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1、第5讲 生态系统的信息传递和稳定性,知识点一 生态系统的信息传递,答案：物理信息 物理过程 化学信息 行为信息 种间 稳定,议一议：信息传递不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而往往是双向的，有从输入到输出的信息传递，也有从输出向输入的信息反馈。,看一看：如何从结构和功能上理解生态系统的稳定性？ 答案：从生态系统的结构上看：生产者、消费者和分解者的种类、数量比例相对稳定，食物链、食物网相对稳定。从生态系统的功能上看：物质和能量的输入和输出相对平衡。,知识点二 生态系统的稳定性,想一想：抵抗力稳定性弱的生态系统，恢复力稳定性一定很 强，对吗？ 答案：一般而言，抵抗力稳定性弱的生态系
2、统，其恢复力稳 定性较强。如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。而某些特殊生态系统如荒漠生态系统，其抵 抗力稳定性较弱，其恢复力稳定性也较弱。,图说信息传递,答案：c a b,1信息传递的模型及解读 (1)图示,生态系统的信息传递,(2)解读 信息传递的存在范围,特别提醒 (1)信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态，具有调节生态系统稳定性的作用。 (2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。,信息传递的特点 信息传递的方式不像物
3、质流动那样是循环的，也不像能量的流动是单向的，而往往是双向的，有从输出者向输入者的信息传递，也有从输入者到输出者的反馈。 信息传递的过程,2信息传递的作用或应用(见下表),对信息传递的考查主要包括生态系统中的各种信息的含义、对信息种类的判断，以及信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用，也可将信息传递与生态系统结构或能量流动、物质循环结合予以综合考查。,【典例1】请回答下列问题。 .蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。 (1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆形舞”，则表明蜜源的距离
4、很近，一般在百米之内。这种信息是_。 (2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上为_。从生态系统的功能看，信息传递可以_，以维持生态系统的稳定。,.蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花儿，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。,(1)第1、2组实验传递的信息分别属于_。 (2)第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？_ _。 (3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：_。 (4)每组实验测量的指标是_
5、。,解析 .跳舞是蜜蜂的一种特殊行为，属于行为信息。蜜蜂采集花粉属于捕食，为植物传粉属于种间互助。信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定。 .(1)花的味道传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。(2)第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状不能与花的形状相同。(3)实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。(4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。,答案 .(1)行为信息 (2)种间互助和捕食 调节种间关系 .(1)化学信息和物理信息 (2)将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同 (3)“
6、模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可) (4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目,归纳 信息传递相关易错点辨析 (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。 (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)涉及到声音、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、芽对光、重力等感觉上述信息则判断为物理信息。,(4)若涉及到化学物质挥发性这一特点则判
7、断为化学信息。 (5)范围同种生物个体之间(性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等)；异种生物之间(物理、化学、行为中警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中光、磁等)。 (6)方向一般为双向，与物质循环和能量流动不同。,【训练1】下列各项，属于物理信息的是_；属于化学信息的是_；属于行为信息的是_。 (1)哺乳动物的体温 (2)鸟类鸣叫 (3)红外线 (4)萤火虫发光 (5)植物分泌的化学物质 (6)电磁波 (7)昆虫发出的声音 (8)昆虫的性信息素 (9)植物开花 (10)蓟和刺 (11)紫外线 (12)蜜蜂跳舞 答案 (1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(9)、(10)、(1
8、1) (5)、(8) (12),【训练2】(2011湖南十二校联考)如图为生态系统中信息传递的模式图，相关叙述不正确的是( )。,A信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的 B生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递 C物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态 D生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 解析 能量流动的特点是单向流动和逐级递减的。 答案 A,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,生态系统的稳定性,(2)生
9、态系统的自我调节能力不是无限的，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生态系统的反馈调节 (1)概念：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。,(2)正、负反馈调节的比较,3.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图) (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
10、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，恢复力稳定性强。 (4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的含义、生态系统的稳定性与生态系统结构的关系、生态系统稳定性的原理在实践中的应用都是高考中常考的知识点。考试题型有选择题，也有非选择题。,【典例2】(2011江苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料，鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图
11、)。请回答下列问题。,(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性_。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为_。 (2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有_。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的_，有效减少水体中的N、P等含量。 (3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有_、_。,(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为_。 (5)保持池塘水体中适当的N、
12、P含量是必要的，该养殖系统可以通 过_、_进行调控。 解析 (1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较 少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。生 态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结 果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系 统维持在相对稳定的状态。,(2)该生态系统属于人工设计的生态工程。与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中的溶氧量和提高饵料的
13、利用率。(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为保持池塘水体中适当的N、P含量，可以通过不间断地补水和排水来实现，或者是通过水泵控制水的流量来实现。,答案 (1)高 正反馈 (2)生态塘和潜流湿地 净化作用 (3)增加水中的溶氧量 提高饵料的利用率 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高 (5)补水和排水 水泵控制水的流量(循环频次),【训练3】下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系
14、统是( )。,解析 在受到同等程度的外来干扰后，C项中初级消费者数量的变化最小，说明该生态系统的自我调节能力最强，抵抗力稳定性最高。 答案 C,【训练4】如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是( )。,A在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变 B在遭到干扰时，x、y值的大小与生物的种类有关，与数量无关 C一般来说，对同一个生态系统，y值和x值之间呈负相关 DTS值越小，这个生态系统的总稳定性越大,解析 在正常
15、作用范围内，生态系统中生物的种类和数量在一定范围内保持动态平衡，并不是保持不变。抵抗力稳定性与恢复力稳定性与生物的种类与数量关系密切。一般来说，对同一个生态系统而言，y值和x值之间呈负相关。 答案 C,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。,设计并制作生态缸，观察其稳定性,(3)生物之间要有合适的食物链结构，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，生态缸中一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。,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定时间的活性。,高考对本考点的考查着重于生态系统稳定性的影响因素，尤其是光能、生产者、分解者的不可或缺性
