1、第 37 课时 生态系统的信息传递和稳定性 回扣基础构建网络 一、生态系统的信息传递1信息的概念 一般是指日常生活中，可以传播的消息、指令、与信号等。2信息的种类 情报数据类别含义来源感受对象或部分传递形式实例物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过传递的信息(光、温度、湿度、磁力等)和 生 物(声、颜色、形状等)动物的眼、耳、等器官,植物的及细胞中的光敏色素等物质过程萤火虫的闪光、植物五颜六色的花化学信息生物产生的可以传递信息的生物的代谢活动动物，如昆虫的性外激素、哺乳动物的气味等信息素昆虫的性外激素、狗利用其小便记路行为信息生物通过其特征在同种或异种生物之间传递的信息动物的特定
2、行为特征同种(种内互助)或异种(种间斗争)动物个体动物的表现及行为鸟类等的报警行为、昆虫的舞蹈、鸟类的求偶行为物理过程无机环境皮肤叶、芽物理 化学物质特殊行为 异常练一练 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)蓟的刺 (11)紫外线 (12)蜜蜂跳舞 答案(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(9)、(10)、(11)(5)、(8)(12)3信息传递在生态系统中的作用(1)个体：，离
3、不开信息的传递。(实例见教材 106 页资料分析 1 和 2)(2)种群：，离不开信息的的传递。(实例见教材 107 页资料分析 3)(3)群落和生态系统：能 关系，以维持 。(实例见教材 107 页资料分析 4 和 107页中草、兔子、狼之间信息传递关系)4信息传递在农业生产中的应用(1)提高 的产量。(2)对 进行控制。调节生物的种间生态系统的稳定生命活动的正常进行生物种群的繁衍农产品或畜产品有害动物辨一辨(1)上述两图中动物行为涉及到哪类信息？(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 左图为物理信息，右图为化学信息。提示 前者为行为信息，后者为物理
4、信息(声音)。二、生态系统的稳定性 1含义：是指生态系统所具有的 或 自身结构和功能 的能力。2内容：包括 稳定性和 稳定性，二者关系往往 。3原因：生态系统具有一定的 基础,调节在生态系统中普遍存在。4破坏因素(1)自然因素：火山爆发、台风、海啸、流行病等。(2)人为因素 保持恢复相对稳定抵抗力恢复力相反自我调节能力负反馈地震破坏植被破坏环境食物链污染5提高生态系统稳定性(1)控制对生态系统的 程度，适度利用，不超过生态系统的 能力。(2)对 人 类 利 用 强 度 较 大 的 生 态 系 统，应 实 施 相 应的 ，保证生态系统内部结构与功能的 。干扰自我调节物质能量投入协调名师点拨 任何
5、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。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。并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关，如苔原和荒漠生态系统的两种稳定性都低。构建知识网络 突破考点提炼方法 考点 107 生态系统的信息传递 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：可来自于环境，也可来自于生物。(5)方向：信息传递是双向的。(6)作用：信息传递可以调节生物的种间关系。(7)过程：信源(信息产生)信息道(信息传输)信宿(
6、信息接收)。阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。2信息传递的作用及应用 举例作用或应用蝙蝠依靠“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有利于生命活动的正常进行植物开花需光信息刺激昆虫分泌性外激素，引诱异性个体有利于生物种群的繁衍草原上，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气味捕食或躲避烟草释放化学物质调控害虫天敌调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定拓展提升 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
7、 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，形成一个统一整体 对位训练1(2009广东生物，16)下列不属于生态系统信息传递的是()A心猿意马 B飞蛾扑火 C花香引蝶 D老马识途 解析 信息传递是生物之间交流信息的过程，传递的信息包括物理信息、化学信息和行为信息等。答案 A 2如图为生态系统信息传递模式图，有关叙述正确的是()信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的 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 物质循环是生态系统的基础，能量流动是
8、生态系统的动力 生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 A B C D 答案 B 考点 108 生态系统的稳定性 1生态系统的稳定性(1)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)原因：生态系统具有自我调节能力。2抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较 项目抵抗力稳定性恢复力稳定性概念指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响因素生态系统的成分越复杂，抵抗力稳定性越高生态系统的成分越简单，越容易恢复，即恢复力稳定性越高联系抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性低；反之亦然两者是同时存在于同一生态系统中的
9、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性3.两种稳定性关系曲线(1)并非所有生态系统两种稳定性都符合上述特点，例北极苔原生态系统或荒漠生态系统其抵抗力稳定性低，恢复力稳定性也低。(2)说一个生态系统的稳定性必须分清是抵抗力方面还是恢复力方面，二者关系相反。例“森林生态系统的稳定性”这句话就不严密。(3)提高某生态系统抵抗力稳定性最有效的措施增加物种种类，提高营养结构复杂程度。4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
10、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，如热带雨林与草原生态系统相比，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。提醒(1)自我调节能力大小包括：自身净化能力物理沉降、化学分解和微生物的分解；完善的营养结构自身的反馈调节，维持各营养级生物数量相对稳定。(2)抵抗力稳定性高低比较：生物圈海洋生态系统热带雨林温带草原极地荒漠。
11、恢复力稳定性正好与其相反。(3)某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，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，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。(4)食物网中营养结构最不容易被破坏的标准 先看食物链，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。对位训练 3下列食物网中，其营养结构最不易被破坏的是 ()解析 A、B 各有 2 条食物链；C、D 各有 4 条，但 D 生产者有 3种，故 D 稳定。答案 D4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
12、稳定性最高的生态系统是 ()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 考点 109 设计并制作生态缸，观察其稳定性 1实验原理、步骤及结论 2实验要求(1)生态缸必须是密封的，且是透明的，放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射。(2)组成成分包括非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者。(3)各生物成分的数量不宜过多，以免破坏食物链。对位训练 5下面罗列了设计生态瓶遵循的原理，其中不合理的是()A瓶内各种生物之间应有营养上的联系 B瓶内各种生物的数量搭配应合理 C应定时向瓶内通气，保证生物的有
13、氧呼吸 D瓶内生态系统应获得充足的能量供应 解析 小生态瓶应封闭而不开放。C6某小组的同学准备制作一个生态瓶，为使它较长时间保持稳定，一位同学提出了如下几点建议，你认为不合适的是()A所用瓶子应是透明的，以使瓶内生物得到充足光照 B瓶内生物应包含生产者、消费者和分解者 C瓶内绿色植物越多越好 D瓶内各生物之间应存在营养级上的联系 解析 要使生态瓶内生态系统稳定，各个生物成分数量不宜过多。答案 C 方法体验 调整能量流动的方案 运用生态学原理来解释、解决生物学问题是常见题型，解决这类问题的突破口是能量流动、物质循环以及两者间的关系。在生态方面的应用中，主要有以下两方面的实例：1调整能量流动的方向
14、，使其流向对人类有益的部分(1)草原上放养一些牲畜：由于人类不能直接利用牧草中的能量，因此放养一些草食性动物，使储存在牧草中的能量经草食性动物流向人类。(2)农田中除草、除虫：田间杂草与农作物之间属于竞争关系，会和农作物争夺空间和资源；作物害虫与农作物属于捕食或寄生关系。可见，田间杂草和作物害虫都将导致一部分能量流向对人类无益的部分，因此除草、除虫有助于调整能量的流向，使其流向对人类有益的部分。2.能量多级利用 建立生态农业，一方面可使能量多级利用，另一方面可实现物质循环。所谓能量多级利用，指的是使生态系统中的物质和能量分层次多级利用，使生产一种产品时产生的有机废物，成为另一种产品的投入，使废
15、物资源化，从而提高能量的转化效率。根据生态系统的能量流动规律，要提高能量的利用率，可以在实际生活中借鉴下面的一些措施：尽量缩短食物链；充分利用生产者；充分利用分解者，如利用秸秆培育食用菌、利用植物残体生产沼气等。典例 “猪沼茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式()A是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统 B实现了物质和能量在系统中的多级循环利用 C使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环 D注重系统内部的自我调节作用，不需要外部投入 解析 生态系统在成分上不仅包括各种生物，还包括非生物的物质和能量；生
16、态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，不可循环利用；农业生态系统由于有大量的物质和能量的输出，从物质循环的角度来看，是需要外界物质输入的。C易错警示 对信息传递有关知识点辨析不清典例 1下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()A生态系统的物理信息都来源于环境 B植物都通过化学物质传递信息 C信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 D信息可以调节生物的种间关系 解析 生态系统的物理信息的来源可以是无机环境，也可以是生物。信息传递在生态系统中具有重要的作用，一是生命活动的正常进行离不开信息的作用，生物种群的繁衍也离不开信息的传递；二是信息还能调节生物间的关系，以维持生态系统的稳定。D 错因分
17、析 对信息传递的来源、类型、传递方向及作用掌握不扎实。纠错笔记 (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)鸟类或其它动物报警，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
18、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)方向双向，与物质循环和能量流动不同。对正反馈和负反馈调节的概念及实例辨析不清 典例 2 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？_。解
19、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 中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，属于负反馈调节 答案(1)分解者 非生物的物质和能量(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 错因分析 对图 A 和图 B 的反馈调节方式不会判断分析。纠错笔记 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
20、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 检测落实体验成功 题组一 信息传递 1下图为莴苣种子的萌发率与光的波长之间的关系。下列有关说法不正确的是 ()A光和光敏色素都属于物理信息 B没有信息传递，种子就不能正常萌发 C种子接受某种波长光的信息才能萌发 D萌发率的高低与波长不成正比关系 A 2有关生态系统的信息传递，正确的叙述是()A生态系统中物理信息的来源只能是无机环境 B动物的特殊行为对于同种或异种生物能够传递信息 C生态
21、系统中的信息传递和能量流动都是单向的 D利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治 解析 生态系统中的信息来源有两个：一是无机环境；二是生物群落。行为信息既可以在同种生物之间传递(维持正常生命活动或种群繁衍)，也可以在异种生物之间传递(调节生物的种间关系)。生态系统中能量流动是单向的，但信息传递可以是双向的，如捕食者给被捕食者发出信息，被捕食者也可以发出信息给捕食者。D 选项中的害虫防治方法属于生物防治。答案 B 题组二 生态系统的稳定性 3(2010江苏生物，15)某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。据此作出的相关判断中错误的是 ()植物种
22、类 植被覆盖率 群落中的植物优势种 改造前 20 种 10%狗尾草、艾蒿、蒲公英 改造后 30 种 25%菖蒲、芦苇、睡莲 A改造增加了该区域的湿地面积 B改造后该区域的植物多样性增加 C改造后该区域的小气候得到改善 D改造的主要目的是为了给人们提供丰富的生产和生活物质解析 由表可见，改造前植物多为陆生植物，植物种类少，植被覆盖率低；而改造后植物多为水生植物，植物丰富度增加，植被覆盖率增高。因此，由水生植物成为优势种可见，该改造加大了湿地的面积；植被覆盖率的增加说明区域气候得到改善，植物丰富度增强，说明多样性增加。但是该改造不以提供粮食等人类生活物质为主要目的。答案 D 4下列关于生态系统稳定
23、性的叙述，错误的是 ()A在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高 B在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力定 性提高 C在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降 D一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高 解析 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈反比，即抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，反之亦然。抵抗力稳定性与自我调节能力相关，生态系统的成分和营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。而在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量，则需对该草地进行除虫、除杂草等，使该草地的成
24、分变得单一，故其抵抗力稳定性会下降。B 题组三 生态缸的制作 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甲+-+乙-+-+丙+-生态瓶编号丁+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非生物的物质和能量、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 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，但是丙瓶中缺少微生物，所以有机物积累得多；丁瓶中小鱼呼吸作用消耗氧气，因此氧气含量少；生态系统的成分中，消费者不是必需的。答案 C 返回