1、第36講 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性,考綱要求 (1)生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞() (2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性() (3)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性,教材導(dǎo)學(xué) 一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1.種類 (1)物理信息：生態(tài)系統(tǒng)中的_、聲、_、濕度、磁力等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息，如蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率。 (2)化學(xué)信息：生物在生命活動(dòng)中，產(chǎn)生了一些可以傳遞信息的_，如植物的生物堿、有機(jī)酸、動(dòng)物的_等。 (3)行為信息：動(dòng)物的_，對(duì)于同種或異種生物也能夠傳遞某種信息，如孔雀開(kāi)屏。,2.在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 (1)個(gè)體：_的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用。 (2)種群：生物種群的_，離不開(kāi)信息傳遞。 (3)群落和

2、生態(tài)系統(tǒng)：能調(diào)節(jié)生物的_關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的_。 3.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 (1)提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。 (2)對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行_。,二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1.概念 生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或_自身結(jié)構(gòu)和_相對(duì)穩(wěn)定的能力。 2.抵抗力穩(wěn)定性 (1)概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界_并使自身_和功能保持原狀的能力。 (2)原因：內(nèi)部具有一定的_能力。,(3)規(guī)律：生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力就越_，抵抗力穩(wěn)定性就越_，反之則越高。_能力有一定限度，越過(guò)限度，_就遭到破壞。 3.恢復(fù)力穩(wěn)定性 (1)概念：生態(tài)系統(tǒng)遭到外界干擾因素破壞后_的能力。 (2)原因：生態(tài)系統(tǒng)具有_。 (3)與抵抗

3、力穩(wěn)定性的關(guān)系：往往是_的。,4.提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施 (1)控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的_。 (2)實(shí)施相應(yīng)的_投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部_的協(xié)調(diào)。,自我校對(duì) 一、1.(1)溫度 光 (2)化學(xué)物質(zhì) 性外激素 (3)特殊行為 2.(1)生命活動(dòng) (2)繁衍 (3)種間 穩(wěn)定 3.(2)控制 二、1.恢復(fù) 功能 2.(1)干擾 結(jié)構(gòu) (2)自我調(diào)節(jié) (3)小 低 自我調(diào)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 3.(1)恢復(fù)原狀 (2)自我調(diào)節(jié)能力 (3)相反 4.(1)干擾程度 (2)物質(zhì)、能量 結(jié)構(gòu)和功能,基礎(chǔ)自測(cè) 判斷正誤 (1)信息可來(lái)源于無(wú)機(jī)環(huán)境或生物，傳遞方向均為雙向的。( ) (2)鳥(niǎo)類鳴叫屬于行為信息。( )

4、(3)草原返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供信息體現(xiàn)了信息傳遞起調(diào)節(jié)種間關(guān)系的作用。( ) (4)信息沿食物鏈從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞。( ) (5)生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來(lái)源于環(huán)境。( ),(6)植物都通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞信息。( ) (7)信息可以調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系。( ) (8)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性很低，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就一定很高。( ) (9)生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強(qiáng)。( ) (10)負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，它是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。( ),【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10),2.信

5、息傳遞模型 (1)范圍(如圖)：,(2)來(lái)源：可來(lái)自于無(wú)機(jī)環(huán)境，也可來(lái)自于生物。 (3)方向：?jiǎn)蜗蚧螂p向；既可以從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞，也可以從高營(yíng)養(yǎng)級(jí)向低營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞。,【注意】 (1)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類因傳播途徑的不同而不同。如孔雀開(kāi)屏，如果通過(guò)行為傳遞信息給對(duì)方，則屬于行為信息；如果通過(guò)羽毛的顏色等傳遞信息給對(duì)方，則屬于物理信息。 (2)鳥(niǎo)類或其他動(dòng)物報(bào)警，若通過(guò)聲音(尖叫)，則屬于物理信息；若通過(guò)特殊的動(dòng)作(突然飛起)，則屬于行為信息。,(3)涉及聲音、顏色、植物形狀、磁力、溫度、濕度這些信號(hào)，通過(guò)動(dòng)物感覺(jué)器官皮膚、耳朵、眼或植物光敏色素、葉、芽等感覺(jué)上述信息，則判斷為物理信息。 (

6、4)若涉及化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)性這一特點(diǎn)，則判斷為化學(xué)信息。,【例1】 某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲、乙兩種昆蟲(chóng)和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲(chóng)均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲(chóng)為食。甲昆蟲(chóng)在白天活動(dòng)，乙昆蟲(chóng)在夜晚活動(dòng)。甲昆蟲(chóng)采食該種植物的葉片后，植物會(huì)釋放出揮發(fā)性的物質(zhì)X，X既可吸引甲昆蟲(chóng)的天敵，也能驅(qū)趕乙昆蟲(chóng)。請(qǐng)回答： (1)上述現(xiàn)象中，X分別在_之間進(jìn)行信息傳遞。,(2)影響甲昆蟲(chóng)活動(dòng)的信息有兩大來(lái)源，分別是_和_。影響乙昆蟲(chóng)活動(dòng)的信息種類是_。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲(chóng)所利用的信息種類是_。 (3)若在上述植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲(chóng)天敵和乙昆蟲(chóng)天敵數(shù)量的變化是_。,【解析】 植物釋放出的物

7、質(zhì)X既能吸引甲昆蟲(chóng)的天敵，又能驅(qū)趕乙昆蟲(chóng)，故X分別在植物與甲昆蟲(chóng)的天敵、植物和乙昆蟲(chóng)之間進(jìn)行傳遞。影響甲昆蟲(chóng)取食的信息來(lái)自生物(植物)，影響甲昆蟲(chóng)在白天活動(dòng)的信息來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境。影響乙昆蟲(chóng)活動(dòng)的物質(zhì)X是化學(xué)信息，影響乙昆蟲(chóng)在夜晚活動(dòng)的信息是物理信息。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲(chóng)利用了蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率，屬于物理信息。X既可吸引甲昆蟲(chóng)的天敵，也能驅(qū)趕乙昆蟲(chóng)，故在植物上施用人工合成的物質(zhì)X后，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲(chóng)天敵數(shù)量增加，乙昆蟲(chóng)天敵數(shù)量減少。,【答案】 (1)植物與甲昆蟲(chóng)的天敵、植物與乙昆蟲(chóng) (2)無(wú)機(jī)環(huán)境 生物 化學(xué)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)甲昆蟲(chóng)天敵數(shù)

8、量增加，乙昆蟲(chóng)天敵數(shù)量減少,考點(diǎn)二 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 1.生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解 (1)結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物種類及數(shù)量一般不會(huì)有太大的變化，一般相關(guān)種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化，可用如圖曲線表示：,(2)功能的相對(duì)穩(wěn)定：生物群落能量的輸入量與輸出量保持相對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。 (3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是系統(tǒng)內(nèi)部自我調(diào)節(jié)的結(jié)果，這種調(diào)節(jié)主要是依靠群落內(nèi)部種間關(guān)系及種內(nèi)斗爭(zhēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,2.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力 (1)凈化作用：包括物理沉降、化學(xué)分解、微生物的分解三個(gè)方面，是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。 (2)完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：具有反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，進(jìn)而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定

9、。 調(diào)節(jié)類型：正反饋和負(fù)反饋。,影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素： 食物鏈越短，生產(chǎn)者越多， 生物種類越多，關(guān)系越復(fù)雜 營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定 自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng) 生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越高,【注意】 抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性并不都呈負(fù)相關(guān)。在某些特殊生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性都很低，如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng)。,【例2】 下圖中的曲線表示某生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性(抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性之和)，圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能的正常范圍，當(dāng)受到外界干擾時(shí)就偏離正常范圍，偏離值為T時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞后恢復(fù)到正常范圍所需的時(shí)間為S。TS表示曲線與正常范圍之間圍成的面積，可作為總穩(wěn)定性的定量

10、指標(biāo)。依圖判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ),A.相同干擾，T值越大，表示生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性越小 B.S值越大，表示一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性越大 C.在一定干擾范圍內(nèi)，TS值越大，表示一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低 D.熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)和草原生態(tài)系統(tǒng)如果有同樣的T值，則所受干擾程度一定不同,【解析】 抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力，所以抵抗力穩(wěn)定性越大，受到相同程度的外界干擾時(shí)偏離正常范圍的距離即圖示的T值就越小，反之，T值就越大，故A項(xiàng)正確；恢復(fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力，所以恢復(fù)力穩(wěn)定性越大，遭到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)

11、到原狀的時(shí)間就越短，即圖示中S的距離越短，故B項(xiàng)錯(cuò),誤；由于TS值越大，就意味著T值和S值均大，所以抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)力性就越小，故C項(xiàng)正確；由于熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性大于草原生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，若所受干擾程度相同，則熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的T值要小于草原生態(tài)系統(tǒng)的T值，若有相同的T值，則熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)所受的干擾程度肯定大于草原生態(tài)系統(tǒng)，故D項(xiàng)正確。 【答案】 B,【例3】 圖A為草原生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,(1)作為一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，除了圖A中所示的成分外，還應(yīng)該包括_和_。 (2)甲、乙、丙三者之間的食物聯(lián)系是_；該生態(tài)系統(tǒng)的_是沿著這種渠道進(jìn)行的。

12、 (3)圖B為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的某種調(diào)節(jié)活動(dòng)，這種調(diào)節(jié)導(dǎo)致的最終結(jié)果是_。 該結(jié)果產(chǎn)生的原因是_。 (4)圖A和圖B這兩種反饋調(diào)節(jié)是否相同？為什么？ _。,【解析】 圖A表示出了生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，作為一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，還缺少非生物的物質(zhì)和能量、分解者。物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的。由于湖泊受到污染，使物種的數(shù)量和種類減少，導(dǎo)致抵抗力穩(wěn)定性降低，加速了生態(tài)系統(tǒng)的破壞。從圖A中可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又導(dǎo)致乙減少，最終使生態(tài)系統(tǒng)保持平衡，屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)。圖B中生態(tài)系統(tǒng)逐漸遠(yuǎn)離平衡，屬于正反饋調(diào)節(jié)。,【答案】 (1)分解者 非生物的物質(zhì)和能量 (2)乙甲丙 物

13、質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng) (3)加速破壞原有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 生物種類減少，自我調(diào)節(jié)能力降低 (4)不相同。圖A是負(fù)反饋調(diào)節(jié)，圖B是正反饋調(diào)節(jié),考點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)生態(tài)缸中必須包括生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，特別需要注意，必須有足夠的分解者。 (2)各種生物之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，必須能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。,(3)生物之間要有合適的食物鏈結(jié)構(gòu)，生物的數(shù)量不宜過(guò)多。 (4)生態(tài)缸必須是透明的，這樣可保證生態(tài)缸中有充足的太陽(yáng)能。當(dāng)然，生態(tài)缸一定要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。 2.實(shí)驗(yàn)流程 鋪墊細(xì)沙 注水：注入適量的河水或池塘水，使缸內(nèi)有陸上與水下之分

14、,放置動(dòng)植物：根據(jù)生物本身的生活習(xí)性正確放置適量的生物個(gè)體 密封生態(tài)缸：用膠帶將生態(tài)缸口密封 移置生態(tài)缸：將生態(tài)缸放置在光線良好的散射光下 觀察記錄：每周定時(shí)觀察生態(tài)缸中生物的存活和水質(zhì)變化情況,(2)生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析： 觀察穩(wěn)定性，可通過(guò)觀察動(dòng)植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性。,注：“+”表示有；“-”表示無(wú)。 請(qǐng)回答以下問(wèn)題： (1)乙缸中，藻類的種群密度變化趨勢(shì)為_(kāi)，原因是_。 (2)丙缸比甲缸有較多的有機(jī)物，原因

15、是_ _。,(3)丁缸與甲缸相比，氧氣含量_，原因是_ _。 (4)根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，得出結(jié)論： _； _。,【解析】 據(jù)表格分析可知：乙缸無(wú)光照，藻類因無(wú)法進(jìn)行光合作用而死亡，種群密度下降。丙缸與甲缸相比，少泥沙，分解者很少，無(wú)法將該缸中動(dòng)植物遺體、動(dòng)物的排出物中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物。丁缸與甲缸相比多小魚(yú)，小魚(yú)進(jìn)行呼吸作用要消耗水中大量的氧氣，因此丁缸與甲缸相比，氧氣含量低?？偨Y(jié)結(jié)論的方法：找出該組實(shí)驗(yàn)中的自變量與因變量，歸納出自變量與因變量之間的關(guān)系。據(jù)表格分析甲缸為對(duì)照組，乙缸、丙缸、丁缸都為實(shí)驗(yàn)組。,乙缸與甲缸相比少光，不久穩(wěn)定性被破壞，說(shuō)明光照是維持該生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的必要條件；丙缸與甲

16、缸相比少分解者，不久穩(wěn)定性被破壞，說(shuō)明分解者是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成成分；丁缸與甲缸相比多小魚(yú)，消費(fèi)者過(guò)多，也造成穩(wěn)定性被破壞，說(shuō)明生態(tài)缸中動(dòng)物不能過(guò)多，過(guò)多會(huì)使生產(chǎn)量小于消耗量，造成生態(tài)系統(tǒng)崩潰。,【答案】 (1)下降 缺乏光照，藻類不能進(jìn)行光合作用，不能生長(zhǎng) (2)缺少泥沙，分解者數(shù)量太少，有機(jī)物不能被分解而累積 (3)低(少) 消費(fèi)者較多，消耗較多的氧氣 (4)生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者以及非生物的物質(zhì)和能量(太陽(yáng)能) 生產(chǎn)者、消費(fèi)者以及分解者之間應(yīng)保持適宜比例，以維持生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定,課堂練習(xí) 1.教材原話填空。 (1)生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力等，通過(guò)_

17、傳遞的信息，稱為物理信息。物理信息的來(lái)源是_。 (2)生物在生命活動(dòng)過(guò)程中，還產(chǎn)生一些_，諸如植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，以及動(dòng)物的性外激素等，這就是_信息。,(3)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行，離不開(kāi)信息的作用；生物種群的繁衍，也離不開(kāi)信息的傳遞。信息還能_，以_。 (4)生態(tài)系統(tǒng)所具有的_相對(duì)穩(wěn)定的能力，叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (5)一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，_就越強(qiáng)，_就越高。,答案 (1)物理過(guò)程 無(wú)機(jī)環(huán)境和生物 (2)可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì) 化學(xué) (3)調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 (4)保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能 (5)自我調(diào)節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性,2.(多選)

18、下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的敘述，不正確的是( ) A.生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來(lái)源于無(wú)機(jī)環(huán)境 B.信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 C.利用昆蟲(chóng)信息素誘捕或警示有害昆蟲(chóng)，可以降低害蟲(chóng)的種群密度 D.信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，我們都可以用肉眼看到,解析 生態(tài)系統(tǒng)的物理信息既可來(lái)源于無(wú)機(jī)環(huán)境，也可來(lái)源于生物，A項(xiàng)錯(cuò)誤。信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，有些是我們用肉眼看不到的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 AD,3.螢火蟲(chóng)通過(guò)閃光來(lái)識(shí)別同伴；草原上的鳥(niǎo)在發(fā)現(xiàn)天敵后，雄鳥(niǎo)急速起飛，扇動(dòng)翅膀?yàn)榇气B(niǎo)發(fā)出信號(hào)；某種植物根系能分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個(gè)實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用( ) A.物理信息；行為信息；行為信息 B.物理信息；行為信息；化學(xué)信息 C.行為信息；行為信息；化學(xué)信息 D.物理信息；物理信息；行為信息,解析 光屬于物理信息，翅膀的扇動(dòng)屬于行為信息，而分泌的化合物屬于化學(xué)信息。 答案 B,4.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，不正確的是( ) A.在一塊牧草地上播種雜草形成雜