生物专题10生态系统的信息传递和稳定性

1生物专题十：必修三——生态系统的信息传递和稳定性基础知识梳理一、生态系统的信息传递1．种类(1)物理信息：生态系统中的________、声、____、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的_________，如植物的生物碱、有机酸、动物的_________等。(3)行为信息：动物的___________，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。连一连：根据下表中的实例确定信息类别及传递形式[思考](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？总结：判断生态系统信息传递种类的方法1．从信息传播的途径判断。如涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。实例类别传递形式蝙蝠的“回声定位”，植物各种颜色的花信息物理过程动物的性外激素信息信息素蜜蜂跳舞、孔雀开屏、乌贼喷墨、豪猪竖刺、雄鸟震动翅膀向雌鸟发出信号等行为信息植物或动物的异常表现及行为22．从文字表述的着重点判断。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．信息传递在生态系统中的作用(1)个体：，离不开信息的作用。(2)种群：，离不开信息的传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的，以维持生态系统的稳定。观察信息传递的模型，回答相关问题(1)信息传递的范围：信息传递存在于生态系统各成分之间，包括生物与之间的信息传递和生物与之间的信息传递。(2)信息传递的方向：信息传递通常为向传递。3．信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。4.信息传递与能量流动、物质循环的比较项目能量流动物质循环信息传递特点往往是向的范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与无机环境之间途径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[对位训练]：1．雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。下列相关叙述错误的是()A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍C．说明生态系统中的信息都是由生物产生的D．说明性引诱剂具有高效性2．某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：(1)上述现象中，X分别在_________________________________________________之间进行传递。(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是__________和____________________。影响乙昆虫活动的信息种类是______________________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是____________。3(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是________________________________________。二、生态系统的稳定性1．概念：生态系统所具有的保持或__________自身结构和________相对稳定的能力。2．抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界________并使自身________和功能保持原状的能力。(2)原因：内部具有一定的________能力。生态系统的自我调节能力：(1)自我调节能力的基础：调节。(2)生态系统的自我调节能力是的。(3)规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越________，抵抗力稳定性就越________，反之则越高。______能力有一定限度，越过限度，________就遭到破坏。3．恢复力稳定性(1)概念：生态系统遭到外界干扰因素破坏后________的能力。(2)原因：生态系统具有________________。(3)与抵抗力稳定性的关系：往往是________的。比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性易错警示对生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系混淆不清(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的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性；反之，抵抗力稳定性。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、恢复原状影响因素一般地说，生态系统中物种丰富度，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高一般地说，生态系统中物种丰富度，营养结构越简单，恢复力稳定性越高联系①一般呈关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然；②二者是同时存在于同一生态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：4(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；反之，恢复力稳定性越。(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。巧辨两种反馈类型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[对位训练]3．下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是(双选)()A．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础B．生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性C．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统具有恢复力稳定性D．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性强4．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________________________。5(4)图A和图B这两种反馈调节是否相同？为什么？_______________________________________________________________________。4．提高生态系统的稳定性的措施①控制对生态系统干扰的程度。②实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。思考：1.“野火烧不尽，春风吹又生”这句诗说明了生态系统的哪一种稳定性？2．如果一个生态系统的抵抗力稳定性很低，其恢复力稳定性是否一定很高？提示不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。[解惑](1)任何生态系统(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。(2)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。实验设计并制作生态缸，观察其稳定性制作生态缸框架—标准：100cm×70cm×50cm缸底部的铺垫—花土在下，一边高，一边低；沙土在上，沙土层厚5～10cm注入水—注意：从缸内低处注入放入动、植物—水中放浮萍、水草、乌龟,,花土植上蕨类植物和杂草,花土上放置蚯蚓、蜗牛密封生态缸—用胶带将生态缸密封移置生态缸—将生态缸放置在光线良好的散射光下观察记录—观察记录缸内生物种类、数量变化,观察记录缸内水质、基质变化1．由实验设计要求分析原因设计要求原因分析生态缸必须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(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2．生态缸稳定性观察与分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。6(2)由于生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。[针对训练]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网络构建：随堂练习1、下列有关生态学观点的叙述，错误的是（）A．绿色植物的光合作用是生态系统中最基本的能量固定B．桑基鱼塘生态系统体现了物质循环和能量多级利用的原理C．生态系统的信息传递只发生在生物之间，不会发生在生物与无机环境之间D．生态系统的结构包括组成成分和营养结构2、据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。关于该实例中信息传递的说法正确的是（）A．信息传递能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定B．信息传递影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定生态系统组成光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态瓶编号甲＋＋＋＋－＋乙－＋＋＋－＋丙＋＋＋＋－－丁＋＋＋＋＋＋7C．雄性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音属于行为信息D．雄性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音属于化学信息3、下列关于生物实验或课题研究的描述中，正确的是（）A．探究水族箱中群落的演替，水族箱应放在有光的地方B．用甲基绿染色，观察人口腔上皮细胞中的线粒体C．在色盲家庭中调查并计算色盲发病率D．秋水仙素诱导多倍体的原理是抑制染色体着丝点分裂4、下列有关生态学规律的叙述不正确的是（）A．在农田中适当增加食物链，能提高该生态系统的抵抗力的稳定性B．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡C．雄鸟求偶时进行复杂的求偶炫耀说明信息传递能调节种间关系D．红树林在调节气候方面发挥了重要的作用，这体现了生物多样性的间接价值5、有关人工高产鱼塘生态系统的叙述，正确的是（）A．该生态系统构成了一个在物质上自给自足的生态系统B．输入该生态系统的总能量有化学能和太阳能C．在鱼塘中放入反硝化细菌，目的是让反硝化细菌进行化能合成作用形成有机物D．正反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础6、以下生态系统中，自我调节能力最强的是（）A．荒漠生态系统B．森林生态系统C．苔原生态系统D．农田生态系统7、如图为生态系统中碳循环过程示意图，其中甲、乙、丙、丁构成系统的生物群落，箭头表示物质循环方向。下列相关叙述错误的是()A．图中①过程可以表示绿色植物的光合作用B．缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行C．类群丙的有氧呼吸是产生大气中气体