1、1第36讲 生态系统的信息传递和稳定性2主干知识整合一、生态系统的信息传递1概念：是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。2种类(1)：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过传递的信息。例如：蜘蛛网的振动频率。物理信息物理过程3(2)：生物在生命活动过程中，还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、动物的性外激素等。(3)：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息。例如：蜜蜂的舞蹈。3作用(1)生命活动的正常运行，离不开信息的作用；(2)生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；(3)信息还能调节生物的关系，以维持生态系统的。化学信息行为信息种间稳定44应
2、用(1)提高农产品和畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。二、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，相对稳定的能力。2原因：生态系统内部具有一定的能力。调节机制：调节。结构和功能自我调节负反馈53抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的，与保持原状(不受伤害)的能力。(2)规律：生态系统中的组分越多，越复杂，其就越强，抵抗力稳定性就越高，反之则越低。结构功能营养结构自我调节能力64恢复力稳定性(1)概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。(2)规律：干扰程度不同，其恢复速度和时间也不一样。二者关系：呈负相关性。5提高生态系统稳定性的措施(1)
3、控制对生态系统的程度。(2)实施相应的，保证生态系统内部。干扰物质、能量投入结构与功能的协调71信息的种类考点一：信息传递的种类及作用高频考点突破类别概念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，通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光化学信息生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质化学物质狗利用其小便的气味作标记行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息植物或动物的异常表现及行为蜜蜂的舞蹈82.信息传递的作用及应用作用或应用举例在生态系统中的作用有利于生命活动的正常进行莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发调节生物种间关系，维持生态系统的
4、稳定雪兔和猞猁的关系有利于生物种群的繁衍昆虫分泌性外激素，引诱异性个体在农业生产中的应用提高农产品或者畜产品的产量；对有害动物进行控制利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；利用音响设备诱捕或驱赶有害动物93.信息传递与能量流动、物质循环的比较项目区别联系来源途径特点范围能量流动太阳能食物链或食物网单向流动，逐级递减食物链各营养级生物间能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环，三者共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性物质循环生态系统反复出现，循环流动群落与无机环境之间信息传递生物或无机环境多种发生生理或行为的变
5、化生物与生物之间或生物与环境之间10【对位训练】1(2011常州模拟)下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是A人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾B控制日照时间以控制开花时间C利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫D利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草11解析高浓度的生长素类似物对双子叶植物的生长有害，而对单子叶植物的生长却起促进作用。虽然生长素类似物是化学物质，但不是生物体自身产生的，不属于信息传递。答案D122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13A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
6、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特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复的。答案A14考点二：生态系统的稳定性1抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间的关系抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质 保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心 抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强15二者联系相反关系：抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；二者是同时存在于同
7、一系统中的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。如图所示：162.生态系统的反馈调节机制(1)负反馈调节使生态系统达到并保持平衡和稳态实例：如图所示的森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。17(2)正反馈调节使生态系统远离平衡状态若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快，最终将导致原生态系统的崩溃。18【特别提醒】生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会迅速丧失。维持生态系统的稳定性就是要减少对生态
8、系统的干扰；适当增加生态系统的生物种类，可增加生态系统营养结构的复杂程度，提高生态系统的稳定性。19【对位训练】3(2011济宁模拟)下列关于生态系统的叙述，正确的是A生态系统在外界干扰作用下自身结构与功能不受损害的能力叫做恢复力稳定性B在一块草原生态系统上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高C过度放牧会降低草原生态系统的自我调节能力D一个生态系统的抵抗力稳定性高，其恢复力稳定性也高20解析生态系统在外界干扰作用下自身结构与功能不受损害的能力叫做抵抗力稳定性；生态系统的营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越高；一般来说，抵抗力稳定性和恢复力稳定性之间存在着相反的关系。答案C214(201
9、2杭州第一次质检)某池塘演变早期，藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖，导致藻类数量减少，接着又引起水蚤减少。后期因排入污水，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早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节B早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节C早期、后期均属于负反馈调节D早期、后期均属于正反馈调节22解析负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。答案B23
10、1制作生态缸的目的，探究生态系统保持相对稳定的条件。2小生态缸的设计要求及分析考点三：生态缸的设计制作及结果的观察与分析设计要求相关分析生态缸是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(要有生产者、消费者、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24生态缸的材料须透明为光合作用提供光能；保持生态缸内的温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中水量应占其容积的4/5，要留一定空间便于操作，缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高，导致水生植物死亡选择的动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2消耗，防止生产量消耗量25
11、3.生态缸稳定性的观察与分析(1)观察稳定性，可观察动植物的生活情况、水质变化等判断生态系统的稳定性。(2)由于生态缸极为简单，自我调节能力极差，抵抗力稳定性极低，其稳定性易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。(3)若生态缸是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。26【对位训练】5为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。注：“”表示有；“”表示无。组成成分光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态缸编号甲乙丙丁27请回答下列问题：
12、(1)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因是_。(2)丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是_。(3)丁 缸 与 甲 缸 相 比，氧 气 含 量_，原因是_。(4)根据观测结果，得出结论：_；_。28解析据表格分析可知：乙缸无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降。丙缸与甲缸相比，少泥沙，分解者很少，无法将该缸中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物。丁缸与甲缸相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁缸与甲缸相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。据表格分析甲缸为对照组，乙缸、丙缸、丁缸都为实验组。乙缸
13、与甲缸相比少光，不久稳定性被破坏，说明光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件；丙缸与甲缸相比少分解者，不久稳定性被破坏，说明分解者是生态系统中不可缺少的重要组成29成分；丁缸与甲缸相比多小鱼，消费者过多，也造成稳定性被破坏，说明生态缸中动物不能过多，过多会使生产量消耗量，造成生态系统崩溃。答案(1)下降缺乏光照藻类不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物累积不能被分解(3)少消费者较多，消耗较多的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能)生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定30答题技能培养方法体验调整
14、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：311调整能量流动的方向，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。322能量多级
15、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。33【典例】(2011浏阳模拟)在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)，下列有关叙述不正确的是34A该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家
16、畜B该生态系统中，人的作用非常关键，植物是主要成分C该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率D沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的抵抗力稳定性35【解析】B项中，该生态系统是人工生态系统，人的作用非常关键；生态系统的主要成分是生产者。C项中，能量传递效率是固定的，一般在10%20%之间，生态农业可以提高能量利用率，但不能提高能量传递效率。D项中，沼气池的建造和植树造林，增加了生物种类，提高了生态系统的抵抗力稳定性。【答案】C36【体会感悟】(1)生态农业建设依据的原理物质循环再生，能量多级利用。种间关系。(2)生态农业的设计原则以提高整个系统的总体功能和综合效益为目标，局部的功能
17、和局部的效益都应当服从总体的功能和效益。37资源利用合理，注重物质和能量的多层分级利用，系统物能转换率高。减少对不可再生能源的依赖性，注重有机能的投入，保持系统物能输入输出的动态平衡。产品产出量大、质优、速稳。系统抗逆力提高。经济有效、生态可行、技术合理、社会效果好。38【典例1】有关生态系统的信息传递的叙述正确的是A生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境B动物的特殊行为对于同种或异种生物能够传递信息C植物开花属于化学信息D生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的易误警示一、对信息传递有关知识点辨析不清39【解析】逐项分析如下：【答案】B选项判断原因分析A项错误生态系统中的物理信息可能来
18、自于无机环境，也可能来自于同种或不同种的其他生物B项正确动物的特殊行为一般是一种行为信息，对于同种或异种生物也能够传递信息C项错误植物开花是通过花的颜色传递的一种物理信息，以吸引传粉的昆虫等生物，属于物理信息D项错误信息传递可以发生在个体与个体之间、种群与种群之间、生物群落与无机环境之间，是一种双向传递，但能量是单向流动、逐级递减的40【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
19、信息。41(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。42【典例2】如图为生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：二、对“正负反馈”的概念理解不清43(1)图A中，甲、乙、丙可以构成一条食物链，作为一个完整的生态系统，除了图A
20、中所示 的 成 分 外，还 应 该 包 括 _和_。(2)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_。(3)图A和图B这两种反馈调节方式分别是：A_，B_。44【常见错误】出现的错误见下表：(1)此小题错误率较高，常见错误有：“非生物的物质”和“能量”；“生物群落”和“非生物的物质和能量”；“分解者”和“食物网”等(2)答成：“鱼类加速死亡”；“鱼类数量加速减少”；“鱼类灭亡”；“环境恶化”等(3)错误率较高，答成“图A是正反馈调节、图B是负反馈调节”45【错因分析】错因分析如下：(1)概念混淆不清，知识掌握不全面。一是由于对生态系统的成
21、分掌握不全面，不能全面、系统地掌握“生态系统的成分包括生物成分(生产者、消费者、分解者)和非生物的物质和能量”；二是混淆了“生态系统的成分和生态系统的结构(包含生态系统的成分和食物链、食物网)”这两个既有相互联系又是截然不同的概念；从而导致出现第(1)小题的错答。46(2)审题不仔细，没按要求作答。由于没有把握准题目的要求，忽视了题目中强调的是“这种调节导致的最终结果”，从而在组织答案时没能抓住要点，只从表面现象入手，导致不能正确答出“加速破坏该生态系统原有的稳态”。(3)识图、析图能力差。对“正负反馈”的概念理解不清和不能正确判断图A和图B所代表的反馈调节的类型是导致出错的主要原因。由于不能真正理解“负反馈调节能够使生态系统保持相对稳定，结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化；正反馈调节与负反馈调节相反，即生47态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，因此，正反馈调节往往是使生态系统远离稳态”，导致错误地判断“图A是正反馈调节、图B是负反馈调节”。【正确解答】(1)分解者 非生物的物质和能量(2)加速破坏该生态系统原有的稳态(3)负反馈调节 正反馈调节4849
