考點(diǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類(lèi)及信息傳遞的重要作用
1.信息的種類(lèi)
類(lèi)別
概 念
傳遞形式
實(shí) 例
物理
信息
生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力等,通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息
物理過(guò)程
螢火蟲(chóng)的閃光、植物五顏六色的花、昆蟲(chóng)引起蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率、蝙蝠的回聲定位
化學(xué)
信息
生物在生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)
信息素
植物的代謝產(chǎn)物(生物堿、有機(jī)酸等)、昆蟲(chóng)的性外激素、狗利用其小便記路
行為
信息
對(duì)于同種或異種生物能夠通過(guò)其特殊行為特征傳遞的信息
植物或動(dòng)物的異常表現(xiàn)及行為
昆蟲(chóng)的舞蹈如蜜蜂跳舞、孔雀開(kāi)屏
例1.生態(tài)捕蟲(chóng)板(又稱(chēng)黃板或粘蟲(chóng)板)是一種正反面均涂上不含任何有毒物質(zhì)的粘合劑(機(jī)油加入少量黃油)的黃色硬塑板。根據(jù)同翅目和雙翅目昆蟲(chóng)成蟲(chóng)的趨黃特性來(lái)誘殺害蟲(chóng)的成蟲(chóng)。此過(guò)程信息傳遞方式是( )
A.化學(xué)信息 B.物理信息 C.行為信息 D.其它信息
解析:趨黃特性中的“黃”是指顏色,所以屬于物理信息。
答案:B
2.信息傳遞的作用及應(yīng)用
作用或應(yīng)用
舉例
在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
有利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行
萵苣的種子必須接受某種波長(zhǎng)的信息才能萌發(fā)
調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
雪兔和猞猁的關(guān)系
有利于生物種群的繁衍
昆蟲(chóng)分泌性外激素,引誘異性個(gè)體
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用
提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量;控制有害動(dòng)物等。
利用模擬動(dòng)物信息吸引傳粉動(dòng)物,提高果樹(shù)傳粉效率和結(jié)實(shí)率;利用音響設(shè)備誘捕或驅(qū)趕有害動(dòng)物
例2.(08年廣東)下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞特征的描述,正確的是( )
A.生態(tài)系統(tǒng)的物理信息都來(lái)源于環(huán)境
B.植物都通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞信息
C.信息沿食物鏈從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞
D.信息可以調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系
解析:此題考查生信息傳遞的種類(lèi)、特點(diǎn)及其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞主要包括物流信息、化學(xué)信息和行為信息;可以發(fā)生在生物與生物之間及生物與環(huán)境之間,并不一定從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞。信息傳遞對(duì)于生物種群的繁衍、調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系以及維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性過(guò)程都發(fā)揮著重要的作用。
答案:D
3.信息傳遞與物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的關(guān)系
項(xiàng) 目
區(qū) 別
聯(lián) 系
來(lái) 源
途 徑
特 點(diǎn)
范 圍
能量流動(dòng)
太陽(yáng)能
食物鏈或食物網(wǎng)
單向流動(dòng)、逐漸遞減
生態(tài)系統(tǒng)中的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)
共同把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個(gè)統(tǒng)一的整體;并調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
物質(zhì)循環(huán)
生態(tài)系統(tǒng)
食物鏈或食物網(wǎng)
循環(huán)流動(dòng)、反復(fù)利用
群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間
信息傳遞
生物或無(wú)機(jī)環(huán)境
多種途徑
信息發(fā)生生理或行為的變化
生物與生物之間或生物與環(huán)境之間
例3.下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)功能的描述,錯(cuò)誤的是( )
A.物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是分解者的分解作用
B.物質(zhì)流是循環(huán)的,能量流是單向的,信息流往往是雙向的
C.一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,消耗的能量就越多,人類(lèi)可利用的能量就越少
D.信息傳遞有利于溝通生物群落與非生物環(huán)境之間、生物與生物之間的關(guān)系,具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用
解析:生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,消耗的能量越多,但人類(lèi)可利用的能量可來(lái)自于生態(tài)系統(tǒng)中的多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),并且人類(lèi)可以通過(guò)延長(zhǎng)食物鏈,使本來(lái)流向分解者的能量流向?qū)θ祟?lèi)有益的部分,例如生態(tài)農(nóng)業(yè)中將農(nóng)作物秸稈作為飼料,提高能量的利用率。生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)是循環(huán)流動(dòng)的,由于分解者將動(dòng)植物遺體分解成無(wú)機(jī)物,歸還給無(wú)機(jī)環(huán)境,是溝通生物群落到無(wú)機(jī)環(huán)境的橋梁,所以說(shuō)分解者的分解作用是物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵。能量流動(dòng)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的,信息流往往是雙向的,生態(tài)系統(tǒng)可通過(guò)內(nèi)部的信息流調(diào)節(jié)自身的結(jié)構(gòu)和功能使生態(tài)系統(tǒng)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
答案:C
考點(diǎn)二生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解
1.概念:
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展到一定階段或成熟穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),它所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力?梢詮囊韵聝蓚(gè)方面來(lái)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,原因是生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。
(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)的輸入和輸出保持相對(duì)平衡。
2.種類(lèi):
生態(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,現(xiàn)列表比較如下:
抵抗力穩(wěn)定性
恢復(fù)力穩(wěn)定性
概 念
指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力即“抵抗干擾、保持原狀”
指生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力即“遭到破壞、恢復(fù)原狀”
影 響
因 素
生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)
生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡(jiǎn)單,則越容易恢復(fù),與自身調(diào)節(jié)能力有關(guān)
聯(lián)系
(1)兩者呈相反關(guān)系,抵抗力穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng),恢復(fù)力穩(wěn)定性差,反之亦然。
(2)抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)呈正比,恢復(fù)力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)呈反比。
(3)兩者同時(shí)存在于同一生態(tài)系統(tǒng)中的種截然不同的作用力,它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
例4.如圖所示為某一生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性圖解,對(duì)此理解不正確的是( )
A.a為抵抗力穩(wěn)定性,b為恢復(fù)力穩(wěn)定性
B.a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)成相反關(guān)系
D.抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性成相反關(guān)系
解析:抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀的能力;恢復(fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。生物的種類(lèi)越多,營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,抵抗力穩(wěn)定性就越大,恢復(fù)力穩(wěn)定性就越;營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,抵抗力穩(wěn)定性就越小,恢復(fù)力穩(wěn)定性就越大。故A、C、D三項(xiàng)都正確。
答案:B
考點(diǎn)三、生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)
1.概念:
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)引起其它成分出現(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。
2.種類(lèi):
包括正反饋和負(fù)反饋。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)。兩者的區(qū)別如下圖所示:
項(xiàng)目
負(fù)反饋調(diào)節(jié)
正反饋調(diào)節(jié)
作用
是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ),能使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡
使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)
結(jié)果
抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化
加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化
實(shí)例
森林中食蟲(chóng)鳥(niǎo)和害蟲(chóng)的數(shù)量變化
已經(jīng)污染的湖泊中污染狀態(tài)加劇
圖示
(1)負(fù)反饋
(2)正反饋
例5.(08年海南)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:考查生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)。生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)屬于反饋調(diào)節(jié)。反饋調(diào)節(jié)有兩種類(lèi)型即負(fù)反饋調(diào)節(jié)和正反饋調(diào)節(jié)。如題中某池塘早期藻類(lèi)大量繁殖,水蚤的食物充足,導(dǎo)致水蚤大量繁殖,水蚤的增多又大量捕食藻類(lèi),又使藻類(lèi)減少,水蚤因食物不足數(shù)量減少,這就是負(fù)反饋調(diào)節(jié)。而池塘污染后,水蚤因生活環(huán)境發(fā)生了改變而死亡,死亡的個(gè)體數(shù)又加劇了污染,導(dǎo)致更多水蚤死亡,這屬于正反饋調(diào)節(jié)。
答案:B
考點(diǎn)四、生態(tài)缸的設(shè)計(jì)制作及結(jié)果的觀察與分析
1.制作小生態(tài)缸的目的:探究生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定的條件。
2.小生態(tài)缸的設(shè)計(jì)要求及分析
設(shè)計(jì)要求
相關(guān)分析
生態(tài)缸必須是密封的
防止外界生物或非生物因素的干擾
生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力,四種成分齊全
生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定
生態(tài)缸必須是透明的
為光合作用提供光能;保持生態(tài)缸內(nèi)溫度;便于觀察
生態(tài)缸宜小不宜大,缸中水量應(yīng)占容積的4/5,要留出一定的空間
便于操作;缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣
生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光
防止水溫過(guò)高導(dǎo)致水生植物的死亡
3.觀察指標(biāo):觀察穩(wěn)定性可以通過(guò)觀察植物、動(dòng)物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷。
例6.為觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(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)。
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
丁
+ + + + - +
- + + + - +
+ + + + - -
+ + + + + +
注:“+”表示有;“-”表示無(wú)
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)乙瓶中,藻類(lèi)的種群密度變化趨勢(shì)為_(kāi)________,原因是_______________________。
(2)丙瓶比甲瓶有較多的有機(jī)物,原因是_____________________________________。
(3)丁瓶與甲瓶相比,氧氣含量____,原因是____________________________________。
(4)根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,得出結(jié)論:
①_______________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
解析:此題主要考查對(duì)生態(tài)瓶的穩(wěn)定性分析。生態(tài)瓶的穩(wěn)定性,取決于該生態(tài)系統(tǒng)生物種類(lèi)和數(shù)量的合理搭配。在光照條件下,水草、藻類(lèi)作為生產(chǎn)者進(jìn)行光合作用,消耗水中的二氧化碳,釋放出氧氣,同時(shí)將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物,為消費(fèi)者——浮游動(dòng)物和小魚(yú)提供氧氣和食物,泥沙中含有微生物——分解者,可將水中的有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物,實(shí)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)物質(zhì)循環(huán)。乙瓶缺少光、丙瓶缺少分解者,兩者都不能長(zhǎng)久地維持穩(wěn)定,丁瓶與甲瓶的條件相比唯一區(qū)別是丁瓶中含有小魚(yú),因?yàn)樾◆~(yú)進(jìn)行呼吸要消耗部分氧氣,所以丁瓶中氧氣含量較低。但丁瓶不如甲瓶穩(wěn)定,其原因是,生態(tài)瓶中生產(chǎn)者數(shù)量較少,其合成的有機(jī)物和氧氣能維持的消費(fèi)者的數(shù)量是很有限的,所以小魚(yú)的存在引起生物間的競(jìng)爭(zhēng)加劇,打破原有的平衡。
答案:(1)減少 缺乏光照,無(wú)法進(jìn)行光合作用 (2)沒(méi)有微生物的分解作用 (3)少,小魚(yú)呼吸要消耗部分氧氣 (4)生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分 光照是維持該生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定的必要條件
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