高考生物总复习 325 生态系统的信息传递和稳定性课件.ppt

第5讲生态系统的信息传递和稳定性 2015备考 最新考纲1 生态系统中的信息传递 2 生态系统的稳定性 3 实验 探究水族箱 或鱼缸 中群落的演替 1 信息的种类 特点 来源及实例 连一连 考点1生态系统的信息传递 5年5考 2013四川卷 2012山东理综 2011安徽理综 2 信息传递的作用或应用 3 信息传递存在于生态系统的各种成分之间 不仅仅存在于之间 也存在于之间 生物成分 生物与无机环境 海南高考卷 某种植物上栖息着一定数量的甲 乙两种昆虫和蜘蛛 甲 乙两种昆虫均以该植物为食 蜘蛛以乙昆虫为食 甲昆虫在白天活动 乙昆虫在夜晚活动 甲昆虫采食该种植物的叶片后 植物会释放出挥发性的物质x x既可吸引甲昆虫的天敌 也能驱赶乙昆虫 请回答下面的问题 生态系统信息传递的类型及功能 1 上述现象中 x分别在 之间进行传递 2 影响甲昆虫活动的信息有两大来源 分别是 和 影响乙昆虫活动的信息种类是 蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是 3 若在上述植物上施用人工合成的物质x 短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是 解析植物释放的物质x可以在植物与甲昆虫的天敌 植物与乙昆虫之间传递 影响甲昆虫活动的信息有两大来源 无机环境和生物 影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息 蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蛛网的震动来实现的 属于物理信息 物质x可吸引甲昆虫的天敌 所以甲昆虫天敌数量增加 能驱赶乙昆虫 使乙昆虫减少 所以乙昆虫天敌数量减少 答案 1 植物与甲昆虫的天敌 植物与乙昆虫 2 无机环境生物化学信息和物理信息 其他合理答案也可 物理信息 其他合理答案也可 3 甲昆虫天敌数量增加 乙昆虫天敌数量减少 互动探究上述实例表明了生态系统信息传递哪方面的功能 提示该实例表明 生态系统中的信息传递可调节生物的种间关系 对维持生态系统稳定性具重要作用 下图为生态系统中信息传递的模式图 相关叙述不正确的是 对点强化 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和状态d 生态系统各成分之间都有各种形式的信息传递解析生态系统的能量流动是单向流动和逐级递减的 答案a 题后归纳1 信息传递的模型及解读 1 该模型为信息传递模式图 属物理模型 2 范围 3 形式 分为物理信息 化学信息 行为信息 4 来源 可来自于无机环境 也可来自于生物 5 方向 信息传递往往是双向的 特别提醒 信息的传递必须经过信源 发出信息 信道 传输信息 及信宿 接受信息 三个环节 阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递 2 生态系统信息传递与能量流动 物质循环的比较 考点2生态系统的稳定性 5年9考 2013新课标 2012浙江卷 2011四川卷 海南卷 1 生态系统稳定性概念生态系统所具有的的能力 2 生态系统具有稳定性的原因生态系统具有一定的能力 3 生态系统的自我调节能力 1 自我调节能力的基础 2 生态系统的自我调节能力是的 保持或恢复自身结构和功能相对稳定 自我调节 负反馈调节 有限 4 稳定性的两个方面 5 提高生态系统的稳定性的措施 1 控制对生态系统的程度 2 实施相应的投入 保证生态系统内部结构与功能的协调 干扰 物质 能量 思维激活判断正误 1 抵抗力稳定性弱的生态系统 恢复力稳定性一定很强 2 农田生态系统其抵抗力稳定性较弱 但其恢复力稳定性较强 3 荒漠生态系统 其抵抗力稳定性较弱 其恢复力稳定性则较强 4 一个完善的生态系统不需要从外界获得任何的物质补给 就能长期维持其正常功能 5 在自然生态系统中正反馈是最常见的一种反馈 负反馈则很少见 6 草原生态系统的稳定性一定高于农田生态系统 答案 1 2 3 4 5 6 1 福建理综卷 下列有关生态系统稳定性的叙述 不正确的是 a 生态系统具有自我调节能力 这是生态系统稳定性的基础b 生态系统内部结构与功能的协调 可以提高生态系统稳定性c 生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用 体现了其间接价值d 生态系统中的组成成分越多 食物网越复杂 其恢复力稳定性就越高 生态系统稳定性的表现 解析一般来说 生态系统中的组成成分越多 食物网越复杂 其自我调节能力越强 生态系统的抵抗力稳定性越高 而生态系统的恢复力稳定性越低 答案d 互动探究草原生态系统与农田生态系统 谁的稳定性更高 提示就抵抗力稳定性而言 草原生态系统的稳定性更高 就恢复力稳定性而言 农田生态系统的稳定性更高 题后归纳1 生态系统稳定性表现 1 结构的相对稳定 生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化 一般相关种群数量呈现周期性变化 可用如图曲线表示 2 功能的相对稳定 生物群落的能量输入与输出相对平衡 物质的输入与输出保持相对平衡 2 如图是生态系统稳定性大小变化曲线 两条虚线之间的部分表示生态系统功能的正常范围 当受到外界干扰时就偏离正常范围 偏离值为t 生态系统遭到破坏后恢复到正常范围所需的时间为s 请据图回答 1 生态系统的主要功能有物质循环 能量流动 信息传递 2 图中t值大小可作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标 t值越大 该定量指标越小 3 图中s值大小可以作为生态系统恢复力稳定性的定量指标 森林生态系统与草原生态系统相比 s值较大的是森林生态系统 4 对同一个生态系统来说 t值和s值之间呈正相关 填 正相关 负相关 或 无关 从图示可知 生态系统具有自我调节的能力 从而使生态系统功能维持在正常的范围内 这种调节方式属于负反馈调节 5 ts表示曲线与正常范围之间所围成的面积 可作为衡量总稳定性的指标 这一面积越大 即t与s越大 则说明这个生态系统的总稳定性越弱 2 2011 四川理综 图a为小岛生态系统食物网简图 有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥 主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食 跟踪调查该生态系统及其对照组的变化 发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大 见图b 而其他生物数量变化相对较小 请回答下列问题 生态系统稳定性的原理 1 沙氏变色蜥处于第 营养级 其与卷尾鬣蜥的种间关系是 2 引入卷尾鬣蜥后 沙氏变色蜥的主要活动范围从树基部向上转移 而网蜘蛛的织网位置略有下降 此现象表明生态因素的改变 可使生物群落的 发生改变 3 引入卷尾鬣蜥后 网蜘蛛的数量变化趋势是 结合其他生物的数量变化信息可以看出 小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定 表明生态系统内部具有 能力 解析 1 根据图a中不同的食物链分析 沙氏变色蜥处于第三或第四营养级 根据图b分析 当有卷尾鬣蜥存在时 较无卷尾鬣蜥存在时沙氏变色蜥的数目减少 网蜘蛛的数目增多 结合题干信息可知 卷尾鬣蜥以沙氏变色蜥为食 而卷尾鬣蜥和沙氏变色蜥都以较大的地面节肢动物为食 因此沙氏变色蜥和卷尾鬣蜥的种间关系为捕食和竞争 2 根据题干信息分析可知 生态因素的改变可导致生物群落的垂直结构发生改变 3 引入卷尾鬣蜥后 网蜘蛛的数量变化趋势是先增加后减少 最终达到平衡 说明生态系统内部具有一定的自动调节能力 答案 1 三或第四竞争和捕食 2 垂直结构 3 先增加后减少 最终达到平衡一定的自动调节 题后归纳1 生态系统具有稳定性的原因生态系统具有自我调节能力 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 1 生态系统的结构与自我调节能力的关系 2 生态系统的自我调节能力不是无限的 当外界干扰因素的强度超过一定限度时 生态系统的自我调节能力迅速丧失 生态系统将难以恢复平衡 2 反馈调节的种类 如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后 生态系统稳定性的变化 下列说法错误的是 对点强化 a 在受到干扰之前 曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力b 在受到干扰后 曲线偏离正常范围越晚和幅度越小 说明生态系统的抵抗力稳定性越高c s2所代表的面积越大 生态系统的恢复力稳定性越高d s3所代表的面积越小 生态系统的稳定性越高 解析由于生态系统具有一定的自我调节能力 因此 生态系统具有一定的稳定性 a正确 生态系统的抵抗力稳定性越高 受到干扰后 曲线偏离正常范围的时间越晚 幅度越小 b正确 生态系统的恢复力稳定性越高 受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短 曲线围成的面积s2越小 c错误 读图可知 s3所代表的面积越小 生态系统的稳定性越高 d正确 答案c 阅读下面该实验的流程 分析相关问题 实验19探究水族箱 鱼缸 中群落的演替 观察生态系统稳定性 要点突破 1 由实验设计要求分析原因 2 生态缸稳定性观察与分析 1 观察稳定性 可通过观察 基质变化等判断生态系统的稳定性 2 由于生态缸中的生态系统极为简单 能力极差 所以稳定性极低 生态系统的稳定性极易被破坏 因此 生态缸内的生物只能保持一定时间的活性 动植物的生活情况 水质变化 自我调节 抵抗力 思维激活该生态缸是否含分解者 能否构成一个完整的生态系统 倘若将该瓶置于黑暗处会怎样 提示该生态缸所加入的沙土中应含有分解者 具备了生态系统的四类成分 非生物的物质和能量 生产者 消费者及分解者 故可构成一个完整的生态系统 倘若将生态缸置于暗处 则会因丧失能量持续供应而使生态系统崩溃 其内生物将很快死亡 典例 2013 天津模拟改编 生态系统的成分包括非生物的物质和能量 生产者 消费者和分解者四部分 其中非生物的物质和能量 生产者和分解者对一个生态系统稳定性的维持具有非常重要的意义 为了验证其重要性和不可缺少性 设计如下实验进行验证 实验过程如图所示 典例透析 在同样形状同样体积的锥形瓶中加等量的水 1 2号加清水 3 4号加少许河泥 同样的金鱼 等量的金鱼藻 2 4号 用橡胶塞塞紧 1 3号放在阳光下 4号放入黑暗的纸箱中 均放于室温20 条件下 1 1号瓶中的金鱼与4号瓶中的金鱼相比 生活时间长 因为 2 上述1 4号瓶中 瓶中金鱼生存时间最长 因为 3 1 2 3号锥形瓶比较 相同的非生物因素有 3 4号锥形瓶相比较 生态系统的成分中不同的是 4 4号锥形瓶中的鱼存活时间最短 说明 是生态系统根本的能量来源 3号锥形瓶的鱼最后也死亡 其主要原因是 5 2号与3号对照 能否说明分解者是生态系统的必备成分 若不能 如何设置实验才能证明 6 本实验所得结论是 解析非生物的物质和能量是生态系统存在的基础 生产者是生态系统中唯一把非生物的物质和能量转变成生物群落的成分 是生态系统的主要成分 分解者是生态系统必不可少的成分 没有它 动植物的尸体就会堆积如山 生态系统就会崩溃 答案 1 1号瓶4号瓶中有金鱼藻 但置于黑暗处 金鱼藻不能进行光合作用 且金鱼藻的细胞呼吸消耗水中溶解的o2 故生存时间更短 2 3号3号瓶置于日光下 有稳定的能量来源 金鱼藻和金鱼的细胞呼吸共同消耗水中的溶解氧 产生co2 金鱼藻的光合作用向水中提供溶解氧 清水 河泥又为植物提供水和无机盐 河泥中的分解者将金鱼粪便分解为无机物供金鱼藻利用 这种状况能维持较长一段时间 故金鱼生存的时间较长 3 水温和光照有无光照 4 光能瓶内生物种类少 结构简单 无法长期保持稳定 5 不能 应再设置一组5号瓶与3号瓶对照 除加入已经烘烤过的杀死其中微生物的河泥外 其他成分和条件与3号相同 观察并记录结果 6 非生物的物质和能量 水 空气 矿物质和阳光等 生产者 金鱼藻 消费者 金鱼 和分解者 腐生微生物 四者共同构成一个生态系统 缺一不可 技能提升 1 实验设计注意事项 由于生态缸中的生态系统极为简单 自动调节能力极小 所以抵抗力稳定性极小 生态系统的稳定性极易被破坏 因此 生态缸只能保持一定时间的活性 一些非生物因素极易影响生态缸中的生物 因此要注意生态缸中水温不能过高 以免藻类死亡 影响能量流动和物质循环 导致实验失败 观察指标 观察稳定性可以通过观察植物 动物的生活情况 水质变化 基质变化等判断 2 实验设计的基本步骤 四步曲 易错点1信息传递相关易错点辨析点拨 1 生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同 如孔雀开屏 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 2 鸟类或其他动物报警 若通过声音 尖叫 则属于物理信息 若通过特殊的动作 突然飞起 则属于行为信息 3 涉及到声音 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 心或植物光敏色素 叶 芽对光 重力等感觉 上述信息则判断为物理信息 4 若涉及到化学物质 挥发性这一特点则判断为化学信息 5 范围 同种生物个体之间 性外激素 蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等 异种生物之间 物理 化学 行为中警示作用 和生物与无机环境之间 主要有物理信息中光 磁等 6 方向 一般为双向 与物质循环和能量流动不同 易错点2抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关点拨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 易错点3抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断点拨某一生态