生物第5章 生态系统及其稳定性 第4、5节 生态系统的信息传递、生态系统的稳定性 必修3.ppt

第4、5节生态系统的信息传递、生态系统的稳定性物理信息化学信息一、生态系统的信息传递1生态系统中信息的种类：包括_、_、_。行为信息2信息传递在生态系统中的作用：(1)个体：_的正常进行，离不开信息传递。(2)种群：生物种群的_，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：调节生物的_，维持生态系统的稳定。生命活动繁衍种间关系3信息传递在农业生产中的应用：(1)提高_的产量。(2)对_进行控制。二、生态系统的稳定性农产品或畜产品有害动物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。结构和功能自我调节2原因：生态系统内部具有一定的_能力。3调节机制：_调节。负反馈分类含义与营养结构的关系抵抗力稳定性抵抗外界干扰，_的能力与营养结构的复杂程度呈_恢复力稳定性受到外界干扰后_的能力一般与营养结构的复杂程度呈_4表现种类自我调节能力结构功能5提高生态系统的稳定性：(1)控制对生态系统干扰的程度，不应超过生态系统的_。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部_与_的协调。保持原状正相关恢复原状负相关判断正误1飞蛾扑火属于生态系统的信息传递。()2生态系统的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢复力稳定性也就越强。()3变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。(4负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定。()5害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节。()答案：1.2.3.4.5.种类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蜘蛛网的振动、毒蜂身上斑斓的花纹、红三叶草花的色彩和形状、蓟的刺考点一生态系统的信息传递考点梳理1信息的种类种类概念传递形式实例化学信息生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质信息素豺狼的尿液、昆虫的性外激素、植物体散发出的花香气味行为信息动物的特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息动物的异常表现及行为蜜蜂的舞蹈、鸟类的求偶行为（续表）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。(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。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。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。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。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化(单向或双向)生物与生物之间或生物与环境之间4生态系统三大功能的比较(1)信息传递的方向通常是双向的，不同于能量的单向流动，也不同于物质循环。信息在生物个体与个体间、种群与种群间、种群与无机环境间的传递均可以是双向的。(2)生态系统信息传递的范围并不局限于生物与生物之间，而是存在于三个方面：同种生物个体之间(性外激素、蜜蜂跳舞及孔雀开屏等)；异种生物之间(物理、化学、行为中的警示作用)；生物与无机环境之间(主要有物理信息中的光、磁等)。高考探究考向信息传递在生态系统中的作用典例1(2014年海南卷)某果园发生了虫害，该虫害是由害虫 A 引起的。害虫招来了一种小蜂和一种小鸟，小蜂把卵产入害虫 A 体内，孵出的小蜂幼虫吃空虫体后羽化飞出，再攻击害虫 A 的其他个体。小鸟特别喜食害虫 A，也捕食小蜂。在体内有小蜂幼虫的害虫 A 中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食。回答下列问题：(1)小鸟和小蜂的种间关系为_。(2)小鸟捕食疯狂摇摆的害虫 A，对 A 种群的生存_(填“有利”“不利”或“无影响”)，理由是_。(3)体内有小蜂幼虫的害虫 A 摇摆身体为小鸟提供了一定的信息。在生态系统中，信息对种间关系具有_作用，有利于维持生态系统的稳定。解析(1)小鸟和小蜂都以害虫 A 为食物，二者之间存在竞争关系；小鸟也捕食小蜂，故二者之间同时存在捕食关系。(2)害虫 A 的疯狂摇摆引来小鸟捕食害虫 A，同时将其体内的小蜂幼虫一并捕食，可减少小蜂的种群数量，减少小蜂对害虫 A 种群中其他个体的捕食，对 A 种群中其他个体的生存有利。(3)生态系统中的信息传递可调节生物的种间关系，有利于维持生态系统的稳定。小鸟在捕食该害虫 A 的同答案(1)捕食和竞争时也捕食了害虫 A 的天敌(2)有利(3)调节生态系统信息传递种类的判断方法1从信息传播的途径判断：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。2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。考向预测1(2017 年山东德州期末)下列有关生态系统信息传递的叙述，不正确的是()A信息传递有利于生物种群的繁衍B信息传递有利于沟通生物群落和无机环境的关系C生态系统的各成分之间存在多种形式的信息传递D生长旺盛的牧草为食草动物提供了采食信息，这对牧草不利解析：如雄鸟的求偶炫耀，是一种行为信息，使得雄鸟易找到配偶，有利于种群的繁衍，A 正确；信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用，B 正确；生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，如物理信息、化学信息、行为信息，C 正确；牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物和牧草均有利，D 错误。答案：D2(2016 年广东惠州检测)下图为生态系统成分的信息传递模式图，下列叙述不正确的是()A图中的各成分之间均可以传递信息B生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系C无机环境发出的信息种类只能是物理信息D生态系统的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能解析：从图中可以看出，生态系统的每种成分均能发出信息，也能接受信息，所以说生态系统的信息传递在生态系统的各种成分间均能进行；信息传递的主要功能之一就是调整种间关系；无机环境发出的信息可以是物理信息，也可以是化学信息，所以 C 错误。答案：C3下列属于生态系统功能的是()生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗在植物鼠蛇这条食物链中，鼠是初级消费者、第二营养级蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜根瘤菌将大气中的氮气转化成为含氮的化合物被植物利用，最后重新回到大气中ACBD解析：生态系统的三大功能有：物质循环、能量流动、信息传递，生产者的遗体、残枝、败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗，属于能量流动功能，符合题意；在植物鼠蛇这条食物链中，鼠是初级消费者、第二营养级，这里分析的是营养结构，不是生态系统的功能，不符合题意；蜜蜂发现蜜源时，就会通过“跳舞”动作“告诉”同伴去采蜜，属于信息传递功能，符合题意；根瘤菌将大气中的氮气转化成为含氮的化合物被植物利用，最后重新回到大气中，属于物质循环功能，符合题意。综上所述，属于生态系统功能的有。答案：B4据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在 51左右，这样的性别比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，则会产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递()A能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定B维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态C影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定D对生物进行自然选择，促进生物进化答案：C考点二生态系统稳定性及调节考点梳理1生态系统稳定性的理解：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。比较项目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(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的比较(续表)比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然二者是同时存在于同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下图所示：联系注：抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关，在某些特殊生态系统，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比较项目正反馈负反馈调节方式加速最初发生变化的那种成分所发生的变化抵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实例分析2.生态系统的自我调节能力(1)正反馈调节与负反馈调节的比较(2)抵抗力稳定性与自我调节能力的大小关系3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：食物链越短，生产者越多，生物种类越多，关系越复杂，则营养结构越稳定，生态系统的稳定性越高。(2)生态系统的稳定性与生物种类有关，与个体数量关系较小。(3)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。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若受到相同干扰，草原生态系统的 m 值要大于热带雨林的 m 值。n 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。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低。高考探究考向生态系统的稳定性典例2(2015 年重庆卷)欧洲兔曾被无意携入澳洲大草原，对袋鼠等本地生物造成极大威胁。据下图回答下列问题：(1)O(起始年)a 年，欧洲兔种群数量每年以一定的倍数()增长。若起始年种群数量为24 只，则 a 年种群数 量 Na _；若不加以防治，将导致该草原生态系统 的_锐减。(2)a 年引入狐狸防治兔灾。据 ab 年欧洲兔和袋鼠数量的变化推测，狐狸和袋鼠的种间关系为_。(3)c 年控制狐狸数量，并引入仅对欧洲兔致命的黏液瘤病毒后，草原生态系统逐渐恢复稳定。这体现了生态系统具有自我调节能力，其调节方式是_。(4)d 年 后，欧洲兔种群数量回升，最可能的原因是_。解析(1)由题意可知，欧洲兔从 Oa 年种群数量每年以一定量的倍数()增长，表明欧洲兔种群数量呈现“J”型增长，其增长模型可表示为NtN0a。若N024，则a年后种群数量为 Na24a。若不对该草原生态系统中欧洲兔的数量加以防治，其数量将急剧增加，会导致草场退化，最终导致该草原生态系统的生物多样性锐减。(2)由题意可知，a 年引入狐狸防治兔灾，此时兔的数量应减少，由图可知，引入狐狸后袋鼠的数量急剧下降，两者呈现此消彼长的变化趋势，表明二者为捕食关系。(3)生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。(4)由于黏液瘤病毒对欧洲兔具有选择作用，d 年后，对黏液瘤病毒具有抗性的欧洲兔个体数增加，使其种群数量回升。答案(1)24a 生物多样性(2)捕食(3)负反馈调节(4)欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强考向预测5(2016 年山东潍坊期末)下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是()A信息传递有利于维持生态系统的稳定性B负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础C抵抗力稳定性弱的生态系统恢复力稳定性一定强D人类活动可以影响生态系统的稳定性解析：某些结构极其简单的生态系统(如苔原生态系统)抵抗力稳定性很弱，恢复力稳定性也很弱。答案：C6随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，下面是人工湿地处理城市污水的示意图。则下列有关说法正确的是()A流经该生态系统的总能量要大于该系统生产者所固定的全部太阳能B挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的垂直结构C绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用D人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性解析：流经该湿地生态系统的总能量包括生态系统中生产者固定的全部太阳能和城市污水的有机物中所包含的化学能。生物群落的垂直结构指的是生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象，而挺水植物芦苇在湿地中随地势高低分布不同是一个种群在空间上分布的情况。绿藻、黑藻只能利用污水中的无机盐、水等作为光合作用的原料。人工湿地净化污水体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性。答案：A7(2017 年海南卷)回答下列与生态系统稳定性有关的问题：(1)生态系统的稳定性是指_。(2)在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复一年地进行着，然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性，这是由于该生态系统具有_。(3)草蚱蜢青蛙蛇鹰是草原生态系统的一条食物链，在这条食物链中，次级消费者是_，在生态系统中消费者的作用有_(答出两点即可)。解析：(1)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是生态系统的稳定性。(2)生态系统自身具有的自我调节能力能够维持生态系统稳定性。(3)次级消费者是青蛙。消费者能够促进生态系统物质循环和能量流动；调节种间关系；帮助植物传粉和传播种子；维持种群和生态系统的稳定性。答案：(1)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(2)自我调节的能力(3)青蛙消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节；可以调节种间关系；维持种群和生态系统的稳定