新高考一轮复习人教版生态系统的信息传递及生态系统的稳定性教案

第3讲生态系统的信息传递及生态系统的稳定性

■知识梳理

考点1生态系统中的信息传递

1.信息的概念：是指日常生活中，可以.传播―的消息、情报、指令、数据与信号等。

2.信息的种类、特点、来源及实例(连线):

S3SU[*EI实例

.动物特定【.动物代

①物理信息aA.生物碱、彳j机酸

行为传递谢活动

人b.物理过Jn.动物异常

②化学信息B.求偶炫耀

程传递,表现和行为

③行为信息\c.信息N.外界环C.光、声、温度、湿度

素传递境或生物

有意义的声音，属于行为信息。例如：老鹰在天空中盘旋，母鸡看到老鹰后，立刻发出

鸣叫，小鸡立刻跑到母鸡翅膀下躲起来。没有意义的声音，属于物理信息。例如：人无意识

的叹了一口气。

3.信息传递模型：

(1)从图中可以看出，生态系统的信息传递在一生物与生牧—之间以及_生物与环境—

之间都能发生。

(2)从信息传递的方向来看，生态系统的信息传递具有一双包传递_的特点。

4.作用：

(1)一生命活动一的正常进行,离不开信息的作用。

(2)生物种群的—鳌纥_,也离不开信息的传递。

(3)信息还能够调节生物关系，以维持生态系统的稳定—。

5.应用：

提高—农产品或畜产品一的产量:对一有害动物.进行控制。

考点2生态系统的稳定性

1.概念：生态系统所具有的一保持或恢复一自身结构和功能相对稳定的能力,叫作生

态系统的稳定性。

2.原因：生态系统具有一定的一自我调节一能力。

3.调节基础：负反馈调节一。

4.特点：调节能力有一•定的_F艮度_。

5.提高生态系统稳定性的措施：

(1)控制对生态系统一干扰_的程度,对生态系统的利用应该适度，不应超过生态系统

的自我调节能力。

(2)对人类利用强度较大的生态系统，实施相应的一物质、能量一投入,保证生态系统

内部结构与功能—的协调。

考点3设计并制作生态缸，观察其稳定性

1.实验目的：

设计一个生态缸，观察这一人工_生态系统的稳定性—°

2.实验原理：

生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系。将—

植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封—的玻璃缸中,便形

成一个人工模拟的微型生态系统——生态缸。

3.实验材料：

蚯蚓8〜10条，蜗牛5〜7只，小乌龟2〜3只，浮萍，水草，蕨类植物和一些低矮杂草，

仙人掌或仙人球2〜3株，粘胶足量，沙土8〜10kg,玻璃板4〜5m2,含腐殖质较多的花

上40〜50kg,自来水足量。

4.方法步骤：

⑴按100cmX70cmX50cm的标准制作生态缸框架。

(2)在生态缸内底部铺垫沙土和花土，-花土在下,一边高，一边低：-沙土在上,

沙土层厚5〜10cm。在缸内低处倒进水。将收集或收购的动物和植物放在生态缸中，其中

浮萍、水草与小乌龟放在水中，仙人掌或仙人球移植到沙土上，蕨类植物和杂草移植到花土

上，蚯蚓和蜗牛也放置在花上上。

(3)封上生态缸盆。将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，但要避免—阳光直接

照射—。

(4)每一个星期观察一次生态缸内的生物一种类与数量变化,并且进行记录。

科国⑥

1.判断下列有关生态系统信息传递叙述的正误

(1)晴朗的午后，母鸡带着一群小鸡在草地上觅食，不远处游来一条蛇，母鸡扑腾翅膀，

小鸡赶快躲到母鸡翅膀下，这一现象属于行为信息。(J)

2.判断下列有关生态系统稳定性叙述的正误

(2)人们在进行某项富营养化河流生态修复工程的过程中，需要随意植入不同种类的植

物，增加生物多样性，从而增强该生态系统的抵抗力稳定性。(X)

(3)恢复某富营养化河流的过程中，曝气可以增加该生态系统中厌氧微生物降解有机污

染物的能力。(X)

(4)改造富营养化河流生态系统的过程中，植物浮床能够吸收水体中的氮元素和磷元素•，

缓解富营养化。(V)

■考点突破

考点一生态系统中的信息传

法布尔是法国著名的昆虫学家。他曾经做过一人实验：在一个风雨交加的夜

晚，在一间被丛林包围的屋里，把一只雌性大天蚕蛾扣在纱笼里，周围撒满樟脑。尽管外而

狂风暴雨，仍然有几十只雄蛾扑向纱笼，此现象说明（）

A.昆虫间通过嘴巴发出的无线电波进行信息的相互联系

B.昆虫间通过拍打翅膀的行为信息进行相互联系

C.昆虫间通过打雷这种声音作为物理信息进行联系

D.昆虫的雌雄个体间通过化学信息相互联系

解析：雌性大天蚕蛾会发出信息素，雄性同类依据这个气味准确地来到雌性身边，信息

素是一种具有挥发性的化学物质，属于化学信息，D正确。

答案：D

提升一：生态系统三大功能的比较

区别

项目联系

来源途径特点范围

能量食物链或单向流动，逐级食物链各营

太阳能

流动食物网递减养级生物间

共同把生态系统各组

物质反复出现，循环群落与无机

生态系统多种分联系成一个统一整

循环流动环境之间

体，并调节生态系统

发生生理或行为生物与生物

信息生物或的稳定性

多种的变化（单向或之间或生物

传递无机环境

双向）与环境之间

提升二：生态系统信息传递种类的判断方法

（1）从信息传播的途径判断：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时方，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。

Q变式1（2020•福建漳州•高三月考改编）在美国加利福尼亚南部生长着•种灌木，

这种灌木释放出挥发性的化学物质，被雨水溶到土壤中去，能担制具他值物种子的萌发和草

本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木，其他草本植物便乘机生长繁盛，直到此类灌木再次

出现时，这种化学抑制作用又再次出现。请判断下列说法不正确的是（B）

A.灌木释放出的化学物质属于化学信息

B.灌木释放的化学物质调节的是种内关系

C.灌木与它抑制的草本植物之间是竞争关系

D.农业生产上可利用信息传递来提高农作物的产量

解析：某种灌木释放出挥发性的化学物质，属于化学信息，A正确；该化学物质能抑制

其他植物种子的萌发和草本植物的生长，体现了信息调节种间关系，B错误；灌木与它抑制

的草本植物之间会争夺阳光、水分、无机盐等，是竞争关系，C正确；农业生产上可利用信

息传递控制有害物种，有效提高农产品的产量，D正确。

考点二生态系统的稳定性★☆☆☆☆

《悯2（2020・湖南长沙・雅礼中学高三一模）棉铃虫是•种常见的棉田害虫。某地农

业部门提出，通过放养棉铃虫的天敌——赤眼蜂将棉铃虫的种群数量控制在较低的水平。下

列相关叙述错误的是（）

A.放养赤眼蜂能够实现对能量的多级利用，从而提高棉日中的能量利用率

B.放养赤眼蜂既改变了咳群落的物种组成，乂提高了该生态系统的稳定性

C.若棉山中生产者固定的能量过多地流入棉铃虫，则该生态系统可能不能处于稳态

D.与喷洒高效农药相比，放养赤眼蜂的优点之一是不会造成环境污染

解析：放养赤眼蜂可以帮助人们合理地调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人

类最有益的部分，A错误：放养赤眼蜂增加了该群落的物种组成，且有利于该生态系统的稳

定性，B正确；若棉田中生产者固定的能量过多地流入棉铃虫，则可能使该生态系统的稳定

性遭到破坏，C正确；放养赤眼蜂防治棉铃虫属于生物防治，生物防治与化学防治相比，其

优点之一是不会污染环境，D正确。

答案：A

提升一：抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较

项目抵抗力稳定性恢复力稳定性

保持自身结构恢复自身结构

实质

区别功能相对稳定功能相对稳定

核心抵抗干扰、保持原状遭到破坏、恢复原状

续表

项目抵抗力稳定性恢复力稳定性

①一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力

稳定性差，反之亦然

②二者是同时存在于同一系统中的两种械然不同的作用

力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示：

st抵抗力稳定性

联性XL

■■恢亚力稳定性

系O营养绍构灾杂程度

注：①抵抗力稳定性与恢复力稳定性通常呈负相关。②苔

原生态系统、荒漠生态系统等特例，抵抗力稳定性和恢豆

力稳定性都差。③通常情况下，生态系统各组分越多，食

物链和食物网越复杂，生态系统自我调节能力越强，抵抗

力稳定性越强。

提升二：反馈调节的种类

项目正反馈负反馈

加速最初发生变化的那种成抑制和减弱最初发生变化的

调节方式

分所发生的变化那种成分所发生的变化

有利于生态系统保持相对稳

结果常使生态系统远离稳态

定

1湖泊受?了污阡1植物二增加，（）--------1

1鱼+亡1+1

实例分析先增加---------1

1死♦一烂1-1草原上食草动物与植物的平

己污染的湖泊污染加剧衡

变式2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。），表示一

个外来干扰使之偏离这一范围的大小：x表示恢复到原状态所需的时间：曲线与正常范围之

间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标（TS）。下列说法正确的是（B）

时间

A.在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变

B.对同一个生态系统来说，『值和x值之间呈正相关

C.在遭到干扰时，小y值的大小与生物种类有关，与数量无关

D.TS值越小，这个生态系统的总稳定性越小

解析：在正常作用葩围内，生态系统中生物的种类和数量处于一个相对稳定的状态，而

不是保持不变，A错误；对于同一个生态系统来说，y越大，说明受到干扰后偏离正常作用

范围就越大，则恢复到原来状态所需的时间就越长，B正确；X、y值的大小与生物的种类

和数量都有关，C错误；TS值越小，则表示生态系统总稳定性越大，D错误。

考点三设计并制作生态缸，观察其稳定性☆☆☆☆☆

：丁例3（2020•江苏南通・高三三模）一个盛有池塘水的艇子可以看作一个人工生态系

统，该罐子中（）

A.水藻的存活与否取决于罐子所处的环境

B.流经浮游动物的能量大多用于其生长繁殖

C.碳元素在群落内部循环流动

D.消费者数量越多，生态系统稳定性越强

解析：水藻属于自养生物，需要光照，水藻的存活与否取决于罐子所处的环境，A正确;

流经浮游动物的能量大多用于其呼吸散失，B错误：碳元素在生物群落与无机环境之间主要

以二氧化碳的彩式进行循环，在群落内部不能完成碳循环，C转误；生态系统中生物的种类

和数量要维持合适的比例，有利于进行物质循环和能量流动，保持其稳态，并不是消费者数

量越多，生态系统稳定性越强，D错误。

答案：A

提升一：实验设计要求及分析

设计要求相关分析

生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰

生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生

生态缸中能够在行物质循环和能量流动，在

活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解

一定时期内保持稳定

者)

生态缸的材料必须透明为光合作,可提供光能；便于观察

生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要

便于操作：缸内储备一定量的空气

留出一定的空间

提升二：实验结果的观察与结论

(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、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，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，

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存一定时间的活性。

变式3现有A、B两个密闭透明的生态胭，共生物组成和光照条件见下表。一段

时间后，发现A瓶的生态系统较B瓶的稳定。

生态瓶编号光照含微生物的泥沙浮游藻类水草浮游动物

A+++++

B—+++

注：“+”表示有，“一”表示无。

请回答：

(DA瓶中微生物、浮游藻类、水草和浮游动物共同组成了一个一生物群落浮游藻

类和水草的种间关系为o

(2)一段时间后，B瓶中浮游藻类的种群密度」原因是一没有光照，燕类无法

进行光合作用；浮游动物的种群密度上氐原因是02与食，勿不足一.

(3)生态系统中分解者的作用是将动、植物遗体残骸中的有机物最终分解成无机物一。

解析：(1)一定区域中全部生物的总和构成生物群落，因此A瓶中的微生物、浮游藻类、水

草和浮游动物共同组成了一个生物群落；浮游藻类和水草都为生产者，会争夺光照、生态瓶

中的无机盐等，因此两者为竞争关系。(2)B瓶较乏光照，藻类不能进行光合作用，因此一

段时间后浮游藻类的种群密度将降低；藻类因不能进行光合作用，不但其数量会减少，也会

导致瓶内02含量减少，而浮游动物以植物为食，因此浮游动物会因食物和02不足导致其种

群密度降低。(3)在生态系统中，分解者能将动、植物遗体残骸中的有机物最终分解成无机

物，重新供生产者利用。

走出误区..

误区1关于信息传递的两个易错点

(1)信息传递的方向通常是双向的，不同于能量的单向流动，也不同于物质循环。

(2)生态系统信息传递适应的范围：①发生在同种生物之间，例如：蜜蜂跳舞告诉同伴

花蜜的具体信息；性引诱剂吸引同种雄性昆虫前来交尾；孔雀开屏吸引雌性孔雀。②发生在

不同种的生物之间，例如：看到兔子的脚印，狠追逐兔子，兔干闻到狼的气息，躲避狼。③

发生在生物与无机环境之间，例如：短日照植物的开花与持续光照的时间有关。

误区2生态系统稳定性的五个易混点

(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物性数量越

多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。

(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。

(3)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。

(4)抵抗力稳定性和恢复力稳定性的辩析：某一生态系统在被彻底破坏之前，受到外界

干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如轻度污染河流的净化;

若遭到彻底破坏，则其恢复过程应视为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。

(5)随意增加物种种类和数目，不一定能够增强生态系统的稳定性。例如：在一个池塘

生态系统中，随意引入食人鱼这一物种，会导致整个生态系统中的动物被捕杀。

■I题组训练___________________________

考点1生态系统中的信息传递

1.(2020.湖北恩施.高三月考)下列不属于生态系统中物理信息在农业生产上应用的实例

是(A)

A.用性引诱剂破坏性别二匕例以控制害虫种群数量

B.用一定波长的可见光照射其苣种子提高其萌发率

C.用黑光灯诱杀田中具有趋光性的农业害虫

D.麦田中利用音响设备发出不同声信号驱赶麻雀等动物

解析：用性引诱剂破坏性别比例以控制害虫种群数量属于化学信息在农业生产上的应

用，A错误。

考点2生态系统的稳定性

2(2020•河南南阳•高三二模汝I图，甲表示某环境的条件变化情况，乙、丙表示该环境

中两种动物的种群数量变化曲线，下列有关叙述正确的是(A)

.环

种

境

心

条

数

m件

;Z？yGQf乙

A.乙、丙两种动物的种间关系最可能是竞争

B.环境条件的改变对种群的K值影响不大

C.，3之后，乙种群数量将呈“J”型增长

D.h〜。乙、丙种群数量相对■稳定，有赖于正反馈调芋机制

解析：由题图可知.种群乙和丙是“你死我活”的关系.为竞争关系,A正确：种群的

K值并非是一成不变的，天敌的加入会降低种群的K值，而建立自然保护区、改善环境会

提高种群的K值，B错误；由于存在环境阻力，△后乙种群数量以“S”型曲线增长，C错误;

八〜3乙、丙种群数量相对稳定，是负反馈调节的结果，D错误。

3(2020・湖北武汉•高三一模)范草作为沉水先锋植物常用丁•湿地的生态修复，它可以促

进水中悬浮颗粒物的沉降，吸收水中的无机盐，达到净化水质的效果。请回答下列问题：

(1)在范草自然生长区域，一般分布有蒲草、芦苇等挺水植物，浮萍等漂浮植物，也有

范草等沉水植物，这体现了群落的一垂直结构一，这样的分布为水生动物提供了一食物和栖

息空间°

(2)殖草大量死亡后，蓝藻生物量会增加，其