高三生物一輪復習 第2單元 第4講 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性課件.ppt

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走向高考 · 生物,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 · 高考總復習,生物與環(huán)境,第二單元,必修三 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境,第四講 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性,第二單元,考情考點探究,方法警示探究,課前基礎(chǔ)回扣,核心考點突破,課 時 作 業(yè),方法技巧警示,1.(2014·天津，3)圖a、b分別為農(nóng)村和城市生態(tài)系統(tǒng)的生物量(生命物質(zhì)總量)金字塔示意圖。下列敘述正確的是( ),,A．兩個生態(tài)系統(tǒng)均可通過信息傳遞調(diào)節(jié)種間關(guān)系 B．兩個生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)均由3個營養(yǎng)級組成,C．城市生態(tài)系統(tǒng)不具有自我調(diào)節(jié)能力，抵抗力穩(wěn)定性低 D．流經(jīng)兩個生態(tài)系統(tǒng)的總能量均是其植物所固定的太陽能,答案 A 解析 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)中的信息能調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定；圖a和b中只能確定植物為第一營養(yǎng)級，而人和動物的營養(yǎng)關(guān)系不確定，無法判斷兩圖中有幾個營養(yǎng)級；任何生態(tài)系統(tǒng)(包括城市生態(tài)系統(tǒng))都具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，也具有一定的穩(wěn)定性；圖b中人和動物的生命物質(zhì)總量明顯多于植物的生命物質(zhì)總量，僅生產(chǎn)者固定的太陽能難以維系一個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，必需有外來能量引入。 注意理解城市生態(tài)系統(tǒng)是一個需要物質(zhì)和能量極大輸入的特殊的生態(tài)系統(tǒng)。,2．(2013·四川，6)稻田生態(tài)系統(tǒng)是四川盆地重要的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，卷葉螟和褐飛虱是稻田中兩種主要害蟲，擬水狼蛛是這兩種害蟲的天敵。下列敘述錯誤的是( ) A．害蟲與擬水狼蛛間的信息傳遞，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 B．防治稻田害蟲，可提高生產(chǎn)者和消費者之間的能量傳遞效率 C．精耕稻田與棄耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差異 D．用性外激素專一誘捕卷葉螟，短期內(nèi)褐飛虱種群密度會下降,答案 B 解析 本題以農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為背景材料，考查了種群特征、群落演替、生態(tài)系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定等有關(guān)知識。擬水狼蛛是卷葉螟和褐飛虱的天敵，說明他們是捕食與被捕食的關(guān)系，其信息傳遞是雙向的，調(diào)節(jié)方式為負反饋調(diào)節(jié)，有利于生態(tài)系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定；稻田是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，自我調(diào)節(jié)能力差，人的作用特別大，人為因素會影響群落演替的方向和速度；性外激素專一誘殺卷葉螟，由于擬水狼蛛的食物來源減少，會導致同一生態(tài)位的褐飛虱被捕食增加，種群密度減少；因此ACD正確。防治稻田害蟲，可以調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ俗钣幸娴牟糠?，但不能改變能量傳遞效率。,3．(2013·江蘇，10)在一段新建公路的邊坡(甲)上移栽灌木和草本植物以保護邊坡，另一段邊坡(乙)不進行移栽，其他實驗條件相同，1年后兩段邊坡的檢測結(jié)果如下表。下列分析合理的是( ) A.可以推測移栽植物會降低該群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 B．小型土壤動物的增多是移栽植物的預期結(jié)果,C．邊坡甲上因沒有移栽喬木而不可能自然長出喬木 D．邊坡甲上的群落演替會隨時間延長而逐漸加劇 答案 B 解析 本題考查群落的結(jié)構(gòu)、特點、群落演替及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。種植植物與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，生物數(shù)量及種類都明顯提高，因此移栽植物會提高該群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，A錯誤；種植植物后，小型土壤動物生活資源相對豐富，數(shù)量明顯增多，B正確；邊坡甲實驗中沒有移栽喬木，但也有可能發(fā)生群落的演替自然長出喬木，C錯誤；群落演替過程達到相對穩(wěn)定階段后不會再繼續(xù)加劇，D錯誤。,一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1．生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(連線) 信息種類 實例 ①物理信息 a．植物的生物堿、有機酸等 ②化學信息 b．求偶炫耀 ③行為信息 c．光、聲、溫度、濕度、磁力等,,,,2．信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 (1)個體：___________________，離不開信息的作用。 (2)種群：________________，離不開信息的傳遞。 (3)群落和生態(tài)系統(tǒng)：能調(diào)節(jié)生物的________，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 3．信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用 (1)提高_______________的產(chǎn)量。 (2)對________進行控制。,生命活動的正常進行,生物種群的繁衍,種間關(guān)系,農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品,有害動物,二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1．概念 生態(tài)系統(tǒng)所具有的___________自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力。 2．原因 生態(tài)系統(tǒng)具有一定的________能力。 3．調(diào)節(jié)基礎(chǔ) ___________。 4．特點 調(diào)節(jié)能力有一定的________。,保持或恢復,自我調(diào)節(jié),負反饋凋節(jié),限度,5．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (1)種類： ①抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗________并使自身的結(jié)構(gòu)與功能________的能力。 ②恢復力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)在受到________因素的破壞后___________的能力。 (2)提高措施： ①控制對生態(tài)系統(tǒng)________的程度，對生態(tài)系統(tǒng)的利用應該適度，不應超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。 ②對人類利用強度較大的生態(tài)系統(tǒng)，實施相應的________投入，保證生態(tài)系統(tǒng)________________的協(xié)調(diào)。,外界干擾,保持原狀,外界干擾,恢復到原狀,干擾,物質(zhì)、能量,內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能,1.動物的行為信息都與繁衍有關(guān)嗎？ [提示] 不一定。有些行為與繁衍有關(guān)，如孔雀開屏。但某些信息與捕食有關(guān)，如某大型肉食動物捕食時，除了發(fā)了吼叫聲外，還伴隨著一些動作，這些動作就是行為信息。 2．生態(tài)系統(tǒng)在受到破壞以后，恢復到原狀的速度與哪些因素有關(guān)？ [提示] 與生態(tài)系統(tǒng)本身的組分、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和自我調(diào)節(jié)能力有關(guān)。除此之外，還與生態(tài)系統(tǒng)的一些非生物的物質(zhì)和能量有關(guān)，如光照、水分和空氣等。,答案 D 解析 生態(tài)系統(tǒng)組成成分越多，食物網(wǎng)越復雜，則其抵抗力穩(wěn)定性越強，恢復力穩(wěn)定性越弱。,2．杜鵑的體態(tài)和猛禽類的雀鷹極為相似，背面灰色，腹面有許多細的橫紋。當它飛到森林里時，許多小鳥都嚇得飛逃。生物間的這種信息傳遞形式為( ) A．物理信息 B．化學信息 C．行為信息 D．營養(yǎng)信息 答案 A,3．有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的敘述中，錯誤的是( ) A．信息傳遞把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系起來為一整體，且有調(diào)節(jié)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)系是通過信息傳遞實現(xiàn)的 答案 C,1.生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模型 (1)信息傳遞過程中伴隨著一定的物質(zhì)和能量的消耗。,生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞,,(2)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)的各個組成部分聯(lián)系成一個整體，具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。 (3)信息傳遞的一般過程包括如下三個環(huán)節(jié)：信源(信息產(chǎn)生)→信道(信息傳輸)→信宿(信息接收)。阻礙其中的任何一個環(huán)節(jié)均不能實現(xiàn)信息的傳遞。,2．信息傳遞與生態(tài)系統(tǒng)其他功能的比較,1.信息傳遞的來源及作用范圍 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)的各個組成部分聯(lián)系成一個整體，而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用(如圖所示)。,,2．信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用 (1)提高農(nóng)產(chǎn)品和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量 例如：①養(yǎng)雞業(yè)在增加營養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長光照時間可以提高產(chǎn)蛋率。 ②用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物及樹木等的種子，可以提高發(fā)芽率，獲得增產(chǎn)。 ③模擬動物信息吸引大量傳粉動物，就可提高果樹的傳粉率和結(jié)實率。,(2)對有害動物進行控制 對有害動物的防治方法有多種，如化學防治、生物防治、機械防治等。這些方法各有優(yōu)點，但是目前人們越來越傾向于利用對人類生存環(huán)境無污染的生物防治，有些利用了信息傳遞。 ①粘蟲成蟲具有趨光性，對蠟味特別敏感，生產(chǎn)上就利用這一點，在殺蟲劑中調(diào)以蠟類物質(zhì)以誘殺之。 ②人們還可以利用性引誘劑“迷向法”防治害蟲 方法：在田間釋放過量的人工合成性引誘劑，使雄蟲無法辨認雌蟲的方位，或者使它的氣味感受器變得不適應或疲勞不再對雌蟲有反應，從而干擾害蟲的正常交尾。,解析 昆蟲在生命活動中，產(chǎn)生了一些可以傳遞信息的化學物質(zhì)，如性外激素，它由昆蟲的體表腺體所分泌，并且具有揮發(fā)性，其作用是引誘異性個體前來交尾。這樣雌雄性個體就可以通過化學信息聯(lián)系在一起，完成生殖過程。 答案 D,狼依據(jù)兔留下氣味進行捕食，兔依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。這個事實說明( ) A．生命活動必須依靠信息的傳遞 B．信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 C．所有生物都有信息傳遞 D．信息傳遞具有普遍性和多樣性 答案 B,解析 生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系，相鄰物種的某些個體行為與種群特征為對方提供了大量的有用信息。例如，在草原上，當草原返青時，“綠色”為食草動物提供了可以采食的信息；森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味進行獵捕，兔同樣也能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避追獵?？梢?，信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,1.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解 (1)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動植物種類及數(shù)量一般不會有太大的變化，一般相關(guān)種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化，可用如圖曲線表示：,,(2)功能的相對穩(wěn)定：生物群落能量的輸入量與輸出量保持相對平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對平衡。 (3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是系統(tǒng)內(nèi)部自我調(diào)節(jié)的結(jié)果，這種調(diào)節(jié)主要是依靠群落內(nèi)部種間關(guān)系及種內(nèi)斗爭來實現(xiàn)的。,2．抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性的比較,3.生態(tài)缸的設(shè)計制作及結(jié)果的觀察與分析 (1)制作生態(tài)缸的目的是探究生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的條件。 (2)生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析 ①觀察穩(wěn)定性，可觀察動植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ②由于生態(tài)缸極為簡單，自我調(diào)節(jié)能力極差，抵抗力穩(wěn)定性極低，其穩(wěn)定性易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時間的活性。 ③若生態(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(diào)節(jié)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。,(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要與生物種類有關(guān)，還要考慮生物的個體數(shù)量。 (2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不是恒定不變的，因為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力具有一定的限度。 (3)負反饋調(diào)節(jié)并非破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而是使最初發(fā)生的那變化向相反方向發(fā)展，使生態(tài)系統(tǒng)達到并保持相對穩(wěn)定。,解析 一般來說，生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，處于同一營養(yǎng)級的生物種類越多，食物鏈和食物網(wǎng)就越復雜；假如其中某營養(yǎng)級的部分生物減少，可由該營養(yǎng)級的其他生物代替，整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能仍然能夠維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 答案 B,下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復雜程度的關(guān)系圖中正確的是( ),,,答案 A 解析 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，抵抗力穩(wěn)定性越強，恢復力穩(wěn)定性越弱。,正反饋和負反饋調(diào)節(jié)的概念及實例辨析 [例1] 如圖所示，圖A為草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)示意圖，請據(jù)圖回答下列問題。,,(1)作為一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，除了圖A中所示的成分外，還應該包括________和______________。 (2)甲、乙、丙3者之間的食物聯(lián)系是________；該生態(tài)系統(tǒng)的____________是沿著這種渠道進行的。 (3)圖B為某湖泊的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動，這種調(diào)節(jié)導致的最終結(jié)果是______________________________。此結(jié)果產(chǎn)生的原因是____________。 (4)圖A和圖B這兩種反饋調(diào)節(jié)是否相同？為什么？ _________________________________________________ _______________________________________________。,答案 (1)分解者 非生物的物質(zhì)和能量 (2)乙→甲→丙 物質(zhì)循環(huán)和能量流動 (3)加速破壞該生態(tài)系統(tǒng)原有的穩(wěn)態(tài) 生物種類減少，自我調(diào)節(jié)能力降低 (4)不同 圖A是負反饋調(diào)節(jié)，圖B是正反饋調(diào)節(jié) 解析 物質(zhì)循環(huán)和能量流動是沿著食物網(wǎng)和食物鏈進行的，湖泊受到污染，物種減少，導致該生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性降低，加速了生態(tài)系統(tǒng)的破壞。從圖A中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又導致乙減少，屬于負反饋調(diào)節(jié)。,技法提煉 生態(tài)系統(tǒng)中正、負反饋調(diào)節(jié)比較,經(jīng)典圖示 生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性關(guān)系曲線圖 [獲取信息] (1)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。,,(2)y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小，作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標，y越大，說明抵抗力穩(wěn)定性越弱。反之，抵抗力穩(wěn)定性越強。 (3)x可以表示恢復到原狀態(tài)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。 (4)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。,強化過關(guān) 下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙兩種群在一段時間內(nèi)數(shù)量變化情況。下列有關(guān)敘述不正確的是 ( ) A．兩個種群間能量流動方向是乙→甲 B．M時甲種群的出生率小于死亡率,,C．兩個種群數(shù)量變化說明了信息傳遞是雙向的 D．兩個種群數(shù)量波動幅度減小說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力 答案 A 解析 由圖中曲線可知，乙隨甲的變化而變化，且甲的起始數(shù)量多，故兩種群間能量流動方向為甲→乙。,對信息傳遞和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析不到位 [例2] (2014·福州質(zhì)檢)有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞作用的說法中，不正確的是( ) A．生命活動的正常進行，離不開信息傳遞 B．在種群與種群、個體與個體、多細胞生物體內(nèi)的細胞與細胞之間傳遞 C．能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 D．利用人工合成的性引誘劑誘捕害蟲屬于信息傳遞,錯因分析 不能正確分辨信息傳遞的來源、類型、傳遞方向及作用，對生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的大小和基礎(chǔ)理解不清，易導致錯選。 解析 多細胞生物體內(nèi)細胞間的信息傳遞是個體內(nèi)的信息傳遞，不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞。信息傳遞對于生物體正常生命活動的進行、種群繁衍、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的作用。性引誘劑的使用屬于化學信息的應用。 答案 B 糾錯筆記 對生態(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(guān)系(見圖示解讀，略),