高考生物一輪復習課件：必修3 第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 第4、5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性

歡迎進入生物課堂 第4 5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性 答案 物理信息 物理過程 化學信息 行為信息 議一議 信息傳遞不像物質流那樣是循環(huán)的 也不像能量流那樣是單向的 而往往是雙向的 有從輸入到輸出的信息傳遞 也有從輸出向輸入的信息反饋 答案 種間 穩(wěn)定 看一看 如何從結構和功能上理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 答案 從生態(tài)系統(tǒng)的結構上看 生產者 消費者和分解者的種類 數量比例相對穩(wěn)定 食物鏈 食物網相對穩(wěn)定 從生態(tài)系統(tǒng)的功能上看 物質和能量的輸入和輸出相對平衡 答案 結構和功能 自我調節(jié) 負反饋干擾物質 能量投入結構與功能的協(xié)調 想一想 在各種類型的生態(tài)系統(tǒng)中 抵抗力穩(wěn)定性最強的是哪種 恢復力穩(wěn)定性最強的是哪種 答案 熱帶雨林基礎較好 結構簡單的生態(tài)系統(tǒng)如草原生態(tài)系統(tǒng) 生態(tài)系統(tǒng)信息流模型 中國地圖版 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞又稱信息流 此過程中伴隨著一定的物質和能量消耗 但是信息流不像物質流那樣是循環(huán)的 也不像能量流那樣是單向的 而往往是雙向的 有從輸入到輸出的信息傳遞 也有從輸出向輸入的信息反饋 生態(tài)系統(tǒng)中的信息流不僅是四個基本組成成分間及內部的流動 也不僅包括個體 種群 群落等不同水平的信息流動 而且生態(tài)系統(tǒng)所有層次 生物的各分類單元及其各部分都有特殊的信息聯系 按照控制論的觀點 正是由于這種信息流 才使生態(tài)系統(tǒng)產生了自動調節(jié)機制 賦予生態(tài)系統(tǒng)以新的特點 化學信息的種類及破壞后對生物群落的影響 提示 在生態(tài)系統(tǒng)中生物代謝產生的物質 如酶 維生素 生長素 抗生素和性引誘劑甚至糞便等均屬于傳遞信息的化學物質 化學信息的破壞常導致群落成分的變化 同時它們還影響著群落的營養(yǎng)結構和空間結構以及生物間的彼此聯系 1 信息的種類 2 信息傳遞的一般過程信道 信息傳輸 信道 信息傳輸 信宿 信息接收 生態(tài)系統(tǒng)信息流動的基本模式 3 信息傳遞的作用及應用 4 信息傳遞與能量流動 物質循環(huán)的關系 1 下列各項屬于生態(tài)系統(tǒng)物理信息的是 A 信息素B 有機酸C 孔雀開屏D 溫度解析 生態(tài)系統(tǒng)中的光 聲 溫度 濕度 磁力等均為物理信息 信息素 有機酸為化學信息 孔雀開屏則為行為信息 答案 D 2 信息傳遞在農業(yè)生產中有許多方面的應用 下列敘述錯誤的是 A 提高農產品的產量B 提高農業(yè)害蟲的出生率C 控制有害動物的數量D 提高畜產品的產量解析 農業(yè)生產中除利用信息傳遞來提高農產品或畜產品的產量外 還可以對有害動物進行控制 答案 B 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 它的結構和功能能夠保持相對穩(wěn)定時 表現出來的保持或恢復自身結構和功能相對穩(wěn)定的能力 可以從以下幾個方面理解 1 結構的相對穩(wěn)定 生態(tài)系統(tǒng)中動植物的種類及數量一般不會有太大的變化 一般相關種群數量呈現周期性變化 可用如圖曲線表示 2 功能的相對穩(wěn)定 生物群落的能量輸入與輸出相對平衡 物質的輸入與輸出保持相對平衡 3 圖解 4 穩(wěn)定性的比較 5 生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性 恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關系 如下圖 圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍 y表示一個外來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 偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱 反之 抵抗力穩(wěn)定性強 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 x可以表示恢復到原狀所需的時間 x越大 表示恢復力穩(wěn)定性越弱 反之 恢復力穩(wěn)定性越強 TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積 可作為總穩(wěn)定性的定量指標 這一面積越大 即x與y越大 則說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低 6 提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 控制對生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度 對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度 不要超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力 對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng) 應實施相應的物質和能量的投入 保證生態(tài)系統(tǒng)內部結構和功能的協(xié)調 2 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調節(jié)當生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時候 它必然會引起其他成分出現一系列的相應變化 這種變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分的現象 包括正反饋調節(jié)和負反饋調節(jié) 比較如下 特別提醒 生物圈的穩(wěn)態(tài)是一種相對穩(wěn)定狀態(tài) 不是絕對不變的 生物圈中生物間復雜的營養(yǎng)關系是生物圈穩(wěn)態(tài)維持的根本原因 源源不斷的有機物中的化學能是生物圈維持正常運轉的動力 3 生態(tài)系統(tǒng)能夠保持相對穩(wěn)定的原因是 A 人類活動的結果B 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)作用C 生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力D 受四季更替作用的影響解析 生態(tài)系統(tǒng)之所以能夠保持相對穩(wěn)定是因為其有一定的自我調節(jié)能力 答案 C 4 一片草地發(fā)生火災后 第二年就長出茂密的草本植物 動物的種類和數量也很快得到恢復 這說明生態(tài)系統(tǒng)具有 A 抵抗力穩(wěn)定性B 恢復力穩(wěn)定性C 結構不可破壞性D 功能絕對穩(wěn)定性解析 草地發(fā)生火災 說明遭到破壞 第二年長出茂密的草本植物 動物的種類和數量也很快得到恢復 即恢復了原狀 符合恢復力穩(wěn)定性的概念 答案 B 例1 2009 海南卷 24 某種植物上棲息著一定數量的甲 乙兩種昆蟲和蜘蛛 甲 乙兩種昆蟲均以該植物為食 蜘蛛以乙昆蟲為食 甲昆蟲在白天活動 乙昆蟲在夜晚活動 甲昆蟲采食該種植物的葉片后 植物會釋放出揮發(fā)性的物質X X既可吸引甲昆蟲的天敵 也能驅趕乙昆蟲 請回答 1 上述現象中 X分別在 之間進行傳遞 2 影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源 分別是 和 影響乙昆蟲活動的信息種類是 蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲所利用的信息種類是 3 若在上述植物上施用人工合成的物質X 短期內該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數量的變化是 思路點撥 植物釋放的物質X可以在植物與甲昆蟲的天敵 植物與乙昆蟲之間傳遞 影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源 無機環(huán)境和生物 影響乙昆蟲活動的信息種類是化學信息和物理信息 蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲是通過感知蛛網的震動來實現的 屬于物理信息 物質X可吸引甲昆蟲的天敵 所以甲昆蟲天敵數量增加 能驅趕乙昆蟲 使乙昆蟲減少 所以乙昆蟲天敵數量減少 答案 1 植物與甲昆蟲的天敵 植物與乙昆蟲 2 無機環(huán)境生物化學信息和物理信息 其他合理答案也可 物理信息 其他合理答案也可 3 甲昆蟲天敵數量增加 乙昆蟲天敵數量減少題后反思 關于生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類判斷的關鍵是分析信息傳遞的過程 并且是作用于接受信息的對象上的過程 此類題目出錯的原因是只看到表面現象 不對具體的傳遞過程進行分析 就會錯答 例2 2009 天津卷 5 如圖表示氣候變化對甲 乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類型數量的影響 據圖分析 下列敘述正確的是 甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強 甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關系一定較乙復雜 乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定有新的物種產生 乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后一定經歷次生演替過程A B C D 思路點撥 分別比較甲生態(tài)系統(tǒng)和乙生態(tài)系統(tǒng)的曲線與氣候的關系 得出相應的結論是解答本題的突破口 由圖可知 甲生態(tài)系統(tǒng)種群類型數量較乙生態(tài)系統(tǒng)多 一般來說 生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多 食物網越復雜 抵抗力穩(wěn)定性就越強 因此甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強 群落是同一時間內在一定區(qū)域中各種生物種群的集合 所以甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營養(yǎng)關系不一定較乙復雜 新的物種的產生必須經過生殖隔離 乙生態(tài)系統(tǒng)在S點后不一定有新的物種產生 乙生態(tài)系統(tǒng)在S點時種群類型數量降到最低 而S點后種群類型數量又逐漸增加 可見S點后一定經歷過一個次生演替的過程 答案 B 試題探源 例2與2008年四川卷的第3題相似 下列關于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述 錯誤的是 A 在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后 其抵抗力穩(wěn)定性提高B 在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產量后 其抵抗力穩(wěn)定性提高C 在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后 其恢復力穩(wěn)定性下降D 一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后 其抵抗力穩(wěn)定性提高 這兩道題均考查生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的相關知識 一般來說 生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純 營養(yǎng)結構越簡單 自我 動 調節(jié)能力就越小 抵抗力穩(wěn)定性就越低 相反 生態(tài)系統(tǒng)中各個營養(yǎng)級的生物種類越多 營養(yǎng)結構越復雜 自我 動 調節(jié)能力就越強 抵抗力穩(wěn)定性就越高 抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性一般呈相反的關系 牧草地上通過管理提高某種牧草的產量后 可能會使雜草等其他植物的種類和數量減少 導致抵抗力穩(wěn)定性降低 故該題答案為B 實驗 設計并制作生態(tài)缸 觀察其穩(wěn)定性1 實驗原理 1 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成 營養(yǎng)結構和非生物因素都有著密切的關系 2 將少量植物 以這些植物為食的動物和其他非生物物質放入一個密封的生態(tài)缸中 便形成一個人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng) 3 觀察生態(tài)缸中生物的生存狀況和存活時間的長短 了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素 3 基本操作要求 1 生態(tài)缸的設計要求及分析 2 生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析 觀察穩(wěn)定性 可通過觀察動植物的生活情況 水質變化 基質變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡單 自我調節(jié)能力極差 所以抵抗力穩(wěn)定性極低 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞 因此 生態(tài)缸內的生物只能保持一定時間的活性 如果生態(tài)缸是一個開放的生態(tài)系統(tǒng) 則生態(tài)系統(tǒng)的成分復雜 自我調節(jié) 自我修復和自我延續(xù)的能力強 在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會長期保持相對穩(wěn)定 例 實驗設計 為觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 設計4個密閉 透明的生態(tài)瓶 各瓶內的組成和條件見下表 經過一段時間的培養(yǎng)和觀測后 發(fā)現甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng) 注 表示有 表示無 請回答下列問題 1 乙瓶中 藻類的種群密度變化趨勢為 原因是 2 丙瓶比甲瓶有較多的有機物 原因是 3 丁瓶與甲瓶相比 氧氣含量 原因是 4 根據觀測結果 得出結論 思路點撥 密閉生態(tài)瓶的穩(wěn)定性取決于該生態(tài)系統(tǒng)生物種類和數量的合理搭配 生產者進行光合作用 消耗水中的二氧化碳 釋放出氧氣 同時將無機物轉化成有機物 為消費者 浮游動物和小魚提供氧氣和食物 泥沙中含有微生物 分解者 可將水中的有機物分解成無機物 實現瓶內物質循環(huán) 乙瓶缺光 丙瓶缺分解者 兩者都不能長久地維持穩(wěn)定 甲瓶無小魚較丁瓶有小魚穩(wěn)定的原因可能是生態(tài)瓶較小 小魚的存在和長大會引起生物間的競爭加劇 打破原有的平衡 自主解答 答案 1 下降缺乏光照情況下藻類不能進行光合作用 不能生長 2 缺乏泥沙 分解者數量太少 3 減少消費者較多 消耗較多的氧氣 4 生態(tài)系統(tǒng)應該具有生產者 消費者和分解者以及非生物的物質和能量 有機物中的化學能 生產者 消費者以及分解者之間應保持適宜比例 以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全