第4 5节生态系统的信息传递和稳定性 一 生态系统的信息传递1 信息的概念 可以 的消息 情报 指令 数据与信号等 2 种类 1 物理信息 生态系统中的 湿度 磁力等 通过物理过程传递的信息 例如 蜘蛛网的振动频率 传播 光 声 温度 2 化学信息 生物在生命活动过程中 产生了一些可以传递信息的 如植物的生物碱 有机酸 动物的 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 例如蜜蜂的舞蹈 化学物质 性外激素 3 作用 1 在个体与种群中的作用 的正常进行 离不开信息的作用 生物种群的繁衍 也离不开信息的传递 2 在群落和生态系统中的作用 信息能调节生物的 关系 以维持 的稳定 4 应用 提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制 生命活动 种间 生态系统 二 生态系统的稳定性1 概念 生态系统所具有的 自身结构和功能相对稳定的能力 2 生态系统自我调节能力的基础 调节 3 种类 1 抵抗力稳定性 生态系统抵抗 并使自身的结构与功能 的能力 2 恢复力稳定性 生态系统在受到 因素的破坏后恢复到原状的能力 保持或恢复 负反馈 外界干扰 保持原状 外界干扰 4 特点 1 不同的生态系统在两种稳定性的表现上有差别 生态系统中的组分越多 越复杂 其 的能力就越强 抵抗力稳定性就越高 2 不同的生态系统在受到不同的干扰 破坏 后 其 与恢复时间不同 食物网 自我调节 恢复速度 5 提高的措施 1 控制对生态系统干扰的程度 2 实施相应的 投入 保证生态系统内部 的协调 物质 能量 结构与功能 一 生态系统中信息的种类及信息传递的重要作用1 信息的种类 2 信息传递的作用及应用 1 2010年江苏百校样本分析 下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是 A 利用人工合成的化学信息素吸引昆虫前来 提高传粉率和结实率B 草原返青时的 绿色 为食草动物提供可以采食的信息C 延长光照时间 提高家禽产蛋量D 利用音响设备发出不同的声音信号 诱捕或驱赶某些动物 解析 信息传递在农业生产中的应用 提高农产品和畜产品的产量如养鸡场在秋季通过延长光照时间提高产蛋率 对有害生物进行控制如利用音响设备发出不同的声信号 诱捕或驱赶某些动物 使其远离农田或利用性引诱剂防治害虫 B选项是信息传递在生态系统中的作用 即调节生物种间关系 以维持生态系统的稳定 答案 B 二 生态系统稳定性的理解1 概念 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 叫做生态系统的稳定性 2 种类 抵抗力稳定性和恢复力稳定性 3 生态系统的稳定性理解及其原理图示 1 结构的相对稳定 生态系统中动植物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 可用右图曲线表示 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 3 图解 2 如下图为某一生态系统稳定性图解 对此理解不正确的是 A a为抵抗力稳定性 b为恢复力稳定性B a为恢复力稳定性 b为抵抗力稳定性C 恢复力稳定性与营养结构呈相反关系D 抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系 解析 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性 它们均与生态系统营养结构的复杂程度有关 营养结构越复杂 抵抗力稳定性就越大 而恢复力稳定性越小 答案 B 实验 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广口瓶中 便形成一个人工模拟的微型生态系统 小生态瓶 3 观察小生态瓶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 实验流程根据研究的对象和实习条件确定模拟生态系统的种类 调查该种生态系统的主要生物群落及其无机环境 了解它们的基本情况 从各成分中选典型的种群 确定它们的数量关系 务必使它们互相连接成为一条或数条食物链 保证能完成生态系统的功能 3 基本操作要求 1 小生态缸的设计要求及分析 2 生态缸稳定性观察与分析 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 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 如果生态缸是一个开放的生态系统 则生态系统的成分复杂 自我调节 自我修复和自我延续的能力强 在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定 1 许多同学都设计制作过小生态缸 评价其设计制作水平的主要标准是 A 生态系统维持时间的长短B 生态系统营养结构的复杂程度C 生态系统有机物积累的速度D 生态系统的成分是否全面 解析 小生态缸维持时间越长 说明生物种类 数量及非生物成分的搭配越合理 物质循环持久 制作水平高 答案 A 2 为观察生态系统稳定性 设计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 请回答以下问题 1 乙瓶中 藻类的种群密度变化趋势为 原因是 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 得出的结论是 解析 据表格分析可知 乙瓶无光照 藻类因光合作用无法进行而死亡 种群密度下降 丙瓶与甲瓶相比 少泥沙 分解者很少 无法将该瓶中动植物遗体 动物的排泄物等中的有机物分解为无机物 丁瓶与甲瓶相比多小鱼 小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气 因此丁瓶与甲瓶相比 氧气含量低 总结结论的方法 找出该组实验中的自变量与因变量 归纳出自变量与因变量之间的关系 据表格分析甲瓶为对照组 乙瓶 丙瓶 丁瓶都为实验组 乙瓶与甲瓶相比少光 不久稳定性被破坏 说明光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件 丙瓶与甲瓶相比少分解者 不久稳定性被破坏 说明分解者是生态系统中不可缺少的重要组成成分 丁瓶与甲瓶相比多小鱼 消费者过多 也造成稳定性被破坏 说明生态瓶中动物不能过多 过多会破坏食物链 造成生态系统崩溃 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 少消费者较多 消耗较多的氧气 4 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 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 2008年广东高考题 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 信息可以调节生物种间关系 自主探究 D 解析 本题主要考查信息传递的相关内容 具体分析如下 信息的传递除上例中D项提到的作用外 还有什么作用 提示 生命活动的正常进行 离不开信息的作用 生物种群的繁衍 也离不开信息的传递 保证生物生命活动的正常进行和生物种群的繁衍 2009年福建高考题 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 生态系统恢复力稳定性就越强 自主探究 D 解析 生态系统的自我调节能力是通过其内部结构和功能的协调来实现的 其组成成分越多 营养结构越复杂 受到破坏后越难以恢复 故恢复力稳定性越差 所以A B选项正确 D选项错误 生物多样性的间接价值是指每种物种都维系着它们所在生态系统的结构和功能 维持着其所在生态系统的稳定性 C选项正确 自我调节能力的大小与生态系统成分及抵抗力稳定性的关系 1 2009年广东高考题 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 解析 信息传递是生物之间交流信息的过程 传递的信息包括物理信息 化学信息 营养信息和行为信息等 答案 A 2 2009年天津高考题 下图表示气候变化对甲 乙生态系统中种群类型数量的影响 据图分析 下列叙述正确的是 甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 乙生态系统在S点后一定有新的物种产生 乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程A B C D 解析 据图分析可知 气候发生变化 甲生态系统的种群类型数量变化幅度比乙生态系统小 所以其抵抗力稳定性比乙强 正确 乙生态系统在S点时种群类型数量降至极低 其后由于气候条件逐渐适宜 群落经次生演替 种群类型数量又逐渐增加 并不一定产生新的物种 所以 正确 答案 B 3 2008年海南卷 某池塘中 早期藻类大量繁殖 食藻浮游动物水蚤大量繁殖 藻类减少 接着又引起水蚤减少 后期排入污水 引起部分水蚤死亡 加重了污染 导致更多水蚤死亡 关于上述过程的叙述 正确的是 A 早期不属于负反馈 后期属于负反馈B 早期属于负反馈 后期不属于负反馈C 早期 后期均属于负反馈D 早期 后期均不属于负反馈 解析 水蚤以藻类为食 早期藻类大量繁殖 水蚤增多 因水蚤大量繁殖 又导致藻类减少 这属于负反馈 而后期因污染导致水蚤死亡 水蚤的死亡又加重了污染 这属于正反馈 答案 B 4 2008年四川省非延考区 下列关于生态系统稳定性的叙述 错误的是 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提高某种牧草的产量后 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 一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后 其抵抗力稳定性提高 解析 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性与恢复力稳定性成反比 即抵抗力稳定性越高 则恢复力稳定性就越低 反之亦然 抵抗力稳定性与自我调节能力相关 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 而在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量 则需对该草地进行除虫 除草等 使该草地的成分变得单纯 故其抵抗力稳定性降低 答案 B 5 2007年高考山东卷 下列有关生态系统功能的描述 错误的是 A 物质循环的关键环节是分解者的分解作用B 物质流是循环的 能量流是单向的 信息流往往是双向的C 一个生态系统的营养级越多 消耗的能量就越多 人类可利用的能量就越少D 信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间 生物与生物之间的关系 具有调节生态系统稳定性的作用 解析 人类利用的能量 可以来自生态系统中的多个营养级 故C项错误 答案 C 6 2007年高考江苏卷 内蒙古呼伦贝尔草原上的牧民以养羊为主业 近年来的过度放牧致使草原退化 也使分布在这里的野生黄羊种群密度大幅度下降 面临濒危 针对这一事实 下列观点不正确的是 A 过度放牧降低了草原生态系统的自动调节能力B 家羊是草原生态系统的外来入侵物种C 野生黄羊与家羊之间是竞争关系D 草原生态保护与牧业发展之间产生了矛盾 解析 过度放牧可以使草原生物的种类和数量减少 从而降低系统的自动调节能力 发展牧业时要尽可能多地养殖羊群 但处理不当就可能超牧 从而破坏草原植被 家羊可能与草原上原有野生物种是不同的物种 但某生物要成为外来入侵种 往往有在移入新环境后繁殖能力强 几乎无天敌 在与其他物种竞争中占有明显优势等特点 而家羊不具备 答案 B 7 高考广东卷 松毛虫是马尾松林的害虫 能取食马尾松针叶 松毛虫种群的爆发引起马尾松林成片死亡 造成严重的经济损失和生态后果 通过向马尾松林引入灰喜鹊 可以有效控制虫害 根据此材料回答 1 这种控制虫害的方法属于 具有长效 环保和无污染的特点 而农药防治不可能取得长期持续的防治效果 原因是 2 在这个生态系统中 灰喜鹊是 消费者 松毛虫属于第 营养级 3 据调查 人造马尾松林比天然马尾松林容易遭受松毛虫危害 原因是 解析 灰喜鹊以松毛虫为食 二者之间是捕食关系 这属于生物防治的方法 农药防治 由于农药选择了具有杭药性的松毛虫 使得松毛