情境的能力。类为突破点，考查分析判断新情境的能力。2.2.知识储备知识储备（1 1）生态系统信息传递的种类；）生态系统信息传递的种类；（2 2）生物种间关系与种内关系的区别。）生物种间关系与种内关系的区别。【解析解析】选选C C。A A选项属于光对植物的影响；选项属于光对植物的影响；B B、D D选项属于种内选项属于种内的信息传递关系；的信息传递关系；C C选项是信息传递调节生物种间关系的实例。选项是信息传递调节生物种间关系的实例。2.2.下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是()()A.A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食同类来共同取食B.B.榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象C.C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊D.D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别群居动物通过群体气味与其他群体相区别【解析解析】选选C C。A A项中的项中的“信息素信息素”、B B项中的项中的“化学物质化学物质”、D D项中的项中的“气味气味”均能说明其信息传递的类型属于化学信息，而均能说明其信息传递的类型属于化学信息，而C C项中的项中的“低频声波低频声波”能说明其信息传递的类型属于物理信息。能说明其信息传递的类型属于物理信息。生态系统的稳定性生态系统的稳定性1.1.具体表现具体表现（1 1）结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不会有）结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈周期性变化，可用下图曲线太大的变化，一般相关种群数量呈周期性变化，可用下图曲线表示。表示。（2 2）功能相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物）功能相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。质的输入与输出保持相对平衡。2.2.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性区区别别实质实质核心核心影响影响因素因素保持自身结构功能相对稳保持自身结构功能相对稳定定恢复自身结构功能相对恢复自身结构功能相对稳定稳定抵抗干扰、保持原状抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状遭到破坏、恢复原状一般地说一般地说,生态系统中物生态系统中物种丰富度越大种丰富度越大,营养结构营养结构越复杂越复杂,抵抗力稳定性越抵抗力稳定性越高高一般地说一般地说,生态系统中物生态系统中物种丰富度越小种丰富度越小,营养结构营养结构越简单越简单,恢复力稳定性越恢复力稳定性越高高抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性联系联系一般呈相反关系一般呈相反关系,抵抗力稳定性强的生态系统抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差恢复力稳定性差,反反之亦然之亦然;二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力,它们它们相互作用共同维持生态系统的稳定。相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示如图所示:【高考警示钟高考警示钟】1.1.生态系统的稳定性不是恒定不变的，它是一种相对稳定。生态系统的稳定性不是恒定不变的，它是一种相对稳定。2.2.生态系统的生物数量越多，生态系统的抵抗力稳定性不一定生态系统的生物数量越多，生态系统的抵抗力稳定性不一定越强，但生态系统的生物种类越多，生态系统的抵抗力稳定性越强，但生态系统的生物种类越多，生态系统的抵抗力稳定性越强。越强。3.3.负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。3.3.地球上各种不同类型的生态系统具有不同的调节能力。与农地球上各种不同类型的生态系统具有不同的调节能力。与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的自我调节能力田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的自我调节能力特点是特点是()()A.A.种群数量多，调节能力强，抵抗外界干扰能力弱种群数量多，调节能力强，抵抗外界干扰能力弱B.B.分解力弱，生产力强分解力弱，生产力强C.C.抵抗外界干扰能力强，自我恢复能力弱抵抗外界干扰能力强，自我恢复能力弱D.D.能量流动速度快，物质循环速度慢能量流动速度快，物质循环速度慢【解题指南解题指南】1.1.考查实质：本题以热带雨林为例，通过比较考查生态系统中考查实质：本题以热带雨林为例，通过比较考查生态系统中自我调节能力的特点。自我调节能力的特点。2.2.解题关键：从生态系统结构和功能的角度，分析生态系统中解题关键：从生态系统结构和功能的角度，分析生态系统中决定自我调节能力的因素。决定自我调节能力的因素。【解析解析】选选C C。热带雨林生物种类繁多，生态系统的成分和营养。热带雨林生物种类繁多，生态系统的成分和营养结构复杂。因此，自我调节能力强，抵抗力稳定性强而恢复力结构复杂。因此，自我调节能力强，抵抗力稳定性强而恢复力稳定性弱。热带雨林生态系统与其他生态系统相比，光照较强，稳定性弱。热带雨林生态系统与其他生态系统相比，光照较强，气温较高，生产者和分解者的活动均较强，气温较高，生产者和分解者的活动均较强，因此物质循环和能量流动速度均较快。因此物质循环和能量流动速度均较快。4.4.（20122012厦门模拟）下列生态系统中，抵抗力稳定性最低的厦门模拟）下列生态系统中，抵抗力稳定性最低的是是()()A.A.温带草原生态系统温带草原生态系统 B.B.北极冻原生态系统北极冻原生态系统C.C.热带雨林生态系统热带雨林生态系统 D.D.北方针叶林生态系统北方针叶林生态系统【解析解析】选选B B。生态系统组分越多，自我调节能力越强，抵抗力。生态系统组分越多，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高稳定性越高;生态系统组分越少，自我调节能力越弱，抵抗力稳生态系统组分越少，自我调节能力越弱，抵抗力稳定性越低。北极冻原生态系统组分最少，则抵抗力稳定性最低。定性越低。北极冻原生态系统组分最少，则抵抗力稳定性最低。5.5.（20122012泉州模拟）下列关于生态系统信息传递特征的描述，泉州模拟）下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是正确的是()()A.A.生态系统的物理信息都源于环境生态系统的物理信息都源于环境B.B.植物都通过化学物质传递信息植物都通过化学物质传递信息C.C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D.D.信息传递可以调节生物种间关系信息传递可以调节生物种间关系【解析解析】选选D D。A A项，生态系统的物理信息源于环境（如光）或项，生态系统的物理信息源于环境（如光）或生物（如声波）；生物（如声波）；B B项，植物都通过化学物质或特殊的行为传递项，植物都通过化学物质或特殊的行为传递信息；信息；C C项，信息传递可以发生在生物与生物之间及生物与环境项，信息传递可以发生在生物与生物之间及生物与环境之间，并不一定都从低营养级向高营养级传递；之间，并不一定都从低营养级向高营养级传递；D D项，信息传递项，信息传递对于生物种群的繁衍、调节生物的种间关系及维持生态系统的对于生物种群的繁衍、调节生物的种间关系及维持生态系统的稳定性都发挥着重要的作用。稳定性都发挥着重要的作用。6.6.（20122012福州模拟）下列关于生态系统稳定性的叙述，错误福州模拟）下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是的是()()A.A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高高B.B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高稳定性提高C.C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降D.D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高【解析解析】选选B B。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。抵抗力稳简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般为相反的关系。牧草地上通过管理提定性和恢复力稳定性一般为相反的关系。牧草地上通过管理提高某种牧草的产量，可能会使杂草等其他植物的种类和数量减高某种牧草的产量，可能会使杂草等其他植物的种类和数量减少，导致抵抗力稳定性降低。少，导致抵抗力稳定性降低。7.7.如图如图A A为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：（1 1）作为一个完整的生态系统，除了图）作为一个完整的生态系统，除了图A A中所示的成分外，还应该包括中所示的成分外，还应该包括_和和_。（2 2）甲、乙、丙三者之间的食物联系是）甲、乙、丙三者之间的食物联系是_；该生态系统的；该生态系统的_是沿是沿着此渠道进行的。着此渠道进行的。（3 3）图）图B B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是是_。该结果产生的原因是。该结果产生的原因是_。（4 4）图）图A A和图和图B B这两种反馈调节是否相同？为什么？这两种反馈调节是否相同？为什么？_。【解析解析】图图A A表示出了生态系统的生产者和消费者，作为一个完整表示出了生态系统的生产者和消费者，作为一个完整的生态系统，还缺少非生物的物质和能量、分解者。物质循环和能的生态系统，还缺少非生物的物质和能量、分解者。物质循环和能量流动是沿着食物链和食物网进行的。由于湖泊受到污染，使物种量流动是沿着食物链和食物网进行的。由于湖泊受到污染，使物种的数量和种类减少，导致抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破的数量和种类减少，导致抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图坏。从图A A中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，最终使生态系统保持平衡，属于负反馈调节。图最终使生态系统保持平衡，属于负反馈调节。图B B中生态系统逐渐中生态系统逐渐远离平衡，属于正反馈调节。远离平衡，属于正反馈调节。答案：答案：（1 1）分解者）分解者 非生物的物质和能量非生物的物质和能量（2 2）乙）乙甲甲丙丙 物质循环和能量流动物质循环和能量流动（3 3）加速破坏原有生态系统的稳态）加速破坏原有生态系统的稳态 生物种类少，自我调节能力生物种类少，自我调节能力弱弱（4 4）不相同。图）不相同。图A A是负反馈调节，图是负反馈调节，图B B是正反馈调节是正反馈调节