1、生态系统的信息传递和稳定性(30分钟100分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021桂林模拟)在腾讯QQ农场、玫瑰小镇等游戏中,玩家往往要进行浇水、施肥、锄草、灭虫等虚拟农业活动。下列有关这些生产实践的叙述中不正确的是()A.植物生命活动离不开信息传递B.作物、杂草属于农田生态系统中的生产者C.灭虫主要是为了调整能量流动的方向D.锄草可增加种间竞争,利于作物生长【解析】选D。植物生命活动离不开信息传递,A正确;作物、杂草属于农田生态系统中的生产者,B正确;灭虫主要是为了调整能量流动的方向,C正确;锄草可减轻植物、杂草等种间竞争,使能量更
2、多流向作物,有利于作物生长,D错误。2.生态系统中信息的传递方式多种多样。如萤火虫通过闪光来识别同伴;地甫鸟的雄鸟在发现天敌后急速起飞,扇动翅膀向雌鸟发出信号。有人做了一个实验:迅速将一只椿象杀死,尽管做得很干净无声,还是引起了其他椿象的逃跑。下列相关说法错误的是()A.以上信息分别属于物理信息、行为信息和化学信息B.信息传递是维持生态系统稳定的基础C.种间关系的调节和种群的繁衍离不开信息的传递D.信息传递有利于维持生态系统的稳定【解析】选B。萤火虫通过闪光物理信息来识别同伴;雄鸟急速起飞,扇动翅膀行为信息向雌鸟发出信号;迅速将一只椿象杀死,还是引起了其他椿象的逃跑,是因为它释放了化学物质化学
3、信息,经过分析可知以上三个实例分别体现了物理信息、行为信息、化学信息的作用,A正确;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,并非信息传递,B错误;生态系统信息的传递能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,C正确,D正确。【方法技巧】巧判生态系统信息传递的类型(1)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、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属于行为信息。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息
4、。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁),生物多以“肢体语言”这种“行为”进行信息交流。3.下列关于信息传递的说法正确的是()A.“插茱萸,可驱秋蚊灭虫害”中的茱萸,传递的是行为信息B.“落红不是无情物,化作春泥更护花”中的落红,传递的是物理信息C.莴苣等植物的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递D.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度,属于化学防治【解析】选C。“插茱萸,可驱秋蚊灭虫害”,说明茱萸与秋蚊之间通过化学信息来调节种间关系,A错误;“落红”指的是落花,落地后其中的有机物被分解者分解为无机物后才可以再次被植物吸收,体现的
5、是生态系统的物质循环,B错误;某些植物如莴苣的种子为需光种子,必须接受某种波长的光信息,才能萌发生长,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递,C正确;利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫种群密度,属于生物防治,D错误。4.(2021常德模拟)有关生态系统信息传递及其应用的叙述,错误的是()A.动物的特殊行为信息可在同种或异种生物之间传递B.生态系统中信息是由生物发出并相互传递而发挥其作用的C.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用D.短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用【解析】选B。动物的特殊行为,对于同种或异种生物能够传递
6、某种信息,体现为行为信息,A正确;生态系统中的信息可由生物发出,也可由无机环境发出,如光周期,B错误;利用黑光灯诱捕昆虫来调查昆虫的种群密度,是物理信息在生产生活中的应用,C正确;短日照作物黄麻,南种北移可延长生长期,提高麻的产量,是对物理信息的合理利用,D正确。5.下列有关负反馈调节的叙述中,错误的是 ()A.负反馈调节在生物群落中普遍存在,但在生物群落与无机环境之间不存在B.当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的负反馈调节C.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础D.甲状腺激素分泌的调节属于负反馈调节【解析】选A。负反馈调节
7、是生态系统自我调节能力的基础,能使生态系统达到和保持平衡及稳定,它不仅存在于生态系统的生物群落之间,也存在于生物群落与无机环境之间,A错误,C正确;自我调节能使生态系统内的种群数量保持相对平衡,这种调节往往是通过生物与生物之间的捕食关系来实现的,蚜虫和七星瓢虫的数量关系就是通过负反馈调节来实现的,B正确;生物个体内也存在负反馈调节,甲状腺激素分泌过多会抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素,使甲状腺激素减少分泌,D正确。6.(2021长沙模拟)如图表示四种不同生态系统的抵抗力稳定性,则它们的群落结构复杂程度依次是()A.甲丙丁乙B.丁乙丙甲C.乙丙丁甲D.乙丁丙甲【解析】选D。一般来说,生态系统中的组
8、分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。据此分析图示可知:四种不同生态系统的群落结构复杂程度依次是:乙丁丙甲,D正确,A、B、C均错误。【易错警示】辨析生态系统稳定性的四个易误点(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关,还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定,若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。(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)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不一定都是相反的,如苔原生态系统,由于物种组成成分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。(4)某一生态系统在受到外界干扰,
9、遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其恢复过程应视为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。7.(2021 北京模拟)两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(y)后,其结构和功能的曲线变化情况如图所示,由图不能得出的结论是()A.同等强度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高B.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则b点左移C.若甲生态系统的干扰强度增大,则c点右移D.乙生态系统b点后一定有新的物种产生【解析】选D。从图中可看出,甲、乙两个生态系统受到同等强度干扰后,与乙相比,甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长,波动范围大
10、,说明甲的抵抗力稳定性低,乙的抵抗力稳定性高;若乙生态系统干扰提前,其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前,即b点左移;若甲的干扰强度增大,则恢复原状所需要的时间延长,c点右移;乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。【加固训练】如果将一处受到外来干扰后恢复到原状态的森林开发为一个森林公园,为了提高该森林生态系统总稳定性的定量指标(TS),应当采取的措施是()A.在森林中引入一些珍奇的野生动物,把生产者的能量尽量多地积蓄起来B.在森林里引入一些珍奇的野生动物,增加食物网的复杂性C.定期清理小型灌木、杂草和枯枝落叶,便于游人观赏珍贵树种D.对森林适量采伐,使该生态系统处于长期相对稳定状态
11、【解析】选D。在森林中引入一些珍奇的野生动物,将会改变原有的营养结构,破坏森林生态系统的稳定性,A、B错误。定期清理灌木、杂草和残枝落叶,这些人为因素的干扰会破坏原有生态系统的稳定性,C错误。森林属于可再生性资源,适量采伐、合理利用,并不会破坏森林生态系统的稳定性,反而会促进物质的循环,使该生态系统长期处于相对稳定状态,D正确。8.农场中种植着粮食作物、果树,饲养着家禽、家畜等。下列措施中不属于运用生态系统的信息传递原理来提高农畜产品产量的是()A.延长对家禽的光照时间,提高产蛋量B.人工控制作物的光周期,以达到早熟、高产的目的C.施放过量性引诱剂,干扰害虫的正常交尾D.利用农药消灭蝗虫,减少
12、其对农作物的破坏【解析】选D。延长对家禽的光照时间,提高产蛋量是利用光照对动物繁殖的影响,属于物理信息,A正确;人工控制作物的光周期,以达到早熟、高产的目的是利用光周期对植物开花的影响,属于物理信息,B正确;施放过量性引诱剂,干扰害虫的正常交尾,是模拟性外激素的作用,属于化学信息,C正确;利用农药消灭蝗虫,农药并非生态系统中的信息,D错误。9.(2021南宁模拟)党的十九大提出我国粮食产业要向绿色优质转型。有关农作物增产措施的叙述,不正确的是()A.松土可能成为水土流失的一种诱发因素B.利用信息素诱捕有害动物降低害虫的种群密度属于化学防治C.立体农业运用的是群落的空间结构原理,可以充分利用空间
13、和资源D.防治棉铃虫时,利用赤眼蜂比喷洒农药更有利于提高农田生态系统的稳定性【解析】选B。作物种植过程中的松土,可能成为水土流失的一种诱发因素,A正确;利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫种群密度,属于生物防治,B错误;群落的结构包括垂直结构和水平结构,立体农业运用的是群落的空间结构原理,可以充分利用空间和资源,C正确;防治棉铃虫时,利用赤眼蜂进行防治属于利用了种间关系进行的生物防治,比喷洒农药进行的化学防治更有利于提高农田生态系统的稳定性,因为化学防治在杀伤害虫的同时也会导致其天敌以及其他生物的死亡,降低生物的多样性,D正确。10.洞庭湖国家级自然保护区是我国湿地水禽的重要越冬地、繁殖
14、地、停歇地,被誉为“人与自然和谐共处的典范”,下列相关叙述错误的是()A.被有机物轻度污染的流水中,距排污口越近的水体中溶解氧越多,N、P等无机盐也越多B.负反馈调节是湿地生态系统自我调节能力的基础C.由于污染而死亡的鱼腐烂后会加重污染并导致更多鱼类死亡属于正反馈调节D.洞庭湖湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种数可能大量减少,抵抗力稳定性降低【解析】选A。被有机物轻度污染的流水中,由于排污口处有机物较多,聚集的微生物或藻类等较多,它们均会进行呼吸作用,因此距排污口越近的水体中溶解氧越少,A错误;负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,B正确;由于污染而死亡的鱼腐烂后会加重污染并导致更多鱼类死亡
15、,即系统工作的结果对过程起促进作用,因此,属于正反馈调节,C正确;洞庭湖湿地生态系统如果遭受严重破坏,物种数可能大量减少,使营养结构变得简单,导致抵抗力稳定性降低,D正确。11.(创新性甲鱼养殖)由于甲鱼的特殊生理习性,使得甲鱼养殖水体因为大量饵料投放而污染严重。为了改善甲鱼池水质,有人设计了如图所示的甲鱼养殖废水净化生态系统。有关叙述错误的是()A.输入该生态系统的能量有太阳能和化学能B.该生态系统的自我调节能力低于当地自然生态系统C.养殖池中的废水可以为蔬菜提供物质和能量D.该生态系统中的物质循环离不开水体中微生物的分解作用【解析】选C。输入该生态系统的能量有生产者固定的太阳能和人工投喂饲
16、料中的化学能,A正确;该生态系统属于人工生态系统,物种多样性低,自我调节能力弱,稳定性通常低于当地自然生态系统,B正确;养殖池中的废水可以为蔬菜提供物质,但不能提供能量,C错误;生态系统物质循环离不开分解者的活动(微生物的分解作用),D正确。12.(2021黄山模拟)某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列说法中错误的是()A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D.若想维持稳定性,丙瓶不应放在黑暗中【解析】选A。甲瓶中的小鱼很快死亡主要是因为瓶内
17、小鱼数量过多,氧气供应不足,分解者的数量与小鱼的存活没有直接关系,A错误。乙瓶中水藻丰富、小鱼适当,氧气、有机物等基本可以自产自销,可以生活时间最长,B正确。分解者主要是细菌和真菌,主要存在于河水和池泥中,C正确。丙瓶在黑暗中水藻不能进行光合作用制造氧气,所以很不稳定,若想维持稳定性应放在散射光下,D正确。二、非选择题:本题共3小题,共40分。13.(10分)(2019全国卷)某果园中存在A、B两种果树害虫,果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫;使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。(1)果园中包含害虫A的一条食物链是_。该食物链的第三营养级是_。(2)A和B之间存在种间竞
18、争关系,种间竞争通常是指_。(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于_。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体,从而破坏B种群的_,导致_降低,从而减轻B的危害。【解析】本题主要考查种间关系、生态系统的结构和信息传递。(1)由题意可知,害虫A是果园害虫,与果树之间为捕食关系,又因为鸟C与害虫A是捕食关系,所以包含害虫A的一条食物链为:果树害虫A鸟C。其中鸟C是次级消费者、第三营养级。(2)种间竞争指两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制的现象,如害虫A、B均以果树为食,二者之间为竞争关系。(3)性引诱剂Y是人工合成的,类似于害虫分泌的性引诱剂,即以虫治虫,属于生物防治,其传递
19、给害虫的信息为化学信息。性引诱剂Y可以诱杀害虫B的雄性个体,破坏B种群的性别比例,降低其出生率,进而降低B的种群密度,减轻其危害。答案:(1)果树ACC(2)两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象(3)化学信息性别比例种群密度14.(15分)2019年1月15日,随嫦娥四号登陆月球背面的生物科普试验载荷中,棉花种子成功发芽。生物科普试验载荷内搭载了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌和果蝇六种生物作为样本,将它们均放置于密封的生物科普试验载荷罐内,让它们形成一个简单的微型生态系统。请回答下列有关问题:(1)在一定时间范围内,理论上载荷罐内_(填“能”或“不能”)进行物质
20、循环,原因是_。(2)载荷罐能在一定时间内维持相对稳定,这是因为生态系统具有一定的_能力,但载荷罐的抵抗力稳定性很低,原因是_。(3)在设计并制作生态缸观察其稳定性的过程中,在生态缸中铺好沙土和花土、加水、放置好动植物后还需要_,然后将生态缸放置于室内通风光线良好,但要避免阳光直接照射的地方。在生态缸中添加小动物,则应注意各营养级生物之间的合适比例,从能量流动的角度分析,这是因为_。【解析】(1)载荷罐内的生物样本有棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌和果蝇,其中棉花、油菜、土豆、拟南芥均为生产者,酵母菌为分解者,果蝇为消费者。可见,在一定时间范围内,理论上载荷罐内能进行物质循环,究其原因是该载荷
21、罐内有生产者和分解者,能通过光合作用、呼吸作用(或分解作用)等生理过程实现物质循环。(2)载荷罐及罐内的生物形成一个简单的微型生态系统,该生态系统具有一定的自我调节能力,但因该生态系统生物种类少,营养结构简单,自我调节能力很弱,所以载荷罐的抵抗力稳定性很低。(3)在生态缸中铺好沙土和花土、加水、放置好动植物后需封上生态缸盖。由于生态系统的能量流动是逐级递减的,所以在生态缸中添加小动物时应注意各营养级生物之间的合适比例。答案:(1)能该载荷罐内有生产者和分解者,能通过光合作用、呼吸作用(或分解作用)等生理过程实现物质循环(2)自我调节该生态系统生物种类少,营养结构简单,自我调节能力很弱(3)封上
22、生态缸盖(密封)能量流动是逐级递减的【易错警示】微型生态系统的设计要求设计要求相关分析生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生命力,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;便于观察生态缸宜小不宜大,缸中的水量应适宜,要留出一定的空间便于操作;缸内储备一定量的空气生态缸的采光要用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡15.(15分)(2021南充模拟)蒙古草原某区域的主要食物链由草蒙古兔狼构成。该食物链能量流动如表所示,单位是J/(hm2a)。回答下列问题:草蒙古兔狼固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量
23、同化量呼吸量4.910122.110101.5010101.4310104.881084.51084.36108(1)能量从蒙古兔传递到狼的效率是_。从生态系统能量流动的特点分析,蒙古兔比狼有一定生存优势的原因是_。(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查蒙古兔种群密度。若标记的蒙古兔有部分被狼捕食,则会导致种群密度估算结果_。(3)狼和蒙古兔都是恒温动物,同化的能量中只有3%5%用于_,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。碳对生物和生态系统来说具有重要意义,碳在_和_之间的循环主要以CO2的形式进行。(4)狼能够依据蒙古兔留下的气味去猎捕后者,蒙古兔同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕。可
24、见,信息能够_,维持生态系统的稳定。【解析】(1)能量传递效率指的是相邻的营养级之间同化量的比例,故能量从蒙古兔传递到狼的效率是4.5108/1.51010=3%。从生态系统能量流动的特点分析,蒙古兔比狼有一定生存优势的原因是蒙古兔比狼的营养级低,获得的能量相对较多。(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查蒙古兔种群密度。相关公式为:种群密度=第一次捕获的数量第二次捕获的数量/第二次捕获的个体中被标记的个体数。若标记的蒙古兔有部分被狼捕食,则相当于公式中的分母比实际值偏小,所以会导致种群密度估算结果偏大。(3)狼和蒙古兔都是恒温动物,同化的能量中只有3%5%用于自身的生长、发育和繁殖,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。碳对生物和生态系统来说具有重要意义,碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。(4)据分析可知:狼能够依据蒙古兔留下的气味去猎捕后者,蒙古兔同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕。可见,信息能够调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定。答案:(1)3%蒙古兔比狼的营养级低,获得的能量相对较多(2)偏大(3)自身的生长、发育和繁殖生物群落无机环境(4)调节生物的种间关系- 9 -
