1、第5课 生态系统的信息传递和稳定性 考点一 生态系统的信息传递 【核心知识突破】1.信息的概念：指日常生活中，一般可以传播的 _等。消息、情报、指令、数据与信号 2.信息的种类、特点、来源及实例(连线)：3.信息传递的作用：4.信息传递在农业生产中的应用：(1)提高_的产量。如利用模拟的 _吸引大量的传粉动物，就可以提高果树 的_。(2)对_进行控制。如利用_诱捕 或警示有害动物，降低害虫的_。农产品或畜产品 动物信息 传粉效率和结实率 有害动物 昆虫信息素 种群密度【微点警示】信息传递的三点提醒(1)来源：物理信息来源于生物或无机环境，化学信息和行为信息来源于生物。(2)范围：生态系统中的信
2、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。(3)方向性：一般是“双向”的。【秒判正误】1.害虫与拟水狼蛛间的信息传递，不利于维持生态 系统的稳定。()分析：害虫与拟水狼蛛间的信息传递，可以调节种间关系，以利于维持生态系统的稳定。2.心猿意马、花香引蝶和老马识途都属于生态系统 的信息传递。()分析：心猿意马形容心思不专，心里东想西想，安静不下来，是一种心理状态，不属于生态系统的信息传递。3.当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅 取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。()分析：当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现
3、了生态系统的信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定的功能。4.成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或 树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于化 学信息。()分析：尿液是动物的分泌物，属于化学信息。5.信息可以来源于无机环境或生物，传递方向均为 双向。()分析：信息传递往往是双向的，但也有单向的。6.通过生态系统的信息传递，可以防治有害动物，也可以提高一些农产品或畜产品的产量。()【命题案例研析】【典例】(2018全国卷)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是()A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者 B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信
4、息 C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度 D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目【审答技巧】(1)题干关键信息：“黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查”。(2)关键知识：黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度或探究农田趋光性昆虫的物种数目。【解析】选B。本题主要考查生态系统的组成成分和信息传递功能、种群等有关知识。趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A项正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330400 nm的紫外光波，故黑光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B项错误；黑光灯诱捕的方法可用于调查某种
5、趋光性昆虫的种群密度，是一种根据 昆虫趋光性的特点调查相对密度的方法，C项正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的物种数目，D项正确。【核心素养新命题】(1)科学思维比较与分类 种群密度的常用调查方法有样方法和标志重捕法，这两种方法的适用对象分别是什么？提示：样方法主要适用于植物和活动能力弱的动物的调查，标志重捕法则主要适用于活动能力强的动物的调查。(2)生命观念稳态与平衡观 信息传递是生态系统的三大功能之一，举一例说明其在生物体的种间关系调节中具有重要意义。提示：草返青时，绿色为羊提供了可以采食的信息，而当草减少时，羊会另觅取食地。羊和草之间的信息传递有利于调节生
6、物的种间关系，以维持生态系统的稳定。【方法规律】判断信息种类的两种方法【考点题组诊断】角度一 信息传递的类型、特点和作用 1.(2019聊城模拟)信息传递在生态系统中具有重要作用。下列对信息传递的叙述错误的是()A.雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于行为信息的传递 B.鸟类的鸣叫声属于物理信息 C.金钱豹尿液所散发出的气味属于化学信息 D.信息传递可以双向进行【解析】选A。雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于化学信息的传递，A项错误；鸟类的鸣叫声属于物理信息，B项正确；金钱豹尿液散发出气味是通过化学物质传递的，属于化学信息，C项正确；信息传递可以双向进行，D项正确。2.(金榜原创预测)在
7、春天花开时，果农会利用电子仪器产生与蜜蜂跳舞的相同频率的振动或声音，当蜜蜂感受到这一信息后，就会飞到花丛采蜜。这种提高果实产量的方法利用的信息是()A.物理信息 B.化学信息 C.生物信息 D.行为信息【解析】选A。物理信息指通过物理过程传递的信息，它可以来自无机环境，也可以来自生物群落，主要有 声、光、温度、湿度、磁力、机械振动等，A符合题 意；许多化学物质能够参与信息传递，包括生物碱、有机酸及代谢产物等，B不符合题意；生物信息不属于 信息的种类，C不符合题意；行为信息可以在同种和异 种生物间传递，行为信息多种多样，例如蜜蜂的“圆 圈舞”以及鸟类的“求偶炫耀”等，D不符合题意。角度二 生态系
8、统的能量流动、物质循环和信息传递 3.(2018晋江模拟)如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示 世纪金榜导学号()A.能量流动、碳的循环、信息传递 B.能量流动、信息传递、碳的循环 C.碳的循环、能量流动、信息传递 D.信息传递、能量流动、碳的循环【解析】选C。生态系统的碳循环具有循环往返、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳的循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量的流动；生态系统的信息传递可以在生物与生物之间，也可以在生物与环境之间，往往是双向的，图丙可表示信息传递。4.(2019郑州模拟)蝙蝠能发出超声波，根据
9、回声反射来确定猎物的位置；某些灯蛾种类也能发出超声波干扰蝙蝠的超声波，并使其堵塞或失灵，从而干扰蝙蝠的捕食。以下说法错误的是()A.蝙蝠与灯蛾通过相互选择实现共同进化 B.蝙蝠与灯蛾发出的超声波属于行为信息 C.蝙蝠与灯蛾之间的信息传递是双向的 D.蝙蝠的种群数量会制约灯蛾的种群数量【解析】选B。蝙蝠与灯蛾通过相互选择实现共同进化；蝙蝠与灯蛾发出的超声波属于物理信息；蝙蝠与灯蛾之间的信息传递是双向的；蝙蝠的种群数量会制约灯蛾的种群数量。【知识总结】能量流动、物质循环和信息传递的区别与联系 项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动、逐级递减循环流动、反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物
10、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，形成统一整体【加固训练】1.下列关于生态系统的信息传递的叙述中，正确的 是()A.动物的特殊行为能够对同种或异种生物传递信息 B.生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境 C.动物通过嗅觉发现天敌属于行为信息的传递 D.利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治【解析】选A。生态系统的信息传递发生在生物与生物之间或生物与无机环境之间，动物的特殊行为能够对同种或异种生物传递信息，A项正确；生态系统中物理信息的来源是无机环境或生物，B项错误；动物通
11、过嗅觉发现天敌属于化学信息的传递，C项错误；利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治，D项错误。2.如图为生态系统信息传递模式图，下列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 D.生态系统各成分间都有各种形式的信息传递【解析】选A。能量流动的特点是单向流动、逐级递减，而物质循环的特点是反复出现、循环流动，信息传递往往是双向的。考点二 生态系统的稳定性 【核心知识突破】1.生态系统稳定性的概念：生态系统所具有的保
12、持 或恢复自身_相对稳定的能力。结构和功能(1)结构的相对稳定：生态系统中动植物_ 一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期 性变化，可用如图曲线表示。种类及数量(2)功能的相对稳定：生物群落能量的_ 保持相对平衡，物质的_保持相对平衡。输入量与输出量 输入与输出 2.生态系统稳定性形成的原因：生态系统内部具有 一定的_能力。(1)实例：自我调节(2)基础：_调节。3.生态系统稳定性的特点：生态系统的_ 不是无限的，当外界干扰超过一定限度时，生态系统 的_能力会迅速丧失。负反馈 自我调节能力 自我调节 4.生态系统稳定性的两种类型：(1)区别：抵抗力稳定性恢复力稳定性实质_自身结构与 功
13、能相对稳定_自身结构与功能相对稳定核心抵抗干扰，_原状遭到破坏，_原状保持 恢复 保持 恢复 抵抗力稳定性恢复力稳定性影响 因素 (2)联系：一般情况下二者呈负相关，a为_稳定性，b为_稳定性。抵抗力 恢复力 5.提高生态系统稳定性的措施：(1)控制对生态系统_的程度，对生态系统的利用 应该_，不应超过生态系统的_。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的 _投入，保证生态系统_ 的协调。干扰 适度 自我调节能力 物质、能量 内部结构与功能 6.【教材易漏知识】必修3 P110“与社会的联系”：在林业生产上，如果采用科学合理的间伐，使森林依然能够保持持续的更新能力，就可以长期维持稳定的
14、生产。【微点警示】理解生态系统稳定性的四个关键点(1)影响生态系统稳定性的因素：主要与生物种类有关，还与生物的个体数量有关。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)生态系统稳定性的实质：生态系统的稳定性不是恒定不变的，而是处于相对稳定的状态。(3)负反馈调节的意义：负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。(4)抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关：在某些特殊的生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。【秒判正误】1.负反馈调节在生态系统中普遍存在
15、，它是生态 系统自我调节能力的基础。()2.某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅 鼠之间数量的变化是一种正反馈调节。()分析：植物、旅鼠和旅鼠的天敌三者之间构成一条食物链，其数量的变化是一种负反馈调节。3.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性就越强。()分析：生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。4.森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统 的高。()5.极地苔原生态系统由于物种组成单一、结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。()6.河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复 均属于恢复力稳定性。(
16、)分析：河流轻度污染后的净化恢复属于抵抗力稳定性，火灾后草原的恢复属于恢复力稳定性。7.落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间 内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较 低。()分析：落叶阔叶林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其恢复力稳定性较低。【命题案例研析】【典例】(2019淄博模拟)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。下列叙述错误的是()A.S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越高 B.S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高 C.在受到干扰后，曲线偏离正常值越晚和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高 D.在受到干
17、扰前，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【审答技巧】(1)审题关键：图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围，S1所代表的面积越大，生态系统的抵抗力稳定性越低；S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越低；S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高。(2)答题必备：生态系统的稳定性是指抵抗力稳定性与恢复力稳定性之和；生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间越长，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性越强。【解析】选A。S2所代表的面积越大，生态系统的恢复力稳定性越低，A错误；S3所代表的面积越小，生态系统的稳定性越高，B正确；在受到干扰后，曲线偏离正常范围越晚
18、和幅度越小，说明生态系统的抵抗力稳定性越高，C正确；由题图可知，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，D正确。【高考长句应答特训】(1)当生态系统的功能处于两条虚线之间时，生态系统的功能在能量流动和碳循环两个方面的具体表现分别是什么？提示：在能量流动方面表现为能量输入与输出(大致)相等；在碳循环方面表现为有机物的合成与分解(大致)相等。(2)图中实线在下降后能恢复到原状态，原因是什么？提示：生态系统具有一定的自我调节能力。【方法规律】判断生态系统稳定性的方法(1)抵抗力稳定性强弱的判断：(2)恢复力稳定性强弱的判断：一般与抵抗力稳定性呈负相关，但是也有例外，如北
19、极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较低。【考点题组诊断】角度一 反馈调节的实例分析 1.(2018运城模拟)某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是()A.早期不属于负反馈，后期属于负反馈 B.早期属于负反馈，后期不属于负反馈 C.早期、后期均属于负反馈 D.早期、后期均不属于负反馈【解析】选B。负反馈调节能消除或降低起始因素产生的影响，所以早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少，属于负反馈；正反馈调节能放大起始因素
20、带来的影响，所以后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡，属于正反馈调节，因此选B。【方法技巧】判断正反馈、负反馈调节的方法(1)依据：从调节后的结果与原状态之间的变化分析。2.(2018洛阳模拟)图A为一条食物链中甲、乙、丙三种生物的数量变化关系，图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析不正确的是()A.一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量 B.甲、乙、丙三者构成的食物链为乙甲丙 C.图B所示调节活动导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态 D.图A是负反馈调节，图B是正反馈调节【解析】选C。图A所示为一条食物链，组
21、成是乙甲丙，它们表示的是负反馈调节机制，即乙的增多会促使甲、丙的增多，丙增多会导致甲减少，甲增多会导致乙减少，而图B为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。【知识总结】生态系统中正反馈调节和负反馈调节的比较 比较 项目正反馈调节负反馈调节调节 方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抑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比较 项目正反馈调节负反馈调节实例 分析 角度二 生态系统稳定性分析 3.(2019长沙模拟)如图甲为某生态系统中，流经初级消费者和次级消费者的能量分配情况，数字为能量值，单位为J/(hm2a)；图乙为营养结构的复
22、杂程度与生态系统稳定性之间的关系。回答下列问题：世纪金榜导学号(1)该生态系统的组成成分中，除了消费者外，还有_。碳元素在该生态系统的生物群落内部流动的形式是_。(2)该生态系统中初级消费者同化的能量中直接流向分解者的能量最多有_J/(hm2a)，第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为_。(3)图乙中曲线和分别指的是_。冻原地带不符合图乙特点的原因是_。【解析】(1)该生态系统的组成成分中，除了消费者外，还有生产者、分解者、非生物的物质和能量。碳元素在该生态系统的生物群落内部流动的形式是含碳有机物。(2)由初级消费者的摄入量=呼吸作用散失量+流向分解 者的量(包含粪便量)+下一营养级摄入量
23、可知：该生态 系统中初级消费者同化的能量中直接流向分解者的能 量最多有1.05109-3108-7.15108-2.44107=1.06107 J/(hm2a)，第二营养级与第三营养级之 间的能量传递效率为(2.44107-1.9106)(1.05 109-3108)100%=3%。(3)图乙中曲线和分别指的是抵抗力稳定性、恢复力稳定性。由于冻原地带营养结构过于简单、抵抗力稳定性和恢复力稳定性低，因此它不符合图乙特点。答案：(1)生产者、分解者、非生物的物质和能量 含碳有机物(2)1.06107 3%(3)抵抗力稳定性、恢复力稳定性 营养结构过于简单、抵抗力稳定性和恢复力稳定性低 4.(教材素
24、材新命题必修3P112“设计并制作生态缸，观察其稳定性”改编)为观察生态系统的稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见表。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。生态系统 组成光水草藻类浮游 动物小鱼泥沙(含 微生物)生态 瓶编 号甲+-+乙-+-+丙+-丁+注：“+”表示有；“-”表示无。请回答以下问题：(1)甲瓶最稳定说明生态系统的稳定性取决于_ _。乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为减小，原因是_。丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是_。丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低，原因是 _。(2)根据观测结果，得出结论：_；_。【解析】甲瓶最稳定说明生态系统的稳定性取决于该
25、生态系统中生物种类和数量的合理搭配。乙瓶与甲瓶 相比缺少光照，不久稳定性被破坏，说明光照是维持 该生态系统的必要条件；丙瓶与甲瓶相比缺少分解 者，不久稳定性被破坏，说明分解者是维持该生态系 统的必要条件；丁瓶与甲瓶相比多了小鱼，消费者过 多，也造成稳定性被破坏，说明生态瓶中消费者不能 过多，过多会因氧气供应不足，造成生态系统崩溃。答案：(1)该生态系统中生物种类和数量的合理搭配 缺乏光照，无法进行光合作用 没有微生物的分解作用 小鱼呼吸要消耗部分氧气(2)分解者是生态系统的重要组成成分 光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件【加固训练】1.下列关于生态系统稳定性的叙述，正确的是()A.“野火烧
26、不尽，春风吹又生”说明生态系统具有抵 抗力稳定性 B.增加生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生 态系统的自我调节能力 C.抵抗力稳定性越低的生态系统，其恢复力稳定性就越高 D.生态系统的组成成分越复杂，其自我调节的能力越小 【解析】选B。“野火烧不尽，春风吹又生”说明生态系统具有恢复力稳定性；生态系统中的组成成分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，因此增加生态系统内各营养级生物的种类可提高区域生态系统的自我调节能力；抵抗力稳定性越低的生态系统，其恢复力稳定性一般越高，但也可能很低，如苔原生态系统。2.(2018临川模拟)如图为某一生态系统的稳定性图解，对此图理解
27、不正确的是()A.一般情况下，b可代表恢复力稳定性 B.一般情况下，自我调节能力与a曲线相似 C.抵抗力稳定性与营养结构呈正相关 D.所有生态系统都符合这一数学模型【解析】选D。一般情况下，营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱，A项正确；一般情况下，营养结构越复杂，自我调节能力越强，与a曲线相似，B项正确；营养结构越复杂，抵抗力稳定性越大，二者呈正相关，C项正确；北极苔原生态系统，营养结构简单，抵抗力稳定性弱，恢复力稳定性也弱，不符合这一模型，D项错误。答案速填：1行为信息 2正常进行 3繁衍 4种间关系 5农产品或畜产品 6控制 7食物链和食物网 8能量流动、物质循环和信息 传递 9一定的自我调节能力 10恢复力稳定性