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第4、5节生态系统的信息传递、生态系统的稳定性一、生态系统的信息传递1．概念指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。2．种类包括①、②、③。物理信息化学信息行为信息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④关系，以维持生态系统的⑤。4．应用：提高农产品和畜产品的产量，对有害动物进行控制。种间稳定二、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⑥相对稳定的能力。2．原因：生态系统内部具有一定的⑦能力。3．调节机制：⑧调节。4．表现种类(1)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保持原状(不受伤害)的能力；生态系统中的组分越⑨，营养结构越⑩，其自我调节能力就越⑪，抵抗力稳定性就⑫，反之则越低。(2)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。结构和功能自我调节负反馈多复杂强越高生态系统的信息传递1．种类(2)信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用。【易错易混】①鸣叫传递的是报警、饥饿、惊恐属于行为信息。②物理信息有明显的光、声、电、磁等物理载体，行为信息重在行为，较特殊。③生态系统的信息传递是双向的，既可以从低营养级向高营养级传递，也可以从高营养级向低营养级传递。2.信息传递在生态系统中的作用(1)决定能量流动与物质循环的方向和状态。【突破题1】有关生态系统信息传递的叙述中，错误的是()【解题指导】生态系统的信息传递包括生物与无机环境之间的传递，传递可以是双向的，无机环境也能产生信息。【答案】CA.信息传递把生态系统各组分联系起来为一整体，且有调节系统稳定性的作用B.生态系统的反馈调节必须依赖于生态系统的信息传递C.生态系统中用于传递的信息都是由生物成分产生的D.生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的信息传递在农业生产中的应用1．提高农产品和畜产品的产量(1)养鸡户在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。(2)用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可以提高发芽率，获得增产。(3)模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树的传粉率和结实率。2．对有害动物进行控制对有害动物防治的方法有多种，如化学防治、生物防治、机械防治等。这些方法各有优点，目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治，有些生物防治利用了信息传递。如：(1)粘虫成虫具有趋光性，对蜡味特别敏感，生产上就利用这个知识，在杀菌剂中添加蜡味物质来诱杀粘虫成虫。(2)人们还利用性引诱剂“迷向”法防治害虫。【易错易混】昆虫的内激素、动物激素等是动物体内的激素，不属于信息传递范围。【突破题2】农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。运用生态系统信息传递的原理，可以有效提高农畜产品的产量。下列措施不属于此项原理的是()A.圈养家畜，散养家禽B.施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾C.延长家禽的光照时间，提高产蛋率D.人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的【解题指导】圈养家畜的目的是为了减少家畜对环境的过度踩踏和取食，而散养家禽的主要目的是利用家禽来除虫。【答案】A生态系统稳定性及调节1．生态系统的稳定性的理解生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段，它的结构和功能能够保持相对稳定时，表现出来的保持或恢复自身相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解：(1)结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量一般不会有太大的变化。(2)功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。(3)生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。(4)抵抗力稳定性与恢复力稳定性影响着生态系统的稳定，两者的比较如下：2.生态系统的自我调节能力(1)负反馈调节①作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统相对平衡。②实例：草原上食草动物和植物的数量变化。③结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，从而保持稳态平衡。(2)正反馈调节①作用；使生态系统远离平衡状态。②结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。③实例：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；分娩、血液凝固、泌乳也是正反馈调节。(3)自我调节能力的大小生态系统成分越多，物种越复杂，食物网越复杂，自我调节能力越大；相反则越小。【突破题3】(经典题)下列有关生态系统稳定性的叙述中，不正确的是()A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性C．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强【解题指导】生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强。【答案】D一、影响生态系统的稳定性的因素1．生态系统的稳定性与营养结构的组成成分有关(1)食物链越短，营养结构越稳定。(2)生产者越多，营养结构越稳定。(3)生物种类越多，营养结构越稳定。(4)生物关系越复杂，营养结构越稳定。2．生物的稳定性与生物种类有关，与个体数量无关。【演绎题1】在一片动物种类繁多的森林中，消费者、分解)者的种类和数目基本稳定，那么，下列哪项与之不相符？(A．能量流动和物质循环保持动态平衡B．食物链和食物网保持相对稳定C．各类生物所含的能量值基本不变D．各种群年龄组成维持增长型【解题指导】森林中消费者、分解者的种类和数目基本稳定，则该森林是一个稳定的生态系统。作为一个稳定的生态系统其结构保持相对稳定，即各种生物的种类及数量一般变化不大，食物链和食物网保持相对稳定；其功能相对稳定，即物质、能量的输入与输出保持动态平衡；同时各种群年龄组成维持稳定型。【答案】D二、分析生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系图5－4－11．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．m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m值要大于热带雨林的m值。3．n可以表示恢复到原状态所需的时间，n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m与n越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。【演绎题2】图5－4－2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。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)。下列说法正确的是()图5－4－2A．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．对同一个生态系统来说，Y值和X值之间呈正相关C．在遭到干扰时，X、Y值的大小与生物种类有关，与数量无关D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小【解题指导】在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持动态平衡；在遭到干扰时X、Y值的大小与生物的种类和数量都有关；外来干扰越强，该生态系统恢复到原状态所需的时间就越长；受干扰后的生态系统恢复到原有状态的时间愈短，说明这个生态系统的总稳定性越大。【答案】B[备选题]下列关于生态系统稳定性的叙述中，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，其抵抗力稳定性提高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】一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。相反，生态系统中各个营养级的生物种类越多，营养结构越复杂，自动调节能力就越大，抵抗力稳定性就越高。抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈相反的关系。牧草地上通过管理提高某种牧草的产量，可能会使杂草等其他植物的种类和数量减少，导致抵抗力稳定性降低。【答案】B1.(2011届汕头质检)(双选)下列有关生态系统的描述中，正确的是()A．生态系统中的能量可循环利用B．生物多样性的直接价值明显大于它的间接价值C．蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜，属于行为信息D．硝化细菌能利用氧化氨过程中释放的能量，把水和二氧化碳合成为有机物【解析】生物多样性的间接价值指的是生态功能，其价值大于直接价值。【答案】CD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．信息可以调节生物种间关系2．(2010年揭阳调研)下列关于生态系统信息传递特征的描【解析】信息传递可以发生在生物与生物之间及生物与无机环境之间，并不一定从低营养级向高营养级传递。信息传递对于生物种群的繁衍、调节生物的种间关系以及维持生态系统的稳定性都有着重要的作用。【答案】D本章知识整合信息传递与能量流动、物质循环的比较1.生态系统内部在一定范围和限度下具有自我调节的能力，这种能力与生物多样性程度成正比。2．生态系统中的能量流动、物质循环和信息传递体现了生态系统的动力学特征，能量的流动是单向的，物质的流动是循环的，信息的传递是双向的。【例题】物质循环，能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列说法不符合上述基本功能的是()A.物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的转换B.能量流动逐级递减的主要原因是每一个营养级都有部分能量未被利用C.任何一个营养级的能量除了被下一级同化之外还有其他去向，所以能量流动是逐级递减的D.信息传递可以发生在生态系统各种成分之间，而且往往是双向的【综合考点】结合考查物质循环、能量流动、信息传递的概念比较。【解析】营养级是指在食物链中处于不同级别的生物；一条食物链中总有一个营养级不被下一营养级取食，同时，能量流动逐级递减的主要原因是每一个营养级都有部分能量未被利用。【答案】C【考题预测】图5－1是有关生态系统的概念图，对其中①②③④含意表达错误的是()图5－1A．生态系统的构B．生态系统的种类C．食物链和食物网D．信息传递【解析】B是生态系统的成分。【答案】B【预测理由】以概念图的形式概述生态系统的结构与功能，综合性强，但难度又比较适中，常以选择题的形式出现。