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1、第 33 讲生态系统的信息传递和稳定性 考纲要求 1.生态系统中的信息传递 ()。 2.生态系统的稳定性 ()。 一、生态系统的信息传递 1形式 (1)物理信息 概念：以物理过程为传递形式的信息，包括光、声、热、电、磁 等。 实例：植物向光生长与光信息有关。 (2)化学信息 概念：以代谢产物等化学物质传递的信息，包括性外激素、 告警 外激素等。 实例：某些昆虫释放性外激素吸引异性来交配。 (3)行为信息 概念：以生物的表现或动作传递的信息，包括舞蹈、运动等。 实例：孔雀开屏、蜜蜂跳舞。 (4)营养信息 概念：以食物或养分传递的信息，包括食物的数量等。 实例：食物链和食物网是生物的营养信息系统。
2、 2作用 (1)生物能根据环境信息的不断变化，调整自身的生活和行为。 (2)信息传递强化了生态系统的调节机制。 3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。 解惑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。 思考 (1)上述两图中动物行为涉及到哪类信息？ 提示左图为物理信息，右图为化学信息。 (2)鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫的报警所涉及到 的信息有何不同？ 提示前者为行为信息，后者为物理信息(声音)。 二、生态系统的稳态 1概念：生态系统对环境的干扰保持相对稳定的状态，是生态系统 的结构和功能协调发展的重要
3、标志。 2产生原因：生态系统具有一种自我调节、自我修复和自我延续的 能力。 3决定因素：生态系统自我修复的能力取决于其中的物种组成、营 养结构、生物与生物以及生物与环境之间的关系等。 4特点 (1)动态平衡； (2)具有一定限度。 5维持 (1)基础：各个生物种群所具有的自我调节和自我修复能力。 (2)条件：生态系统中的生物多样性。 6种类 (1)抵抗力稳态：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保 持原状 (不受损害 )的能力。 (2)恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到 原状的能力。 7提高生态系统的稳定性的措施 控制对生态系统干扰的程度。 实施相应的物质、 能量投入，
4、保证生态系统内部结构与功能的协 调。 思考如果一个生态系统的抵抗力稳定性很低， 其恢复力稳定性是 否一定很高？ 提示不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定 性都很低。 解惑(1)任何生态系统 (包括生物圈 )的自我调节能力都是有一定限 度的，只是大小不同而已。 (2)强调“ 生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳 定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。 考点一聚焦生态系统的信息传递 1根据下表中的实例确定信息类别及传递形式 实例类别传递形式 蝙蝠的“回声定位”， 植 物各种颜色的花 物理信 息 物理过程 动物的性外激素 化学信 息 信息素 蜜蜂跳舞、孔雀开屏、乌 贼喷墨
5、、豪猪竖刺、雄鸟 震动翅膀为雌鸟发出信 号等行为 行为信 息 植物或动物的异常表现 及行为 生态系统中的食物链和 食物网 营养信 息 生态系统中的食物或养 分 2. 观察信息传递的模型，回答相关问题 (1)信息传递的范围：信息传递存在于生态系统各成分之间，包括 生物与生物之间的信息传递和生物与无机环境之间的信息传递。 (2)信息传递的方向：信息传递通常为双向传递。 3信息传递与能量流动、物质循环的比较 项 目 能量流动物质循环信息传递 特 点 单向流动、逐级递 减 循环流动、反复 利用 往往是双向的 范 围 生态系统中各营 养级 生物圈 生物之间，生物与 无机环境之间 途 径 食物链和食物网多
6、种 地 位 生态系统的动力生态系统的基础 决定能量流动和 物质循环的方向 和状态 联 系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 易错警示对信息传递有关知识点辨析不清 (1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏， 如果通过行为传递信息给对方， 则属于行为信息； 如果通过羽毛的 颜色等传递信息给对方，则属于物理信息。 (2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)，则属于物理信息；若 通过特殊的动作 (突然飞起 )，则属于行为信息。 (3)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通 过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心或植物光敏色素、叶、芽等感 觉上述信息，则判断为物
7、理信息。 (4)若涉及化学物质挥发性这一特点，则判断为化学信息。 (5)信息传递的范围包括同种生物个体之间(性外激素、 舞蹈等)、异 种生物个体之间 (物理信息、化学信息、行为信息中的警示作用)和 生物与无机环境之间 (主要有物理信息中的光、磁等)。 1 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
8、信息都是由生物产生的 D说明性引诱剂具有高效性 答案C 解析生态系统中传递的信息包括物理信息、 化学信息、行为信息、 营养信息等，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，说明性引诱性具有高效性。 2某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两 种昆虫均以该植物为食， 蜘蛛以乙昆虫为食。 甲昆虫在白天活动， 乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放 出挥发性的物质X，X 既可吸引甲昆虫的天敌， 也能驱赶乙昆虫。 请回答： (1)上述现象中，X分别在 之间进行传递。 (2) 影 响 甲 昆 虫 活 动 的 信 息 有 两 大 来 源 ， 分
9、别 是 和。影响乙昆虫活动的信息种类 是。 蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的 信息种类是。 (3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆 虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化 是。 答案(1)植物与甲昆虫的天敌、植物和乙昆虫之间进行传递(2) 生物无机环境化学信息和物理信息物理信息 (3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少 解析植物释放出的物质X 既能吸引甲昆虫的天敌，又能驱赶乙 昆虫，故 X 分别在植物与甲昆虫的天敌、植物和乙昆虫之间进行 传递。影响甲昆虫取食的信息来自生物(植物)，影响甲昆虫在白天 活动的信息来自无机环境。 影响乙昆虫活动的物质X 是化学信息， 影响乙昆虫在夜晚
10、活动的信息是物理信息。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙 昆虫是利用蜘蛛网的振动频率，属于物理信息。 X 既可吸引甲昆虫 的天敌，也能驱赶乙昆虫，故植物上施用人工合成的物质X 后， 短期内该植物上甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少。 判断生态系统信息传递种类的方法 1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。 考点二理解生态系统的稳定性 1分析生态系统稳定性的具体
11、表现 (1)由下面的图示可得出生态系统在结构上相对稳定。 (2)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，可得出生态系统在功能上相对稳定。 2比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性 抵抗力稳定性恢复力稳定性 区 别 实 质 保持自身结构功能相对 稳定 恢复自身结构功能相 对稳定 核 心 抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状 影 响 因 素 一般地说，生态系统中物 种丰富度越大， 营养结构 越复杂，抵抗力稳定性越 高 一般地说，生态系统 中物种丰富度越小， 营养结构越简单，恢 复力稳定性越高 联系 一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系 统，恢复力稳定性差，反之亦然； 二者是同时
12、存在于同一生态系统中的两种截 然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系 统的稳定。如图所示： 易错警示对生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性 的关系混淆不清 (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 表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以 作为抵抗力稳定性的定量指标， 偏离大说明抵抗力稳定性弱； 反之， 抵抗力稳定性强。 (3)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。 (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，则说明这个生态系统的总稳定性
13、越弱。 3下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是 () A负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础 B生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性 C“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统具有恢复力稳定 性 D热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性弱 答案B 解析生态系统 “遭到破坏、恢复原状 ”属于恢复力稳定性。 4如图所示，图 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： (1)作为一个完整的生态系统，除了图A 中所示的成分外，还应该 包括 和。 (2)甲、乙、丙3 者之间的食物联系是；该生态 系统的 是沿着这种渠道进行的。 (3)图 B 为某湖泊的生态系统中发生的某
14、种调节活动，这种调节导 致的最终结果是 。 此结果产生的原因是。 (4)图 A 和图 B 这两种反馈调节是否相同？为什么？ 。 答案(1)分解者非生物成分(2)乙甲丙物质循环和能量 流动(3)加速破坏该生态系统原有的稳态生物种类减少，自我 调节能力降低(4)不同。图 A 是负反馈调节，图B 是正反馈调节 解析物质循环和能量流动是沿着食物网和食物链进行的，湖泊受 到污染，物种减少，导致该生态系统抵抗力稳定性降低，加速了生 态系统的破坏。从图A 可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又 导致乙减少，属于负反馈调节。 巧辨两种反馈类型 方式 项目 负反馈调节正反馈调节 作用 是生态系统自我调节能力 的基
15、础，能使生态系统达到 和保持平衡 使生态系统远离平 衡状态 结果 抑制或减弱最初发生变化 的那种成分所发生的变化 加速最初发生变化 的那种成分所发生 的变化 实 例 森林中的食虫鸟和害虫的数 量变化；体内激素调节 已经污染的湖泊中污染状况 加剧；血液凝固、排尿排便、 胎儿分娩等过程 图 示 实验十五设计并制作生态瓶，观察其稳定性 1由实验设计要求分析原因 设计要求原因分析 生态瓶必须是封闭的 防止外界生物或非生物因素 的干扰 生态瓶中投放的几种生物必 须具有很强的生活力，成分 齐全(具有生产者、消费者和 分解者 ) 生态瓶中能够进行物质循环 和能量流动，在一定时期内 保持稳定 生态瓶的材料必须
16、透明 为光合作用提供光能；便于 观察 生态瓶宜小不宜大，瓶中的 水量应适宜，要留出一定的 空间 便于操作；瓶内储备一定量 的空气 2. 生态瓶稳定性观察与分析 (1)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。 (2)由于生态瓶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，生态瓶 内的生物只能保持一定时间的活性。 5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。下列有关叙述中正确的是 () 生态系统组 成 光水草藻类 浮游动 物 小鱼泥沙 生, 态, 瓶, 甲 乙 丙 编, 号 丁 注“”表示有， “”表示无。 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非生物成分、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 答案C 解析乙瓶中没有光照， 藻类的种群密度将逐渐减小； 丙瓶和甲瓶 中都没有小鱼
