高考生物第1輪總復(fù)習(xí) 第12講 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性課件 新人教版必修3（福建專(zhuān)版）

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1、 一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1.信息傳遞的具體體現(xiàn) 信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各種成分之間,把生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分聯(lián)系成一個(gè)整體,而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。 【例1】昆蟲(chóng)學(xué)家法布爾做過(guò)以下實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)風(fēng)雨交加的夜晚，在一所被叢林包圍的屋里，把一只雌性天蠶蛾扣在籠子里，周?chē)鰸M(mǎn)樟腦。盡管外面風(fēng)狂雨驟，還有幾十只雄蛾撲向紗籠，此現(xiàn)象說(shuō)明() A昆蟲(chóng)間通過(guò)信息相聯(lián)系，這種信息是無(wú)線(xiàn)電波 B昆蟲(chóng)間通過(guò)信息相聯(lián)系，因?yàn)槔ハx(chóng)都具有趨化性 C昆蟲(chóng)間通過(guò)信息相聯(lián)系，聯(lián)系的媒介是陰雨天氣 D昆蟲(chóng)的雌雄個(gè)體間通過(guò)信息相聯(lián)系，這種信息是化學(xué)信息性外激素D 【解析】昆蟲(chóng)在生命活動(dòng)中，產(chǎn)生了一些可以傳遞信息的化學(xué)

2、物質(zhì)，如性外激素，它由昆蟲(chóng)的體表腺體所分泌，并且具有揮發(fā)性，其作用是引誘異性個(gè)體前來(lái)交尾。這樣雌雄性個(gè)體就通過(guò)化學(xué)信息聯(lián)系在一起，完成生殖過(guò)程。 2信息傳遞的一般過(guò)程 信源(信息產(chǎn)生)信道(信息傳輸)信宿(信息接收)，生態(tài)系統(tǒng)信息流動(dòng)的基本模式(如下圖)： 【例2】下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的敘述，正確的是() A生態(tài)系統(tǒng)中物理信息的來(lái)源只能來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境 B動(dòng)物的特殊行為對(duì)于同種或異種生物能夠傳遞信息 C植物開(kāi)花屬于化學(xué)信息 D生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞和能量流動(dòng)一樣都是單向的B 【解析】生態(tài)系統(tǒng)中的物理信息可能來(lái)自于無(wú)機(jī)環(huán)境，也可能來(lái)自于同種或不同種的其他生物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)物的特殊行為一般是一種行

3、為信息，對(duì)于同種或異種生物也能夠傳遞信息，B項(xiàng)正確；植物開(kāi)花是通過(guò)花的顏色傳遞的一種物理信息，以吸引傳粉的昆蟲(chóng)等生物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；信息傳遞可以發(fā)生在個(gè)體與個(gè)體之間、種群與種群之間、生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，是一種雙向傳遞，但能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、信息傳遞與能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的比較能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減循環(huán)運(yùn)動(dòng)，反復(fù)利用往往是雙向的范圍生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈生物之間，生物與環(huán)境之間地位生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個(gè)統(tǒng)一整體 【例3】如圖為生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模式圖，下列相關(guān)敘述不

4、正確的是()A A信息傳遞是雙向的，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)也是雙向的 B生態(tài)系統(tǒng)的功能主要是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，還有信息傳遞 C物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，信息傳遞則決定著能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài) D生態(tài)系統(tǒng)各成分間都有各種形式的信息傳遞【解析】生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞是雙向的，能量流動(dòng)卻是單向的，而且是逐級(jí)遞減的，生物圈內(nèi)的物質(zhì)是循環(huán)利用的。 三、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解及其調(diào)節(jié) 1生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，表現(xiàn)出來(lái)的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面理解： (1)結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：生

5、態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物的種類(lèi)及數(shù)量一般不會(huì)有太大的變化，一般相關(guān)種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化，可用如圖曲線(xiàn)表示： (2)功能的相對(duì)穩(wěn)定：生物群落的能量輸入與輸出相對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。 (3)圖解： 【例4】天然牧場(chǎng)的一小片區(qū)域被作為牧草留種區(qū)，為了防止鳥(niǎo)啄食草子，人們用網(wǎng)把留種區(qū)罩了起來(lái)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)留種區(qū)的牧草幾乎被蟲(chóng)吃光了，而其他區(qū)域卻安然無(wú)恙。此現(xiàn)象給我們的啟示是() A食草昆蟲(chóng)具有超強(qiáng)的繁殖能力 B生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有賴(lài)于完整的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu) C草原鳥(niǎo)類(lèi)的主要食物來(lái)源是昆蟲(chóng) D牧草的種類(lèi)單一會(huì)導(dǎo)致害蟲(chóng)的大發(fā)生B 【解析】留種區(qū)用網(wǎng)罩住，阻止了鳥(niǎo)類(lèi)捕食害蟲(chóng)，導(dǎo)致牧草幾乎被害蟲(chóng)吃光，從而影響了生態(tài)

6、系統(tǒng)的穩(wěn)定性。從上述事實(shí)還可以明確，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有賴(lài)于完整的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，有賴(lài)于復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類(lèi)越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)。 2生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系 (1)圖中兩條虛線(xiàn)之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。 (2)y表示一個(gè)外來(lái)干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，偏離大說(shuō)明抵抗力穩(wěn)定性弱，反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)。如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)相比受到相同干擾，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的Y值。 (3)x可以表示恢復(fù)到原狀所需的時(shí)間；x越大，表示恢復(fù)力定性越弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。 (4)TS

7、表示曲線(xiàn)與正常范圍之間所圍成的面積?？勺鳛榭偡€(wěn)定性的定量指標(biāo)，這一面積越大，即x與y越大，則說(shuō)明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。 (5)提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度，不要超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 對(duì)人類(lèi)利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)和能量的投入。保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的協(xié)調(diào)。 3生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié) 當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這種變化又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)生變化的那種成分的現(xiàn)象，包括正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)。其中負(fù)反饋是比較常見(jiàn)的一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平穩(wěn)或穩(wěn)態(tài)，反饋的

8、結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。例如，如果草原上的食草動(dòng)物因?yàn)檫w入而增加，植物就會(huì)因?yàn)槭艿竭^(guò)度啃食而減少，植物數(shù)量減少以后，反過(guò)來(lái)就會(huì)抑制動(dòng)物的數(shù)量?！居亚樘嵝选可锶Ψ€(wěn)態(tài)是一種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，不是絕對(duì)不變的。 生物圈中生物間復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系是生物圈穩(wěn)態(tài)維持的根本原因。 生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性通常具有如下關(guān)系： a自我調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)。 b抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性較差。 c恢復(fù)力穩(wěn)定性較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較差。 【例5】可以說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)能力的簡(jiǎn)化實(shí)例是() A食草動(dòng)物數(shù)量增加，導(dǎo)致植物數(shù)量減少，從而引起食草動(dòng)物數(shù)量增長(zhǎng)受到抑制

9、B豆科植物供給根瘤菌有機(jī)養(yǎng)料，并從根瘤菌獲得含氮養(yǎng)料 C山區(qū)植被遭到破壞后造成水土流失 D廢棄耕地上雜草叢生A 【解析】由于捕食者增多，導(dǎo)致被捕食者減少，從而引起捕食者自身的數(shù)量也隨之減少，A答案中就體現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)的原理。 兩種反饋調(diào)節(jié)的比較兩種反饋調(diào)節(jié)的比較 在生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程，可能出現(xiàn)兩種反饋調(diào)節(jié)，其作用與結(jié)果是完全不同的。續(xù)表 1.(2009廣東)下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是( ) A心猿意馬 B飛蛾撲火 C花香引蝶 D老馬識(shí)途 【解析】生態(tài)系統(tǒng)的信息包括物理信息、化學(xué)信息和行為信息。飛蛾撲火是利用物理信息；花香引蝶和老馬識(shí)途利用化學(xué)信息。A 2.(2008江蘇)下列生產(chǎn)實(shí)踐措施不是

10、利用生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的是( ) A人工合成性外激素制劑，干擾害蟲(chóng)的正常交尾 B控制日照時(shí)間以控制開(kāi)花時(shí)間 C利用“黑光燈”集中捕殺棉鈴蟲(chóng) D中耕松土有利于產(chǎn)量的提高D 【解析】性外激素的重要作用是引誘異性個(gè)體交尾，生產(chǎn)中常用性外激素制劑干擾害蟲(chóng)正常交尾，降低害蟲(chóng)種群密度。植物的開(kāi)花需要一定時(shí)間的光照，可據(jù)此將植物劃分為長(zhǎng)日照植物、短日照植物等。黑光燈可以發(fā)出較大劑量的紫外線(xiàn)，殺死一些對(duì)紫外線(xiàn)敏感的害蟲(chóng)。 3.(2010四川)某石質(zhì)海灘的潮間帶由大小不一的水坑和水坑間的凸出基質(zhì)兩類(lèi)環(huán)境組成，主要生長(zhǎng)著滸苔、角叉苔等海藻和濱螺、岸蟹等動(dòng)物。岸蟹主要以濱螺等小動(dòng)物為食，其主要天敵是海鷗。 (1)有

11、人選擇大小、深度等相似的兩個(gè)自然水坑(A、B)，把B坑中的全部濱螺(233只)捉出，移入幾乎無(wú)濱螺的A坑，研究濱螺對(duì)海藻及岸蟹種群的影響，結(jié)果如圖所示。 圖 A 中 滸 苔 數(shù) 量 下 降 的 主 要 原 因 是_，從種間關(guān)系角度看，滸苔和角叉苔是_關(guān)系。被濱螺捕食競(jìng)爭(zhēng) 水坑中岸蟹種群密度與滸苔海藻的種群相對(duì)數(shù)量呈正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，此種海藻占優(yōu)勢(shì)的環(huán)境有利于岸蟹躲避天敵；而另一種海藻占優(yōu)勢(shì)的環(huán)境則相反。請(qǐng)據(jù)此解釋B坑中的濱螺在移出前數(shù)量較多的原因_。 本研究涉及的生物構(gòu)成的最長(zhǎng)食物鏈為_(kāi)。B坑滸苔較少，不利于岸蟹躲避天敵，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹數(shù)量較少，岸蟹數(shù)量少，對(duì)濱螺捕食少，因而濱螺較多

12、滸苔濱螺岸蟹海鷗 (2)通過(guò)對(duì)水坑和凸出基質(zhì)這兩類(lèi)微型生態(tài)系統(tǒng)中濱螺密度和海藻物種數(shù)的調(diào)查，繪制成圖C。 在濱螺極稀少的情況下，如果要最大限度地保護(hù)生物多樣性，需要優(yōu)先保護(hù)的是_生態(tài)系統(tǒng)，這種保護(hù)措施屬于_。 當(dāng)濱螺密度長(zhǎng)期保持在100200只/m2時(shí)，_生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性較高。凸出基質(zhì)就地保護(hù)水坑 【解析】(1)第小題：圖A中移入濱螺后，滸苔數(shù)量下降，因此應(yīng)是被濱螺捕食。滸苔和角叉苔同為藻類(lèi)，且圖中滸苔數(shù)量下降后，角叉苔數(shù)量上升，因此二者為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。 第小題：綜合圖A和圖B可見(jiàn)，水坑中岸蟹種群密度與滸苔的種群相對(duì)數(shù)量呈正相關(guān)。滸苔占優(yōu)勢(shì)的環(huán)境有利于岸蟹躲避天敵，因而B(niǎo)坑中的濱螺在移出前，

13、滸苔較少，不利于岸蟹躲避天敵，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹數(shù)量較少，岸蟹數(shù)量少，對(duì)濱螺捕食少，因而濱螺較多。 第小題：最長(zhǎng)的為：滸苔濱螺岸蟹海鷗。 (2)在濱螺極稀少的情況下，分析圖C，凸出基質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)中海藻物種數(shù)多，因此需要優(yōu)先保護(hù)的是凸出基質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)，這種保護(hù)措施屬于就地保護(hù)。 當(dāng)濱螺密度長(zhǎng)期保持在100200只/m2時(shí)，水坑生態(tài)系統(tǒng)的海藻物種數(shù)多，抵抗力穩(wěn)定性較高。4.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是( )A能產(chǎn)生物理信息的只有動(dòng)物和植物B孔雀開(kāi)屏和蜜蜂舞蹈屬于行為信息C信息在調(diào)節(jié)種間關(guān)系中有重要作用D植物可以通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞信息A【解析】物理信息可來(lái)源于生物或無(wú)機(jī)環(huán)境，如螢火蟲(chóng)的閃

14、光、植物五顏六色的花、昆蟲(chóng)引起蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率、蝙蝠的回聲定位等。5.有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的敘述中，錯(cuò)誤的是( )A信息傳遞把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系起來(lái)成為一整體，且有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用B生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)必須依賴(lài)于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞C生態(tài)系統(tǒng)中用于傳遞的信息都是由生物成分產(chǎn)生的D生物之間的捕食關(guān)系是通過(guò)信息傳遞實(shí)現(xiàn)的C【解析】本題考查生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。生態(tài)系統(tǒng)中的信息有些是來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境，如物理信息中的光。6.(改編題)下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用的是( )A利用人工合成的化學(xué)信息素吸引昆蟲(chóng)前來(lái)，提高傳粉率和結(jié)實(shí)率B草原返青時(shí)的“綠色”，為食草動(dòng)物提供可以采食的信息C延長(zhǎng)

15、光照時(shí)間，提高家禽產(chǎn)蛋量D利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲信號(hào)，誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物 B 【解析】信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：提高農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量如養(yǎng)雞場(chǎng)在秋季通過(guò)延長(zhǎng)光照時(shí)間提高產(chǎn)蛋率；對(duì)有害生物進(jìn)行控制如利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲信號(hào)，誘捕或驅(qū)趕某些動(dòng)物。 7.(2011泉州模擬)2007年，陜西鎮(zhèn)坪“華南虎”事件重新引起了人們對(duì)這種瀕危生物的關(guān)注。華南虎(又稱(chēng)中國(guó)虎)是我國(guó)特有亞種，全球只剩下不到100只，在野外的華南虎可能只有10到30只。影響它們數(shù)量的首要原因是人虎沖突。一只虎至少需要15到30平方公里活動(dòng)空間。近代的人口迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致華南虎的棲息地碎裂化、島嶼化，很難滿(mǎn)足華南虎的生存要求，

16、被孤立的華南虎個(gè)體之間很難交流和繁殖。第二個(gè)原因是華南虎的很多食物是人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物，當(dāng)人們的獵殺使這些動(dòng)物的種群密度降低到一定程度時(shí)華南虎已經(jīng)很難生存。(1)野外的成年華南虎通常將尿液淋灑在樹(shù)枝上作為確定它們領(lǐng)地的一種標(biāo)志，這是一種化學(xué)信息。(2)在生態(tài)系統(tǒng)中，華南虎處于“能量金字塔”的頂層。由于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有單向(流動(dòng))、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，因而與其他物種相比，在一定的地域內(nèi)華南虎所獲得的能量最少。因此華南虎需要較大領(lǐng)地才能獲得生存所需的能量，一般地，華南虎只能從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得10%20%的能量，其所獲得能量的最終來(lái)源是太陽(yáng)能。(3)如果鎮(zhèn)坪存在華南虎，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的華南虎進(jìn)行保護(hù)的最有效方法是就地保護(hù)(建立自然保護(hù)區(qū))。(4)華南虎與東北虎均為我國(guó)國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物，它們是兩個(gè)不同的亞種。從進(jìn)化角度看，兩者差異的實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率不同?！窘馕觥咳A南虎尿液中的化學(xué)物質(zhì)作為信息時(shí)屬于化學(xué)信息；生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，能量傳遞的效率一般為10%20%，因而處于較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的華南虎獲得的能量最少。對(duì)于瀕危物種的保護(hù)最有效的措施是建立自然保護(hù)區(qū)。華南虎與東北虎存在的差異主要是由于選擇所導(dǎo)致的種群基因頻率的不同。