【步步高】（四川专用）高考生物一轮复习 第九单元 生物与环境 第35讲生态系统的信息传递和稳定性学案.doc

第35讲生态系统的信息传递和稳定性考纲要求1.生态系统中的信息传递：（1）生态系统中信息的种类() ;(2)信息传递在生态系统中的应用()；（3）信息传递在农业生产上的应用()。2.生态系统的稳定性()。一、生态系统的信息传递1信息的种类、特点、来源及实例(连一连)2信息传递在生态系统中的作用(1)个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。(2)种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。3信息传递在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行控制。解惑信息传递存在于生态系统的各种成分之间，不仅仅存在于生物成分之间，也存在于生物与无机环境之间。思考(1)上述两图中动物行为涉及到哪类信息？提示左图为物理信息，右图为化学信息。(2)鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫的报警所涉及到的信息有何不同？提示前者为行为信息，后者为物理信息(声音)。二、生态系统的稳定性1生态系统的自我调节能力(1)自我调节能力的基础：负反馈调节。(2)生态系统的自我调节能力是有限的。2生态系统的稳定性(1)种类抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状(不受损害)的能力。恢复力稳定性：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。(2)提高生态系统的稳定性的措施控制对生态系统干扰的程度。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。思考如果一个生态系统的抵抗力稳定性很低，其恢复力稳定性是否一定很高？提示不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。解惑(1)任何生态系统(包括生物圈)的自我调节能力都是有一定限度的，只是大小不同而已。(2)强调“生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。考点一聚焦生态系统的信息传递1根据下表中的实例确定信息类别及传递形式实例类别传递形式蝙蝠的“回声定位”，植物各种颜色的花物理信息物理过程动物的性外激素化学信息信息素蜜蜂跳舞、孔雀开屏、乌贼喷墨、豪猪竖刺、雄鸟震动翅膀向雌鸟发出信号等行为行为信息植物或动物的异常表现及行为2观察信息传递的模型，回答相关问题(1)信息传递的范围：信息传递存在于生态系统各成分之间，包括生物与生物之间的信息传递和生物与无机环境之间的信息传递。(2)信息传递的方向：信息传递通常为双向传递。3信息传递与能量流动、物质循环的比较项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动、逐级递减循环流动、反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与无机环境之间途径食物链和食物网多种地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体易错警示对信息传递的几点知识点辨析不清(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，如果通过行为传递信息给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方，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、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(4)若涉及化学物质挥发性这一特点，则判断为化学信息。(5)信息传递的范围包括同种生物个体之间(性外激素、舞蹈等)、异种生物个体之间(物理信息、化学信息、行为信息中的警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中的光、磁等)。1雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01 mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。下列相关叙述错误的是()a使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息b体现了信息的传递有益于种群的繁衍c说明生态系统中的信息都是由生物产生的d说明性引诱剂具有高效性答案c解析生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的。微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱性具有高效性。2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：(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_。答案(1)植物与甲昆虫的天敌、植物和乙昆虫之间进行传递(2)生物无机环境化学信息和物理信息物理信息(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少解析植物释放出的物质x既能吸引甲昆虫的天敌，又能驱赶乙昆虫，故x分别在植物与甲昆虫的天敌、植物和乙昆虫之间进行传递。影响甲昆虫取食的信息来自生物(植物)，影响甲昆虫在白天活动的信息来自无机环境。影响乙昆虫活动的物质x是化学信息，影响乙昆虫在夜晚活动的信息是物理信息。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是利用蜘蛛网的振动频率，属于物理信息。x既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，故植物上施用人工合成的物质x后，短期内该植物上甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少。判断生态系统信息传递种类的方法1从信息传播的途径判断。如涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。2从文字表述的着重点判断。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。考点二理解生态系统的稳定性1分析生态系统稳定性的具体表现(1)由下面的图示可得出生态系统在结构上相对稳定。(2)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，可得出生态系统在功能上相对稳定。2比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状影响因素一般地说，生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高一般地说，生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越高联系一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然；二者是同时存在于同一生态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：易错警示对生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系混淆不清(1)图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。(3)x可以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。(4)ts表示曲线与正常范围之间所围成的面积，可作为总稳定性的定量指标，这一面积越大，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。3下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是()a负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础b生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性c“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统具有恢复力稳定性d热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性弱答案b解析生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性。4如图所示，图a为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：(1)作为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_和_。(2)甲、乙、丙3者之间的食物联系是_；该生态系统的_是沿着这种渠道进行的。(3)图b为某湖泊的生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是_。此结果产生的原因是_。(4)图a和图b这两种反馈调节是否相同？为什么？_。答案(1)分解者非生物的物质和能量(2)乙甲丙物质循环和能量流动(3)加速破坏该生态系统原有的稳态生物种类减少，自我调节能力降低(4)不同。图a是负反馈调节，图b是正反馈调节解析物质循环和能量流动是沿着食物网和食物链进行的，湖泊受到污染，物种减少，导致该生态系统抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图a可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，属于负反馈调节。巧辨两种反馈类型 方式项目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使生态系统远离平衡状态结果抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化；体内激素调节已经污染的湖泊中污染状况加剧；血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等过程图示序号错因分析正确答案序号错因分析正确答案不理解年龄组成可预测种群的数量变化衰退型不能从数量变化确定捕食关系乙丙甲不能从稳定性的实质上说明问题自我调节能力不理解振幅的含义越小题组一生态系统中的信息传递1(2009广东卷，16)下列不属于生态系统信息传递的是()a心猿意马 b飞蛾扑火c花香引蝶 d老马识途答案a解析生态系统的信息包括,2(2008广东卷，18)下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()a生态系统的物理信息都来源于环境b植物都通过化学物质传递信息c信息沿食物链从低营养级向高营养级传递d信息可以调节生物的种间关系答案d解析c项,错误题组二生态系统的稳定性3(2012重庆卷，4)如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是()a为有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度bab段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关c利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现d控制种群数量在de水平，有利于维持该地生态系统的 抵抗力稳定性答案b解析由图中看出，该东亚飞蝗种群初始阶段增长曲线为“s”型。在a点时种群增长率最大，为了有效防治蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度，故a项正确；ab段，种群增长率越来越小，但种群密度不断增加，二者不呈正相关，故b项错误；性引诱剂可以诱杀雄虫，改变种群的性别比例，可用于防治害虫，c项正确；将蝗虫种群数量控制在一定范围内，既不使其灭绝，也不使其成灾，有利于维持食物链的稳定，维持生态系统的抵抗力稳定性，d项正确。4(2012浙江卷，5)下图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图(图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误的是()a图中所含的食物链为捕食食物链b这些生物的种群数量在各自的k值上下波动c旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的d旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节答案d解析从图中可以看出，植物数量增加，旅鼠和旅鼠的天敌的数量也随之增加，可推知图中所含的食物链为捕食食物链，a项正确；分析已知条件，此生态系统相对稳定，可知这些生物的数量将不会有太大的变化，均围绕各自的k值上下波动，b项正确；旅鼠的种群数量主要受食物及天敌数量的影响，c项正确；旅鼠的天敌增多，使旅鼠数量减少，又影响其天敌数量并导致天敌数量减少，这种负反馈调节能维持生态系统的相对稳定，d项错误。5(2011海南卷，22)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多。灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋鸟。该计划的实施将使该地区()a灰椋鸟种内斗争必然减弱b鸟的种类必然增加c农林害虫数量必然大幅度上升d生态系统的结构必然发生变化答案d解析由题意知，该项措施会使树种减少，灰椋鸟种群数量增加，种内斗争加剧，且大量捕食害虫将导致农林害虫大量减少，从而使该地区的物种数量减少，食物链和食物网简单化，生态系统的自我调节能力下降。6(2012山东卷，26)下图中，曲线、分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后，其未来种群数量变化三种可能的情况。(1)图中曲线_说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。当曲线趋近零时，对该动物种群已不宜采取_保护的措施。图中阴影部分可能引起该种群的_发生改变，进而导致物种进化。(2)若图中物种处于最高营养级，当其数量下降，且其他条件不变时，流向该营养级其他物种的能量会_。处于该营养级物种的种间关系是_。(3)若图中物种为食草动物，当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_功能。(4)人类对野生动物栖息地的过度利用也会导致出现图中的三种情况。16世纪以来，世界人口表现为“j”型增长，因此需控制“j”型增长数学方程式中的_参数，以实现人口和野生动物资源的协调发展。答案(1)就地(或建立自然保护区)基因频率(2)增加(种间)竞争(3)信息传递(4)解析(1)据图分析，当种群数量超过环境容纳量后，出现曲线、所表示的3种情况，曲线在原始的环境容纳量附近波动，说明该种群对其栖息地环境的破坏程度较轻；的环境容纳量低于原始环境容纳量，说明环境有一定程度的破坏；中生物逐渐灭绝，说明栖息地的环境被完全破坏，该生物已经无法生存，无法实施就地保护措施，只能进行易地保护。图中阴影部分表示被环境阻力淘汰掉的个体，即自然选择发挥了作用，自然选择通过定向改变生物种群的基因频率来决定生物进化的方向，进化的实质就是种群基因频率的定向改变。(2)在其他条件不变的情况下，该物种的种群数量下降，捕食量减少，那么流向该物种的能量就会减少，而与该物种处在同一营养级上的其他物种获得的食物增加，所以流向该营养级其他物种的能量增加；该物种与处于同一营养级上的其他物种间是竞争关系。(3)生态系统的三大功能：能量流动、物质循环和信息传递。根据题意，食草动物从青草的减少获得食物不足的信息，进而转移另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。(4)“j”型增长的数学模型是：ntn0t，n0是人口的起始数量，nt是t年后人口数量，表示人口数量是一年前人口数量的倍数，所以只要控制增长的倍数，人口增长速度就会减慢，对环境的过度开发利用就会缓解。【组题说明】考点题号错题统计错因分析生态系统的信息传递1、2、3、4、5生态系统的稳定性及相关综合6、7、8、9、10、111下列有关生态系统信息传递的叙述，错误的是()a信息传递把生态系统各组分联系起来成为一个整体，且有调节生态系统稳定性的作用b生态系统的反馈调节必须依赖于生态系统的信息传递c生态系统中用于传递的信息都是由生物成分产生的d生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的答案c解析生态系统中的信息有些是来自无机环境，如物理信息中的光。2某地的一个生态种植养殖大棚里，水底养螃蟹，水面漂浮着无土栽培的某种蔬菜，而水面上方，黄瓜藤枝枝蔓蔓。蔬菜和黄瓜生长所需的肥料就来自螃蟹的排泄物。同时，大棚里种了一种特殊的辣椒，能起到驱虫的作用。下列相关叙述正确的是()a只需输入太阳能即可维持该生态系统的稳定b特殊辣椒的驱虫作用依赖于生态系统的信息传递c蔬菜和黄瓜从螃蟹的排泄物中获得养分，所以蔬菜和黄瓜也可作为分解者d该生态系统中螃蟹、蔬菜、黄瓜构成了生物群落，体现了群落的垂直结构答案b解析该生态系统是农业生态系统，人的作用很关键，故a错误；螃蟹排泄物中的有机物必须先被分解者分解成无机物，才能被蔬菜和黄瓜利用，故c错误；群落是指在一定区域内所有生物的总和，在该生态系统中不止包含螃蟹、蔬菜、黄瓜这三种生物，故d错误；辣椒的驱虫作用显然是利用生态系统中的信息传递实现的，故b正确。3下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是()a云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长b当日照达到一定时长时植物才能够开花c水稻和稗草争夺阳光d蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”答案b解析b项体现的是生态因素光照时间对植物开花的影响，体现了生物和无机环境之间的信息传递关系。4下列有关生态系统中信息传递的说法，正确的是()a信息传递只发生于同种生物个体之间b“花香引蝶”属于物理信息的传递c信息传递是生态系统的功能之一d物理信息只能来自无机环境答案c解析花的香味是从花中扩散出来的化学物质引起的，属于化学信息，上述信息的传递发生于植物和蝴蝶之间，因此a、b均错误。物理信息可以来自无机环境，也可以来自生物，故d错误。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递等。5下列做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中应用的是()a捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类b利用昆虫信息素诱捕有害昆虫c利用秋水仙素诱导多倍体d播放结群信号录音招引鸟类答案c解析a、d项属于利用物理信息对有害动物进行控制；b项属于利用化学信息对有害动物进行控制。6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，可以提高生态系统的稳定性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，生态系统的恢复力稳定性就越高答案d解析生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性的基础；生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统的稳定性；生物多样性的间接价值是对生态系统起到重要的调节功能；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。7生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。图甲表示载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即生产者光合作用制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。图乙表示生殖数量或死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误的是()a由图甲可知，c点以后生态系统的稳态将受到破坏b由图甲可知，适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态c由图乙可知，f点时种群的年龄组成为衰退型d由图乙可知，f点表示该环境所能维持的种群最大数量答案c解析由图甲可知，c点以后随载畜量的增加，生产者的净生产量将低于未载畜时生产者的净生产量，a正确；载畜量在ac之间时生产者的净生产量都不低于未载畜时生产者的净生产量，b正确；图乙中，f点时出生率和死亡率相当，故f点时种群的年龄组成为稳定型，c错误；f点时出生率和死亡率相当，种群达到最大数量，d正确。8若森林地区持续干旱，树木往往会扩展根系的分布空间，以保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统()a恢复力稳定性较强 b抵抗力稳定性较强c恢复力稳定性较弱 d抵抗力稳定性较弱答案b解析由题干分析可知，森林生态系统中树木在干旱环境下通过扩展根系的分布空间，以保证获得足够水分，这反映了森林生态系统具有较强的抵抗力稳定性。9下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是()a在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高b在一块牧草地上通过管理除去杂草提高牧草的产量后，其抵抗力稳定性提高c在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降d一块弃耕后