第5讲生态系统的信息传递和稳定性

第5讲 生态系统的信息传递和稳定性知识点一 生态系统的信息传递⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧信息⎩⎪⎨⎪⎧概念：是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等种类⎩⎪⎨⎪⎧①：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过② 传递的信息。

例如：蜘蛛网的振动频率③ ：生物在生命活动过程中，还产生一些可以传递信息的化学物质， 例如：植物的生物碱、动物的性外激素等④ ：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息。

例如：蜜蜂的舞蹈议一议：信息传递有什么特点？作用⎩⎪⎨⎪⎧（1）生命活动的正常运行，离不开信息的作用；（2）生物种群的繁衍，也离不开信息的传递（3）信息还能调节生物的⑤ 关系，以维持生态系统的⑥ 应用⎩⎪⎨⎪⎧提高农产品和畜产品的产量对有害动物进行控制看一看：如何从结构和功能上理解生态系统的稳定性？知识点二 生态系统的稳定性想一想：抵抗力稳定性弱的生态系统，恢复力稳定性一定很强，对吗？图说信息传递连一连信息种类实例①物理信息a．生物碱、有机酸②化学信息b．求偶炫耀③行为信息c．光、声、温度、湿度①物理信息②物理过程③化学信息④行为信息⑤种间⑥稳定⑦结构和功能⑧自我调节⑨负反馈○10干扰⑪物质、能量投入⑫结构与功能的协调议一议：信息传递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，也有从输出向输入的信息反馈。

看一看：从生态系统的结构上看：生产者、消费者和分解者的种类、数量比例相对稳定，食物链、食物网相对稳定。

从生态系统的功能上看：物质和能量的输入和输出相对平衡。

想一想：一般而言，抵抗力稳定性弱的生态系统，其恢复力稳定性较强。

如农田生态系统其抵抗力稳定性较弱，但其恢复力稳定性较强。

而某些特殊生态系统如荒漠生态系统，其抵抗力稳定性较弱，其恢复力稳定性也较弱。

连一连：①－c②－a③－b,生态系统的信息传递高考地位：5年5考（2011安徽理综，2009广东卷、海南卷……）1．信息传递的模型及解读 (1)图示(2)解读①信息传递的存在范围特别提醒 (1)信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态，具有调节生态系统稳定性的作用。

(2)生态系统中的信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。

②信息传递的特点信息传递的方式不像物质流动那样是循环的，也不像能量的流动是单向的，而往往是双向的，有从输出者向输入者的信息传递，也有从输入者到输出者的反馈。

③信息传递的过程 信源(信息产生)―→信道(信息传输)―→信宿反馈作用(信息接收)对信息传递的考查主要包括生态系统中的各种信息的含义、对信息种类的判断，以及信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用，也可将信息传递与生态系统结构或能量流动、物质循环结合予以综合考查。

【典例1】►请回答下列问题。

Ⅰ.蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及“语言”等都引起了人们的极大兴趣。

(1)蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的“语言”传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆形舞”，则表明蜜源的距离很近，一般在百米之内。

这种信息是________。

(2)蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上为________。

从生态系统的功能看，信息传递可以__________，以维持生态系统的稳定。

Ⅱ.蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。

有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花儿，白纸，剪刀，染料，无(1)第1、2组实验传递的信息分别属于_______________________________________________。

(2)第2组的“模拟花”在味道、颜色和外形上的要求是怎样的？________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如果将三组“模拟花”摆在蜂箱周围同时进行实验时，写出两条应该注意的问题：________________________________________________________________________。

(4)每组实验测量的指标是__________________________________________________。

解析Ⅰ.跳舞是蜜蜂的一种特殊行为，属于行为信息。

蜜蜂采集花粉属于捕食，为植物传粉属于种间互助。

信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的稳定。

Ⅱ.(1)花的味道传递的信息属于化学信息，花的颜色传递的信息属于物理信息。

(2)第2组是通过花的颜色识别进行实验的，因此白纸要染成黄色，不要有味道，形状不能与花的形状相同。

(3)实验中除自变量外均要保持一致，以防止无关变量的干扰。

(4)实验测定的指标是单位时间内落到实验材料上的蜜蜂的数目。

答案Ⅰ.(1)行为信息(2)种间互助和捕食调节种间关系Ⅱ.(1)化学信息和物理信息(2)将白纸染成花儿的颜色(黄色)，无特殊的味道，且形状与花儿不同(3)“模拟花”与蜂箱的距离相等、晴天无风(其他合理答案亦可)(4)单位时间内落到实验材料(模拟花)上的蜜蜂的数目归纳信息传递相关易错点辨析(1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。

如孔雀开屏，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。

(2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。

(3)涉及到声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心或植物光敏色素、叶、芽对光、重力等感觉上述信息则判断为物理信息。

(4)若涉及到化学物质——挥发性这一特点则判断为化学信息。

(5)范围——同种生物个体之间(性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等)；异种生物之间(物理、化学、行为中警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中光、磁等)。

(6)方向——一般为双向，与物质循环和能量流动不同。

【训练1】►下列各项，属于物理信息的是________________；属于化学信息的是________；属于行为信息的是________。

(1)哺乳动物的体温(2)鸟类鸣叫(3)红外线(4)萤火虫发光(5)植物分泌的化学物质(6)电磁波(7)昆虫发出的声音(8)昆虫的性信息素(9)植物开花(10)蓟和刺(11)紫外线(12)蜜蜂跳舞答案(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(9)、(10)、(11)(5)、(8)(12)【训练2】►(2011·湖南十二校联考)如图为生态系统中信息传递的模式图，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 解析 能量流动的特点是单向流动和逐级递减的。

答案A,生态系统的稳定性高考地位：5年7考（2011海南卷、四川卷、江苏卷……）1．生态系统具有稳定性的原因生态系统具有自我调节能力。

负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。

(1)(2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。

2．生态系统的反馈调节(1)概念：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。

(2)3.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强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，抵抗力稳定性强，如热带雨林与草原生态系统相比，受到相同干扰，草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。

(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间：x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。

(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。

抵抗力稳定性和恢复力稳定性的含义、生态系统的稳定性与生态系统结构的关系、生态系统稳定性的原理在实践中的应用都是高考中常考的知识点。

考试题型有选择题，也有非选择题。

【典例2】►(2011·江苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料，鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。

请回答下列问题。

(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。

人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为________。

(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有________。

可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的________，有效减少水体中的N、P等含量。

(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有________、________。

(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为________。

(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过________、________进行调控。

解析(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。

生态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态。

(2)该生态系统属于人工设计的生态工程。

与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。

生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。

(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中的溶氧量和提高饵料的利用率。

(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。