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第第3讲生生态系系统的信息的信息传递和和稳定性定性基础自测知识清单一、生态系统的信息传递1.信息的种类 基础自测知识清单2.信息传递在生态系统中的作用(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:信息能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。3.信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。基础自测知识清单二、生态系统的稳定性1.概念:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2.原因:生态系统具有一定的自我调节能力。生态系统的组成成分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越高。3.生态系统的自我调节能力(1)自我调节能力的基础:负反馈调节。(2)生态系统的自我调节能力是有限的。4.生态系统稳定性的种类(连一连)基础自测知识清单5.提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。(2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。基础自测知识清单1.下列有关生态系统信息传递的叙述,正确的打“”,错误的打“”。(1)(2015北京海淀区质检)蜘蛛在蜘蛛网上捕食昆虫所利用的信息种类是物理信息。()(2)(2013四川高考)拟水狼蛛是稻田中卷叶螟、褐飞虱两种主要害虫的天敌,害虫与拟水狼蛛间的信息传递有利于维持生态系统的稳定。()(3)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记,这种行为传递的信息类型属于化学信息。()(4)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递()【解析】心猿意马形容心思不定,不属于生态系统的信息传递,飞蛾扑火属于物理信息,花香引蝶属于化学信息。(5)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递。()【解析】信息传递是双向的。基础自测知识清单2.下列关于信息传递的叙述,错误的是(C)A.蜜蜂跳“8”字舞告诉同伴采蜜的方向属于行为信息B.生态捕虫板根据昆虫成虫的趋光性来诱杀昆虫成虫,该过程涉及的信息属于物理信息C.生态系统的物理信息都来源于环境D.信息传递具有维持生态系统稳定性的作用【解析】生态系统的物理信息既可来源于无机环境,也可来源于生物,C项错误。基础自测知识清单3.如果一个生态系统中有4种生物,它们可以形成下面几种营养结构,其中最稳定的是(B)【解析】生态系统具有一定的自我调节能力,生态系统的组成成分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,生态系统的稳定性越高。据题图可知,B项所示食物网较复杂,其生产者也较多,因此B项所示食物网最稳定。基础自测知识清单基础自测知识清单1.信息传递在生态系统中的作用(1)生命活动的正常进行离不开信息的作用。(2)生物种群的繁衍离不开信息的传递。(3)调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。2.生态系统维持相对稳定的原因生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节。3.生态系统稳定性的种类(1)抵抗力稳定性:抵抗干扰,保持原状。规律:生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。(2)恢复力稳定性:遭到干扰,恢复原状。考点二考点一考点一生态系统的信息传递1.生态系统信息传递模型(1)类型:分为物理信息、化学信息、行为信息。(2)来源:可来自于环境,也可来自于生物。(3)方向:信息传递是双向的。(4)作用:信息传递可以调节生物的种间关系。实验探究考点二考点一(5)过程:阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递实验探究考点二考点一2.生态系统中信息传递的作用及应用 实验探究考点二考点一实验探究考点二考点一3.信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系 实验探究考点二考点一典例1(2015南昌模拟)关于生态系统的信息传递,下列说法不正确的是()A.信息传递可以调节种间关系B.利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配,属于化学防治C.蜜蜂跳舞属于行为信息D.生命活动的正常进行和生物种群的繁衍离不开信息的传递【解题思路】信息传递在生态系统中的作用:生命活动的正常进行离不开信息的作用;生物种群的繁衍也离不开信息的传递;信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,A、D项正确;利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配,属于生物防治,B项错误;蜜蜂跳舞属于行为信息,C项正确。【参考答案】B实验探究考点二考点一【方法指导】判断生态系统信息种类的方法(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号,通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息的,可判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,可判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。实验探究考点二考点一1.(2016永州模拟)下列做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中的应用的是(C)A.捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类B.利用昆虫信息素诱捕有害昆虫C.利用秋水仙素诱导形成多倍体D.播放鸟鸣录音招引鸟类【解析】捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类利用了物理信息;利用昆虫信息素诱捕有害昆虫利用了化学信息;利用秋水仙素诱导形成多倍体属于多倍体育种,不是信息传递在农业生产中的应用;播放鸟鸣录音招引鸟类捕食害虫利用了物理信息。综上,C项符合题意。实验探究考点二考点一2.(2015漳州二模)下列有关生态系统的信息传递的叙述,正确的是(B)A.生态系统中物理信息的来源只能是无机环境B.动物的特殊行为对于同种或异种生物能够传递信息C.生态系统中的信息传递和能量流动都是单向的D.利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治【解析】生态系统中的物理信息来自生物和无机环境,A项错误;动物的特殊行为能够对同种或异种生物传递信息,称为行为信息,B项正确;生态系统中的信息传递往往是双向的,C项错误;防治害虫的方法有生物防治和化学防治,如利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治,D项错误。实验探究考点二考点一3.如图为生态系统的信息传递(信息流)模型,请回答下列有关问题。实验探究考点二考点一(1)生态系统的信息传递在方式和方向上不同于物质循环和能量传递的特点是生态系统中的物质循环是循环流动的,能量流动是单向流动、逐级递减的,而信息传递往往是双向的。(2)由于生态系统所有层次、生物的各分类单元及其各部分都有特殊的信息联系,才使生态系统产生了自我调节机制,从而使其结构和功能维持相对稳定。(3)生态系统营养信息的传递系统是食物链和食物网。(4)生态系统的信息传递有利于沟通生物群落与无机环境之间以及生物与生物之间的关系,因而信息传递是生态系统的基本功能之一。【解析】(1)在生态系统中,物质循环是循环流动的,能量流动是单向流动、逐级递减的,而信息传递往往是双向的。(2)信息传递将生态系统的各成分联系成为一个统一整体,使生态系统具有一定的自我调节机制。(3)营养信息是建立在各种生物营养关系基础之上的,所以营养信息的传递系统是食物链和食物网。(4)信息可以来自无机环境,也可来自生物。实验探究考点二考点一考点二生态系统的稳定性1.稳定性的表现(1)结构的相对稳定:生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化,相关种群数量往往呈现周期性变化,可用如图曲线表示。(2)功能的相对稳定:生物群落能量的输入与输出保持相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。(3)生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果,这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。实验探究考点二考点一2.生态系统的结构与调节(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系:实验探究考点二考点一(2)生态系统中正、负反馈调节比较:实验探究考点二考点一实验探究考点二考点一3.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性(1)抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较:实验探究考点二考点一实验探究考点二考点一(2)生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如图):图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常作用范围。y表示一个外来干扰使生态系统偏离正常范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标。偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,抵抗力稳定性强,如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰的情况下,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。实验探究考点二考点一x可以表示恢复到原状态所需的时间。x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即x与y越大,这个生态系统的总稳定性越弱。实验探究考点二考点一典例2(2015新课标全国卷)下列有关生态系统的叙述,错误的是()A.生态系统的组成成分中含有非生物成分B.生态系统相对稳定时无能量输入和散失C.生态系统维持相对稳定离不开信息传递D.负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定【解题思路】生态系统有四个主要的组成成分,即非生物环境、生产者、消费者和分解者,A项正确;生态系统相对稳定时能量的输入和散失达到平衡,B项错误;信息传递为生态系统的三大功能之一,生态系统的稳定离不开信息传递,C项正确;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,D项正确。【参考答案】B实验探究考点二考点一1.(2015北京海淀区期末检测)下列关于生态系统稳定性的叙述,不正确的是(C)A.自然生态系统常常趋向稳态的方向发展B.自我调节能力是生态系统实现稳态的基础C.生态系统保持稳态不需要外界的能量输入D.生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强【解析】生态系统具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定的能力,使得生态系统趋向于稳态,A项正确;生态系统稳定性是由自我调节来实现的,生态系统自我调节能力的大小与生态系统的营养结构的复杂程度有关,生态系统的营养结构越复杂,自我调节能力越强,B、D项正确;由于能量是单向流动,逐级递减的,故生态系统必须依赖于外界能量输入,C项错误。实验探究考点二考点一2.(2015河南中原名校一模)生态系统结构越复杂,其自我调节能力就越强,原因是(B)处于同一营养级的生物种类多能量可通过不同的食物链传递到顶级某营养级的部分生物减少或消失,可由该营养级的其他生物代替能量流经各营养级时,是逐级递减的A.B.C.D.【解析】生态系统具有一定的自我调节能力,其自我调节能力的大小是由生态系统的结构决定的。生态系统的营养结构越复杂,处于同一营养级的生物种类越多,若某营养级的部分生物减少或消失,还可由该营养级的其他生物代替,能量可通过其他食物链传递到顶级。能量流动是生态系统的功能,不是生态系统的结构。综上所述,B项符合题意。实验探究考点二考点一3.在一个系统中,系统本身的工作效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。下列有关反馈调节的叙述,不正确的是(A)A.反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与无机环境之间不存在B.捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节C.负反馈调节在生态系统中普遍存在,它是生态系统自我调节能力的基础D.通过反馈调节作用,血液中的激素维持在正常的相对稳定的水平【解析】反馈调节存在于生态系统中,在生物群落、生物群落与无机环境之间都存在,A项错误;捕食者和被捕食者的数量变化能体现生物群落内的负反馈调节,如当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节,B项正确;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,C项正确;通过反馈调节作用,血液中的激素维持在正常的相对稳定的水平,如甲状腺激素分泌过多时,会反过来抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而使甲状腺激素含量下降,D项正确。实验探究考点二考点一4.(2015山东莱州一中期末检测)如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。下列说法错误的是(A)A.S2的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高B.S3的面积越小,生态系统的稳定性越高C.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高D.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力【解析】S3表示外来干扰使该生态系统偏离正常范围的大小,其面积大小可作为抵抗力稳定性强弱的指标。S1和S2可表示恢复力稳定性强弱,S2的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越低,A项错误。实验探究考点二考点一实验探究实验探究设计并制作生态缸,观察其稳定性1.实验原理(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系。(2)在有限的空间内,依据生态系统原理,将生态系统具有的基本成分进行组织,构建一个人工微生态系统是可能的。(3)要使人工生态系统正常运转,在设计时还要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。考点二考点一实验探究2.实验流程 考点二考点一实验探究3.实验注意事项(1)实验设计要求:考点二考点一实验探究考点二考点一实验探究(2)生态缸稳定性观察与分析:观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。由于生态缸中的生态系统极为简单,自我调节能力极差,所以抵抗力稳定性极低,生态系统的稳定性极易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一段时间的活性。考点二考点一实验探究典例3(2015河北徐水一中模拟)现有甲、乙、丙、丁4个密闭、透明的生态瓶,各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后,发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述正确的是()A.乙瓶中藻类的种群密度逐渐增大B.由于丙瓶中没有小鱼,所以比甲瓶积累的有机物多C.丁瓶与甲瓶相比,氧气含量少D.本实验说明非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是构成生态系统必不可少的四种成分考点二考点一实验探究【解题思路】据题表分析可知,乙瓶无光照,藻类因无法进行光合作用而死亡,其种群密度下降,A项错误;丙瓶与甲瓶相比,丙瓶无泥沙,即分解者很少,无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物,稳定性很快被破坏,B项错误;丁瓶中有小鱼,小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气,因此与甲瓶相比,丁瓶中氧气含量低,C项正确;若要证明消费者也是生态系统中必不可少的成分,则要设计一组没有消费者的生态瓶,其余成分与甲瓶相同,而题表中无此组实验,因此不能说明消费者也是生态系统中的必要成分。【参考答案】C考点二考点一实验探究(2015南通一模)某生物实习小组的同学用河水、洗净的沙、黑藻、食草小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作的生态瓶如图所示,下列说法正确的是(B)A.甲中的生物存活时间最长B.丙的稳定性最差C.向生态瓶放入少量蔗糖,可为植物提供营养D.瓶中水量不能超过容积的一半考点二考点一实验探究【解析】甲瓶内的小鱼数量过多,会因氧气供应不足而导致甲瓶中的生物存活的时间相对较短,A项错误;生态瓶应用较强的散射光照射来进行能量的输入,丙瓶中没有能量输入,因此该生态瓶的稳定性最差,B项正确;植物不能直接利用蔗糖,C项错误;瓶中水量不能超过容积的4/5,D项错误。
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