生态系统的信息传递与稳定

(对应学生用书P205)知识梳理一、生态系统的信息传递1．种类(1)物理信息：生态系统中的温度、声、光、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、动物的性外激素等。(3)行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。2．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．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。问题探究1：物理信息与行为信息如何区分？提示：物理信息有明显的光、声、磁力等物理载体，行为信息重在行为，较特殊。如孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方信息那么属于行为信息，如果是通过羽毛的颜色等传递给对方信息，那么属于物理信息。二、生态系统的稳定性1．概念：生态系统所具有的保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力。2．抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力。(2)原因：内部具有一定的自我调节能力。(3)规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低，反之那么越高。自我调节能力有一定限度，超过限度，生态系统就遭到破坏。3．恢复力稳定性(1)概念：生态系统遭到外界干扰因素破坏后恢复原状的能力。(2)原因：生态系统具有自我调节能力。(3)与抵抗力稳定性的关系：往往是相反的。4．提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统的干扰程度。(2)实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构和功能的协调关系。问题探究2：森林生态系统稳定性一定比草原生态系统高吗？提示：不一定，森林生态系统的抵抗力稳定性高于草原生态系统，但其恢复力稳定性低于草原生态系统。元贝驾考元贝驾考2023科目一科目四

驾考宝典网:///驾考宝典2023科目一科目四自主检测一、判断题1．信息传递是生态系统的根本功能之一。()【答案】√2．蜜蜂炫丽的舞蹈属于物理信息。()【答案】×3．农业生产上可利用信息传递的原理防治有害昆虫。()【答案】√4．在任何生态系统中，抵抗力稳定性越弱，恢复力稳定性越强。()【答案】×5．负反响使系统保持平衡和稳态，正反响使系统远离平衡状态。()【答案】√6．提高生态系统的稳定性，就是禁止对生态系统的干扰和利用。()【答案】×二、选择题7．以下属于生态系统信息传递的是()A．人体内一细胞和周围细胞进行信息交流B．肾上腺素又称应急激素，人在紧急状态下分泌较多，以应变紧急的环境C．神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜兴奋或抑制D．昆虫分泌性外激素，引诱同种异性昆虫前来【解析】A、B、C三项均为生物体内的信息传递。【答案】D8．以下关于生态农业的表达，不正确的选项是()A．生态学原理是其主要理论根底B．物质和能量的输入和输出平衡C．实现废物资源化，提高能量的转化效率，减少环境污染D．对害虫进行生物防治有利于保护生物多样性，提高了农业生态系统的稳定性【解析】由于农田生态系统中，有人为的物质(如化肥)的输入和输出(农产品)，所以农田生态系统物质和能量输入，输出是不平衡的。【答案】B9．(2023·大连模拟)以下有关生物与环境的表达错误的选项是()A．生态系统的信息传递是生态系统实现反响调节的前提B．食物链中生物之间的营养关系决定了能量流动是单向的C．人口增长过快导致的资源短缺等问题均可通过科技进步加以解决D．自然种群的数量变化有波动、增长和下降【解析】很多自然资源是不能再生的，不可能完全由科技进步解决。【答案】C10．(2023·大连模拟)某生态学家调查相隔200公里的两片森林(面积大约相等)中几种昆虫的数目，所得结果如下表。以下有关表达中，正确的选项是()年份昆虫种类甲乙丙丁戊森林Ⅰ1990325302615519921821457600森林Ⅱ19902801902001690199220510024530610A.从调查数据看，1992年森林Ⅱ的恢复力稳定性最强B．在森林Ⅰ、Ⅱ中，甲、乙、丙三种昆虫所处的营养级可能较昆虫戊低C．从1990年到1992年，森林I中昆虫丁、戊灭绝的原因可能是食性改变D．从1990年到1992年，森林Ⅱ中昆虫戊数目增加的原因是基因突变产生了新物种【解析】由于森林Ⅱ物种多样性高，因此其抵抗力稳定性高，而恢复力稳定性较低；根据不同种群的数量分析，戊种群数量最小，可能处于最高营养级；而从1990～1992年森林Ⅰ中昆种丁、戊灭绝的原因很可能是农药使用的结果；而森林Ⅱ中戊数量的增加很可能是迁入的结果。【答案】

B三、非选择题11．(2023·祁阳模拟)如图甲为一个生态系统物质循环示意图；表乙是对甲图中群落各组成成分的能量流动情况调查结果。请据图答复：(单位：×102kJ·m－2·a－1)乙PgPnRX870.7369.4501.3Y211.520.1191.4Z141.061.979.1(1)稳定的生态系统中，食物网________，生态系统自我调节能力________。(2)甲图中，________决定了这个生态系统自我调节能力的大小。(填标号)(3)大气中二氧化碳的来源有三个，分别是动植物的呼吸作用、________、________。假设甲图中的“→〞仅表示二氧化碳的流动方向，那么不会存在的过程有_____________________。(4)假设甲图表示碳循环示意图，那么D指的是生态系统中的____________________________。(5)表乙中的Pg表示同化作用固定的总能量，Pn表示生物体内储存的能量，那么R＝________，其表示的生物学含义是______________________。(6)①根据表乙判断这个生态系统是处于稳定状态的生态系统，还是衰退或逐渐开展壮大的生态系统，为什么？_________________。②以下判断正确的选项是()A．X、Y、Z分别代表甲图中的A、B、C，且构成一条食物链B．该生态系统中第一、二营养级间的能量传递效率较高，约为24.3%C．每平方米每年流经该生态系统的总能量为8.707×104kJD．由于该生态系统长期处于稳定状态，所以该生态系统的总能量不会变化【答案】(1)复杂强(2)③(3)微生物的分解作用化学燃料的燃烧③④⑦(4)大气中的二氧化碳库(5)Pg－Pn群落中各生物成分的呼吸量(或生产者、消费者和分解者的呼吸量)(6)①逐渐开展壮大的生态系统，因为输入生态系统的总能量(870.7×102)大于呼吸量(R)之和②C(对应学生用书P206)考点1

生态系统的信息传递1.生态系统中信息的种类类别内涵传递形式实例物理信息生态系统中的光、声、湿度、温度、磁力等，通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光；植物五颜六色的花化学信息生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质信息素动物的性外激素；狗利用其小便记路行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息动物的异常表现及行为等昆虫的舞蹈2.生态系统信息传递模型生态系统的信息传递又称信息流，此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。但是信息流不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而往往是双向的，有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反响。如下图3．信息传递与能量流动、物质循环的关系典例1(2023·合肥模拟)农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。以下不属于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施是()A．延长家禽的光照时间，提高产蛋率B．农作物的适时灌溉，家禽、家畜的定时饲喂C．人工控制作物光周期，到达早熟、高产的目的D．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾【解析】A、C两项属物理信息，D项属化学信息，而B项没有利用生态系统的信息传递原理。【答案】B信息传递的作用及应用

比较作用或应用举例在生态系统中有利于生命活动的正常进行①蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长有利于生物种群的繁衍①植物开花需光信息刺激②昆虫分泌性外激素，引诱异性个体调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定①草原上，草返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息②森林中狼与兔相互依据对方气味捕食或逃跑在农业生产中①提高农产品或者畜产品的产量②对有害动物进行控制①利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率举一反三1．(2023·海淀检测)有关生态系统信息传递的表达中，错误的选项是()A．信息传递把生态系统各组分联系起来为一整体，且有调节生态系统稳定性的作用B．生物之间的捕食关系是通过信息传递实现的C．生态系统中用于传递的信息都是由生物产生的D．生态系统的反响调节必须依赖于生态系统的信息传递【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。【答案】C2．(2023·常州模拟)以下生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是()A．人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾B．控制日照时间以控制开花时间C．利用“黑光灯〞集中捕杀棉铃虫D．利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草【解析】D项为高浓度的生长素对生长的抑制作用。【答案】D3．(2023·泰州高三联考)如图为生态系统信息传递模式图，有关表达正确的选项是()①信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的②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③物质循环是生态系统的根底，能量流动是生态系统的动力④生态系统各成分间都有各种形式的信息传递A．①② B．②③C．①③④ D．②③④【解析】①物质循环是双向的，而能量流动是单向的；④无机环境只能提供物理信息，其它信息不能提供，行为信息针对动物之间。【答案】

B考点2

生态系统的稳定性1.生态系统的稳定性表现与成因(1)结构的相对稳定：生态系统中动、植物种类及数量不是不变的，而是在一定范围内波动，但不会变化太大。(2)功能的相对稳定：生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。(3)生态系统稳定性的关系：一般可表示如下：(4)生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种自我调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。2．生态系统的反响调节(1)含义：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。其中包括正反响和负反响，负反响调节在生态系统中普遍存在。(2)负反响调节①作用：是生态系统自我调节能力的根底，能使生态系统到达和保持平衡。②与人体内负反响的比较：a．甲状腺激素的分级调节b．草原上的食草动物和植物的数量变化③结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分发生变化，从而到达和保持稳态。(3)正反响调节①作用：使生态系统远离平衡状态。②结果：加速最初发生变化的那种成分所发生的变化。③实例：假设一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反响的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。3．稳定性及其原理典例2(2023·合肥调研)以下有关生态系统稳定性的表达，错误的选项是()A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的根底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，表达了其间接价值D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越高【解析】生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的根底；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；生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，表达了其间接价值；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低。【答案】D1.自我调节能力大小包括：(1)自身净化能力——物理沉降、化学分解和微生物的分解；(2)完善的营养结构——自身的反响调节，维持各营养级生物数量相对稳定。2．抵抗力稳定性上下比较：生物圈>海洋生态系统>热带雨林>温带草原>极地荒漠。恢复力稳定性正好与其相反。3．某一生态系统在彻底破坏之前，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，如河流轻度污染的净化；假设遭到彻底破坏，那么其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。4．食物网中营养结构最不容易被破坏的标准先看食物链，数量越多越稳定；假设食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定程度高。举一反三1．(2023·辽宁大连一模)以下关于生态系统稳态与保护的描述中，错误的选项是()A．生物多样性是保持生态系统稳态的重要条件B．保护生物多样性，关键是协调好人与生态环境的关系C．保护大熊猫的根本措施是建立自然保护区，提高环境容纳量D．在草原生态系统中，生物群落与无机环境之间不存在负反响调节【解析】生态系统自我调节的根底是负反响调节，生物与生物之间、生物与无机环境之间均存在负反响调节。【答案】D2．(2023·武汉模拟)以下曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。其中抵抗力稳定性最高的生态系统是()【解析】生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的抵抗力稳定性，图C初级消费者种群数量恢复相对稳定的时间短，抵抗力稳定性最高。【答案】C3．(2023·广州调研)如下图，图A为草原生态系统中的反响调节示意图，请据图答复以下问题：(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__________。结果产生的原因是__________。(4)图A和图B这两种反响调节是否相同？为什么？__________。【解析】物质循环和能量流动是沿着食物网和食物链进行的，由于湖泊受到污染，使物种减少，导致抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。从图A中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，属于负反响调节。【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是负反响调节，图B是正反响调节考点3

设计并制作生态缸观察其稳定性1.实验原理(1)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。(2)将少量植物，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)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。2．操作流程典例3(2023·菏泽检测)为观察生态系统稳定性，某生物兴趣小组设计了4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。注：“＋〞表示有；“－〞表示无。请答复以下问题：(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为______，原因_______。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是___________________。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量_______，原因是____________。(4)根据观测结果，得出结论：①________________；②________________。【解析】

密闭生态瓶的稳定性，取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配。生产者进行光合作用，消耗水中的二氧化碳，释放出氧气，同时将无机物转化成有机物，为消费者——浮游动物和小鱼提供氧气和食物。泥沙中含有微生物——分解者，可将水中的有机物分解成无机物，实现瓶内物质循环。乙瓶缺光，丙瓶缺分解者，两者都不能长久地维持稳定，甲瓶无小鱼较丁瓶有小鱼而稳定的原因可能是生态瓶较小，小鱼的存在和长大会引起生物间的竞争加剧，打破原有的平衡。【答案】

(1)下降缺乏光照情况下藻类不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少(3)减少消费者较多，消耗较多的氧气(4)①生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能)②生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定1.设计要求及分析相关分析设计要求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活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2的消耗，防止生产量<消耗量2.生态缸稳定性观察与分析(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持一定时间的活性。举一反三1．(2023·广州调研)以下关于构建人工微生态系统的说法错误的选项是()A．需要考虑不同营养级生物之间的适宜比例B．提供的生物应具有较强的生活能力C．把人工微生态系统放在阳光直射环境中即可D．到达稳定状态的微生态系统内生物数量也是有变化的【解析】人工微生态系统的自动调节能力较小，因此要放置在环