高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第12講 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性課件 湘教版必修3（湖南專版）

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1、 一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1.信息傳遞的具體體現(xiàn) 信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各種成分之間,把生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分聯(lián)系成一個(gè)整體,而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。 【例1】昆蟲學(xué)家法布爾做過以下實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)風(fēng)雨交加的夜晚，在一所被叢林包圍的屋里，把一只雌性天蠶蛾扣在籠子里，周圍撒滿樟腦。盡管外面風(fēng)狂雨驟，還有幾十只雄蛾撲向紗籠，此現(xiàn)象說明() A昆蟲間通過信息相聯(lián)系，這種信息是無線電波 B昆蟲間通過信息相聯(lián)系，因?yàn)槔ハx都具有趨化性 C昆蟲間通過信息相聯(lián)系，聯(lián)系的媒介是陰雨天氣 D昆蟲的雌雄個(gè)體間通過信息相聯(lián)系，這種信息是化學(xué)信息性外激素D 【解析】昆蟲在生命活動中，產(chǎn)生了一些可以傳遞信息的化學(xué)

2、物質(zhì)，如性外激素，它由昆蟲的體表腺體所分泌，并且具有揮發(fā)性，其作用是引誘異性個(gè)體前來交尾。這樣雌雄性個(gè)體就通過化學(xué)信息聯(lián)系在一起，完成生殖過程。 2信息傳遞的一般過程 信源(信息產(chǎn)生)信道(信息傳輸)信宿(信息接收)，生態(tài)系統(tǒng)信息流動的基本模式(如下圖)： 【例2】下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的敘述，正確的是() A生態(tài)系統(tǒng)中物理信息的來源只能來自無機(jī)環(huán)境 B動物的特殊行為對于同種或異種生物能夠傳遞信息 C植物開花屬于化學(xué)信息 D生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞和能量流動一樣都是單向的B 【解析】生態(tài)系統(tǒng)中的物理信息可能來自于無機(jī)環(huán)境，也可能來自于同種或不同種的其他生物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；動物的特殊行為一般是一種行

3、為信息，對于同種或異種生物也能夠傳遞信息，B項(xiàng)正確；植物開花是通過花的顏色傳遞的一種物理信息，以吸引傳粉的昆蟲等生物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；信息傳遞可以發(fā)生在個(gè)體與個(gè)體之間、種群與種群之間、生物群落與無機(jī)環(huán)境之間，是一種雙向傳遞，但能量是單向流動、逐級遞減的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、信息傳遞與能量流動、物質(zhì)循環(huán)的比較能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)單向流動，逐級遞減循環(huán)運(yùn)動，反復(fù)利用往往是雙向的范圍生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級生物圈生物之間，生物與環(huán)境之間地位生態(tài)系統(tǒng)的動力生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個(gè)統(tǒng)一整體 【友情提醒】物理信息有明顯的聲、光、色、電、磁等物理

4、載體，如鳥類鳴叫、螢火蟲發(fā)光、昆蟲發(fā)出的聲音、植物開花都是物理信息，而非行為信息。 行為信息重在行為，較特殊。如孔雀開屏，蜜蜂以舞蹈告訴同伴食源。 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞是雙向的，既可以從低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級傳遞，也可以從高營養(yǎng)級向低營養(yǎng)級傳遞?！纠?】(雙選)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙兩種群在一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)量變化情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A兩個(gè)種群間能量流動的方向是甲乙BM時(shí)甲種群的出生率大于死亡率C兩個(gè)種群間的信息傳遞是雙向的D兩個(gè)種群數(shù)量波動說明信息傳遞無法調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性BD【解析】信息傳遞往往是雙向的，傳遞過程中伴隨著一定的物質(zhì)和能量消耗。信息傳遞和能量流動、物質(zhì)循環(huán)一起把生態(tài)系統(tǒng)

5、各組分聯(lián)系成一個(gè)整體，并且有調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。 三、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解及其調(diào)節(jié) 1生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對穩(wěn)定時(shí)，表現(xiàn)出來的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面理解： (1)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動植物的種類及數(shù)量一般不會有太大的變化，一般相關(guān)種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化，可用如圖曲線表示： (2)功能的相對穩(wěn)定：生物群落的能量輸入與輸出相對平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對平衡。 (3)圖解： 【例4】天然牧場的一小片區(qū)域被作為牧草留種區(qū)，為了防止鳥啄食草子，人們用網(wǎng)把留種區(qū)罩了起來，后來發(fā)現(xiàn)留種區(qū)的牧草

6、幾乎被蟲吃光了，而其他區(qū)域卻安然無恙。此現(xiàn)象給我們的啟示是() A食草昆蟲具有超強(qiáng)的繁殖能力 B生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有賴于完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu) C草原鳥類的主要食物來源是昆蟲 D牧草的種類單一會導(dǎo)致害蟲的大發(fā)生B 【解析】留種區(qū)用網(wǎng)罩住，阻止了鳥類捕食害蟲，導(dǎo)致牧草幾乎被害蟲吃光，從而影響了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。從上述事實(shí)還可以明確，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有賴于完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，有賴于復(fù)雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)。 2生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系 (1)圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。 (2)y表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范

7、圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱，反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)。如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)相比受到相同干擾，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的Y值。 (3)x可以表示恢復(fù)到原狀所需的時(shí)間；x越大，表示恢復(fù)力定性越弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。 (4)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積?？勺鳛榭偡€(wěn)定性的定量指標(biāo)，這一面積越大，即x與y越大，則說明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。 (5)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度。對生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不要超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 對人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)和能量的投入。保證生態(tài)系

8、統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)。 3生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié) 當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這種變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分的現(xiàn)象，包括正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)。其中負(fù)反饋是比較常見的一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平穩(wěn)或穩(wěn)態(tài)，反饋的結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。例如，如果草原上的食草動物因?yàn)檫w入而增加，植物就會因?yàn)槭艿竭^度啃食而減少，植物數(shù)量減少以后，反過來就會抑制動物的數(shù)量?！居亚樘嵝选可锶Ψ€(wěn)態(tài)是一種相對穩(wěn)定狀態(tài)，不是絕對不變的。 生物圈中生物間復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系是生物圈穩(wěn)態(tài)維持的根本原因。 生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性通常具有

9、如下關(guān)系： a自我調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)。 b抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性較差。 c恢復(fù)力穩(wěn)定性較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較差?！纠?】(雙選)關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的正確敘述是()A負(fù)反饋調(diào)節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)B生態(tài)系統(tǒng)“遭到破壞、恢復(fù)原狀”屬于抵抗力穩(wěn)定性C人們對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾不應(yīng)超過其抵抗力穩(wěn)定性D熱帶雨林營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng) 【解析】生態(tài)系統(tǒng)“遭到破壞、恢復(fù)原狀”屬于恢復(fù)力穩(wěn)定性。D之所以多錯(cuò)選，很大程度上學(xué)生關(guān)注了“熱帶”，認(rèn)為熱帶的能量輸入充足，生物生長繁衍快，而且外界影響較小，所以恢復(fù)也快，但卻忽略了熱帶雨林的生物多樣性是非常突出

10、的，種間關(guān)系也是異常復(fù)雜的，要恢復(fù)到這樣的水平是非常困難的。AC1信息種類的比較 2.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的聯(lián)系生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性常常與生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈與食物網(wǎng))聯(lián)系起來考慮，因此，把握食物鏈，尤其是食物網(wǎng)中各生物之間的變化關(guān)系尤為重要，其特點(diǎn)如下：食物鏈越短，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；生產(chǎn)者越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；生物關(guān)系越復(fù)雜，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。3兩種反饋調(diào)節(jié)的比較在生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程，可能出現(xiàn)兩種反饋調(diào)節(jié)，其作用與結(jié)果是完全不同的。續(xù)表 1.(2009廣東)下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是( ) A心猿意馬 B飛蛾撲火 C花香引蝶 D老馬識途 【解析】生態(tài)系統(tǒng)的

11、信息包括物理信息、化學(xué)信息和行為信息。飛蛾撲火是利用物理信息；花香引蝶和老馬識途利用化學(xué)信息。A 2.(2008江蘇)下列生產(chǎn)實(shí)踐措施不是利用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的是( ) A人工合成性外激素制劑，干擾害蟲的正常交尾 B控制日照時(shí)間以控制開花時(shí)間 C利用“黑光燈”集中捕殺棉鈴蟲 D中耕松土有利于產(chǎn)量的提高D 【解析】性外激素的重要作用是引誘異性個(gè)體交尾，生產(chǎn)中常用性外激素制劑干擾害蟲正常交尾，降低害蟲種群密度。植物的開花需要一定時(shí)間的光照，可據(jù)此將植物劃分為長日照植物、短日照植物等。黑光燈可以發(fā)出較大劑量的紫外線，殺死一些對紫外線敏感的害蟲。 3.(2010四川)某石質(zhì)海灘的潮間帶由大小不一的水

12、坑和水坑間的凸出基質(zhì)兩類環(huán)境組成，主要生長著滸苔、角叉苔等海藻和濱螺、岸蟹等動物。岸蟹主要以濱螺等小動物為食，其主要天敵是海鷗。 (1)有人選擇大小、深度等相似的兩個(gè)自然水坑(A、B)，把B坑中的全部濱螺(233只)捉出，移入幾乎無濱螺的A坑，研究濱螺對海藻及岸蟹種群的影響，結(jié)果如圖所示。 圖 A 中 滸 苔 數(shù) 量 下 降 的 主 要 原 因 是_，從種間關(guān)系角度看，滸苔和角叉苔是_關(guān)系。被濱螺捕食競爭 水坑中岸蟹種群密度與滸苔海藻的種群相對數(shù)量呈正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，此種海藻占優(yōu)勢的環(huán)境有利于岸蟹躲避天敵；而另一種海藻占優(yōu)勢的環(huán)境則相反。請據(jù)此解釋B坑中的濱螺在移出前數(shù)量較多的原因_。 本研究

13、涉及的生物構(gòu)成的最長食物鏈為_。B坑滸苔較少，不利于岸蟹躲避天敵，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹數(shù)量較少，岸蟹數(shù)量少，對濱螺捕食少，因而濱螺較多滸苔濱螺岸蟹海鷗 (2)通過對水坑和凸出基質(zhì)這兩類微型生態(tài)系統(tǒng)中濱螺密度和海藻物種數(shù)的調(diào)查，繪制成圖C。 在濱螺極稀少的情況下，如果要最大限度地保護(hù)生物多樣性，需要優(yōu)先保護(hù)的是_生態(tài)系統(tǒng)，這種保護(hù)措施屬于_。 當(dāng)濱螺密度長期保持在100200只/m2時(shí)，_生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較高。凸出基質(zhì)就地保護(hù)水坑 【解析】(1)第小題：圖A中移入濱螺后，滸苔數(shù)量下降，因此應(yīng)是被濱螺捕食。滸苔和角叉苔同為藻類，且圖中滸苔數(shù)量下降后，角叉苔數(shù)量上升，因此二者為競爭關(guān)系。

14、第小題：綜合圖A和圖B可見，水坑中岸蟹種群密度與滸苔的種群相對數(shù)量呈正相關(guān)。滸苔占優(yōu)勢的環(huán)境有利于岸蟹躲避天敵，因而B坑中的濱螺在移出前，滸苔較少，不利于岸蟹躲避天敵，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹數(shù)量較少，岸蟹數(shù)量少，對濱螺捕食少，因而濱螺較多。 第小題：最長的為：滸苔濱螺岸蟹海鷗。 (2)在濱螺極稀少的情況下，分析圖C，凸出基質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)中海藻物種數(shù)多，因此需要優(yōu)先保護(hù)的是凸出基質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)，這種保護(hù)措施屬于就地保護(hù)。 當(dāng)濱螺密度長期保持在100200只/m2時(shí)，水坑生態(tài)系統(tǒng)的海藻物種數(shù)多，抵抗力穩(wěn)定性較高。 4.(雙選)下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是( )A生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，這是

15、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)B生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性C生物多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用，體現(xiàn)了其直接價(jià)值D生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強(qiáng) 【解析】生態(tài)系統(tǒng)生物種類越多、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性就越強(qiáng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性就越弱。CD 5.(2011珠海模擬)(雙選)某生物實(shí)習(xí)小組的同學(xué)用河水、洗凈的砂、黑藻、草食小魚、廣口瓶、凡士林等材料制作的生態(tài)瓶如下圖所示，下列說法正確的是( )A乙中的生物存活時(shí)間最長B丙的穩(wěn)定性最差，因?yàn)橹参镌诎堤幉荒苓M(jìn)行光合作用C往生態(tài)瓶放入少量蔗糖，為植物提供營養(yǎng)D瓶中水量不能超過容積的一半AB 【解析

16、】在制作生態(tài)瓶時(shí)常放入少量尿素，其作用是為植物提供氮源，植物生長不需要有機(jī)碳；瓶中水量不能超過容積的4/5，瓶中水太少，不能滿足小魚和植物的需要。 6.(2010中山模擬)下列各項(xiàng)中，既屬于植物體的向性運(yùn)動，又是由于物理信息引起的生命活動的是( ) A曇花夜間開放 B向日葵的花盤隨太陽的移動而轉(zhuǎn)動 C合歡樹的葉子夜間合攏，白天開放 D含羞草的葉子受到震動后葉片合攏B 【解析】感性運(yùn)動和向性運(yùn)動都是植物體對于外界環(huán)境的適應(yīng)性。感性運(yùn)動是指植物體受到不定向的外界刺激而引起的運(yùn)動，A、C、D均屬于感性運(yùn)動。植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運(yùn)動稱為向性運(yùn)動，向日葵的花盤隨太陽的移動而轉(zhuǎn)動，是對陽光刺激產(chǎn)生的反應(yīng)，陽光為物理信息。7.下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用的是( )A利用人工合成的化學(xué)信息素吸引昆蟲前來，提高傳粉率和結(jié)實(shí)率B草原返青時(shí)的“綠色”，為食草動物提供可以采食的信息C延長光照時(shí)間，提高家禽產(chǎn)蛋量D利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲信號，誘捕或驅(qū)趕某些動物 B 【解析】信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：提高農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量如養(yǎng)雞場在秋季通過延長光照時(shí)間提高產(chǎn)蛋率；對有害生物進(jìn)行控制如利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲信號，誘捕或驅(qū)趕某些動物。