第4、5節生態系統的信息傳遞和穩定性

一、生態系統的信息傳遞1.信息傳遞的種類來源傳遞形式舉例物理信息化學信息行為信息光、聲、溫度、濕度、磁力等物理過程螢火蟲的光、哺乳動物的體溫生物的代謝活動化學物質,如生物堿、有機酸、性外激素等昆蟲的性外激素、狗利用小便氣味作標記動物的特定行為特征動物的特殊行為蜜蜂跳舞、孔雀開屏2.信息傳遞在生態系統中的作用（1）個體：________的正常進行，離不開信息的作用。（2）種群：生物種群的______，離不開信息的傳遞。（3）群落和生態系統：能調節生物的__________，以維持生態系統的穩定。3.信息傳遞在農業生產中的應用（1）提高_________________的產量。（2）對____________進行控制。生命活動繁衍種間關系農產品或畜產品有害動物【點撥】信息傳遞存在于生態系統的各種成分之間，不僅僅存在于生物成分之間，也存在于生物與無機環境之間。

二、生態系統的穩定性1.生態系統的自我調節能力（1）自我調節能力的基礎：_________調節。（2）生態系統的自我調節能力是________的。負反饋有限2.解讀生態系統的穩定性（1）種類：①抵抗力穩定性：生態系統抵抗__________并使自身的結構與功能__________的能力。②恢復力穩定性：生態系統在受到__________因素的破壞后恢復到原狀的能力。（2）提高措施：①控制對生態系統______的程度。②實施相應的______、______投入，保證生態系統_______________的協調。

外界干擾保持原狀外界干擾干擾物質能量內部結構與功能【思維判斷】1.生態系統的物理信息都來源于環境。（）【分析】生態系統的物理信息是通過物理過程來傳遞的，如：光、聲、溫度、磁力等，其既可來源于環境，也可來源于生物。2.生態系統信息傳遞沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞。（）【分析】生態系統中信息傳遞往往是雙向的，有從低營養級到高營養級的信息傳遞，也有從高營養級到低營養級的信息傳遞。3.負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎。（）【分析】在負反饋調節中，抑制和減弱最初發生變化的那種成分所產生的變化，從而達到和保持穩態?！痢痢?.生態系統中的組成成分越多，食物網越復雜，生態系統恢復力穩定性就越強。（）【分析】生態系統中的組成成分越多，食物網越復雜，生態系統的抵抗力穩定性越強，而恢復力穩定性越弱。

5.生態系統內部結構與功能的協調，可以提高生態系統的穩定性。（）【分析】生態系統的結構與功能是相適應的，生態系統中生產者和消費者之間達到了一種和諧平衡，也就使生態系統具有了一定的穩定性。×√生態系統的信息傳遞1.解讀生態系統中的信息傳遞（1）范圍：（2）形式：分為物理信息、化學信息、行為信息。（3）來源：可來自于環境，也可來自于生物。（4）方向：信息傳遞是雙向的。（5）作用：信息傳遞可以調節生物的種間關系。（6）過程：阻礙其中的任一環節均不能實現信息的傳遞。2.信息傳遞與生態系統其他功能的比較項目區別聯系來源途徑特點范圍能量流動物質循環信息傳遞太陽能生態系統食物鏈或食物網單向流動、逐級遞減反復出現,循環流動食物鏈各營養級生物間群落與無機環境之間共同把生態系統各組分聯系成一個統一整體,并調節生態系統的穩定性生物或無機環境多種發生生理或行為的變化(單向或雙向)生物與生物之間或生物與環境之間【技巧點撥臺】判斷生態系統信息傳遞種類的方法（1）從信息傳播的途徑判斷。如涉及聲音、顏色、溫度等物理因素，可判斷為物理信息；涉及的信息載體為化學物質，可判斷為化學信息；涉及特殊行為，可判斷為行為信息。（2）從文字表述的著重點判斷。如孔雀開屏如果是通過行為傳遞給對方，則屬于行為信息；如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方，則屬于物理信息。【典例訓練1】下列信息傳遞的實例中，屬于調節生物種間關系的是()A.萵苣在適宜光波長下才能萌發生長B.昆蟲散發性外激素傳遞信息C.草原返青時，“綠色”為食草動物提供信息D.雄鳥求偶時進行復雜的“求偶”炫耀【解題指南】1.考查實質：本題從生活現象入手，以生態系統信息傳遞的種類為突破點，考查分析判斷新情境的能力。2.知識儲備（1）生態系統信息傳遞的種類；（2）生物種間關系與種內關系的區別?！窘馕觥窟xC。A選項屬于光對植物的影響；B、D選項屬于種內的信息傳遞關系；C選項是信息傳遞調節生物種間關系的實例。【互動探究】（1）哪兩個選項所示的信息傳遞類型是相同的？提示：A和C。分析：A項所示的信息傳遞的類型是物理信息；B項所示的信息傳遞的類型是化學信息；C項所示的信息傳遞的類型是物理信息；D項所示的信息傳遞的類型是行為信息。（2）D項中一次成功的“求偶”炫耀能說明生態系統的信息傳遞具有雙向性嗎？提示：能。分析：信息傳遞包括信息的發出和接收，一次成功的“求偶”炫耀，即包括求偶者有信息傳至被求偶者，也包括被求偶者有信息傳至求偶者?！咀兪絺溥x】下列信息的傳遞中，與其他三種不屬于同一類型的是()A.小囊蟲在發現榆、松寄生植物后，會發出聚集信息素，召喚同類來共同取食B.榆樹通過分泌一種化學物質，與櫟樹產生相互拮抗的現象C.雄蚊能根據雌蚊飛行時所發出的低頻聲波而找到雌蚊D.群居動物通過群體氣味與其他群體相區別【解析】選C。A項中的“信息素”、B項中的“化學物質”、D項中的“氣味”均能說明其信息傳遞的類型屬于化學信息，而C項中的“低頻聲波”能說明其信息傳遞的類型屬于物理信息。生態系統的穩定性1.具體表現（1）結構相對穩定：生態系統中動植物種類及數量一般不會有太大的變化，一般相關種群數量呈周期性變化，可用下圖曲線表示。（2）功能相對穩定：生物群落的能量輸入與輸出相對平衡，物質的輸入與輸出保持相對平衡。2.抵抗力穩定性與恢復力穩定性的比較抵抗力穩定性恢復力穩定性區別實質核心影響因素保持自身結構功能相對穩定恢復自身結構功能相對穩定抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復原狀一般地說,生態系統中物種豐富度越大,營養結構越復雜,抵抗力穩定性越高一般地說,生態系統中物種豐富度越小,營養結構越簡單,恢復力穩定性越高抵抗力穩定性恢復力穩定性聯系①一般呈相反關系,抵抗力穩定性強的生態系統,恢復力穩定性差,反之亦然;②二者是同時存在于同一生態系統中的兩種截然不同的作用力,它們相互作用共同維持生態系統的穩定。如圖所示:【高考警示鐘】1.生態系統的穩定性不是恒定不變的，它是一種相對穩定。2.生態系統的生物數量越多，生態系統的抵抗力穩定性不一定越強，但生態系統的生物種類越多，生態系統的抵抗力穩定性越強。3.負反饋調節并非破壞生態系統的穩定性，而是使最初發生的那種變化向相反的方向發展，使生態系統達到并保持相對穩定?！镜淅柧?】地球上各種不同類型的生態系統具有不同的調節能力。與農田、草原、凍原等生態系統相比較，熱帶雨林的自我調節能力特點是()A.種群數量多，調節能力強，抵抗外界干擾能力弱B.分解力弱，生產力強C.抵抗外界干擾能力強，自我恢復能力弱D.能量流動速度快，物質循環速度慢【解題指南】1.考查實質：本題以熱帶雨林為例，通過比較考查生態系統中自我調節能力的特點。2.解題關鍵：從生態系統結構和功能的角度，分析生態系統中決定自我調節能力的因素。【解析】選C。熱帶雨林生物種類繁多，生態系統的成分和營養結構復雜。因此，自我調節能力強，抵抗力穩定性強而恢復力穩定性弱。熱帶雨林生態系統與其他生態系統相比，光照較強，氣溫較高，生產者和分解者的活動均較強，因此物質循環和能量流動速度均較快。【變式訓練】（2012·廈門模擬）下列生態系統中，抵抗力穩定性最低的是()A.溫帶草原生態系統B.北極凍原生態系統C.熱帶雨林生態系統D.北方針葉林生態系統【解析】選B。生態系統組分越多，自我調節能力越強，抵抗力穩定性越高;生態系統組分越少，自我調節能力越弱，抵抗力穩定性越低。北極凍原生態系統組分最少，則抵抗力穩定性最低。表格類信息題的解答——判斷生態系統穩定性的方法

【案例】為觀察生態系統的穩定性，設計4個密閉、透明的生態瓶，各瓶內的組成和條件見下表。經過一段時間的培養和觀測后，發現甲瓶是最穩定的生態系統。注：“+”表示有；“-”表示無。

生態系統組成

光

水草

藻類

浮游動物

小魚

泥沙

生態瓶編號

甲乙丙丁++++-+-+++-+++++--++++++請回答以下問題：（1）乙瓶中，藻類的種群密度變化趨勢為______，原因是_______________________________________________________。（2）丙瓶比甲瓶有較多的有機物，原因是______________________________________________________________________。（3）丁瓶與甲瓶相比，氧氣含量________，原因是_____________________________________________________________。（4）根據觀測結果，得出結論：①__________________________________________________。②__________________________________________________。【命題人透析】（1）甲瓶為何最穩定：生態系統的穩定性取決于該生態系統生物種類和數量的合理搭配。在光照條件下，水草、藻類為生產者，進行光合作用，消耗水中的二氧化碳，釋放出氧氣，同時將無機物轉化成有機物，為消費者——浮游動物（小魚）提供氧氣和食物，泥沙中含有微生物——分解者，可將水中的有機物分解成無機物，實現瓶內物質循環。（2）準確分析表中的信息：①乙瓶與甲瓶相比缺少光照，不久穩定性被破壞，說明光照是維持該生態系統的必要條件；②丙瓶與甲瓶相比缺少分解者，不久穩定性被破壞，說明分解者是維持該生態系統的必要條件；③丁瓶與甲瓶相比多小魚，消費者過多，也造成穩定性被破壞，說明生態瓶中消費者不能過多，過多會破壞食物鏈，造成生態系統崩潰?！緲藴蚀鸢浮浚?）減少缺乏光照，無法進行光合作用（2）沒有微生物的分解作用（3）低小魚呼吸要消耗部分氧氣（4）①分解者是生態系統的重要組成成分②光照是維持該生態系統長期穩定的必要條件【閱卷人點評】得分要點（1）必須體現“減少缺乏光照，無法進行光合作用”。（2）必須體現“沒有微生物”。（3）必須體現“低小魚呼吸要消耗部分氧氣”。（4）必須體現“光照是必要條件，分解者是重要組成成分”。失分案例（1）錯答為“增加消費者少”。（2）錯答為“光合作用旺盛”。（3）錯答為“相等生產者一樣”。（4）錯答為“泥沙是生態系統的重要成分生物越多，生態系統越穩定等”。

1.（2012·泉州模擬）下列關于生態系統信息傳遞特征的描述，正確的是()A.生態系統的物理信息都源于環境B.植物都通過化學物質傳遞信息C.信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞D.信息傳遞可以調節生物種間關系【解析】選D。A項，生態系統的物理信息源于環境（如光）或生物（如聲波）；B項，植物都通過化學物質或特殊的行為傳遞信息；C項，信息傳遞可以發生在生物與生物之間及生物與環境之間，并不一定都從低營養級向高營養級傳遞；D項，信息傳遞對于生物種群的繁衍、調節生物的種間關系及維持生態系統的穩定性都發揮著重要的作用。2.狼依據兔留下的氣味進行捕食，兔依據狼的氣味或行為特征躲避獵捕。這個事實說明()A.生命活動必須依靠信息的傳遞B.信息能夠調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定C.所有生物都有信息傳遞D.信息傳遞具有普遍性和多樣性【解析】選B。生態系統中，食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關系，相鄰物種的某些個體行為與種群特征為對方提供了大量的有用信息?？梢?，信息能夠調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定。3.下列關于生態系統自我調節能力的敘述中，錯誤的是()A.森林中，害蟲數量增多時食蟲鳥也會增多，害蟲種群的增長就受到抑制，這屬于生物群落內的負反饋調節B.負反饋調節在生態系統中普遍存在，它是生態系統自我調節能力的基礎C.自我調節能力強的生態系統，其穩定性也高D.當外界干擾強度超過一定限度時，生態系統的自我調節能力將會減弱【解析】選C。生態系統的穩定性包括抵抗力穩定性和恢復力穩定性兩個方面。營養結構越復雜，其自我調節能力越強，抵抗力穩定性越強，而恢復力穩定性越弱，負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎。4.（2012·福州模擬）下列關于生態系統穩定性的敘述，錯誤的是()A.在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩定性提高B.在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產量后，其抵抗力穩定性提高C.在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復力穩定性下降D.一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩定性提高【解析】選B。一般地說，生態系統的成分越單純，營養結構越簡單，自我調