中学高考生物第八单元专项五.docx

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中学高考生物第八单元专项五

张静中学高考生物第八单元专项五

　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）。

一、生态系统的信息传递

1．信息的种类、特点、来源及实例（连一连）

提醒　营养状况和环境中食物的改变会引起生物在生理生化和行为上的变化，这些变化产生的信息，我们称为营养信息。

2．信息传递的基本过程

（1）信息传递：

生态系统中的各种信息在生态系统的各成员之间和各成员内部的交换流动，称为生态系统的信息传递。

（2）信息传递的特点：

双向的。

（3）基本过程：

信源→发送器官→信道→接收器官→信宿。

[解惑]　信息传递存在于生态系统的各种成分之间，不仅仅存在于生物成分之间，也存在于生物与无机环境之间。

[思考]

（1）上述两图中动物行为涉及到哪类信息？

提示　左图为物理信息，右图为化学信息。

（2）鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫的报警所涉及到的信息有何不同？

提示　前者为行为信息，后者为物理信息（声音）。

二、生态系统的稳定性

1．生态系统的自我调节能力

（1）自我调节能力的基础：

负反馈调节。

（2）生态系统的自我调节能力是有限的。

2．生态系统的稳定性

（1）种类

①抵抗力稳定性：

生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。

②恢复力稳定性：

生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。

（2）提高生态系统的稳定性的措施

①控制对生态系统干扰的程度。

②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。

思考　如果一个生态系统的抵抗力稳定性很低，其恢复力稳定性是否一定很高？

提示　不一定，如北极苔原生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低。

[解惑]　

（1）任何生态系统（包括生物圈）的自我调节能力都是有一定限度的，只是大小不同而已。

（2）强调“×××生态系统稳定性高低”时，必须明确是抵抗力稳定性还是恢复力稳定性，因为二者一般呈负相关。

三、生物圈是最大的生态系统

1．生物圈的概念

（1）概念：

地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，都是生物圈。

（2）组成：

生物圈包括大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水圈。

2．生物圈是开放的生态系统

生物圈中的各种生态系统都是开放的系统，生物圈是地球上最大的生态系统。

3．人类对生物圈的影响

人类活动使整个生态系统向着越来越不利于人类和各种其他生物生存的方向发展，严重威胁着整个生物圈。

考点一　聚焦生态系统的信息传递

1．根据下表中的实例确定信息类别及传递形式

实例

类别

传递形式

蝙蝠的“回声定位”，植物各种颜色的花

物理信息

物理过程

动物的性外激素

化学信息

信息素

蜜蜂跳舞、孔雀开屏、乌贼喷墨、豪猪竖刺、雄鸟震动翅膀向雌鸟发出信号等行为

行为信息

植物或动物的异常表现及行为

被捕食者的体重、肥廋、数量

营养信息

营养状况和环境中食物的改变

2.观察信息传递的模型，回答相关问题

（1）信息传递的范围：

信息传递存在于生态系统各成分之间，包括生物与生物之间的信息传递和生物与无机环境之间的信息传递。

（2）信息传递的方向：

信息传递通常为双向传递。

3．信息传递与能量流动、物质循环的比较

项目

能量流动

物质循环

信息传递

特点

单向流动、逐级递减

循环流动、反复利用

往往是双向的

范围

生态系统中各营养级

生物圈

生物之间，生物与无机环境之间

途径

食物链和食物网

多种

地位

生态系统的动力

生态系统的

基础

决定能量流动和物质循环的方向和状态

联系

同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体

易错警示　对信息传递有关知识点辨析不清

（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，如果通过行为传递信息给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递信息给对方，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）涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过皮肤、耳朵、眼、心或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。

（4）若涉及化学物质挥发性这一特点，则判断为化学信息。

（5）信息传递的范围包括同种生物个体之间（性外激素、舞蹈等）、异种生物个体之间（物理信息、化学信息、行为信息、营养信息中的警示作用）和生物与无机环境之间（主要有物理信息中的光、磁等）。

1．雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3km以外的雄蚕蛾吸引过来。

虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足0.01mg，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。

有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息

B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍

C．说明生态系统中的信息都是由生物产生的

D．说明性引诱剂具有高效性

答案　C

解析　生态系统中传递的信息包括物理信息、化学信息、行为信息等，并非都是由生物产生的。

微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱性具有高效性。

2．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：

（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。

答案　

（1）植物与甲昆虫的天敌、植物和乙昆虫之间进行传递　

（2）生物　无机环境　化学信息和物理信息　物理信息

（3）甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少

解析　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信息来自无机环境。

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。

判断生态系统信息传递种类的方法

1．从信息传播的途径判断。

如涉及声音、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；涉及食物和营养状况，可判断为营养信息。

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。

考点二　理解生态系统的稳定性

1．分析生态系统稳定性的具体表现

（1）由下面的图示可得出生态系统在结构上相对稳定。

（2）生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡，可得出生态系统在功能上相对稳定。

2．比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

区别

实质

保持自身结构功能相对稳定

恢复自身结构功能相对稳定

核心

抵抗干扰、保持原状

遭到破坏、恢复原状

影响因素

一般地说，生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高

一般地说，生态系统中生物种类越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高

联系

①一般呈相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然；

②二者是同时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。

如图所示：

易错警示　对生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系混淆不清

（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，偏离大说明抵抗力稳定性弱；反之，抵抗力稳定性强。

（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，则说明这个生态系统的总稳定性越弱。

3．下列关于生态系统稳定性的叙述，不正确的是（　　）

A．负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础

B．生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于抵抗力稳定性

C．“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统具有恢复力稳定性

D．热带雨林营养结构复杂，其恢复力稳定性弱

答案　B

解析　生态系统“遭到破坏、恢复原状”属于恢复力稳定性。

4．如图所示，图A为草原生态系统中的反馈调节示意图，请据图回答下列问题：

（1）作为一个完整的生态系统，除了图A中所示的成分外，还应该包括和。

（2）甲、乙、丙三者之间的食物联系是；该生态系统的是沿着这种渠道进行的。

（3）图B为某湖泊的生态系统中发生的某种调节活动，这种调节导致的最终结果是

。

此结

果产生的原因是。

（4）图A和图B这两种反馈调节是否相同？

为什么？

。

答案　

（1）分解者　非生物成分　

（2）乙→甲→丙　物质循环和能量流动　（3）加速破坏该生态系统原有的稳态　生物种类减少，自我调节能力降低　（4）不同。

图A是负反馈调节，图B是正反馈调节

解析　物质循环和能量流动是沿着食物网和食物链进行的，湖泊受到污染，物种减少，导致该生态系统抵抗力稳定性降低，加速了生态系统的破坏。

从图A可以看出，乙增多后甲增多，而甲增多又导致乙减少，属于负反馈调节。

巧辨两种反馈类型

方式

项目

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；体内激素调节

已经污染的湖泊中污染状况加剧；血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等过程

图示

实验十六　设计并制作生态瓶，观察其稳定性

阅读下面该实验的实验原理、步骤及结论，分析相关问题：

1．由实验设计要求分析原因

设计要求

原因分析

生态瓶必须是封闭的

防止外界生物或非生物因素的干扰

生态瓶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）

生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定

生态瓶的材料必须透明

为光合作用提供光能；便于观察

生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应适宜，要留出一定的空间

便于操作；瓶内储备一定量的空气

2．生态瓶稳定性的观察与分析

（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）由于生态瓶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，生态瓶内的生物只能保持一定时间的活性。

5．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（　　）

生态系统组成

光

水草

藻类

浮游动物

小鱼

泥沙

生态瓶

编号

甲

＋

＋

＋

＋

－

＋

乙

－