第4、5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1.信息的概念：可以________的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。2.種類(1)物理信息：生態(tài)系統(tǒng)中的________、濕度、磁力等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息。例如：蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率。(2)化學(xué)信息：生物在生命活動(dòng)過(guò)程中，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)物的特殊行為，對(duì)于同種或異種生物也能夠傳遞某種信息。例如蜜蜂的舞蹈。3.作用(1)在個(gè)體與種群中的作用：________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。(2)在群落和生態(tài)系統(tǒng)中的作用：信息能調(diào)節(jié)生物的________關(guān)系，以維持________的穩(wěn)定。4.應(yīng)用：提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量；對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。課前自主學(xué)案二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1.概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的________自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力。2.生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)：________調(diào)節(jié)。3.種類(1)抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗________并使自身的結(jié)構(gòu)與功能________的能力。(2)恢復(fù)力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)在受到________因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。(3)二者一般呈負(fù)相關(guān)。4.特點(diǎn)(1)不同的生態(tài)系統(tǒng)在兩種穩(wěn)定性的表現(xiàn)上有差別，生態(tài)系統(tǒng)中的組分越多，________越復(fù)雜，其________的能力就越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性就越高。(2)不同的生態(tài)系統(tǒng)在受到不同的干擾(破壞)后，其______與恢復(fù)時(shí)間不同。5.提高的措施(1)控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度。(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.傳播2.（1）光、聲、溫度（2）化學(xué)物質(zhì)性外激素3.（1）生命活動(dòng)（2）種間生態(tài)系統(tǒng)二、1.保持或恢復(fù)2.負(fù)反饋3.（1）外界干擾保持原狀（2）外界干擾4.（1）食物網(wǎng)自我調(diào)節(jié)（2）恢復(fù)速度5.（2）物質(zhì)、能量結(jié)構(gòu)與功能生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類類別內(nèi)涵傳遞形式實(shí)例物理信息生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、濕度、溫度、磁力等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息物理過(guò)程螢火蟲(chóng)的閃光；植物五顏六色的花化學(xué)信息生物在生命活動(dòng)過(guò)程中，自身產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)信息素動(dòng)物的性外激素；狗利用其小便記路行為信息對(duì)于同種或異種生物能夠通過(guò)其特殊行為特征傳遞的信息動(dòng)物的異常表現(xiàn)及行為昆蟲(chóng)的舞蹈課堂互動(dòng)學(xué)案二、生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模型生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞又稱信息交流，此過(guò)程中伴隨著一定的物質(zhì)和能量消耗。但是信息流不像物質(zhì)流那樣是循環(huán)的，也不像能量流那樣是單向的，而往往是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出到輸入的信息反饋。如下圖所示：三、信息傳遞與能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的比較四、信息傳遞的具體作用信息傳遞存在于生態(tài)系統(tǒng)的各種成分之間，把生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分聯(lián)系成一個(gè)整體，而且具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的功能，能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)因，物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)，而信息傳遞能決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)。【例1】

(2009·廣東高考T16)下列不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是(

)A.心猿意馬B.飛蛾撲火C.花香引蝶D.老馬識(shí)途【解析】生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞方式包括物理信息、化學(xué)信息、營(yíng)養(yǎng)信息和行為信息，飛蛾撲火是通過(guò)光，屬于物理信息；花香引蝶、老馬識(shí)途都是通過(guò)氣味，屬于化學(xué)信息。【答案】A1.信息傳遞的一般過(guò)程包括如下三個(gè)環(huán)節(jié)：信息源(信息產(chǎn)生)→信息道(信息傳輸)→信宿(信息接收)。阻礙其中的任一環(huán)節(jié)均不能實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。2.物理信息既可來(lái)自生物，也可來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境。規(guī)律方法1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的說(shuō)法，不正確的是(

)A.任何生命形式，如果沒(méi)有接受信息、處理信息和利用信息的能力就無(wú)法適應(yīng)環(huán)境B.信息傳遞應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅可以提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，也可對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制C.延長(zhǎng)短日照植物黃麻的光照時(shí)間可提高麻皮產(chǎn)量，這屬于行為信息的合理利用D.蜜蜂發(fā)現(xiàn)蜜源時(shí)，就會(huì)以舞蹈動(dòng)作示意其他蜜蜂去采蜜，這是一種行為信息【解析】延長(zhǎng)短日照植物的光照時(shí)間以提高產(chǎn)量屬于物理信息里面的光信息，而非行為信息，所以C錯(cuò)；信息傳遞是生命系統(tǒng)的一個(gè)基本功能，A對(duì)；利用黑光燈捕殺害蟲(chóng)，性引誘劑干涉雌雄蟲(chóng)交尾，都可以有效控制蟲(chóng)害，B對(duì)；舞蹈動(dòng)作傳遞的信息屬于一種典型的行為信息，D對(duì)。【答案】C生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解一、穩(wěn)定性前提條件只有當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三大功能類群齊全，能量的輸入保持穩(wěn)定，物質(zhì)的輸入和輸出相對(duì)平衡時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。這一階段就是生態(tài)系統(tǒng)的成熟階段。二、穩(wěn)定性表現(xiàn)1.結(jié)構(gòu)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.功能相對(duì)穩(wěn)定：生物群落的能量輸入與輸出相對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。三、穩(wěn)定性的種類1.兩種穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念指生態(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，即“抵抗干擾，保持原狀”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，即“遭受干擾，恢復(fù)原狀”影響因素生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性越高在遭到嚴(yán)重破壞后生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡(jiǎn)單，相對(duì)越容易恢復(fù)2.二者的聯(lián)系(1)二者往往呈相反關(guān)系，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性差；反之亦然。二者之間及與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，如圖所示：(2)二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。兩種穩(wěn)定性相互作用關(guān)系圖解如下：說(shuō)明：①圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。②y表示一個(gè)外來(lái)干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，偏離大說(shuō)明抵抗力穩(wěn)定性弱，反之，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，如熱帶雨林與草原生態(tài)系統(tǒng)相比受到相同干擾，草原生態(tài)系統(tǒng)的y值要大于熱帶雨林的y值。③x可以表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間；x越大，表示恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱，反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。④TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積可作為總穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，這一面積越大，即x與y越大，則說(shuō)明這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低。四、穩(wěn)定性機(jī)制——生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(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)：使生態(tài)系統(tǒng)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。(1)反饋調(diào)節(jié)的含義：當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時(shí)候，它必然會(huì)引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應(yīng)變化，這種變化又反過(guò)來(lái)影響最初發(fā)生變化的那種成分的現(xiàn)象。(2)反饋調(diào)節(jié)的方式：正反饋和負(fù)反饋。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，兩者比較如下：穩(wěn)定性及其原理：【例2】生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力越大，則(

)①生態(tài)系統(tǒng)成分越復(fù)雜②生態(tài)系統(tǒng)成分越簡(jiǎn)單③營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜④營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單⑤生態(tài)平衡容易破壞⑥生態(tài)平衡不易破壞A.①③⑤

B.②④⑥

C.①③⑥

D.②④⑤【解析】生態(tài)系統(tǒng)成分越復(fù)雜，則營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，抵抗力穩(wěn)定性越大，生態(tài)平衡越不易破壞。【答案】C1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性常常與生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈與食物網(wǎng))聯(lián)系起來(lái)考慮，因此，把握食物鏈，尤其是食物網(wǎng)中各生物之間的變化關(guān)系尤為重要，其特點(diǎn)如下：(1)食物鏈越短，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；(2)生產(chǎn)者越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；(3)生物種類越多，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；(4)生物關(guān)系越復(fù)雜，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。2.生物的穩(wěn)定性與種類有關(guān)，與個(gè)體數(shù)量無(wú)關(guān)。規(guī)律方法2.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯(cuò)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(wěn)定性提高B.在一塊牧草地上通過(guò)管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其抵抗力穩(wěn)定性提高C.在一塊牧草地上栽種喬木形成樹(shù)林后，其恢復(fù)力穩(wěn)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(wěn)定性提高【解析】抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性成相反關(guān)系，即抵抗力穩(wěn)定性越高，則恢復(fù)力穩(wěn)定性就越低，反之亦然。抵抗力穩(wěn)定性與自我調(diào)節(jié)能力相關(guān)，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)能力就越小，抵抗力穩(wěn)定性就越低。而在一塊牧草地上通過(guò)管理提高某種牧草的產(chǎn)量，則需對(duì)該草地進(jìn)行除蟲(chóng)、除草等，使該草地的成分變得單純，故其抵抗力穩(wěn)定性降低。【答案】B生態(tài)缸的設(shè)計(jì)制作一、小生態(tài)缸的設(shè)計(jì)要求及分析設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)缸是封閉的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，成分齊全(要有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者)生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)缸的材料須透明為光合作用提供光能；保持生態(tài)缸內(nèi)溫度；便于觀察生態(tài)缸宜小不宜大，缸中水量應(yīng)占其容積的4/5，要留一定空間便于操作，缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光防止水溫過(guò)高，導(dǎo)致水生植物死亡選擇的動(dòng)物不宜太多，個(gè)體不宜太大減少對(duì)O2消耗，防止生產(chǎn)量<消耗量二、生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析1.觀察穩(wěn)定性，可觀察動(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。2.由于生態(tài)缸極為簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力極差，抵抗力穩(wěn)定性極低，其穩(wěn)定性易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性。3.若生態(tài)缸是一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，在沒(méi)有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會(huì)長(zhǎng)期保持相對(duì)穩(wěn)定。【例3】某生物學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用河水、洗凈的砂、黑藻、食草小魚(yú)、廣口瓶、凡士林等材料制作的生態(tài)瓶如圖所示，據(jù)圖回答：(1)圖________中的生物存活的時(shí)間最長(zhǎng)，圖________中的穩(wěn)定性最差，原因是____________________________。(2)在制作生態(tài)瓶時(shí)常放入少量尿素，其作用是________________________。(3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成________和________有密切的關(guān)系。(4)制作生態(tài)瓶時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有__________________________________________。【解析】生態(tài)系統(tǒng)的成分要全，食物鏈的組成要符合能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的基本條件。要有充足的能量補(bǔ)充，才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。【答案】(1)乙丙暗處植物不能進(jìn)行光合作用(2)為植物提供N源(或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、肥料)(3)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)非生物因素(4)要密封、要透明、生物生活力要強(qiáng)、瓶中水量不能超過(guò)4/5、生物間物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)要合理3.請(qǐng)利用下列材料用具設(shè)計(jì)一個(gè)小生態(tài)瓶并回答問(wèn)題。材料用具：茨藻、綠藻、錐實(shí)螺、河水、沙子、玻璃瓶、凡士林等。(1)方法步驟：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)回答下列問(wèn)題：①小生態(tài)瓶放置一段時(shí)間后，綠藻繁殖，瓶壁可見(jiàn)綠色。仔細(xì)觀察時(shí)可以發(fā)現(xiàn)綠色部分時(shí)有減少，而瓶?jī)?nèi)茨藻枝葉有增無(wú)減。這一現(xiàn)象說(shuō)明了___________________________________________________。②這個(gè)小生態(tài)瓶是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，因?yàn)樗扔衉___________________，又有______________________________。③這個(gè)小生態(tài)瓶又是一個(gè)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)。這是因?yàn)樗腳________________________________________。④瓶中放入茨藻的主要目的是讓它進(jìn)行________，提供____________________________________。⑤將小生態(tài)瓶中的錐實(shí)螺去掉，請(qǐng)預(yù)測(cè)將發(fā)生的現(xiàn)象并說(shuō)明原因_