（江苏专用）高考生物总复习 第35讲 生态系统的信息传递和稳态的维持课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、第第35讲生态系统的信息传递和稳态讲生态系统的信息传递和稳态的维持的维持考点一考点一 生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递考点二考点二 生态系统的稳态与维持生态系统的稳态与维持总总纲纲目目录录高考再现高考再现考点一生态系统中的信息传递考点一生态系统中的信息传递一、信息传递的主要类型一、信息传递的主要类型生态系统中信息传递的主要类型有物理信息、化学信息、行为信息等。二、信息传递的特点二、信息传递的特点和能量流动、物质循环一样,信息传递也是生态系统的基本功能之一信息传递不像物质那样循环往返,也不像能量那样单向流动,信息传递既有从输入到输出的传递过程,也有从输出到输入的反馈过程。信息传递能够调节

2、生态系统的各个组成成分之间的关系,强化了生态系统的调节机制,发挥维持生态系统稳态的作用。三、信息传递在农业生产中的应用三、信息传递在农业生产中的应用1.模拟传粉昆虫的信息吸引传粉昆虫前来帮助植物传粉,从而提高农作物产量。2.对有害动物进行控制。如:在田间释放人工合成的性外激素,干扰害虫的正常交尾,减少害虫的繁殖数量,从而减少农药的使用量,达到既防虫又减少环境污染的效果。3.利用环境与生物相互作用传递的信息,适时调整产品的上市时间。如通过短日照处理使菊花提前开放,长日照处理使菊花延迟开放,以获得较高的经济效益。1.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息。()2.成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌

3、物在岩石或树干上进行标记,这种行为传递的信息类型属于化学信息。()3.能量流动是单向的,物质循环和信息传递都是双向的。()4.当食草动物看到青草明显减少时,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的信息传递功能。()5.拟水狼蛛是稻田中卷叶螟、褐飞虱两种主要害虫的天敌,害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定。()6.通过生态系统的信息传递,可以防治有害动物,也可以提高一些农产品或畜产品的产量。()7.利用昆虫信息素诱捕或警示有害昆虫,可以降低害虫的种群密度。()8.信息在生态系统中的作用,有些是我们用肉眼看不到的。()如图为生态系统的信息传递模型,请据图分析回答:(1)从图中可以看

4、出,“信息”既可以来自,也可以来自。(2)从图中可以看出,生态系统的信息传递既可以发生在之间,也可以发生在之间。(3)从信息传递的方向来看,生态系统的信息传递具的特点。答案答案(1)生物无机环境(2)生物与生物生物与无机环境(3)双向传递解析解析(1)从图中可以看出,“信息”既可以来自生物,也可以来自无机环境。(2)从图中可以看出,在生物与生物之间以及生物与无机环境之间都能发生信息传递。(3)从信息传递的方向来看,生态系统的信息传递具有双向传递的特点。1.1.信息传递在生态系统中的作用信息传递在生态系统中的作用(1)生命活动的正常进行离不开信息传递蝙蝠通过自身发出的声波,对目标进行“回声定位”

5、,靠声波它才能正常地取食和飞行;有些植物种子的萌发和植物的开花由光照决定。(2)生物种群的繁衍离不开信息传递昆虫靠性外激素来引诱同种异性昆虫前来交尾;青蛙的鸣叫有利于寻找配偶。(3)调节生物的种间关系,维持生态系统的稳态在草原上,当草返青时,“绿色”为植食性动物提供了可以采食的信息;森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔,兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。2.2.信息传递在农业生产中的应用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养鸡时在增加营养的基础上适当延长光照时间可以提高产蛋率;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;用一定频率的声波处理蔬菜、谷类

6、作物及树木等的种子,可以提高发芽率。(2)对有害动物进行控制利用音响设备发出不同的声音信息诱捕或驱赶某些动物,使其结群或者远离农田;黏虫成虫具有趋光性,对蜡味特别敏感,生产上利用这一点,在杀虫剂中调以蜡类物质将其诱杀;利用人工合成的性引诱剂扰乱动物的雌雄交配,使有害动物种群的出生率下降,从而减少对农作物的破坏。1.下列有关生态系统信息传递的叙述,错误的是(A)A.在生物与无机环境、生物与生物之间信息传递都是双向的B.金龟子遇敌害从植株上滚落装死属于行为信息C.猎豹和斑马之间的信息传递有利于调节种间关系D.用性外激素干扰害虫雌雄交尾,可有效控制害虫数量考向一生态系统的信息传递考向一生态系统的信息

7、传递解析解析生物与生物之间的信息传递是双向的,但生物与无机环境之间的信息传递不一定是双向的,A错误;金龟子遇敌害从植株上滚落装死属于行为信息,B正确;猎豹和斑马之间的信息传递有利于调节种间关系,C正确;用性外激素干扰害虫雌雄交尾,可有效控制害虫数量,D正确。2.下列关于生态系统的信息传递的叙述中,正确的是(A)A.动物的特殊行为能够对同种或异种生物传递信息B.生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境C.动物通过嗅觉发现天敌属于行为信息的传递D.利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治解析解析生态系统的信息传递发生在生物与生物之间或生物与无机环境之间,动物的特殊行为能够对同种或异种生物传递信息,A

8、正确;生态系统中物理信息的来源是无机环境或生物,B错误;动物通过嗅觉发现天敌属于化学信息的传递,C错误;利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治,D错误。技能提炼技能提炼生态系统信息传递类型的辨析(1)涉及声音、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、眼或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息,则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质挥发性(如性外激素等)这一特点,则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”的均属于行为信息。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林),生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在噪音嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁),生物多以“肢体语言”这

9、种“行为”进行信息交流。3.如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程,则图甲、图乙、图丙可依次表示()考向二生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较考向二生态系统的能量流动、物质循环和信息传递的比较A.能量流动、碳的循环、信息传递B.能量流动、信息传递、碳的循环C.碳的循环、能量流动、信息传递D.信息传递、能量流动、碳的循环答案答案C解析解析生态系统的碳循环具有循环往复、全球性的特点,在生物群落内是单向的,图甲可表示碳的循环;在生态系统内能量流动是单向的,图乙可表示能量流动;而生态系统的信息传递,在生物与无机环境、生物与生物之间往往是双向的,图丙可表示信息传递。4.

10、如图为生态系统信息传递模式图,相关叙述正确的是(多选)(BCD)A.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D.生态系统各成分间都有各种形式的信息传递解析解析能量流动是单向的,A错误。项目区别联系来源途径特点范围能量流动太阳能食物链(网)单向流动、逐级递减 生物群落共同把生态系统各组分联系成一个统一整体,调节生态系统的稳定性;能量流动是动力;物质循环是基础;信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态物质循环生态系统循环流动、全球性生物圈信

11、息传递生物或无机环境多种途径单向或双向生物与生物之间;生物与环境之间归纳拓展归纳拓展信息传递与能量流动、物质循环的关系考点二生态系统的稳态与维持考点二生态系统的稳态与维持一、生态系统稳态的概念和表现一、生态系统稳态的概念和表现1.概念概念: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称为生态系统的稳态,又称为生态系统的稳定性它是生态系统的结构和功能协调发展的重要标志。2.2.表现表现:一方面是抵抗力稳定性,它是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状而不受损害的能力。另一方面是恢复力稳定性,它是指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。二、保持生态系统稳定的机制

12、二、保持生态系统稳定的机制1.生态系统中的生物多样性是保持生态系统稳态的重要原因。2.一般来说,生态系统中物种越多,遗传基因库越丰富,食物链越 复杂,自我调节能力就越 强,抵抗力稳定性就越 高。3.生态系统的稳态具有 相对性,一个生态系统在受到大规模干扰或外界压力超过生态系统自我调节能力的限度时,生态系统的稳态就可能遭到严重 破坏,甚至引发系统 崩溃。三、生态系统稳态的调节三、生态系统稳态的调节生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的。当生态系统中某一成分发生变化后,通过负反馈调节能够抑制或减弱最初发生变化所产生的影响,使生态系统达到和保持稳态。对于已遭到破坏的生态系统,我们应尽量采取措施

13、加以调节,恢复 生物多样性,使其重新焕发生机。1.要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。3.人工生态系统要根据生物的种间关系尽可能增加 生物的种类,使食物链更加 复杂,生态系统的 自我调节能力和 抵抗力稳定性增强。四、提高生态系统稳定性的措施四、提高生态系统稳定性的措施设计要求相关分析生态瓶一般是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全生态瓶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瓶的材料必

14、须透明为光合作用提供光能;保持生态瓶内温度;便于观察生态瓶宜小不宜大,瓶中的水量应适宜,要留出一定的空间便于操作;瓶内储备一定量的空气生态瓶的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡五、设计和制作生态瓶五、设计和制作生态瓶1.生物多样性高有利于提高生态系统的自我调节能力。()2.负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。()3.某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节。()4.生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的恢复力稳定性就越强。()5.与自然池塘相比,人工养殖池塘生态系统抵抗力稳定性高。()6.极地苔原由于物种组成

15、单一,结构简单,它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。()7.森林生态系统的抵抗力稳定性要比草原生态系统高。()8.河流轻度污染后的净化恢复及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性。()如图表示受到干扰后,生态系统功能的变化图,两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围,请分析回答:(1)图中y表示受到干扰时偏离正常范围的大小,偏离的越大,抵抗力稳定性越,反之,抵抗力稳定性越。(2)图中x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。(3)图中TS可作为总稳定性的定量指标,面积越大,生态系统的总稳定性越。答案答案(1)弱强(2)弱强(3)低解析解析(1)y表示

16、受到干扰时偏离正常范围的大小,偏离的越大,抵抗力稳定性越弱,反之,抵抗力稳定性强。(2)x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。(3)TS可作为总稳定性的定量指标,面积越大,生态系统的总稳定性越低。1.1.生态系统稳定性的形成原理生态系统稳定性的形成原理2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较项目抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身的结构与功能相对稳定恢复自身的结构与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

17、简单,恢复力稳定性越强二者联系相反关系: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:考向一反馈调节考向一反馈调节1.(2018江苏高邮一中调研)图A为某草原生态系统中的反馈调节示意图,图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动,下列分析正确的是(多选)()A.一个完整的生态系统,除了图A中所示的成分外,还应该包括分解者以及非生物成分B.甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙甲丙C.图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态D.图A是负反馈调节,图B是正反馈调节答案答案ABD解析解析图A所

18、示甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙甲丙,它们表示的是负反馈调节机制,即乙的增加会促使甲、丙的增加,甲、丙的增加会抑制乙的增加,而图B为正反馈调节,它会使生态系统偏离原有的稳态。2.某海域随着气温升高,藻类大量繁殖,食藻浮游动物大量繁殖,导致藻类减少,接着又引起浮游动物减少;由于石油泄漏导致该海域大量海鱼死亡,进而加重了污染,导致更多水生生物死亡。关于上述过程的叙述,正确的是(B)A.温度升高引起的变化不属于负反馈调节,石油泄漏引起的变化属于负反馈调节B.温度升高引起的变化属于负反馈调节,石油泄漏引起的变化不属于负反馈调节C.温度升高和石油泄漏引起的变化均属于负反馈调节D.温度升高和石油泄漏引起

19、的变化均不属于负反馈调节解析解析温度升高导致藻类大量繁殖,食藻浮游动物大量繁殖,导致藻类减少,接着又引起浮游动物减少,调节的结果是藻类和浮游动物都恢复到最初的数量,维持相对稳定状态,属于负反馈调节;石油泄漏引起大量海鱼死亡,进而加重了污染,导致更多水生生物死亡,水生生物的数量偏离了最初的状态,没有维持相对稳定,不属于负反馈调节。方式内容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常使生态系统远离平衡状态结果抑制或减弱最初发生的变化所产生的影响加速最初发生的变化所产生的影响实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化已经污染的湖泊中污染状况加剧图示归纳拓展归纳拓展生态系

20、统稳态的调节生态系统稳态的调节生态系统稳态的维持生态系统稳态的维持主要是通过负反馈调节方式进行的。3.生态系统的稳定性与营养结构的复杂程度有着一定的关系,在如图所示曲线中能准确表示两者关系的是(a代表抵抗力稳定性,b代表恢复力稳定性)(A)考向二生态系统的稳定性考向二生态系统的稳定性解析解析一般来说,在生态系统中,生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,恢复力稳定性就越弱。也就是说,一般情况下,抵抗力稳定性与营养结构复杂程度呈正相关,恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关,故A正确。4.下列关于生态系统稳定性的叙述,正确的是(A)A.负反馈调节是生态系统自我调节

21、能力的基础B.自我调节能力越强的生态系统其恢复力稳定性往往就越强C.不同的生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性基本相同D.提高生态生态系统稳定性,就是要禁止对生态系统的干扰和利用解析解析一般来说,生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关,负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,自我调节能力越强的生态系统其抵抗力稳定性越强,恢复力稳定性越弱;要提高生态系统的稳定性可适当增加物种的种类和数目。(2)恢复力稳定性强弱的判断一般与抵抗力稳定性成反比,但是也有例外,如极地苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都比较弱。技能提炼技能提炼判断生态系统稳定性的方法判断生态系统稳定性的方法(1)抵抗力稳定性

22、强弱的判断1.(2015江苏单科,9,2分)下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是(B)A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度B.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类C.就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数D.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息高考再现高考再现解析解析行道树灌木丛是长方形,调查其中蜘蛛种群密度采用等距取样法,A错误;杂食性鸟类由于食物范围广,受环境影响较小,其数量波动小于其他食性的鸟类,B正确;就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配,并非物种数目越多越稳定,C错误;变色龙的体色变化是为了与周围

23、环境颜色一致,并非向同类传递行为信息,D错误。2.(2013江苏单科,24,3分)将江苏某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于7月20日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果如图。下列分析合理的是(多选)()A.秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法B.土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解C.如果将处理开始时间提早30天,则3条曲线的位置将呈现上移趋势D.从堆放、水泡2条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物答案答案AB解析解析本题主要考查了微生物分解作用的相关知识。从环境条件分析,露天堆放会导致水分不足,水泡处理

24、会导致氧气不足,土埋处理时空气和水分条件较有利于多种微生物对秸秆的分解,故秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法;如果将处理开始时间提早30天,因气温较高,微生物分解活动增强,则3条曲线的位置将呈现下移趋势;从堆放、水泡2条曲线可推测好氧性微生物分解能力低于厌氧性微生物。3.(2013江苏单科,26,7分)在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼(杂食性),稻田水深810cm。对照小区不放鱼,其他条件相同。所有处理设置3次重复,实验持续2个月,期间检测浮游植物生物量(干重)。请回答下列问题:(1)每个处理设置3次重复,其主要目的是 。(2)实验的

25、第一个月期间,检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组,原因分析如下:放鱼对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用;有利之处是鱼粪便为浮游植物提供营养物质,以及鱼会大量捕食从而减弱其对浮游植物的捕食作用。在此期间,有利因素占据优势。(3)实验的第二个月期间,所有小区的浮游植物生物量均显著下降,主要原因是此时生长旺盛的水稻与浮游植物之间具有关系。(4)放养鱼增加了该生态系统中的复杂性,从而增加了该生态系统中的速率。(5)除了上述因素之外,对该实验研究影响最大的不定因素是(填序号)。鸟土壤质地光照水体肥力稻田杂草答案答案(1)减少实验误差(增加实验的精确性)(2)浮游动物(3)竞争(4)营养结构(食物

26、网或食物链)物质转化和能量流动(5)解析解析本题主要考查食物链、食物网、物质转化和能量流动的相关知识。(1)实验设置应遵循平行重复原则,故每个处理设置3次重复,主要目的是减少实验误差。(2)与对照组相比,实验组放养的杂食性鲫鱼会大量捕食以浮游植物为食的浮游动物,同时鱼的粪便为浮游植物提供营养物质,从而使实验组的浮游植物生物量显著高于对照组。(3)随着时间的延续,浮游植物和水稻竞争稻田中有限的矿质元素等生存条件,水稻生长旺盛即水稻在竞争中处于优势地位,浮游植物便会大幅度减少,浮游植物光合产量下降,最终导致以浮游植物为食的浮游动物减少。(4)稻田中鱼类的加入,增加了该生态系统营养结构的复杂性,从而增加了该生态系统中物质转化和能量流动的速率。(5)该实验的实验变量为鲫鱼的有无,与土壤质地、光照、水体肥力、稻田杂草相比,鸟可以捕食鱼,故对该实验研究影响最大的不定因素应为鸟。