高考生物大一轮复习45生态系统的信息传递学案Word格式文档下载.docx
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______能力有一定限度,越过限度,________就遭到破坏。
3.恢复力稳定性
生态系统遭到外界干扰因素破坏后________的能力。
生态系统具有________________。
(3)与抵抗力稳定性的关系:
往往是________的。
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)控制对生态系统的________。
(2)实施相应的________投入,保证生态系统内部________________的协调关系。
探究点一 生态系统的信息传递
1.简述信息的种类及作用?
2.简述信息传递在农业生产中的应用,请各举一例。
思维拓展
1.生态系统的信息传递又称信息流,此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。
但是信息流不像物质流那样是循环的,也不像能量流那样是单向的,而往往是双向的,有从输入到输出的信息传递,也有从输出到输入的信息反馈。
2.与能量流动、物质循环的比较
任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递,它们是生态系统的基本功能,三者密不可分,但又各有不同。
能量流动——生态系统的动力
物质循环——生态系统的基础
信息传递——决定能量流动和物质循环的方向和状态
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
联系
同时进行,相互依存,不可分割,形成一个统一整体
探究示例1
(2011·
连云港模拟)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
听课记录:
探究点二 生态系统的稳定性
理解生态系统的稳定性,完成下列填空:
1.稳定性的表现
(1)结构相对稳定:
动植物________及________保持相对稳定。
(2)功能相对稳定:
________和________的输入、输出相对平衡。
2.稳定性的两个方面
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
区
别
实质
________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,生态系统中物种丰富度越大,营养结构越____,抵抗力稳定性越____
一般地说,生态系统中物种丰富度越小,营养结构越____,恢复力稳定性越____
①____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:
1.负反馈调节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。
2.生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果,这种自我调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。
3.任何生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。
4.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。
5.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量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,抵抗力稳定强,如热带雨林生态系统与草原生态系统相比,受到相同干扰,草原生态系统的y值要大于热带雨林生态系统的y值。
探究示例2
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
实验探究 设计并制作生态缸(生态瓶),观察其稳定性
1.实验原理
(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有密切的关系。
(2)将少量植物,以这些植物____________和其他__________放入一个密封的广口瓶中,便形成一个人工模拟的微型生态系统——小生态瓶。
(3)观察小生态瓶中生物的生存状况和存活时间的长短,了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。
2.实验流程
根据研究的对象和实习条件确定模拟________的种类
↓
调查该种生态系统的主要________及其________,了解它们的基本情况
从各成分中选取典型的种群,确定它们的________关系,务必使它们互相连接成为一条或数条________,保证能完成生态系统的功能
观察并记录结果
结果分析与结论
1.小生态缸的设计要求及分析
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,缸中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间
便于操作;
缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大
减少对O2的消耗,防止生产量<消耗量
2.生态缸稳定性观察与分析
(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)由于生态缸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,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。
(3)如果生态缸是一个开放的生态系统,则生态系统的成分复杂,自我调节、自我修复和自我延续的能力强,在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。
探究示例3
(2010·
盐城摸底)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
题组一 生态系统的信息传递
1.法国的昆虫学家法布尔做过以下实验:
在一个风雨交加的夜晚,在一所被丛林包围的屋里,把一只雌性大蚕蛾扣在笼子里,周围撒满樟脑。
尽管当时狂风骤雨,但还是有几十只雄蛾扑向纱笼,此现象说明( )
A.昆虫间通过信息相互联系,这种信息是无线电波
B.昆虫间通过信息相互联系,因为昆虫都具有趋化性
C.昆虫间通过信息相互联系,联系的媒介是阴雨天气
D.昆虫的雌雄个体间通过信息相互联系,这种信息是化学信息——性外激素
2.(2011·
临沂质检)下列关于生态系统的信息传递,正确的叙述是( )
A.生态系统中物理信息的来源只能来自无机环境
B.动物的特殊行为对于同种或异种生物能够传递信息
C.生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的
D.利用昆虫信息素诱捕有害动物属于化学防治
3.(2011·
泰州模拟)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.(2011·
合肥模拟)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.(2010·
杭州期中)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
6.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
7.下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.①③B.①④C.②③D.②④
8.(2011·
淮安调研)以下关于构建人工微生态系统的说法,错误的是( )
A.需要考虑不同营养级生物之间的合适比例
B.提供的生物应具有较强的生活能力
C.把人工微生态系统放在阳光直射环境中即可
D.达到稳定状态的微生态系统内生物数量也是有变化的
题组三 综合题
9.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
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10.(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。
11.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____________________________________________________________________。
学案45 生态系统的信息传递和稳定性
课前准备区
一、1.
(1)温度 光
(2)化学物质 性外激素 (3)特殊行为
辨一辨
(1)左图为物理信息,右图为化学信息。
(2)前者为行为信息,后者为物理信息(声音)。
2.
(1)生命活动
(2)繁衍 (3)种间 稳定 3.
(2)控制
思考 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、1.恢复 功能 2.
(1)干扰 结构
(2)自我调节
(3)小 低 自我调节 生态系统
3.
(1)恢复原状
(2)自我调节能力 (3)相反
想一想 恢复力稳定性。
4.
(1)干扰程度
(2)物质、能量 结构和功能
课堂活动区
探究点一
1.
(1)种类:
包括物理信息、化学信息、行为信息。
(2)作用:
①调控生物体生命活动的正常进行和种群的繁衍。
②调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
2.
(1)提高农产品和畜产品的产量:
养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。
(2)对有害动物进行控制:
黏虫的成虫具有趋光性,对蜡味特别敏感,生产上就利用这一点,在杀菌剂中调入蜡类物质以诱杀之。
探究示例1 B [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。
]
探究点二
1.
(1)种类 数量
(2)物质 能量 2.保持 恢复 复杂 高 简单 高 相反
探究示例2 C [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。
实验探究
1.
(2)为食的动物 非生物物质
2.生态系统 生物群落 无机环境 数量 食物链 封闭
探究示例3 A [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。
构建知识网络
循环 单向 恢复力稳定性 抵抗力稳定性 行为信息 化学信息 物理信息 双向
课后练习区
1.D [昆虫在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如性外激素,它由昆虫的体表腺体所分泌,并且具有挥发性,其作用是引诱异性个体前来交尾。
这样雌雄个体就可以通过化学信息联系在一起,完成各繁衍过程。
2.B [①生态系统的物理信息可以来自无机环境,也可以来自其他生物,如寄生生物的物理信息大都来自寄主。
②动物的行为信息可以在同种生物之间传递,如求偶行为,也可在异种生物之间传递,如捕食者的捕食行为向被捕食者的传递。
③生态系统中能量流动是单向的,但信息传递可以是双向的,如捕食者给被捕食者发出信息,被捕食者也可以发出信息给捕食者。
④利用昆虫信息素诱捕有害动物是利用化学信息进行的生物防治。
利用农药防治有害动物才属于化学防治。
3.A [能量的传递是单向的,故A错误。
知识链接 有关生态系统信息传递归纳
(1)范围
(2)形式:
分为物理信息、化学信息、行为信息。
(3)来源:
可来自于环境,也可来自于生物。
(4)方向:
信息传递是双向的。
(5)作用:
信息传递可以调节生物的种间关系。
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。
5.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。
6.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。
知识链接 对负反馈调节和正反馈调节的理解
(1)负反馈调节
①作用:
是生态系统自我调节能力的基础,能使最初发生的那种变化向相反的方向发展,使生态系统达到和保持相对稳定。
②实例:
森林中的食虫鸟和害虫的数量变化
(2)正反馈调节
加速生态系统最初所发生的变化,使生态系统向着更好或更坏的方向发展,即人们常说的良性循环和恶性循环。
②实例
7.B [据图可知,在S点气候发生了很大变化,但对甲生态系统影响不大,说明甲生态系统的抵抗外界干扰能力较强,而乙生态系统变化较大,说明对外界干扰的抵抗力较弱。
乙生态系统在S点时,种群类型及数量几乎接近于零,而后又逐渐恢复到原来状态,所以可确定乙在S点后经历了次生演替过程。
归纳提升 调节能力与稳定性相关问题归纳
(1)自我调节能力大小包括:
①自身净化能力——物理沉降、化学分解和微生物的分解;
②完善的营养结构——自身的反馈调节,维持各营养级生物数量相对稳定。
(2)抵抗力稳定性高低比较:
生物圈>
海洋生态系统>
热带雨林>
温带草原>
极地荒漠。
恢复力稳定性正好与其相反。
(3)某一生态系统在彻底破坏之前,受到外界干扰,遭到一定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻度污染的净化;
若遭到彻底破坏,则其恢复过程应为恢复力稳定性,如火灾后草原的恢复等。
(4)食物网中营养结构最不容易被破坏的标准
先看食物链,数量越多越稳定;
若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。
8.C [人工微生态系统的自我调节能力较小,因此要放置在环境适宜的地方,避免阳光直接照射。
9.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。
10.
(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。
11.
(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。
学案46 生态环境的保护
1.人口增长对生态环境的影响(Ⅱ)。
2.关注全球性生态环境问题(Ⅰ)。
3.生物多样性保护的意义及措施(Ⅰ)。
一、人口增长对生态环境的影响
1.我国的人口现状与前景
(1)急剧增长的主要原因:
生育率较高,死亡率逐渐下降,________过大。
(2)发展目标
①2020年,人口总数控制在________亿以内。
②21世纪中叶,人口总数达到峰值(接近________亿)。
2.人口增长对生态环境的影响
(1)________的压力;
(2)水资源的压力;
(3)________的压力;
(4)森林资源的压力;
(5)________的压力。
想一想 预测一个国家的人口未来发展状况的主要依据是什么?
二、保护我们共同的家园
1.关注全球性环境问题
全球________变化、水资源短缺、________破坏、酸雨、土地________,海洋________、生物多样性锐减等。
动动脑 如何预防和减少温室效应的影响?
酸雨的主要成因是什么?
2.保护生物多样性
(1)生物多样性:
生物圈内所有的________、动物和________,它们所拥有的全部________以及各种各样的________,共同构成了生物多样性,包括____________、物种多样性和_______