高考生物第一轮复习学案53 21页

第九单元 生物与环境 学案46 生态系统的信息传递和稳定性 考纲要求　‎ 1. 生态系统中的信息传递(Ⅱ)。‎ 2. 生态系统的稳定性(Ⅱ)。‎ 复习要求 ‎1.举例说明生态系统中的信息种类 ‎2.举例说明信息传递在生态系统中的作用 ‎3.解释生态系统的自我调节能力 ‎4.区别抵抗力稳定性和恢复力稳定性 基础自查 一．生态系统的信息传递 ‎1．种类 ‎(1)物理信息： 。‎ (2) 化学信息： 。‎ (3) 行为信息： 。‎ ‎2．在生态系统中的作用 ‎(1)个体： 。‎ ‎(2)种群： 。‎ ‎(3)群落和生态系统： 。‎ ‎3．在农业生产中的应用 ‎(1) 。‎ ‎(2) 。‎ 思考　动物的行为信息都与繁衍有关吗？‎ ‎ ‎ 二、生态系统的稳定性 ‎1．概念： ‎ ‎2．抵抗力稳定性 ‎(1)概念：‎ (2) 原因：‎ (3) 规律：‎ ‎3．恢复力稳定性 ‎(1)概念：‎ ‎(2)原因：‎ ‎(3)与抵抗力稳定性的关系：‎ 想一想　“野火烧不尽，春风吹又生”这句诗说明了生态系统的哪一种稳定性？　‎ ‎4．提高生态系统稳定性的措施 ‎(1) ‎ ‎(2) 。‎ 课堂深化探究 一．生态系统的信息传递 ‎1．信息传递的模型及解读 ‎(1)图示 ‎(2)解读 ‎①信息传递的存在范围 ‎ ‎ ‎②信息传递的特点 ‎ ‎ ‎③信息传递的过程 ‎ ‎ 特别提醒　(1)信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态，具有调节生态系统稳定性的作用。‎ ‎(2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。‎ ‎2．信息传递的作用或应用(见下表)‎ 项目 作用或应用 举例 在生态系统中的作用 在农业生产中的应用 特别提醒：信息传递相关易错点辨析 ‎(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，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。‎ ‎(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。‎ ‎(3)涉及到声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心或植物光敏色素、叶、芽对光、重力等感觉上述信息则判断为物理信息。‎ ‎(4)若涉及到化学物质——挥发性这一特点则判断为化学信息。‎ ‎(5)范围——同种生物个体之间(性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等)；异种生物之间(物理、化学、行为中警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中光、磁等)。‎ ‎(6)方向——一般为双向，与物质循环和能量流动不同。‎ 二．生态系统的稳定性 ‎1．生态系统具有稳定性的原因 生态系统具有 能力。 是生态系统自我调节能力的基础。‎ ‎(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系 生态系统的成分 食物网 自我调节能力 越多 ‎ ‎ 越少 ‎ ‎ ‎(2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。‎ ‎2．生态系统的反馈调节 ‎(1)概念： ‎ ‎(2)正、负反馈调节的比较 调节方式 比较内容 负反馈调节 正反馈调节 作 用 ‎ ‎ 结 果 ‎ ‎ 实 例 ‎ ‎ 图 示 ‎3.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 。‎ ‎(2)y表示 ，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，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 ：x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。‎ ‎(4)TS表示 ，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。‎ 三．设计并制作生态缸，观察其稳定性 ‎1．实验原理 ‎ ‎ ‎2．实验流程 铺垫细沙 ‎　↓‎ 注水：注入适量的河水或池塘水，使缸内有陆上与水下之分 ‎　↓‎ 放置动植物：根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体 ‎　↓‎ 密封生态缸：用胶带将生态缸口密封 ‎　↓‎ 移置生态缸：将生态缸放置在光线良好的散射光下 ‎　↓‎ 观察记录：每周定时观察生态缸中生物的存活和水质变化情况 ‎3．实验注意事项 ‎(1)实验设计要求 设计要求 相关分析 生态缸必须是封闭的 ‎ ‎ 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)‎ ‎ ‎ 生态缸的材料必须透明 ‎ ‎ 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 ‎ ‎ ‎(2)生态缸稳定性观察与分析 ‎①观察稳定性，可通过观察 等判断生态系统的稳定性。‎ ‎②由于 ，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。‎ 对应训练 ‎1. 有关生态系统信息传递的说法，不正确的是(　　)‎ A．生命活动的正常进行，离不开信息传递 B．在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递 C．能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定 D．利用人工合成性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递 ‎2．请回答下列问题。‎ Ⅰ.蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。‎ ‎(1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆形舞”，则表明蜜源的距离很近，一般在百米之内。这种信息是________。‎ ‎(2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上为________。从生态系统的功能看，信息传递可以__________，以维持生态系统的稳定。‎ Ⅱ.蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花儿，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。‎ 组别 假　设 操作步骤 预测结果 结 论 ‎1‎ 通过花的味道识别 ‎2‎ 通过花的颜色识别 ‎3‎ 通过花的外形识别 ‎(1)第1、2组实验传递的信息分别属于____________________________。‎ ‎(2)第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？ ________________________________________________________________________。‎ ‎(3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)每组实验测量的指标是__________________________________________________。‎ ‎3采取下列哪项措施，能提高一个生态系统的抵抗力稳定性(　　)‎ A．减少捕食者和寄生者的数量 B．使生产者和消费者的数量保持一样 C．增加适宜的物种种类 D．限制某一个演替过程 ‎4某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列说法中错误的是(　　)‎ A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少 B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长 C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中 D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中 实验探究 自2009年6月以来，随着气温逐渐升高，长江部分支流如湖北省兴山县高岚河、香溪河，巴东县神农溪相继发生不同程度的水华，给沿岸群众的生产生活造成一定的影响。‎ ‎(1)长江部分支流发生水华现象时湖面漂浮着一层绿膜，部分人认为是绿藻而不是蓝藻，蓝藻不同于绿藻细胞最显著的特征是____________________________________。‎ ‎(2)某些蓝藻会产生并分泌一些代谢产物(如毒素等)，对鱼类等水生动物造成危害，甚至可以通过食物链累积危害至牲畜乃至人类，写出这种情况下有4个营养级的食物链：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)为探究含磷洗涤剂中的磷对湖北省兴山县高岚河的藻类生长的影响，某同学设计了三组实验。‎ 第一组：玻璃缸内的河水含有一定浓度的含磷洗涤剂；‎ 第二组：玻璃缸内的河水含有与第一组相同浓度的无磷洗涤剂；‎ 第三组：玻璃缸内只有河水。‎ 三组实验的玻璃缸内的液体量相同并置于相同温度和光照条件下，在一段时间内观察并记录水体变化情况。‎ ‎①预测最可能的实验结果：__________________________________________。‎ ‎②分别说明设计第二组、第三组实验的目的：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③上述实验不能证实氮也是藻类大量繁殖和生长的重要元素，如何修改上述实验过程能证实氮也是藻类大量繁殖和生长所需要的重要元素之一？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 限时训练 题组一　生态系统的信息传递 ‎1.下列各项，属于物理信息的是________________；属于化学信息的是________；属于行为信息的是________。‎ ‎(1)哺乳动物的体温　(2)鸟类鸣叫　(3)红外线　(4)萤火虫发光　(5)植物分泌的化学物质　(6)电磁波　(7)昆虫发出的声音　(8)昆虫的性信息素　(9)植物开花　(10)蓟和刺　(11)紫外线　(12)蜜蜂跳舞 ‎2.如图为生态系统中信息传递的模式图，相关叙述不正确的是(　　)。‎ A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的 B．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 C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态 D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 ‎3．如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是(　　)‎ A．信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的 B．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 C．物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态 D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递 ‎4．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信号，诱捕或驱赶某些动物 题组二　生态系统的稳定性 ‎5.下列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(　　)。‎ ‎6.如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y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(　　)。‎ 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．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物的种类有关，与数量无关 C．一般来说，对同一个生态系统，y值和x值之间呈负相关 D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大 ‎7.如图两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常作用的范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原来状态所需的时间；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(　　)‎ A．y值大小可以作为生态系统恢复力稳定性的定量指标 B．在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关 C．对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈负相关 D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大 ‎8．下列关于生态系统自我调节能力的叙述中，正确的是(多选)(　　)‎ A．森林中，害虫数量增加时食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于生物群落内的负反馈调节 B．负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础 C．自我调节能力强的生态系统，其稳定性也高 D．当外界干扰强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力将会丧失 ‎9.为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态缸，各缸内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲缸是最稳定的生态系统。‎ 组成成分 光 水草 藻类 浮游动物 小鱼 泥沙 生态缸编号 甲 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ 乙 ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ 丙 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋ ‎ ‎＋‎ ‎－‎ ‎－‎ 丁 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 注：“＋”表示有；“－”表示无 请回答以下问题。‎ ‎(1)乙缸中，藻类的种群密度变化趋势为_______________________________________，‎ 原因是_______________________________________________。‎ ‎(2)丙缸比甲缸有较多的有机物，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)丁缸与甲缸相比，氧气含量________，原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)根据观测结果，得出结论：‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎10某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如下图所示)。下列说法中错误的是(　　)。‎ A．甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少 B．乙瓶中的生物存活的时间相对较长 C．丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中 D．若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中 题组三　综合题 ‎11．下列有关生态学方面的叙述，不正确的是(多选)(　　)‎ A．分解者在分解动植物遗体时，将有机物中的能量释放出来，供生产者再利用 B．不同的细菌在生态系统中可能是生产者、消费者或分解者 C．生态系统的营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越强 D．根据生态学原理制作小生态瓶时，要注意保证光照，及时换气 高考真题体验 ‎1.（2012福建）科技人员选取某地同一自然条件下三种不同类型的茶园，进行物种丰富度的调查，结果如图。据图判断正确的是（ ）“ ‎ A. 纯茶园物种变化幅度最小，不易产生暴发性虫害 ‎ B.杉茶间作园各物种的种群密度在10月份时最大 C.梨茶间作园的营养结构在6月份时最为复杂 ‎ D.人类生产活动不会改变茶园的群落结构 ‎ ‎2.（2012海南）某河流中五年前引进了一种外来植物（甲）。跟踪调查发现，五年来，该河流中甲 种群密度逐年显著增加，土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减少。下列叙述正确的是 A.五年来该河流中甲种群的种内竞争不断增强 B.甲的引进并不能改变该河流生态系统的结构 C.大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延 D.该河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统 ‎3.(2011·江苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料，鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题。‎ ‎(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为________。‎ ‎(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的________，有效减少水体中的N、P等含量。‎ ‎(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有________、________。‎ ‎(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为________。‎ ‎(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过________、________进行调控。‎ ‎4..(2010·全国新课标，31)假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：‎ ‎(1)该生态系统中a和b的种间关系是________。‎ ‎(2)若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是________，种群密度减少的种群是________。‎ ‎(3)若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会_________________________________。‎ ‎(4)当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有________________。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性________(低、高)。‎ ‎(5)为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为__________________个。‎ ‎5．某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采集该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸收甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答：‎ ‎(1)上述现象中，X分别在________________________之间进行传递。‎ ‎(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是______________和____________，影响乙昆虫活动的信息种类是________________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________________。‎ ‎(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是____________________________________________________________________。‎ ‎6.(2011·海南单科，22‎ ‎)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多，灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋鸟，该计划的实施将使该地区(　　)。‎ A．灰椋鸟种内竞争必然减弱 B．鸟的种类必然增加 C．农林害虫数量必然大幅度上升 D．生态系统的结构必然发生变化 ‎7．(2009·海南)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答下面的问题。‎ ‎(1)上述现象中，X分别在____________之间进行传递。‎ ‎(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是________和________。影响乙昆虫活动的信息种类是__________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________。‎ ‎(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是________________________________________________________________________。‎ ‎8.．(2009·福建卷)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 ‎9.．(2009·天津理综，5)如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(　　)。‎ ‎①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 ‎②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 ‎③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生 ‎④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④‎ ‎10．(2009·广东卷)为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。‎ ‎(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如下图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。‎ ‎(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(两条)。________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响？________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 学案46 生态系统的信息传递和稳定性 答案与解析 基础自查 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。‎ 不一定。有些行为与繁衍有关，如孔雀开屏。但某些信息与捕食有关，如某大型肉食动物捕食时，除了发出吼叫声外，还伴随着一些动作，这些动作就是行为信息。‎ 二、生态系统的稳定性 ‎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。‎ ‎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，反之则越高。自我调节能力有一定限度，越过限度，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。‎ 想一想：恢复力稳定性。‎ ‎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。‎ 课堂深化探究 一．生态系统的信息传递 ‎1．信息传递的模型及解读 ‎ ‎(2)解读 ‎①信息传递的存在范围 ‎②信息传递的方式不像物质流动那样是循环的，也不像能量的流动是单向的，而往往是双向的，有从输出者向输入者的信息传递，也有从输入者到输出者的反馈。‎ ‎③信源(信息产生)―→信道(信息传输)―→信宿反馈作用(信息接收)‎ ‎2．信息传递的作用或应用(见下表)‎ 项 目 作用或应用 举 例 在生态 系统中 的作用 有利于生命活动的正常进行 莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发 调节生物种间关系，维持生态系统的稳定 雪兔和猞猁的关系 有利于生物种群的繁衍 昆虫分泌性外激素，引诱异性个体 在农业生产中的应用 提高农产品或者畜产品的产量；对有害动物进行控制　‎ 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；利用音响设备诱捕或驱赶有害动物 二．生态系统的稳定性 ‎1．生态系统具有稳定性的原因 生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。‎ ‎(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系 生态系统的成分 食物网 自我调节能力 越多 越复杂 大 越少 越简单 小 ‎(2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。‎ ‎2．生态系统的反馈调节 ‎(1)概念：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。‎ ‎(2)正、负反馈调节的比较 调节方式 比较内容 负反馈调节 正反馈调节 作 用 是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到和保持平衡 使生态系统远离平衡状态 结 果 抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化 加速最初发生变化的那种成分所发生的变化 实 例 森林中的食虫鸟和害虫的数量变化 已经污染的湖泊中污染状况加剧 图 示 ‎3.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)生态系统功能正常的作用范围。‎ ‎(2)表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小(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，恢复力稳定性强。‎ ‎(4)曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标 三．设计并制作生态缸，观察其稳定性 ‎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有充足的太阳能。当然，生态缸中一定要封闭，防止外界生物或非生物因素的干扰。‎ ‎3．实验注意事项 ‎(1)实验设计要求 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；便于观察 生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间 便于操作；缸内储备一定量的空气 ‎(2)生态缸稳定性观察与分析 ‎①观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化 ‎②生态缸中的生态系统极为简单，自我调节能力极差 对应训练 ‎1B　 多细胞生物体内细胞间的信息传递是个体内的信息传递，不属于生态系统的信息传递范畴。‎ ‎2解析　Ⅰ.跳舞是蜜蜂的一种特殊行为，属于行为信息。蜜蜂采集花粉属于捕食，为植物传粉属于种间互助。信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定。‎ Ⅱ.(1)花的味道传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。(2)第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状不能与花的形状相同。(3)实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。(4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。‎ 答案　Ⅰ.(1)行为信息　(2)种间互助和捕食　调节种间关系　Ⅱ.(1)化学信息和物理信息　(2)将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同　(3)“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可)　‎ ‎(4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目 ‎3C‎　 生态系统的抵抗力稳定性取决于生态系统的自我调节能力，而该能力与其营养结构复杂程度相关。适当增加物种的种类可以使其营养结构变得复杂，进而抵抗力稳定性也得到提高。‎ ‎4A‎　 甲瓶与乙瓶的区别是小鱼数量不同，乙瓶与丙瓶的区别是放置的环境不同。甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多，丙瓶置于黑暗中，植物不能进行光合作用，瓶中生物也会很快死亡。相比之下，乙瓶中的生物存活时间较长。‎ 实验探究 答案：　(1)无核膜包被的细胞核　(2)蓝藻→浮游动物→鱼→人(其他合理答案也给分)　(3)①第一组水体呈蓝绿色，其他两组不明显　②第二组实验的目的：排除洗涤剂中其他成分对藻类生长的影响；第三组实验的目的：排除河水本身对藻类生长的影响　③加设一玻璃缸，其中的河水中不加洗涤剂，只加尿素 限时训练 题组一　生态系统的信息传递 ‎1.答案　(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(9)、(10)、(11)　(5)、(8)　(12)‎ ‎2.解析　能量流动的特点是单向流动和逐级递减的。‎ 答案　A ‎3．A　能量的传递是单向的，故A错误。‎ ‎4．B　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，如鸡场在秋季通过延长光照时间提高产蛋率；②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，即调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。‎ 题组二　生态系统的稳定性 ‎5.解析　在受到同等程度的外来干扰后，C项中初级消费者数量的变化最小，说明该生态系统的自我调节能力最强，抵抗力稳定性最高。‎ 答案　C ‎6.解析　在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量在一定范围内保持动态平衡，并不是保持不变。抵抗力稳定性与恢复力稳定性与生物的种类与数量关系密切。一般来说，对同一个生态系统而言，y值和x值之间呈负相关。‎ 答案　C ‎7．D　已知y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，所以y值大小可以作为生态系统抵抗力稳定性的定量指标，且y值越小，抵抗力稳定性越大，恢复到原状态所需时间x越长，所以y值和x值之间呈正相关；TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大；在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类和数量都有关。‎ ‎8．ABD　生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性两个方面。营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越强，而恢复力稳定性越差。‎ ‎9.解析　据表格分析可知：乙缸无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降。丙缸与甲缸相比，少泥沙，分解者很少，无法将该缸中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物。丁缸与甲缸相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁缸与甲缸相比，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。据表格分析甲缸为对照组，乙缸、丙缸、丁缸都为实验组。‎ 答案　(1)下降　缺乏光照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，有机物累积不能被分解 ‎(3)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 ‎10解析　甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多。‎ 答案　A 题组三　综合题 ‎11．AD不同细菌在生态系统中的作用是不同的，如硝化细菌能进行化能合成作用，是自养型生物，属于生产者；根瘤菌与豆科植物共生，从活的植物体中获取有机养料，属于消费者；营腐生的乳酸菌等，属于分解者。‎ 高考真题体验 ‎1.【答案】C ‎【解析】纯茶园的物种单一，其抵抗力稳定性最差，容易产生暴发性虫害。根据图中信息可以看出，10月份的杉茶园的物种数最大，但不并能说明各物种在此时的种群密度最大。同时，也可以看出，6月份时，梨茶间作园的物种数最大，此时其营养结构最为复杂，因为营养结构的复杂程度取决于物种的丰富度。人类活动会影响茶园群落演替的速度和方向，这样必然会对群落的结构造成影响。“‎ ‎2.【答案】A ‎【解析】在五年内，河流中甲种群密度逐年显著增加，导致种内斗争不断增强，A正确；甲的引进后，甲的种群密度越来越大，土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减小，已经影响了原有生态系统的结构，B不正确；因为甲的引进已经导致土著食草鱼类数量的减少，说明土著食草鱼类不能捕食物种甲，投放土著食草鱼类不能抑制甲的蔓延，C不正确；生态系统包括该区域内所有的生物和气生存的环境，包括所有生物、底泥、水及阳光等因素，D不正确。‎ ‎3.解析　(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。生态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态。(2)该生态系统属于人工设计的生态工程。与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中的溶氧量和提高饵料的利用率。(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为保持池塘水体中适当的N、P含量，可以通过不间断地补水和排水来实现，或者是通过水泵控制水的流量来实现。‎ 答案　(1)高　正反馈　(2)生态塘和潜流湿地　净化作用 ‎(3)增加水中的溶氧量　提高饵料的利用率　(4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高　(5)补水和排水　水泵控制水的流量(循环频次)‎ ‎4.(1)竞争　(2)c　a　(3)降低(或快速降低)‎ ‎(4)恢复力稳定性(或自我调节能力)　低　(5)400‎ 解析　(1)由a与b的关系图直接判断两者的关系为竞争。(2)根据食物“a→c→d”可以判断，若d大量死亡，在一段时间内，c因缺少天敌其种群密度会增加，而由于c的增多，a因被c大量捕食而减少。(3)图中a是该生态系统的生产者。a大量死亡后，输入到该生态系统的能量减少，所以c、d的种群密度会降低。(4)生态系统遭到干扰而使其结构发生了变化后能够恢复到原来的状态，这是因为生态系统具有恢复力稳定性。生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越大，所以该生态系统的抵抗力稳定性低于热带雨林。‎ ‎(5)根据标志重捕法的计算公式：个体总数N∶初次捕获标记个数M＝再次捕获个数n∶重捕的标记个数m，可得N∶50＝40∶5，所以N＝400。‎ ‎5．(1)植物与甲昆虫的天敌；植物与乙昆虫　(2)无机环境　生物　化学信息和物理信息(其他合理答案也可)　物理信息(其他合理答案也可)　(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少 解析　理解题意，理顺各种生物间的关系，区别生态系统的各种信息是解题的突破口。植物释放出的物质X既能吸引甲昆虫的天敌，又能驱赶乙昆虫，故X分别在植物与甲昆虫的天敌、植物和乙昆虫之间进行传递。影响甲昆虫取食的信息来自生物(植物)，影响甲昆虫在白天活动的物理信息来自环境。影响乙昆虫活动的物质X是化学信息，影响乙昆虫在夜晚活动的信息是物理信息。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫的信息是利用蜘蛛网的振动频率，属于物理信息。X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，故植物上施用人工合成的物质X后，短期内该植物上甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少。‎ ‎6.解析　种植单一树种会使生态系统的生物种类减少，生态系统的营养结构变得简单，生态系统的自动调节能力减小，生态系统可能会遭到破坏，故D正确；单一树种使害虫种类减少，以害虫为食的鸟类减少，B错误；招引20万只以上灰椋鸟，必然会使其种内竞争加强及农林害虫数量减少，A、C错误。‎ 答案　D ‎7.解析　植物释放的物质X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。影响甲昆虫活动的信息有两大来源——无机环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息；蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蛛网的震动来实现的，属于物理信息。物质X可吸引甲昆虫的天敌，所以甲昆虫天敌数量增加；能驱赶乙昆虫，使乙昆虫减少，所以乙昆虫天敌数量减少。‎ 答案　(1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫　(2)无机环境　生物　化学信息和物理信息(其他合理答案也可)　物理信息(其他合理答案也可)　(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少 ‎8.解析　生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱，所以D不正确。‎ 答案　D ‎9.解析　从图中气候的变化情况来看，中间出现了急剧的变化，而甲生态系统中种群类型数量的波动很小，说明其抵抗力稳定性远高于乙生态系统，①正确；如果是严重的寒、旱等气候引起乙生态系统生产者急剧减少，会导致种群类型数量减少，但并不能说明乙生态系统的营养关系简单，②错；物种形成的标志是产生生殖隔离，题目信息不能说明此现象，③错；由于乙生态系统的S点处还有少数的生物，结合曲线可知S点一定经历了次生演替过程，④正确。‎ 答案　B 解析　本题考查了生态系统的结构及功能的基础知识。由图可知，可溶性有机碳可作为好氧细菌碳源，被好氧细菌分解利用，好氧细菌呼吸作用产生的二氧化碳等作为黑藻、绿藻等植物光合作用的原料，同时又是其呼吸作用的产物，这样，在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定的物质循环。根据第二小题的题干，梳理出两条食物链，重金属盐在食物链中有富集现象，对高营养级的人危害很大，而且难于降解，易发生二次污染。‎ 答案　(1)‎ ‎(2)绿藻―→轮虫―→鱼；黑藻―→鱼―→鸭 ‎(3)重金属进入食物链，危害人体健康，重金属无法降解，易发生二次污染