高考生物一輪復(fù)習(xí)人教必修三

第4、5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞及穩(wěn)定性一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性自我校對(duì)：①物理信息②物理過(guò)程③化學(xué)信息④行為信息⑤種間⑥穩(wěn)定⑦結(jié)構(gòu)和功能⑧自我調(diào)節(jié)⑨負(fù)反饋⑩干擾?物質(zhì)、能量投入?結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)議一議：信息傳遞不像物質(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，也有從輸出向輸入的信息反饋?？匆豢矗簭纳鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上看：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的種類(lèi)、數(shù)量比例相對(duì)穩(wěn)定，食物鏈、食物網(wǎng)相對(duì)穩(wěn)定。從生態(tài)系統(tǒng)的功能上看：物質(zhì)和能量的輸入和輸出相對(duì)平衡。想一想：熱帶雨林基礎(chǔ)較好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)如草原生態(tài)系統(tǒng)。一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1．信息傳遞的具體體現(xiàn)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。2．與能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的比較能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)信息傳遞特點(diǎn)單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減循環(huán)運(yùn)動(dòng)，反復(fù)利用往往是雙向的范圍生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈生物之間，生物與環(huán)境之間地位生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)決定能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，形成一個(gè)統(tǒng)一整體特別提醒①物理信息有明顯的光、聲、電、磁等物理載體，行為信息重在行為，較特殊。②生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞是雙向的，既可以從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞，也可以從高營(yíng)養(yǎng)級(jí)向低營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞。跟蹤訓(xùn)練1螢火蟲(chóng)通過(guò)閃光來(lái)識(shí)別同伴；草原上的鳥(niǎo)在發(fā)現(xiàn)天敵后，雄鳥(niǎo)急速起飛，扇動(dòng)翅膀?yàn)榇气B(niǎo)發(fā)出信號(hào)；某種植物根系有分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類(lèi)物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個(gè)實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類(lèi)信息的作用(

)A．物理信息；化學(xué)信息；行為信息B．物理信息；行為信息；化學(xué)信息C．行為信息；物理信息；化學(xué)信息D．化學(xué)信息；行為信息；物理信息解析：生態(tài)系統(tǒng)中信息的分類(lèi)是以傳遞信息的載體為依據(jù)來(lái)劃分的。物理信息是通過(guò)物理因素、物理過(guò)程來(lái)傳遞的，如光、聲、溫度、磁力等；傳遞化學(xué)信息的是一些化學(xué)物質(zhì)，如性外激素等；行為信息是通過(guò)動(dòng)物的特殊行為、動(dòng)作這些“肢體語(yǔ)言”來(lái)傳遞和表達(dá)的。題干中植物根系分泌的是一種化學(xué)物質(zhì)，很明顯屬于化學(xué)信息。鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)天敵后，做出了很夸張的動(dòng)作，強(qiáng)調(diào)的是特殊的行為，所以屬于行為信息。答案：B二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解及其調(diào)節(jié)1．生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段，它的結(jié)構(gòu)和功能能夠保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，表現(xiàn)出來(lái)的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力。可以從以下幾個(gè)方面理解：(1)結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物的種類(lèi)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，可用如下圖曲線表示：(2)功能的相對(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。(3)圖解：2．生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)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，包括正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)。特別提醒①生物圈的穩(wěn)定性是一種相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，不是絕對(duì)不變的。②生物圈中生物間復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系是生物圈穩(wěn)態(tài)維持的根本原因。③生態(tài)系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性關(guān)系：a．自我調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)。b．抵抗力穩(wěn)定性較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性較差。c．恢復(fù)力穩(wěn)定性較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性較差。跟蹤訓(xùn)練2在一片動(dòng)物種類(lèi)繁多的森林中，消費(fèi)者、分解者的種類(lèi)和數(shù)目基本穩(wěn)定，那么，下列哪項(xiàng)與之不相符(

)A．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)保持動(dòng)態(tài)平衡B．食物鏈和食物網(wǎng)保持相對(duì)穩(wěn)定C．各類(lèi)生物所含的能量值基本不變D．各種群年齡組成維持增長(zhǎng)型解析：根據(jù)題意：森林中消費(fèi)者、分解者的種類(lèi)和數(shù)目基本穩(wěn)定，可知該森林是一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。作為一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)保持相對(duì)穩(wěn)定，即各種生物的種類(lèi)及數(shù)量一般變化不大，食物鏈和食物網(wǎng)保持相對(duì)穩(wěn)定；其功能相對(duì)穩(wěn)定，即物質(zhì)、能量的輸入與輸出保持動(dòng)態(tài)平衡。所以A、B、C都是正確的，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的，各種群年齡組成維持穩(wěn)定型。答案：D規(guī)律總結(jié)：抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)定性和總穩(wěn)定性之間的關(guān)系：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(lèi)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。這四點(diǎn)要綜合考慮，往往是在同一生態(tài)系統(tǒng)中來(lái)考慮其食物鏈或食物網(wǎng)中某種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。題型一生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的綜合考查【例1】

有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞的敘述正確的是(

)A．生態(tài)系統(tǒng)中物理信息的來(lái)源只能來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境B．動(dòng)物的特殊行為對(duì)于同種或異種生物能夠傳遞信息C．植物開(kāi)花屬于化學(xué)信息D．生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞和能量流動(dòng)一樣都是單向的思路點(diǎn)撥：解答本題的關(guān)鍵有以下兩個(gè)方面：①明確生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞發(fā)生的范圍。②準(zhǔn)確區(qū)分三種信息的傳遞形式?！緲?biāo)準(zhǔn)解答】逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)判斷原因分析A項(xiàng)錯(cuò)誤生態(tài)系統(tǒng)中的物理信息可能來(lái)自于無(wú)機(jī)環(huán)境，也可能來(lái)自于同種或不同種的其他生物B項(xiàng)正確動(dòng)物的特殊行為一般是一種行為信息，對(duì)于同種或異種生物也能夠傳遞信息C項(xiàng)錯(cuò)誤植物開(kāi)花是通過(guò)花的顏色、花的氣味傳遞的一種物理信息，以吸引傳粉的昆蟲(chóng)等生物，屬于物理信息D項(xiàng)錯(cuò)誤信息傳遞可以發(fā)生在個(gè)體與個(gè)體之間、種群與種群之間、生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，是一種雙向傳遞，但能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的【答案】

B【誤區(qū)警示】鳥(niǎo)類(lèi)鳴叫、螢火蟲(chóng)發(fā)光、昆蟲(chóng)發(fā)出的聲音、植物開(kāi)花都是物理信息，而非行為信息，都有明顯的物理載體，如聲、光、色、味等。題型二生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析【例2】

如下圖為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解。對(duì)此理解不正確的是(

)A．a(chǎn)為抵抗力穩(wěn)定性，b為恢復(fù)力穩(wěn)定性B．a(chǎn)為恢復(fù)力穩(wěn)定性，b為抵抗力穩(wěn)定性C．恢復(fù)力穩(wěn)定性與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)呈相反關(guān)系D．抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性呈相反關(guān)系思路點(diǎn)撥：由題干可獲得的主要信息有：①穩(wěn)定性兩個(gè)方面的關(guān)系，②營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與穩(wěn)定性的關(guān)系。解答本題可先分析曲線縱、橫坐標(biāo)的含義，然后再逐項(xiàng)分析?！咀灾鹘獯稹可鷳B(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，它們均與生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)。營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性就越大，而恢復(fù)力穩(wěn)定性越小?！敬鸢浮?/p>

B【規(guī)律方法】生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的實(shí)質(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定，而生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能本身也是相適應(yīng)的，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定是其功能穩(wěn)定的基礎(chǔ)，而功能的穩(wěn)定又是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的保證。變式訓(xùn)練下圖表示甲、乙兩個(gè)相鄰的生態(tài)系統(tǒng)，但類(lèi)型不同，在遭受同等程度的外來(lái)干擾功能發(fā)生明顯波動(dòng)后，再恢復(fù)到正常所需的時(shí)間的圖像，關(guān)于這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，正確的是(

)A．甲的抵抗力穩(wěn)定性較乙強(qiáng)B．乙的恢復(fù)力穩(wěn)定性較甲強(qiáng)C．甲的抵抗力穩(wěn)定性弱，恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng)D．甲為森林生態(tài)系統(tǒng)，乙為草原生態(tài)系統(tǒng)解析：由圖看出，甲在受到外來(lái)干擾后，較乙破壞程度很快表現(xiàn)出來(lái)，但也很快恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，因此其抵抗力穩(wěn)定性弱，而恢復(fù)力穩(wěn)定性強(qiáng)。答案：C一、選擇題1．(2009·福建卷)下列有關(guān)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(diào)節(jié)能力，這是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)B．生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，可以提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性C．生物多樣性對(duì)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(jià)值D．生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力穩(wěn)定性就越強(qiáng)解析：D選項(xiàng)中，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)，而恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱。答案：D2．(2009·天津卷)下圖表示氣候變化對(duì)甲、乙生態(tài)系統(tǒng)中種群類(lèi)型數(shù)量的影響。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(

)①甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)②甲生態(tài)系統(tǒng)中生物群落的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系一定較乙復(fù)雜③乙生態(tài)系統(tǒng)在S點(diǎn)后一定有新的物種產(chǎn)生④乙生態(tài)系統(tǒng)在S點(diǎn)后一定經(jīng)歷次生演替過(guò)程A．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：從圖中我們可看出甲生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性一定較乙生態(tài)系統(tǒng)強(qiáng)；甲、乙兩生態(tài)系統(tǒng)種群數(shù)量與氣候變化有關(guān)，與群落中營(yíng)養(yǎng)關(guān)系不大；新物種產(chǎn)生需經(jīng)歷漫長(zhǎng)的時(shí)間；乙生態(tài)系統(tǒng)在S點(diǎn)生物群落基本消失，S點(diǎn)以后又出現(xiàn)新的群落，屬于次生演替。由此可得正確答案為B。答案：B3．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：本題考查“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括兩個(gè)方面：抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)，成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性越大，相應(yīng)地，其恢復(fù)力穩(wěn)定性就越小。題中A、C、D選項(xiàng)中的生態(tài)系統(tǒng)，都是向著成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的方向發(fā)展，而B(niǎo)選項(xiàng)中生態(tài)系統(tǒng)是趨向單一化方向(只讓牧草生長(zhǎng))發(fā)展，其抵抗力穩(wěn)定性降低。答案：B4．某池塘中，早期藻類(lèi)大量繁殖，食藻浮游動(dòng)物水蚤大量繁殖，藻類(lèi)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(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過(guò)程的敘述，正確的是(

)A．早期不屬于負(fù)反饋，后期屬于負(fù)反饋B．早期屬于負(fù)反饋，后期不屬于負(fù)反饋C．早期、后期均屬于負(fù)反饋D．早期、后期均不屬于負(fù)反饋解析：池塘中存在著藻類(lèi)→水蚤食物鏈，藻類(lèi)增多使水蚤食物增多，水蚤也隨之增多，而水蚤的增多使其食物(藻類(lèi))又減少，這是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。后期排入污水使水蚤死亡，而水蚤死亡加重了污染，使更多水蚤死亡，即污染造成的后果使污染加劇，這是正反饋調(diào)節(jié)。答案：B5．有一山區(qū)由于開(kāi)采露天小鐵礦等活動(dòng)，自然生態(tài)系統(tǒng)完全被破壞，成為一片廢墟，為盡快使該山區(qū)恢復(fù)到原有自然生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，應(yīng)采取的最好措施是在這片廢墟上(

)A．回填土壤，引進(jìn)多種外來(lái)物種，重建新的生態(tài)系統(tǒng)B．撤出人類(lèi)全部活動(dòng)，實(shí)行全面封閉，等待自然恢復(fù)C．回填土壤，栽培當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)農(nóng)作物，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)D．回填土壤，栽種多種當(dāng)?shù)卦械闹参铮瑢?shí)行封山育林解析：生態(tài)系統(tǒng)的破壞主要是人類(lèi)不合理的開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致的。要恢復(fù)到原有自然生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，應(yīng)避免人類(lèi)過(guò)多干擾，回填土壤后栽種多種當(dāng)?shù)刂参?，增?qiáng)自我調(diào)節(jié)能力，D項(xiàng)正確。A項(xiàng)中不能引進(jìn)外來(lái)物種，否則會(huì)造成外來(lái)物種入侵；B項(xiàng)中等待自然恢復(fù)太緩慢；C項(xiàng)中栽培經(jīng)濟(jì)作物會(huì)帶來(lái)人類(lèi)過(guò)多干擾。答案：D二、簡(jiǎn)答題6．(2009·海南卷)某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲、乙兩種昆蟲(chóng)和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲(chóng)均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲(chóng)為食。甲昆蟲(chóng)在白天活動(dòng)，乙昆蟲(chóng)在夜晚活動(dòng)。甲昆蟲(chóng)采食該種植物的葉片后，植物會(huì)釋放出揮發(fā)性的物質(zhì)X，X既可吸引甲昆蟲(chóng)的天敵，也能驅(qū)趕乙昆蟲(chóng)。請(qǐng)回答：(1)上述現(xiàn)象中，X分別在____________之間進(jìn)行傳遞。(2)影響甲昆蟲(chóng)活動(dòng)的信息有兩大來(lái)源，分別是____________和____________。影響乙昆蟲(chóng)活動(dòng)的信息種類(lèi)是____________。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲(chóng)所利用的信息種類(lèi)是____________。(3)若在上述植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲(chóng)天敵和乙昆蟲(chóng)天敵數(shù)量的變化是____________。解析：(1)X由植物釋放，可吸引甲昆蟲(chóng)天敵，也可驅(qū)趕乙昆蟲(chóng)，故分別在植物與甲昆蟲(chóng)天敵、植物與乙昆蟲(chóng)之間進(jìn)行傳遞。(2)光信息影響兩種昆蟲(chóng)的活動(dòng)時(shí)間，甲昆蟲(chóng)的活動(dòng)還受到其天敵的影響，故影響甲昆蟲(chóng)活動(dòng)的信息兩大來(lái)源是無(wú)機(jī)環(huán)境和生物。影響乙昆蟲(chóng)的信息有光照和X物質(zhì)，分別為物理和化學(xué)信息。蜘蛛捕食時(shí)感受的是蛛網(wǎng)的震動(dòng)，為物理信息。(3)物質(zhì)X可吸引甲的天敵，驅(qū)趕乙昆蟲(chóng)，故甲昆蟲(chóng)天敵增加，因乙昆蟲(chóng)減少，其天敵也隨之減少。答案：(1)植物與甲昆蟲(chóng)的天敵，植物與乙昆蟲(chóng)(2)無(wú)機(jī)環(huán)境生物化學(xué)信息和物理信息物理信息(3)甲昆蟲(chóng)天敵數(shù)量增加，乙昆蟲(chóng)天敵數(shù)量減少7．為觀察生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)4個(gè)密閉、透明的生態(tài)瓶，各瓶?jī)?nèi)的組成和條件見(jiàn)下表。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)和觀測(cè)后，發(fā)現(xiàn)甲瓶是最穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：注：“＋”表示有；“－”表示無(wú)生態(tài)系統(tǒng)組成光水草藻類(lèi)浮游動(dòng)物小魚(yú)泥沙生態(tài)瓶編號(hào)甲＋＋＋＋－＋乙－＋＋＋－＋丙＋＋＋＋－－?。?1)乙瓶中，藻類(lèi)的種群密度變化趨勢(shì)為_(kāi)_________，原因是______________________