高考生物大一轮复习教师用书:必修③第10单元-第05讲-生态系统的信息传递和稳定性-精品.doc
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第05讲 生态系统的信息传递和稳定性
考点一 生态系统的信息传递
知|识|链|接
1.信息的种类(连线)
答案 ①—Ⅲ—b ②—Ⅰ—c ③—Ⅱ—a
2.信息传递在生态系统中的作用
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。
如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,就可以提高果树的传粉率和结实率。
(2)控制有害动物,如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的种群密度。
深度思考
观察信息传递的模型,请思考:
(1)图中“信息”可来自何处?
(2)从图中可以看出,生态系统的信息传递是否只发生于生物与生物之间?
(3)从信息传递的方向来看,生态系统的信息传递具有什么特点?
提示
(1)生物或无机环境。
(2)不是,在生物与生物之间以及生物与环境之间都能发生信息传递。
(3)具有双向传递的特点。
题|组|微|练
题组一信息传递的种类、特点
1.下列信息的传递中,与其他三种不属于同一类型的是( )
A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后,会发出聚集信息素,召唤同类来共同取食
B.榆树通过分泌一种化学物质,与栎树产生相互拮抗的现象
C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊
D.群居动物通过群体气味与其他群体相区别
解析 A项中的“信息素”、B项中的“化学物质”、D项中的“气味”均能说明其信息传递的类型属于化学信息,而C项中的“低频声波”能说明其信息传递的类型属于物理信息。
答案 C
2.蟑螂喜好在夜间出来活动。
科学家把蟑螂放在实验室里,人为地将实验室的白天和黑夜颠倒,大约经过一个星期,蟑螂就在人造的“黑夜”时间活动(尽管实际上是白天)。
这个实验说明( )
A.蟑螂能感受物理信息的改变
B.信息传递是生态系统的重要功能之一
C.行为信息可以影响蟑螂的行为
D.蟑螂可以感受一切信息刺激
解析 白天、黑夜的变化是光的变化,光属于物理信息。
答案 A
[整合提升]
判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传递的途径判断:
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。
题组二信息传递的功能
3.如图为生态系统成分的模式图,下列叙述不正确的是( )
A.图中的各成分之间均可以传递信息
B.生产者和消费者之间的信息传递可以调整种间关系
C.无机环境发出的信息种类只能是物理信息
D.生态系统的能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能
解析 从图中可以看出,生态系统的每种成分均能发出信息,也能接受信息,所以说生态系统的信息传递在生态系统的各种成分间均能进行。
信息传递的主要功能之一就是调整种间关系。
无机环境发出的信息可以是物理信息,也可以是一些营养物质发出的化学信息,所以C错误。
答案 C
4.下图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程,则甲、乙、丙三图可依次表示( )
A.能量流动、碳的循环、信息传递
B.能量流动、信息传递、碳的循环
C.碳的循环、能量流动、信息传递
D.信息传递、能量流动、碳的循环
解析 生态系统的碳循环具有循环往返、全球性的特点,在生物群落内是单向的,图甲可表示碳的循环;在生态系统内能量流动是单向的,图乙可表示能量的流动;而生态系统的信息传递,不论在生物与无机环境之间、生物与生物之间都是双向的,图丙可表示信息传递。
答案 C
[整合提升]
1.信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系
2.生态系统三大基本功能的重要性
任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递,它们是生态系统的基本功能,三者密不可分,但各有不同。
(1)能量流动——生态系统的动力。
(2)物质循环——生态系统的基础。
(3)信息传递——决定能量流动和物质循环的方向和状态。
考点二 生态系统的稳定性
知|识|链|接
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.原因:
生态系统具有一定的自我调节能力。
3.调节基础:
负反馈调节。
4.特点:
调节能力有一定的限度。
5.类型
6.提高生态系统稳定性的措施
(1)控制对生态系统干扰的程度,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,实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
深度思考
图A为草原生态系统中的反馈调节示意图,图B为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动。
请据图思考下列问题:
(1)反馈调节有正反馈调节和负反馈调节,图A和图B分别属于哪一种?
(2)请写出图A中的食物链。
提示
(1)图A所示的是负反馈调节,图B所示的是正反馈调节。
(2)乙→甲→丙。
题|组|微|练
题组一生态系统的稳定性及其基础的分析
1.据“深度思考”的图A和图B,分析下列说法不正确的是( )
A.一个完整的生态系统,除了图A中所示的成分外,还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B.甲、乙、丙三者之间的食物联系是乙→甲→丙
C.图B所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D.图A是负反馈调节,图B是正反馈调节
解析 图A所示为一条食物链,组成是乙→甲→丙,它们表示的是负反馈调节机制,即乙的增加会促使甲、丙的增加,甲、丙的增加会抑制乙的增加,而图B为正反馈调节,它会使生态系统偏离原有的稳态。
答案 C
2.地球上各种不同类型的生态系统具有不同的调节能力。
与农田、草原、冻原等生态系统相比较,热带雨林的自我调节能力特点是( )
A.种群数量调节能力强,抵抗外界干扰能力弱
B.分解力弱,生产力强
C.抵抗外界干扰能力强,自我恢复能力弱
D.能量流动速度快,物质循环速度慢
解析 与农田、草原、冻原等生态系统相比较,热带雨林的组成成分最复杂,自我调节能力强,抵抗力稳定性强而恢复力稳定性弱,故A错、C正确;热带雨林中生产者、消费者和分解者的数量均较农田、草原、冻原多,故生产力强,分解力也强,B错误;能量流动和物质循环是同时进行,紧密联系的,热带雨林生态系统的物质循环和能量流动速度都较快,D错误。
答案 C
[技巧点拨]
判断正反馈、负反馈调节的方法
(1)依据:
从调节后的结果与原状态之间的变化分析。
(2)方法:
调节后
例如:
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;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。
题组二生态系统的调节机制
3.(2016·湖北武汉模拟)近几年来,生活污水被排放到大多数河流后,河水仍能保持清澈,但随着污水排放增多,河流的生态平衡遭到破坏。
科技实践小组的学生在某河流上设置了3个监测点,相关水质指标检测结果如下图所示。
下列相关叙述不正确的是( )
A.河流受到轻微污染后能保持清澈属于抵抗力稳定性
B.发生水华现象最严重的是2号监测点
C.测定水体中藻类的种类是在种群水平上进行的研究
D.可以利用捕食关系治理河流水华现象
解析 A项轻度污染后保持原状是抵抗力稳定性,A项正确;分析图中物质含量(相对值)可知,2号监测点的水华现象最严重,依据是该监测点藻类中的叶绿素a的含量最大,溶氧量最低,B项正确;测定水体中藻类的种类属于群落水平上的研究,C项错误;可以通过对水体投放适量植食性鱼类来治理水华现象,植食性鱼类以藻类为食,存在捕食关系,D项正确。
答案 C
4.如图表示正常生态系统受到一定程度的干扰后,生态系统稳定性的变化。
下列说法错误的是( )
A.在受到干扰之前,曲线在正常范围内波动是由于该生态系统具有自我调节能力
B.在受到干扰后,曲线偏离正常范围越晚和幅度越小,说明生态系统的抵抗力稳定性越高
C.S2所代表的面积越大,生态系统的恢复力稳定性越高
D.S3所代表的面积大小与生态系统的生物种类和数量有关
解析 生态系统的恢复力稳定性越高,受到干扰后曲线回到正常范围的时间越短,曲线围成的面积S2越小,C项错误。
答案 C
[整合提升]
生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系(如下图)
(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,y越大,
说明抵抗力稳定性越弱。
反之,抵抗力稳定性越强。
如热带雨林与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
(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,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。
【特别提醒】
(1)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——自身的反馈调节,维持各营养级生物数量相对稳定。
(2)抵抗力稳定性高低比较:
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)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;若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。
考点三 设计并制作生态缸,观察其稳定性
知|识|链|接
1.实验原理
(1)生态缸中必须包括生态系统的四种成分,特别需要注意必须有足够的分解者。
(2)各种生物之间以及生物与无机环境之间,必须能够进行物质循环和能量流动。
(3)生物之间要有合适的食物链结构,生物的数量不宜过多。
(4)生态缸必须是透明的,这样可保证生态缸中能获得充足的太阳能。
当然,生态缸一定要封闭,防止外界生物或非生物因素的干扰。
(5)环境不断变化,生物本身不断繁殖,群落内部环境的改变,种内、种间关系的变化,人类活动的干扰,都会对群落产生影响,使群落发生演替。
2.实验流程
3.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。
题|组|微|练
甲、乙、丙、丁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,下列有关叙述中正确的是( )
注:
“+”表示有,“-”表示无。
A.乙瓶中藻类的种群密度逐渐增大
B.由于丙瓶中没有小鱼,所以比甲瓶积累的有机物多
C.丁瓶与甲瓶相比,氧气含量少
D.非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者是构成生态系统中一定不能缺少的四种成分
解析 乙瓶中没有光照,藻类的种群密度将逐渐减小;丙瓶和甲瓶中都没有小鱼,但是丙瓶中缺少微生物,所以有机物积累得多;丁瓶中小鱼呼吸作用消耗氧气,因此氧气含量少;生态系统的成分中,消费者不是必需的。
答案 C
术语强记一定记清背熟
1.生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。
物质循环是载体,能量流动是动力,信息传递可以调节物质循环和能量流动的方向。
2.生态系统中的信息可分为物理信息、化学信息和行为信息。
3.生命活动的正常进行及生物种群的繁衍离不开信息的传递,信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
4.生态系统稳定性的原因是生态系统具有自我调节能力,生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。
5.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性,二者一般呈负相关。
6.生态系统中的组分越多,营养结构越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
思维辨析千万分清辨明
1.误认为在任何情况下,抵抗力稳定性越低的生态系统其恢复力稳定性一定越高。
在一般情况下,抵抗力稳定性与恢复力稳定性往往呈相反的关系,抵抗力稳定性强的生态系统,其恢复力稳定性差,反之亦然。
然而,在某些特殊的生态系统如北极冻原生态系统中,其抵抗力稳定性和恢复力稳定性均较差,而且,若受到“同等强度”(而不是破坏性)干扰时,抵抗力稳定性强者,恢复力稳定性也强。
2.误认为草原生态系统的稳定性一定高于农田生态系统
强调生态系统稳定性,必须分别描述其两种能力——抵抗力稳定性与恢复力稳定性,不可笼统地说一种生态系统的稳定性高于另一生态系统,如就“抵抗力稳定性”而言,草原生态系统高于农田,然而就“恢复力稳定性”而言,则为草原生态系统低于农田。
考题演练试试真本事
1.判断正误
(1)害虫数量对其天敌鸟类数量的影响一定存在反馈调节。
(√)
(2)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其抵抗力稳定性较低。
(×)
(3)当食草动物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信息传递功能。
(√)
(4)心猿意马、飞蛾扑火、花香引蝶都属于生态系统的信息传递。
(×)
(5)生态系统的物理信息都来源于环境。
(×)
(6)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。
(×)
(7)生态系统中组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强。
(×)
2.(2016·全国卷Ⅰ)在漫长的历史时期内,我们的祖先通过自身的生产和生活实践,积累了对生态方面的感性认识和经验,并形成了一些生态学思想,如:
自然与人和谐统一的思想。
根据这一思想和生态学知识,下列说法错误的是( )
A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律
B.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复利用
C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例
D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的消耗标准
解析 生态系统中生产者固定的能量最终以热能的形式散失,而散失的热能不能被生态系统重新利用,故生态系统中的能量具有单向流动的特点,B错误。
答案 B
3.(2016·郑州质检)下列关于种群、群落和生态系统的叙述,正确的是( )
A.五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度
B.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类
C.就生态系统结构而言,生态瓶的稳定性取决于物种数
D.变色龙变化体色,主要是向同类传递行为信息
解析 本题考查种群、群落、生态系统以及生物进化的相关内容。
因为行道树一般成行排列,所以对其上的蜘蛛种群密度的调查不适合用五点取样法,A项错误。
杂食性鸟类,食物种类多,一种食物减少可用其他食物取代,故数量波动较小,B项正确。
生态瓶的稳定性指的是抵抗力稳定性,它的高低主要与生物的种类和每种生物的数量以及比例是否协调有关,C项错误。
变色龙变化体色以适应环境,这是一种保护色,D项错误。
答案 B
4.(2017·保定市联考)某放牧草地有一些占地约1m2的石头。
有人于石头不同距离处,调查了蜥蜴个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重),结果见下图。
下列叙述错误的是( )
A.随着蝗虫种群密度的增大,植物之间的竞争将会加剧
B.蜥蜴活动地点离石头越远,被天敌捕食的风险就越大
C.距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素
D.草地上放置适量石头,有利于能量流向对人类有益的部分
解析 本题的解题关键是读取图中信息,理解蜥蜴个体数量与石头距离远近的关系,及蝗虫种群密度与植物生物量的关系。
图中显示随着蝗虫种群密度的增大,禾草植物与非禾草植物的生物量都在减少,因此,植物间的竞争会减弱,A项错误。
蜥蜴活动地点离石头越远,个体数量越少,表明被天敌捕食的风险越大,B项正确。
生物由于生活习性、食物等关系而出现距离石头远近的不同变化,体现了该群落水平结构的变化,C项正确。
草地上放置适量石头,蜥蜴数量增加,害虫数量减少,有利于能量流向牧草即对人类有益的部分,D项正确。
答案 A
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