第五章:第4节生态系统的信息传递◆信息的定义、种类◆信息传递在生态系统中的作用◆信息传递在农业生产中的应用◆生态系统的信息流模型类别概念传递形式信息来源信息种类举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生物、无机环境光、声、温度、湿度、磁力等蜘蛛网的振动频率、萤火虫的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信息素生物化学物质:如生物碱、有机酸、性外激素、信息素昆虫释放性外激素招引异性三、生态系统中信息的种类比较行为信息对于同种或异种生物通过其特殊行为特征传递的信息动物的异常表现及行为生物跳舞、炫耀性动作等孔雀开屏【巩固1】萤火虫通过闪光来识别同伴;草原上的鸟在发现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀为雌鸟发出信号;某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这类物质在作物播种前施入土中,就可以使休眠孢子提前发芽,使其找不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用()。A.物理信息,化学信息,行为信息B.物理信息,行为信息,化学信息C.行为信息,物理信息,化学信息D.化学信息,行为信息,物理信息B1.生命活动的正常进行,离不开信息的作用;三、信息传递在生态系统中的作用2.生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;3.信息还能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。也称为营养信息。(例如狼与兔据相互“气味”捕食或者躲避;“绿色”为食草动物提供“可捕食”的信息等)四、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利用光照提高鸡的产蛋量利用温度和湿度延长蔬菜的种植期2:对有害动物进行控制昆虫性信息素干扰雌雄交尾,防治病虫害播放集群信号录音引来鸟类五:生态系统信息流模型:太阳能消费者生产者环境分解者生态系统中的信息流不仅是四个基本组成成分间及内部的流动,也不仅包括个体种群群落等不同水平的信息流动,而且生态系统所有层次、生物的各个部分都有特殊的信息联系。正是由于这种信息流,才使生态系统产生了自动调节机制。生态系统的信息传递往往是双向的。也有单向的。太阳能消费者生产者环境分解者例题:1、生态系统的信息流在方式和方向上不同于物质流和能量流的特点是2、由于生态系统所有层次、生物的各分类单元以及各部分都有特殊的信息联系,才使生态系统产生了3、生态系统营养信息的传递系统是4、生态系统的信息传递有利于沟通与之间以及与之间的关系,因而信息传递是生态系统的基本功能之一。生态系统信息流往往是双向的。自动调节食物链食物网生物群落无机环境生物生物全球性;反复利用循环流动单向流动逐级递减第5节生态系统的稳定性学习目标:●生态系统的自我调节能力●抵抗力稳定性与恢复力稳定性●提高生态系统的稳定性●设计小生态缸,观察其稳定性(一):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,叫做生态系统的稳定性2、内容:抵抗力稳定性、恢复力稳定性3、生态系统稳定性的原因:生态系统具有自我调节能力4、稳定性表现:生态平衡①结构上相对稳定:生态系统的成分、营养结构相对稳定(各营养级生物的种类、数量相对稳定)②功能上相对稳定:物质循环、能量流动、信息传递相对稳定(物质输入输出相对平衡);(能量输入输出相对平衡)一:生态系统具有自我调节能力(二)生态系统具有自我调节能力1、自我净化能力:河流受到轻微污染,能通过物理沉降、化学分解、微生物分解很快消除,河流中的生物种类不会受到影响。2、生态系统的反馈调节⑴负反馈调节:在生态系统中普遍存在,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态。⑵正反馈调节:使生态系统远离平衡3、自我调节能力的大小:决定因素:生态系统的营养结构生物成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力越小生物成分越复杂,营养结构越复杂,自我调节能力越大4、生态系统的自我调节能力是有一定限度的,如果外界的干扰强度超过了一定限度,其自我调节能力消失。生态系统的稳定性与自我调节能力【例1】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,接着又引起水蚤的减少,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B二:抵抗力稳定性和恢复力稳定性(一):抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能维持原状的能力。◆原理:自身净化能力(抗污染)和完善的营养结构(抗干扰)◆影响因素:生物成分越单纯,营养结构越简单,自我调节能力越小,抵抗力稳定性越小(例草原、北极苔原)生物成分越复杂,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越大(例热带雨林)(二):恢复力稳定性: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◆影响因素:生态系统成分越简单,越容易恢复,恢复力稳定性一般越高(三):二者关系:“往往”存在相反的关系生物种类稀少营养结构简单弱自我调节能力抵抗力稳定性低恢复力稳定性低特殊!生物种类多营养结构复杂强自我调节能力抵抗力稳定性高热带雨林生态系统恢复力稳定性低森林生态系统人工林生态系统低抵抗力稳定性较高抵抗力稳定性较低恢复力稳定性较高恢复力稳定性较沙漠生态系统草原生态系统森林生态系统低高低低低高恢复力稳定性抵抗力稳定性沙漠生态系统草原生态系统森林生态系统抵抗力和恢复力稳定关系:往往存在相反的关系生态系统复杂程度稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性不是绝对!是“往往”!记住特例:北极苔原、沙漠生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性的关系:“往往”存在相反的关系生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(1)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,y越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,恢复力稳定性越强。(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,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。【例2】如图所示,两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小;x表示恢复到原状态所需的时间;曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法中正确的是()。A.在正常作用范围内,生态系统中生物的种类和数量保持不变B.在遭到干扰时,x、y值的大小与生物数量有关,与种类无关C.对同一个生态系统来说,y值和x值之间呈正相关D.TS值越小,表明这个生态系统的总稳定性越小C1、控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应超过生态系统的自我调节能力。2、对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。课本P111最后自然段▲提高生态系统稳定性的最有效的措施是保护生物多样性,提高生态系统营养结构的复杂程度。(提高各营养级物种的种类)三:提高生态系统的稳定性