高考生物總復習 325生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性課件 新人教版必修3.ppt

第5講生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性 生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 知識點一生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1 信息 1 概念 是指日常生活中 可以傳播的消息 情報 指令 數(shù)據(jù)與信號等 物理信息 物理過程 化學信息 行為信息 2 作用 1 生命活動的正常運行 離不開信息的作用 2 生物種群的繁衍 也離不開信息的傳遞 3 信息還能調節(jié)生物的 關系 以維持生態(tài)系統(tǒng)的 3 農業(yè)生產上的應用提高 的產量 對 進行控制辨一辨 鳥類突然振翅飛起對同伴報警和通過尖銳鳴叫的報警所涉及到的信息有何不同 答案 前者為行為信息 后者為物理信息 聲音 種間 穩(wěn)定 農產品和畜產品 有害動物 知識點二生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性1 概念生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復自身 相對穩(wěn)定的能力2 原因生態(tài)系統(tǒng)內部具有一定的 能力3 調節(jié)機制 調節(jié) 結構和功能 自我調節(jié) 負反饋 1 抵抗力 2 恢復力 4 表現(xiàn)種類 自我調節(jié)能力 抵抗力穩(wěn)定性 恢復到原狀 負 5 提高的措施 1 控制對生態(tài)系統(tǒng) 的程度 2 實施相應的 保證生態(tài)系統(tǒng)內部 想一想 抵抗力穩(wěn)定性弱的生態(tài)系統(tǒng) 恢復力穩(wěn)定性一定很強 對嗎 答案 一般而言 抵抗力穩(wěn)定性弱的生態(tài)系統(tǒng) 其恢復力穩(wěn)定性較強 如農田生態(tài)系統(tǒng)其抵抗力穩(wěn)定性較弱 但其恢復力穩(wěn)定性較強 而某些特殊生態(tài)系統(tǒng)如荒漠生態(tài)系統(tǒng) 其抵抗力穩(wěn)定性較弱 其恢復力穩(wěn)定性也較弱 干擾 物質 能量投入 結構與功能的協(xié)調 圖說信息傳遞 思考 上面三圖中的動物行為涉及哪類信息 答案 圖1物理信息 圖2 圖3化學信息 答案 c a b 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 高考地位 5年5考 2012山東理綜 2011安徽理綜 2009廣東卷 海南卷 1 信息傳遞的模型及解讀 1 該模型為信息傳遞模式圖 屬物理模型 2 范圍 3 形式 分為物理信息 化學信息 行為信息 4 來源 可來自于無機環(huán)境 也可來自于生物 5 方向 信息傳遞是雙向的 6 作用 信息傳遞可以調節(jié)生物的種間關系 7 過程 信源 信息產生 信息道 信息傳輸 信宿 信息接收 阻礙其中的任一環(huán)節(jié)均不能實現(xiàn)信息的傳遞 2 信息傳遞的作用或應用 見下表 3 信息傳遞與能量流動 物質循環(huán)的區(qū)別與聯(lián)系 4 生態(tài)系統(tǒng)三大基本功能的重要性任何生態(tài)系統(tǒng)都具有能量流動 物質循環(huán)和信息傳遞 它們是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能 三者密不可分 但各有不同 1 能量流動 生態(tài)系統(tǒng)的動力 2 物質循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)的基礎 3 信息傳遞 決定能量流動和物質循環(huán)的方向和狀態(tài) 高考理綜命題對本考點考查頻率較低 若出題多將信息傳遞與生態(tài)系統(tǒng)結構或能量流動 物質循環(huán)結合予以綜合考查 2012山東卷 2011安徽卷就是這樣命題的 典例1 閱讀下面兩段材料 運用所學知識回答問題 材料一雌蠶蛾能釋放一種性引誘劑 可以把3km以外的雄蠶蛾吸引過來 雖然每只雌蠶蛾所釋放的引誘劑的量不到0 01mg 但雄蠶蛾卻仍可對其作出反應 有趣的是雄蠶蛾對密封在玻璃瓶中的雌蠶蛾雖然看得見 但卻無動于衷 材料二在防治害蟲上 利用性引誘劑 迷向法 防治害蟲效果顯著 其具體做法是 在田間釋放過量的人工合成的性引誘劑 使雄蟲無法辨認雌蟲的方位 或者使它的氣味感受器變得不適應或疲勞 不再對雌蟲有反應 從而干擾害蟲的正常交尾活動 1 材料一說明使雄蠶蛾作出反應的性引誘劑屬于 信息 而不是 信息 不是由視覺引起的 2 材料一體現(xiàn)了信息傳遞的什么作用 3 微量的性引誘劑就可引起同種雄蠶蛾的反應 說明引誘劑具有 性和 性 4 從材料二可以看出 迷向法 并不能直接殺死害蟲 而是通過 從而使害蟲種群的 率下降 降低對作物的危害 解析 1 材料一中 由于玻璃瓶的阻擋 阻礙了性引誘劑的傳播和接收 但并沒有阻擋視線 結果雄蠶蛾沒有反應 說明昆蟲的性引誘劑是通過空氣傳播的 屬于化學信息 而不是由視覺接收的物理信息 2 信息傳遞的作用主要表現(xiàn)在三個方面 即維持生命活動的正常進行 有利于生物種群的繁衍及調節(jié)生物的種間關系 材料一表明性引誘劑有利于雌雄蟲的正常交配和繁衍 3 回答本題要特別注意 微量 和 同種 這兩個關鍵詞 4 迷向法 能干擾雌雄蟲的正常交尾 從而降低出生率 這將降低害蟲的種群密度 從而降低其對作物的危害 答案 1 化學物理 2 信息的傳遞有利于種群的繁衍 3 高效專一 4 干擾雌雄蟲的正常交尾出生 訓練1 下列各項 屬于物理信息的是 屬于化學信息的是 屬于行為信息的是 1 哺乳動物的體溫 2 鳥類鳴叫 3 紅外線 4 螢火蟲發(fā)光 5 植物分泌的化學物質 6 電磁波 7 昆蟲發(fā)出的聲音 8 昆蟲的性信息素 9 植物開花 10 薊和刺 11 紫外線 12 蜜蜂跳舞答案 1 2 3 4 6 7 9 10 11 5 8 12 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 高考地位 5年7考 2011海南卷 四川卷 江蘇卷 1 穩(wěn)定性表現(xiàn) 1 結構的相對穩(wěn)定 生態(tài)系統(tǒng)中動植物的種類及數(shù)量一般不會有太大的變化 一般相關種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化 可用如圖曲線表示 2 功能的相對穩(wěn)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 生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性的原因生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力 負反饋調節(jié)是生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎 1 生態(tài)系統(tǒng)的結構與自我調節(jié)能力的關系 2 生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力不是無限的 當外界干擾因素的強度超過一定限度時 生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力迅速喪失 生態(tài)系統(tǒng)將難以恢復平衡 3 生態(tài)系統(tǒng)的反饋調節(jié) 1 概念 當生態(tài)系統(tǒng)某一成分發(fā)生變化的時候 它必然會引起其他成分出現(xiàn)一系列的相應變化 這種變化又反過來影響最初發(fā)生變化的那種成分的現(xiàn)象 2 正 負反饋調節(jié)的比較 4 生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性 恢復力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性的關系 如下圖 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 2 y表示一個外來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)定性強弱的指標 偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱 反之 抵抗力穩(wěn)定性強 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 3 x可以表示恢復到原狀態(tài)所需的時間 x越大 表示恢復力穩(wěn)定性越弱 反之 恢復力穩(wěn)定性強 4 ts表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積可做為總穩(wěn)定性的定量指標 這一面積越大 即x與y越大 則說明這個生態(tài)系統(tǒng)的總穩(wěn)定性越低 抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的含義 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)結構的關系 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理在實踐中的應用都是高考中?？嫉闹R點 考試題型有選擇題 也有非選擇題 典例2 如圖中 兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的正常范圍 y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小 x表示恢復到原狀態(tài)所需的時間 請回答下列問題 1 生態(tài)系統(tǒng)結構復雜 各組分間通過 和 緊密聯(lián)系 形成統(tǒng)一整體 同時 調節(jié)著生物種間關系 以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 2 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎是 若要保持一個封閉生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 必須從外界源源不斷的輸入 3 對a b兩個生態(tài)系統(tǒng)施加相同強度的干擾 若ya yb 則這兩個生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性的關系為a b 或 對同一生態(tài)系統(tǒng)來說 x和y的關系為 4 環(huán)境污染是影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素之一 研究環(huán)境污染物對生物的影響 可用于生態(tài)風險評估 進行生態(tài)風險評估時 要計算出一個風險商數(shù) rq 若rq 1顯示污染物對生物的健康只構成低風險 rq 1則顯示污染物可能對生物有害 請根據(jù)表中的rq值預測污染物對4種生物生存和該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的影響 解析 1 物質循環(huán) 能量流動和信息傳遞將生態(tài)系統(tǒng)的各組成成分聯(lián)成一個統(tǒng)一整體 2 物質是循環(huán)的 因此一個生態(tài)系統(tǒng)可以實現(xiàn)物質上的自給自足 而能量流動是單向 遞減的 因此必須有源源不斷的能量輸入 才能保持封閉生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 3 在相同強度的干擾下ya yb 表明a生態(tài)系統(tǒng)受到的影響更大 其抵抗力穩(wěn)定性低 偏離正常范圍越大 恢復需要的時間就越長 故x和y呈正相關 4 根據(jù)rq的含義可判斷表中污染物對4種生物生存和該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的影響 答案 1 能量流動物質循環(huán)信息傳遞 2 一定的自我調節(jié)能力能量 3 1 b內汞的rq l 污染物會威脅這些生物的生存 由于a和c生物體內兩種污染物的rq 1 其生存不會受到威脅 該生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性會降低 抵抗力穩(wěn)定性會降低 訓練2 生態(tài)系統(tǒng)結構越復雜 其自我調節(jié)能力就越強 原因是 處于同一營養(yǎng)級的生物種類多 能量可能通過不同的食物鏈傳遞 某營養(yǎng)級中部分生物減少或消失 可由該營養(yǎng)級的其他生物代替 能量流經各營養(yǎng)級時 是逐級遞減的a b c d 解析一般來說 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構越復雜 處于同一營養(yǎng)級的生物種類越多 食物鏈和食物網就越復雜 假如其中的某營養(yǎng)級的生物減少 可由該營養(yǎng)級的其他生物代替 整個生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能仍然能夠維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài) 能量流動是逐級遞減的 這與生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力無關 答案b 易錯點1信息傳遞相關易錯點辨析點撥 1 生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類因傳播途徑的不同而不同 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 2 鳥類或其他動物報警 若通過聲音 尖叫 則屬于物理信息 若通過特殊的動作 突然飛起 則屬于行為信息 3 涉及到聲音 顏色 植物形狀 磁力 溫度 濕度這些信號 通過動物感覺器官皮膚 耳朵 眼 心或植物光敏色素 葉 芽對光 重力等感覺 上述信息則判斷為物理信 規(guī)避3個易錯點 息 4 若涉及到化學物質 揮發(fā)性這一特點則判斷為化學信息 5 范圍 同種生物個體之間 性外激素 蜜蜂舞蹈及孔雀開屏等 異種生物之間 物理 化學 行為中警示作用 和生物與無機環(huán)境之間 主要有物理信息中光 磁等 6 方向 一般為雙向 與物質循環(huán)和能量流動不同 易錯點2抵抗力穩(wěn)定性與恢復力穩(wěn)定性并不都呈負相關點撥在某些特殊生態(tài)系統(tǒng) 抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性都很低 如北極苔原生態(tài)系統(tǒng)和荒漠生態(tài)系統(tǒng) 易錯點3抵抗力穩(wěn)定性和恢復力穩(wěn)定性的判斷點撥某一生態(tài)系統(tǒng)在徹底破壞之前 受到外界干擾 遭到一定程度的破壞而恢復的過程 應視為抵抗力穩(wěn)定性 如河流輕度污染的凈化 若遭到徹底破壞 則其恢復過程應為恢復力穩(wěn)定性 如火災后草原的恢復等 糾錯演練1 農場中種植著糧食作物 果樹 飼養(yǎng)著家禽 家畜等 運用生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的原理 可以有效提高農畜產品的產量 下列措施不屬于此項原理的是 a 圈養(yǎng)家畜 散養(yǎng)家禽b 施放過量的性引誘劑 干擾害蟲的正常交尾c 延長家禽的光照時間 提高產蛋率d 人工控制作物光周期 達到早熟 高產的目的解析性引誘劑屬于化學信息 光照屬于物理信息 圈養(yǎng)家畜 散養(yǎng)家禽是根據(jù)家畜 家禽的生活習性進行的 不屬于信息傳遞 答案a 2 某池塘中 早期藻類大量繁殖 食藻浮游動物水蚤大量繁殖 藻類減少 接著又引起水蚤減少 后期排入污水 引起部分水蚤死亡 加重了污染 導致更多水蚤死亡 關于上述過程的敘述 正確的是 a 早期不屬于負反饋 后期屬于負反饋b 早期屬于負反饋 后期不屬于負反饋c 早期 后期均屬于負反饋d 早期 后期均不屬于負反饋 解析一個過程的結果反過來作用于這個過程 稱反饋調節(jié) 如果是使這個過程加強 就叫正反饋調節(jié) 如果是使這個過程減弱 就叫負反饋調節(jié) 池塘早期 藻類的增多 過程 導致水蚤增多 結果 結果藻類減少 減弱 故屬于負反饋調節(jié) 池塘后期 水體污染 過程 導致大量水蚤死亡 結果 從而使水體進一步污染 加強 故屬于正反饋調節(jié) 答案b 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1 海南高考卷 某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲 乙兩種昆蟲和蜘蛛 甲 乙兩種昆蟲均以該植物為食 蜘蛛以乙昆蟲為食 甲昆蟲在白天活動 乙昆蟲在夜晚活動 甲昆蟲采食該種植物的葉片后 植物會釋放出揮發(fā)性的物質x x既可吸引甲昆蟲的天敵 也能驅趕乙昆蟲 請回答下面的問題 1 上述現(xiàn)象中 x分別在 之間進行傳遞 2 影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源 分別是 和 影響乙昆蟲活動的信息種類是 蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲所利用的信息種類是 3 若在上述植物上施用人工合成的物質x 短期內該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數(shù)量的變化是 解析植物釋放的物質x可以在植物與甲昆蟲的天敵 植物與乙昆蟲之間傳遞 影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源 無機環(huán)境和生物 影響乙昆蟲活動的信息種類是化學信息和物理信息 蜘蛛在蜘蛛網上捕食乙昆蟲是通過感知蛛網的震動來實現(xiàn)的 屬于物理信息 物質x可吸引甲昆蟲的天敵 所以甲昆蟲天敵數(shù)量增加 能驅趕乙昆蟲 使乙昆蟲減少 所以乙昆蟲天敵數(shù)量減少 答案 1 植物與甲昆蟲的天敵 植物與乙昆蟲 2 無機環(huán)境生物化學信息和物理信息 其他合理答案也可 物理信息 其他合理答案也可 3 甲昆蟲天敵數(shù)量增加 乙昆蟲天敵數(shù)量減少 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 2 2012 海南單科 20 某河流中五年前引進了一種外來植物 甲 跟蹤調查發(fā)現(xiàn) 五年來 該河流中甲種群密度逐年顯著增加 土著食草魚類和水草的種群密度逐年顯著減少 下列敘述正確的是 a 五年來該河流中甲種群的種內斗爭不斷增強b 甲的引進并不能改變該河流生態(tài)系統(tǒng)的結構c 大量投放土著食草魚類可有效地控制甲的蔓延d 該河流中所有的生物和底泥共同組成河流生態(tài)系統(tǒng) 解析本題主要考查外來物種入侵對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響方面的知識 剛進入一個新環(huán)境中的物種 最初種群密度會顯著增加 同時由于該種群密度的增大 種內斗爭也在加劇 甲的引進改變了該生態(tài)系統(tǒng)的成分 食物鏈 食物網 即 改變了該生態(tài)系統(tǒng)的結構 要有效地控制甲的蔓延 就要投入與甲有競爭或捕食關系的生物 而土著食草魚類不食甲 只食當?shù)厮?大量投放土著食草魚類不能控制甲的蔓延 該河流中所有的生物 底泥 水 空氣 陽光等共同組成一個生態(tài)系統(tǒng) 答案a 3 2011 海南單科 22 某地區(qū)常年棲息著30萬只鳥類 其中灰椋鳥占了最大優(yōu)勢 數(shù)量達10萬只之多 灰椋鳥是農林害蟲的天敵 喜好群體活動 常集結成龐大的鳥群在天空盤旋 形成壯觀的風景 該地區(qū)為打造灰椋鳥品牌 計劃在林區(qū)大規(guī)模清除其他樹種 并改種灰椋鳥喜居的樹種 欲招引20萬只以上灰椋鳥 該計劃的實施將使該地區(qū) a 灰椋鳥種內斗爭必然減弱b 鳥的種類必然增加c 農林害蟲數(shù)量必然大幅度上升d 生態(tài)系統(tǒng)的結構必然發(fā)生變化 解析種植單一樹種會使生態(tài)系統(tǒng)的生物種類減少 生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構變得簡單 生態(tài)系統(tǒng)的自動調節(jié)能力減小 生態(tài)系統(tǒng)可能會遭到破壞 故d正確 單一樹種使害蟲種類減少 以害蟲為食的鳥類減少 b錯誤 招引20萬只以上灰椋鳥 必然會使其種內斗爭加強及農林害蟲數(shù)量減少 a c錯誤 答案d 4 福建高考卷 下列有關生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述 不正確的是 a 生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力 這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎b 生態(tài)系統(tǒng)內部結構與功能的協(xié)調 可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性c 生物多樣性對維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用 體現(xiàn)了其間接價值d 生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多 食物網越復雜 生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性就越強 解析生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多 食物網越復雜 其自我調節(jié)能力就越強 抵抗力穩(wěn)定性就越強 恢復力穩(wěn)定性就越弱 所以d不正確 答案d 5 2011 江蘇卷 池塘養(yǎng)殖普遍存在由于餌料 魚類排泄物 換水不及時等引起的水體污染現(xiàn)象 研究者設計了一種循環(huán)水池塘養(yǎng)殖系統(tǒng) 如下圖 請回答下列問題 學科內綜合性考查 1 與自然池塘相比 人工養(yǎng)殖池塘生態(tài)系統(tǒng)恢復力穩(wěn)定性 人工養(yǎng)殖池塘水體的n p含量容易升高 會引起水體的富營養(yǎng)化 藻類等浮游生物大量繁殖 加之死亡后被微生物分解