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1、第第 5 讲讲 生态系统的信息传递和稳定性生态系统的信息传递和稳定性2015 备考最新考纲1生态系统中的信息传递()。2.生态系统的稳定性()。3.实验：探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替。考点考点 1 生态系统的信息传递生态系统的信息传递(5 年年 5 考考) (2013 四川卷，2012 山东理综，2011 安徽理综)1信息的种类、特点、来源及实例(连一连)2信息传递的作用或应用作用或应用举 例个 体有利于生命活动的正常进行蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行；莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长作用种 群有利于生物种群的繁衍植物开花需光信息刺激；昆虫分泌性外激素，
2、引诱异性个体作 用生态系统调节生物种间关系，维持生态系统的稳定草原上，草返青时， “绿色”为食草动物提供了可采食的信息；森林中狼与兔相互依据对方的气味捕食或躲避；烟草释放化学物质调控害虫天敌应用提高农产品或者畜产品的产量；对有害动物进行控制利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；利用音响设备诱捕或驱赶有害动物3.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。生态系统信息传递的类型及功能(海南高考卷)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
3、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。请回答下面的问题。(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_。解析 植物释放的物质 X 可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。影响甲昆虫活动的信息有两大来源无机环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息；蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蛛网的震动来实现的，
4、属于物理信息。物质 X 可吸引甲昆虫的天敌，所以甲昆虫天敌数量增加；能驱赶乙昆虫，使乙昆虫减少，所以乙昆虫天敌数量减少。答案 (1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫 (2)无机环境 生物 化学信息和物理信息(其他合理答案也可) 物理信息(其他合理答案也可) (3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少互动探究上述实例表明了生态系统信息传递哪方面的功能？提示 该实例表明：生态系统中的信息传递可调节生物的种间关系，对维持生态系统稳定性具重要作用。对点强化(2013临沂一模)下列有关生态系统信息传递的叙述中不正确的是( )。A信息传递是生态系统的重要功能之一B生态系统中的负反馈调节由生物种群间的数量
5、变化引起，与信息传递无关C信息传递把生态系统各组分联系为一个整体，且有调节系统稳定性的作用D生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的解析 生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，信息来源于生物群落中的各种生物和非生物环境。生态系统中的负反馈调节由生物种群间的数量变化引起，与信息传递有关。答案 B题后归纳1信息传递的模型及解读(1)该模型为信息传递模式图，属物理模型。(2)范围(3)形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。(4)来源：可来自于无机环境，也可来自于生物。(5)方向：信息传递往往是双向的。特别提醒 信息的传递必须经过信源(发出信息)、信道(传输信息)及信宿(接受信息)三个环节
6、，阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。2生态系统信息传递与能量流动、物质循环的比较能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环运动，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，生物与环境之间联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体考点考点 2 生态系统的稳定性生态系统的稳定性(5 年年 9 考考) (2013 新课标，2012 浙江卷，2011 四川卷、海南卷)1生态系统稳定性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生态系统具有稳定性的原因生态系统具有一定的自我调节能力。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)
7、生态系统的自我调节能力是有限的。4稳定性的两个方面抵抗力稳定性恢复力稳定性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、恢复原状区别影响因素一般地说，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 系一般是相反关系，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存在于同一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二者关系如右图所示：5.提高生态系统的稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的程度。(2)实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部
8、结构与功能的协调。思维激活判断正误(1)抵抗力稳定性弱的生态系统，恢复力稳定性一定很强( )。(2)农田生态系统其抵抗力稳定性较弱，但其恢复力稳定性较强( )。(3)荒漠生态系统，其抵抗力稳定性较弱，其恢复力稳定性则较强( )。(4)一个完善的生态系统不需要从外界获得任何的物质补给，就能长期维持其正常功能( )。(5)在自然生态系统中正反馈是最常见的一种反馈，负反馈则很少见( )。(6)草原生态系统的稳定性一定高于农田生态系统( )。答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)生态系统稳定性的表现1(福建理综卷)下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是( )。A生态系统具有自我调节能力
9、，这是生态系统稳定性的基础B生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值D生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其恢复力稳定性就越高解析 一般来说，生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越高，而生态系统的恢复力稳定性越低。答案 D互动探究草原生态系统与农田生态系统，谁的稳定性更高？提示 就抵抗力稳定性而言，草原生态系统的稳定性更高，就恢复力稳定性而言，农田生态系统的稳定性更高。题后归纳1生态系统稳定性表现(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，一般
10、相关种群数量呈现周期性变化，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。2如图是生态系统稳定性大小变化曲线，两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围，当受到外界干扰时就偏离正常范围，偏离值为 T，生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为 S。请据图回答：(1)生态系统的主要功能有物质循环、能量流动、信息传递。(2)图中 T 值大小可作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标。T 值越大，该定量指标越小。(3)图中 S 值大小可以作为生态系统恢复力稳定性的定量指标；森林生态系统与草原生态系统相比，S 值较大的是森林生态系统。(4)对同一
11、个生态系统来说，T 值和 S 值之间呈正相关(填“正相关” 、 “负相关”或“无关”)；从图示可知，生态系统具有自我调节的能力，从而使生态系统功能维持在正常的范围内，这种调节方式属于负反馈调节。(5)TS 表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为衡量总稳定性的指标，这一面积越大，即 T 与 S 越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。生态系统稳定性的原理2(2011四川理综)图 A 为小岛生态系统食物网简图。有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食)，跟踪调查该生态系统及其对照组的变化，发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见图 B)，而其他生物数量变化相对
12、较小。请回答下列问题。(1)沙氏变色蜥处于第_营养级，其与卷尾鬣蜥的种间关系是_。(2)引入卷尾鬣蜥后，沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部向上转移，而网蜘蛛的织网位置略有下降。此现象表明生态因素的改变，可使生物群落的_发生改变。(3)引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的数量变化趋势是_。结合其他生物的数量变化信息可以看出，小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定，表明生态系统内部具有_能力。解析 (1)根据图 A 中不同的食物链分析，沙氏变色蜥处于第三或第四营养级；根据图 B 分析，当有卷尾鬣蜥存在时，较无卷尾鬣蜥存在时沙氏变色蜥的数目减少，网蜘蛛的数目增多，结合题干信息可知，卷尾鬣蜥以沙氏变色蜥为食，而卷
13、尾鬣蜥和沙氏变色蜥都以较大的地面节肢动物为食，因此沙氏变色蜥和卷尾鬣蜥的种间关系为捕食和竞争。(2)根据题干信息分析可知，生态因素的改变可导致生物群落的垂直结构发生改变。(3)引入卷尾鬣蜥后，网蜘蛛的数量变化趋势是先增加后减少，最终达到平衡，说明生态系统内部具有一定的自动调节能力。答案 (1)三或第四 竞争和捕食 (2)垂直结构 (3)先增加后减少，最终达到平衡 一定的自动调节题后归纳1生态系统具有稳定性的原因生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系生态系统的成分食物网自我调节能力越多越复杂大越少越简单小(2)生态系统的自我调节
14、能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。2反馈调节的种类比较项目正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抵制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化结果常使生态系统远离稳态有利于生态系统保持相对稳定实例分析对点强化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B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CS2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高DS3所代表的
15、面积越小，生态系统的稳定性越高解析 由于生态系统具有一定的自我调节能力，因此，生态系统具有一定的稳定性，A 正确；生态系统的抵抗力稳定性越高，受到干扰后，曲线偏离正常范围的时间越晚，幅度越小，B 正确；生态系统的恢复力稳定性越高，受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短，曲线围成的面积 S2越小，C 错误；读图可知，S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高，D 正确。答案 C实验实验 19 探究水族箱探究水族箱(鱼缸鱼缸)中群落的演替中群落的演替(观察生态系统稳定性观察生态系统稳定性) 要点突破阅读下面该实验的流程，分析相关问题。1由实验设计要求分析原因设计要求原因分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸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)生态缸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缸的材料必须透明为光合作用提供光能生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；留一定空间可使缸内储备一定量的空气2.生态缸稳定性观察与分析(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
