高三生物大一轮总复习第34讲生态系统的信息传递和稳定性Word文档下载推荐.docx
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生物的代谢活动
化学性质，如生物碱、有机酸、性外激素等
昆虫的性外激素、狗利用小便气味作标记
行为
动物的特殊行为特征
动物的特殊行为
蜜蜂跳舞、孔雀开屏
（2）来源：
可来自于无机环境，也可来自于生物。
（3）方向：
信息传递通常是双向的。
（4）过程：
信源（信息产生）→信道（信息传输）→信宿（信息接收）。
2．信息传递与生态系统其他功能的比较
能量流动
物质循环
信息传递
特点
单向流动，逐级递减
循环运动，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，形成一个统一整体
【误区警示】
信息传递相关易错点辨析
（1）信息传递的方向通常是双向的，不同于能量的单向流动，也不同于物质循环。
（2）生态系统信息传递的范围并不局限于生物与生物之间，而是存在于三个方面：
同种生物个体之间（性外激素、蜜蜂跳舞及孔雀开屏等）；
异种生物之间（物理、化学、行为中警示作用）；
生物与无机环境之间（主要有物理信息中的光、磁等）。
1．人类已经进入“信息时代”，生态系统中也存在着信息传递。
下列说法中不正确的是（ ）
A．信息传递只在生物与生物之间进行
B．信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
C．信息传递既有双向的，也有单向的
D．信息传递可提高农产品的产量
解答本题需明确：
（1）信息传递的范围是个体与个体之间，种群与种群之间，生物群落与环境之间。
（2）信息传递的方向大多是双向的，但也有单向的。
【解析】 信息传递既可以在生物与生物之间进行，也可以在生物与无机环境之间进行，A错误；
信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，如森林中狼能够根据兔留下的气味猎捕后者，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征来躲避猎捕，故B正确；
信息传递有双向的，如狼与兔之间的信息传递，也有单向的，如日照的长短对鸟类的繁殖来说是一种信息，但鸟类对日照长短却没有任何影响，C正确；
信息传递可提高农产品的产量，如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率，D正确。
【答案】 A
2．下列有关生态系统中信息传递的叙述，正确的是（ ）
A．生态系统中的信息分为物理信息和化学信息两大类
B．生态系统中的信息来源于生物群落中的各种生物
C．牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利
D．植物生命活动过程中通过产生的生物碱、有机酸等代谢产物传递的信息是化学信息
【解析】 生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，A项错误；
生态系统中的信息可以来自生物，也可以来自无机环境，B项错误；
牧草生长旺盛时，为食草动物提供采食信息，这对食草动物有利，对牧草也有利，这样可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，C项错误。
【答案】 D
【解题归纳】
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：
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。
考点二 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．形成原因
生态系统具有一定的自我调节能力。
3．类型
（1）抵抗力稳定性
①概念：
生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
②规律：
生态系统中的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，反之则越低。
③特点：
调节能力有一定限度，若超过限度，自我调节能力就遭到破坏。
（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。
干扰程度不同，其恢复速度和时间也不一样。
③与抵抗力稳定性的关系：
二者一般存在着相反的关系，抵抗力稳定性较高的生态系统，恢复力稳定性较低，反之亦然。
4．提高稳定性的措施
（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，应实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。
（必修3P110“与社会的联系”）你还能举出生活中其他可以长期维持稳定的生产的例子吗？
如农业生产中不断施肥、灌溉、除草及控制病虫害等可以使种植单一农作物的农田保持稳定。
1．生态系统稳定性的理解
（1）结构的相对稳定：
生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用下图曲线表示：
（2）功能的相对稳定：
生物群落能量的输入量与输出量保持相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。
（3）生物多样性是生态系统稳定性的基础：
生物多样性
营养结构复杂程度
自我调节能力大小
稳定性强弱。
2．生态系统的反馈调节机制
（1）负反馈调节
①作用结果：
使生态系统达到并保持平衡和稳态。
②示例：
森林中的食虫鸟和害虫的数量变化。
如图所示：
③意义：
生态系统自我调节能力的基础。
（2）正反馈调节
使生态系统远离平衡状态。
如图所示，若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。
因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。
（1）生态系统的稳定性不仅与生物种类有关，还与生物的个体数量有关。
（2）生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。
（3）负反馈调节并非破坏生态系统的稳定性，而是使最初发生的那种变化向相反方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定。
3．（2014·
天津理综）图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量（生命物质总量）金字塔示意图。
下列叙述正确的是（ ）
A．两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系
B．两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C．城市生态系统不具有自我调节能力，抵抗力稳定性低
D．流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
（1）图示信息：
图a表示农村生态系统的生物量金字塔示意图，生物量的大小依次为生产者>
初级消费者>
次级消费者……图b表示城市生态系统的生物量金字塔示意图，生物量的大小关系与图a不同，需人为投入大量的物质和能量。
（2）关键知识：
同一消费者在不同食物链中所处的营养级不一定相同，流经自然生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能。
【解析】 本题考查生态系统的相关知识。
信息传递普遍存在于生态系统中，可调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，故A项正确；
营养级是指不同的生物种群，而图a和图b中的动物和植物的种类不确定，无法判断两图中有几个营养级，故B项错误；
城市生态系统也具有一定的稳定性，具有自我调节能力，故C项错误；
图b中人的生物量明显多于植物的生物量，应有外界能量流入，故D项错误。
高考母题变式
变式1 图文转换
（1）图中农村生态系统中动物与植物生物量的比值不一定（填“一定”或“不一定”）为1/10～1/5，因为该生态系统是存在物质输入和输出。
（2）图中人为因素更明显的生态系统是城市生态系统，原因是城市生态系统生物种类少，其稳定性的维持过程中人为因素更明显。
变式2 角度改变
若考查两个生态系统的能量金字塔模型，图形应该与图a（填“图a”或“图b”）相一致，原因是能量沿食物链传递时逐级递减。
4.右图为某一生态系统稳定性图解，对此理解不正确的是（ ）
A．a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性
B．a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性
C．恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关
D．抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈负相关
解答本题时应注意以下两点：
（1）分析图中信息，a与b的关系为负相关。
（2）生态系统的营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越强。
【解析】 生物种类越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。
因此，一般情况下恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关，且一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性也呈负相关。
【答案】 B
5．下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。
抵抗力指标表示当一个扰动偏离正常作用范围时，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标；
恢复力指标表示恢复到原状所需要的时间；
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）。
下列说法错误的是（ ）
A．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波动
B．对同一个生态系统来说，抵抗力指标与恢复力指标呈负相关
C．在遭到干扰时，抵抗力指标与恢复力指标值的大小与生物种类与数量均有密切关系
D．TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大
【解析】 由图可以看出，在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量达到环境负荷量并在一定范围内波动，而不是一成不变的；
对同一个生态系统来说，抵抗力指标与恢复力指标呈正相关，抵抗力指标偏离正常范围越大，恢复到原状所需时间越长；
生物的种类和数量与抵抗力指标呈正相关，与恢复力指标呈负相关；
TS值越小，这个生态系统越不容易偏离稳定状态，总稳定性越大。
生态系统抵抗力稳定性大小的判断方法
[构建知识网络]
[必背答题语句]
1．生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息等形式。
2．生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，二者呈负相关。
3．生态系统稳定性的基础是生态系统的自我调节能力，负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
练真题[感悟高考 展示规律]
一、选择题
1．（2015·
江苏单科）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：
蜘蛛种群密度的调查适于使用标志重捕法，五点取样法属于样方法，A错误；
杂食性鸟类由于食物范围广，受环境影响较小，其数量波动小于其他食性的鸟类，B正确；
就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性主要取决于生产者、消费者和分解者的合理搭配，并非物种数目越多越稳定，C错误；
变色龙的体色变化是基于和环境同步，并非向同类传递行为信息，D错误。
答案：
B
2．（2013·
广东理综）如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是（ ）
A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量
B．土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势
C．浮游动物总量锐减后再急升
D．浮游植物总量急升后再锐减
本题考查食物网的基本知识。
由题中信息“鱼a、鱼b为两种小型土著鱼”且题干中说明鲈鱼以中小型鱼类为食可推知鲈鱼处于食物链的第四营养级，根据“某一营养级只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级”的知识可推知A项正确；
土著鱼与鲈鱼属于捕食关系，B项错误；
引入鲈鱼短时间内，鱼a、鱼b将减少，浮游动物总量增加，浮游植物减少，C、D项错误。
A
3．（2011·
海南卷）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.灰椋鸟种内斗争必然减弱
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
随着灰椋鸟数量增加，种内斗争增强。
由于灰椋鸟是农林害虫的天敌，因此农林害虫大幅度减少。
大规模清除其他树种，鸟的种类必然减少。
D
4．（2010·
江苏卷）某城市的一块荒地在城市发展过程中被改造成另一个相对稳定的生态系统，改造前后的一些变化见下表。
据此作出的相关判断中错误的是（ ）
植物种类
植被覆盖率
群落中的植物优势种
改造前
20种
10%
狗尾草、艾蒿、蒲公英
改造后
30种
25%
菖蒲、芦苇、睡莲
A.改造增加了该区域的湿地面积
B．改造后该区域的植物多样性增加
C．改造后该区域的小气候得到改善
D．改造的主要目的是为人们提供丰富的生产和生活物质
本题考查生态系统的稳定性和群落的相关知识，意在考查考生分析图表获得数据及利用所学知识分析解决实际问题的能力。
从表中看改造前，群落中的植物优势种都是陆生植物；
而改造后，群落中的植物优势种都是水生植物，因而改造增加了该区域的湿地面积，因此A正确；
改造前植物种类为20种，而改造后植物种类为30种，可见改造后增加了该区域的植物多样性，因此B正确；
植被的覆盖率增加可以改善该区域的小气候环境，因此C正确；
从表中群落中的植物优势种的改变可看出，改造的主要目的是改善该区域的生态环境，而不是给人们提供丰富的生产和生活物质，因此D错误。
二、非选择题
5．（2015·
重庆理综）欧洲兔曾被无意携入澳洲大草原，对袋鼠等本地生物造成极大威胁。
据图回答下列问题：
（1）0（起始年）→a年，欧洲兔种群数量每年以一定的倍数（λ）增长。
若起始年种群数量为24只，则a年种群数量Na＝________；
若不加以防治，将导致该草原生态系统的________锐减。
（2）a年引入狐狸防治兔灾。
据a→b年欧洲兔和袋鼠数量的变化推测：
狐狸和袋鼠的种间关系为________。
（3）c年控制狐狸数量，并引入仅对欧洲兔致命的黏液瘤病毒后，草原生态系统逐渐恢复稳定。
这体现了生态系统具有自我调节能力，其调节方式是________。
（4）d年后，欧洲兔种群数量回升，最可能的原因是________。
本题主要考查了种群“J”型增长的数学模型、生态系统稳态、种间关系、生态系统的负反馈调节、定向选择与生物进化等知识。
（1）依据公式：
Nt＝N0·
λt，N0＝24，t＝a，故a年种群数量Na＝24λa。
若不对欧洲兔加以防治，随着欧洲兔数量的剧增，将会破坏草原生态系统的稳定性，导致草原生态系统的生物多样性锐减。
（2）分析题图可知，在a年时，引入狐狸防治兔灾，欧洲兔种群数量得到有效控制，缓解了袋鼠的竞争压力，但袋鼠的种群数量仍为下降趋势，由此推测狐狸与袋鼠之间为捕食关系。
（3）欧洲兔数量剧增，生态平衡被破坏，引入黏液瘤病毒，欧洲兔数量锐减，生态系统恢复平衡，这种调节方式应为负反馈调节。
（4）黏液瘤病毒作为环境因素，对欧洲兔进行定向选择，使欧洲兔向着对黏液瘤病毒抗性增强的方向进化发展。
（1）24λa 生物多样性（其他合理答案也可）
（2）捕食 （3）负反馈调节
（4）欧洲兔对黏液瘤病毒的抗性增强（其他合理答案也可）
6．（2014·
山东理综）6月8日是世界海洋日。
海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。
（1）根据图甲分析，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点。
用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则种群密度的估计值________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。
（2）海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的________结构。
新建码头的桩柱表面很快被细菌附着，随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等，该过程称为________。
（3）图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。
图中________和________（填字母）在碳循环过程中起着关键作用；
能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为________。
（4）海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。
如果污染超过海洋生态系统的____________，海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
（1）从图甲中可看出b点时种群的增长速率最大，要获得最大持续捕捞量，捕捞后，大黄鱼种群数量应处于b点；
用标志重捕法调查种群密度时，若标记个体更易于被捕食，则重捕率降低，种群密度的估计值偏高。
（2）海洋鱼类生活在不同的水层，体现了生物群落的垂直结构；
从最初没有生物到被多种生物附着，这个过程为群落演替。
（3）分析图乙可知，A为生产者，B为分解者，D为初级消费者，C为次级消费者，在碳循环过程中起关键作用的是生产者和分解者；
第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为：
1.5×
106÷
7.5×
106×
100%＝20%。
（4）如果污染超过海洋生态系统的自我调节能力（或自净能力），海洋生态系统很难恢复。
（1）b 偏高
（2）垂直 （群落的）演替（或初生演替）
（3）A B（注两空可颠倒） 20%
（4）自我调节能力（或自净能力）
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