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第4节 生态系统的信息传递 第5节 生态系统的稳定性,【知识梳理】 一、生态系统的信息传递 1.信息的种类和实例(连线)：,2.信息传递在生态系统中的作用： (1)个体：_的正常进行，离不开信息传递。 (2)种群：生物种群的_，离不开信息传递。 (3)群落和生态系统：调节生物的_，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_的产量。 (2)对_进行控制。,生命活动,繁衍,种间关系,农产品或畜产品,有害动物,二、生态系统的稳定性 1.概念：生态系统所具有的_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_能力。 3.调节基础：_。 4.特点：调节能力有一定的_。,保持或恢复,自我调节,负反馈调节,限度,5.稳定性的两种类型：,保持原状,恢复原状,正相关,负相关,6.提高稳定性的措施： (1)控制对生态系统_的程度，对生态系统的利用应该适度， 不应超过生态系统的_。 (2)对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的_投 入，保证生态系统_的协调。,干扰,自我调节能力,物质、能量,内部结构与功能,【小题快练】 1.考题诊断： (1)(2014广东高考T2D)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存 在反馈调节。 ( ) 【分析】害虫数量增加，使其天敌鸟类数量增加，通过捕食关系又 会进一步调节使害虫数量减少，最终两者可达到动态平衡，存在反 馈调节。,(2)(2013海南高考T29)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到 严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵 抗力稳定性较低。 ( ) 【分析】上述三种生态系统结构较为复杂，遭到严重破坏时，由于 恢复力稳定性较低，所以短时间内很难恢复。,(3)2012山东高考T26(3)当食草动物看到青草明显减少时，部分 个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。 ( ) 【分析】当被捕食者(青草)减少时，捕食者(食草动物)通过另觅取 食地，保证了捕食者和被捕食者数量的相对稳定，体现了生态系统 信息传递具有“调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定”的 功能。,2.易错诊断： (1)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递。 ( ) 【分析】心猿意马属于大脑皮层产生的感觉，与生态系统的信息 传递无关；飞蛾扑火是通过光，属于物理信息；花香引蝶是通过 气味，属于化学信息。 (2)生态系统的物理信息都来源于环境。 ( ) 【分析】生态系统的物理信息可以来自环境，也可以来自生物自身。,(3)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。 ( ) 【分析】信息的传递是双向的，可以从低营养级向高营养级传递， 也可从高营养级向低营养级传递。 (4)生态系统中组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定 性就越强。 ( ) 【分析】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，而恢复力稳定性一般越弱。,3.教材研习： (必修3 P107资料分析4改编)如图所示，当烟草叶片受到甲种蛾幼虫 的采食刺激后，烟草叶片会释放出挥发性的化学物质，这种化学物 质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在 烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，下列说法不正确的 是( ),A.甲种蛾幼虫与天敌的种间关系最可能是捕食 B.在烟草叶片保护其不受蛾幼虫侵害时起作用的信息类型是物理信息 C.甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是竞争 D.图中所示生物构成的食物网是：烟草甲种蛾幼虫天敌 乙种蛾幼虫,【解析】选B。根据题干的描述，甲种蛾幼虫与天敌之间的关系最可能是捕食；烟草叶片释放的化学物质属于化学信息；由于甲种蛾幼虫和乙种蛾幼虫都可以以烟草叶片为食物，所以甲、乙两种蛾幼虫之间是竞争关系；根据题干给出的条件，就能写出图中所示生物构成的食物链，即烟草甲种蛾幼虫天敌、烟草乙种蛾幼虫。,4.下列有关生态系统的信息传递的叙述，不正确的是( ) A.在信息传递过程中伴随着一定的物质和能量的消耗 B.生态系统的信息传递和能量流动都是单向的 C.植物的生物碱、有机酸等代谢产物都属于化学信息 D.信息传递在农业生产中可以提高农产品或畜产品的产量,【解析】选B。信息传递是生态系统的基本功能之一，在信息传递过程中伴随着物质和能量的消耗；生态系统的信息传递是双向的；生物在生命活动过程中产生的一些可以传递信息的化学物质叫化学信息，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物及动物的性外激素等；信息传递在农业生产中可以提高农产品或畜产品的产量，也可以对有害动物进行控制。,5.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特点是( ) A.种群数量调节能力强，抵抗外界干扰能力弱 B.分解力弱，生产力强 C.抵抗外界干扰能力强，自我恢复能力弱 D.能量流动速度快，物质循环速度慢,【解析】选C。与农田、草原、冻原等生态系统相比较，热带雨林的组成成分最复杂，自我调节能力强，抵抗力稳定性强，而恢复力稳定性弱；热带雨林中生产者、消费者和分解者的数量均较农田、草原、冻原多，故生产力强，分解力也强；能量流动和物质循环是同时进行、紧密联系的，森林生态系统的物质循环和能量流动速度都较快。,6.为治理国土荒漠化，我国在全国范围内实施了“退耕还林、还草、还湖”措施，其生态学原理是( ) A.增加生产者的种类和数量 B.增加生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性 C.增加食物链中的营养级 D.增加生物种类，提高生态系统的自我调节能力 【解析】选D。因为生态系统的自我调节能力的大小与生物种类的多少、营养结构的复杂程度呈正相关，即生物种类越多，营养结构越复杂，其自我调节能力越强。,【速记卡片】 1.生态系统中的三类信息： (1)物理信息：包括声、光、颜色等。 (2)化学信息：生物依靠自身代谢产生的化学物质，如生长素、性外激素等。 (3)行为信息：如孔雀开屏、蜜蜂跳舞、求偶炫耀等。 2.生态系统信息传递的方向和范围： (1)方向：双向传递。 (2)范围：个体与个体之间、种群之间、生物与无机环境之间。,3.生态系统的三个稳定性： (1)生态系统的稳定性：保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。 (2)抵抗力稳定性：抵抗外界干扰，保持原状的能力。 (3)恢复力稳定性：受到干扰后恢复原状的能力。,考点一 生态系统的信息传递 1.类型：,2.信息传递与生态系统其他功能的比较：,【提分技法】判断生态系统信息传递种类的两种方法 (1)从信息传播的途径判断：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，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。 (2)从文字表述的着重点判断：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方，则属于物理信息。,【考题回访】 1.(2015济南模拟)雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外 的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足 0.01 mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻 璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。下列相关叙述错误的 是( ) A.使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息 B.体现了信息的传递有益于种群的繁衍 C.说明生态系统中的信息都是由生物产生的 D.说明性引诱剂具有高效性,【解析】选C。生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有高效性。,2.(2015武汉模拟)狼依据兔留下的气味进行捕食，兔依据狼的气味和行为特征躲避猎捕。这个事实说明( ) A.生命活动必须依靠信息的传递 B.信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 C.所有生物都有信息传递 D.信息传递具有普遍性和多样性,【解析】选B。生态系统中，食物链上的相邻物种之间存在着“捕食”与“被捕食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。因此，题干信息表明信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。,【加固训练】(2015桂林模拟)据了解，野生扬子鳄种群的雌、雄 比例一般稳定在51左右，这样的性别比是由孵化时的温度所决定 的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰轰”的声音，雌性扬子鳄则根据 声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓 荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中 信息传递( ) A.只能在种群内部进行 B.维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态 C.影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定 D.对生物进行自然选择，促进生物进化,【解析】选C。雌、雄扬子鳄是同种生物，以上事实体现了信息在种群内部的传递，除此之外信息还能在不同种生物、生物与无机环境间传递；根据题干信息可知，生态系统中的信息传递能够影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定，而不是调节生物内环境的稳态；该种信息传递是长期自然选择形成的，而不是对生物进行的自然选择。,考点二 生态系统的稳定性 1.生态系统稳定性的理解： (1)结构的相对稳定：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现周期性变化，可用下图曲线表示：,(2)功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平 衡，物质的输入与输出保持相对平衡。 (3)生物多样性是生态系统稳定性的基础： 生物多样性 营养结构复杂程度 自我调节能力大小 稳定 性强弱。,2.生态系统的反馈调节机制： (1)负反馈调节。 作用结果：使生态系统达到并保持平衡和稳态。 示例：森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。 如图所示： 意义：生态系统自我调节能力的基础。,(2)正反馈调节。 作用结果：使生态系统远离平衡状态。 示例：如图所示，若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。,【高考警示】(1)生态系统的稳定性不仅与生物种类有关，还与生物的个体数量有关。 (2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。 (3)负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。,【考题回访】 1.(2015吉林模拟)长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定的原因不包括( ) A.生物的种类和数量相对稳定 B.有比较复杂的食物链和食物网 C.有一定的自我调节能力 D.生产者数量大于消费者和分解者数量,【解析】选D。生态系统能长时间保持相对稳定，则该系统生物的种类和数量保持稳定；生态系统相对稳定，说明物种丰富度高，有比较复杂的食物链和食物网；生态系统能长时间保持相对稳定，生物多样性高，则自我调节能力强；生产者的数量一般大于消费者的数量，处于平衡状态，但一般不会大于分解者的数量。,【知识总结】生态系统抵抗力稳定性与自我调节能力大小的关系 (1)生物种类少营养结构简单自我调节能力弱生态系统抵抗力稳定性弱。 (2)生物种类多营养结构复杂自我调节能力强生态系统抵抗力稳定性强。,2.(2015菏泽模拟)下列对生态系统稳定性的理解，不正确的是 ( ) A.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性 B.抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力 C.恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力 D.对于一个生态系统来说，抵抗力稳定性越强则恢复力稳定性也越强,【解析】选D。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性；抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力；恢复力稳定性是指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力；一般情况下，生态系统的抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性则越弱。,【知识总结】抵抗力稳定性和恢复力稳定性的图像分析,(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。 (2)y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。例如，热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。 (3)x可以表示恢复到原状所需的时间，x越大，表示恢复力稳定性越弱；反之，恢复力稳定性越强。 (4)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，说明这个生态系统的总稳定性越低。,【加固训练】 1.下图是关于生态系统稳定性与营养结构复杂程度的关系曲线，其中正确的是( ),【解析】选A。在一个生态系统中，生物种类数量越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，但恢复力稳定性越低。,2.下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是( ) A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高 B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高 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 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,【解析】选B。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。抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈相反的关系。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少，导致抵抗力稳定性降低。,【备选考点】设计并制作生态缸，观察其稳定性 1.实验原理： (1)生态缸中必须包括生态系统的四种成分，特别需要注意必须有足够的分解者。 (2)各种生物之间以及生物与无机环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动。 (3)生物之间要有合适的食物链，生物的数量不宜过多。 (4)生态缸必须是透明的，这样可保证生态缸中有充足的太阳能。当然，生态缸一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。,2.实验流程：,3.实验注意事项： (1)实验设计要求：,(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。 由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。,【考题回访】 下列关于生态缸制作的说法，正确的是( ) A.生态缸的密封性越差，其生物死亡就越快 B.生态缸中放入较多的小乌龟有利于该生态系统的稳定 C.生态缸中的生物之间最好不要有捕食关系，否则稳定性就差 D.生态缸制作完成后，放在光线良好但不是阳光直射的地方,【解析】选D。本题考查生态缸制作的相关知识。生态缸中的生物种类和数量比例要适宜，小乌龟是该小型生态系统的最高级消费者，数量宜少。生态缸制作完成后，不能放在阳光直射的地方，否则会因为温度过高而导致缸内生物的大量死亡。,【满分答题规则】 1.关注题设中的关键词，避免答案错误。 如本题回答时，若不注意关键词“最大持续捕捞量”，而错答为“c”，则不得分。回答时，若不注意关键词“不同的水层”，而答成“水平”，则不得分。,2.正确书写专业名词，不能随意编造。 如本题回答时，“垂直结构”属于专业名词，若答成“分层”“竖直”等词均不得分；回答时，“演替”属于专业名词，若答成“演变”“演化”“替换”等词，均不得分。 3.基本计算类要正确理解数据的关系，否则不得分。 如本题回答时，如果不能正确判断营养级，就不能算出正确结果，如18%是第二营养级和第三营养级之间的传递效率。,【解析】本题考查了种群数量变化规律中有益动物的利用和种群密度的调查、群落的结构和演替、生态系统的结构和功能以及生态系统的稳定性等知识，同时考查理解能力、分析问题的能力等。,(1)种群中有益动物的开发和利用，为了能获得最大持续捕捞量，应在种群数量大于K/2时进行捕获，并使捕获后种群的数量保持在K/2，此时种群增长速率最大，资源再生能力最强。用标志重捕法调查动物的种群密度时，根据公式：种群中的个体总数N=初次捕获个体数M重捕个体总数n/重捕中被标记的个体数m=Mn/m，由于标记个体更易于被捕食，直接影响是种群中标记的个体减少，从而导致重捕个体中被标记的个体数减少，即m值减小，而对M和n无影响，因此N值增大，即种群密度的估计值偏大。,(2)群落中各种生物在垂直方向上明显的分层形成群落的垂直结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，是群落演替中的初生演替。 (3)从图中能量流动来看，生物A通过固定太阳能获得能量，因此A为该生态系统中的生产者，是能量流动的起点。整个生物部分最终都流向B，说明B为分解者，C、D为消费者。连接生物部分与非生物部分的主要生物成分是生产者和分解者。在食物链ADC中，第一营养级为A，第二营养级为D，因此能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为(1.5106)/(7.5106)100%=20%。,(4)生态系统能抵抗干扰，保持原状，是因为具有自我调节能力或抗污染的自我净化能力，但其调节能力是有一定限度的，若生态系统受到的干扰超过该生态系统的自我调节能力或抗污染的自我净化能力，就很难恢复到原来的状态。,
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