配套K122018-2019学年高中生物 第四章 生态系统的稳态 第二节 生态系统稳态的维持(三)知

第二节生态系统稳态的维持（三）
[随堂检测]
知识点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，把一只雌性蚕蛾扣在纱笼里。

尽管外面风狂雨骤，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
解析：选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。

这样雌雄性个体就可以通过化学信息联系在一起，完成生殖过程。

2.用具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并加以消灭，这是下列哪种信息在生产上的应用（）
A.物理信息
B.行为信息
C.化学信息
D.营养信息
解析：选C。

具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并加以消灭，说明甲基丁香酚这种化学物质是一种化学信息，能在雌雄虫之间传递信息。

3.如图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是（）
A.信息传递往往是双向的，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：选A。

能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，而物质循环是反复出现、循环流动
的，信息传递往往是双向的。

4.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。

甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。

请回答下列问题：
（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_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。

解析：影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是无机环境和生物。

影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息。

蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是物理信息。

X 既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫，故甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少。

答案：（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物理信息
（3）甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少
知识点二生态系统稳态的维持
5.生态系统的自我调节和自我修复能力与生态系统的稳定性密切相关，有关说法正确的是（）
A.生态系统的稳定性是不变的
B.生态系统的稳定性与所处的环境无关
C.生态系统自我调节和自我修复能力的基础是负反馈调节
D.森林生态系统的稳定性比草原生态系统强
解析：选C。

生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，生态系统的稳定性与生态系统的成分和环境条件有关；生态系统的稳定性随着生态系统的成分和环境条件的变化是不断变化的；负反馈调节是生态系统具有自我调节和自我修复能力的基础；森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的强，而森林生态系统的恢复力稳定性比草原生态系统的弱。

6.（2017·高考海南卷）回答下列与生态系统稳定性有关的问题：
（1）生态系统的稳定性是指_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。

（2）在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复一年地进行着，然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性，这是由
于该生态系统具有。

（3）草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰是草原生态系统的一条食物链，在这条食物链中，次级消费者是，在生态系统中消费者的作用有________________________________________ ________________________________________________________________________（答出两点即可）。

解析：（1）生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。

（2）在广袤的非洲草原上，食草动物如同“割草机”一样，通过迁徙在不同的草场上采食，这一现象年复一年地进行着，然而食草动物所处的草原生态系统却表现出了稳定性，这是由于该生态系统具有自我调节的能力。

（3）草→蚱蜢→青蛙→蛇→鹰是草原生态系统的一条食物链，在这条食物链中，草是生产者，蚱蜢是初级消费者，青蛙是次级消费者；在生态系统中消费者的作用有：消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节；调节种间关系；维持种群和生态系统的稳定性。

答案：（1）生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力
（2）自我调节的能力
（3）青蛙消费者是实现生态系统物质循环和能量流动的重要环节；调节种间关系；维持种群和生态系统的稳定性
[课时作业]
一、单项选择题
1.信息传递是生态系统的功能之一，具有重要的作用。

下列属于物理信息的是（）
A.“唯有牡丹真国色，开花时节动京城”
B.雄鸟的“求偶炫耀”
C.昆虫的性外激素
D.玫瑰散发的香味
解析：选A。

物理信息包括光、声、热、电、磁等。

雄鸟求偶属于行为信息。

昆虫的性外激素和花的香气属于化学信息。

2.信息传递是生态系统的重要功能之一。

下列现象中，与物理信息传递相关的是（）
A.花香引蝶
B.豪猪遇敌竖起体刺
C.候鸟南飞
D.狗利用小便气味作标记
解析：选C。

花香引蝶是因为花释放的化学物质吸引蝴蝶；狗小便中的气味起传递信息的作用，属于化学信息传递；豪猪遇敌竖起体刺，属于行为信息；候鸟南飞是因为接受了光照时间长短和温度变化等物理信息。

3.下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是（）
A.生态系统的物理信息都来源于环境
B.植物都通过化学物质传递信息
C.信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递
D.信息可以调节生物种间关系
解析：选D。

生态系统物理信息的来源可以是无机环境，也可以是生物。

信息传递在生态系统中具有重要的作用，一是生命活动的正常进行离不开信息的作用，生物种群的繁衍也离不开信息的传递；二是信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

4.下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。

其中抵抗力稳定性最高的生态系统是（）
解析：选C。

在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化越小，说明该生态系统的自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高。

5.在美国加利福尼亚南部，山坡上生长着一种灌木，这种灌木释放出挥发性的化学物质，被雨淋溶到土壤中去，能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。

当火灾烧尽了此类灌木，其他草本植物便乘机生长繁盛，直到灌木再次出现时，这种化学抑制作用又再次出现。

请判断下列说法不正确的是（）
A.灌木释放出的化学物质属于化学信息
B.灌木释放的化学物质调节的是种内关系
C.灌木与它抑制的草本植物之间是竞争关系
D.农业生产上可利用信息传递控制有害动物
解析：选B。

灌木释放的化学物质抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长，所以此化学物质调节的是种间关系。

6.下列关于生态系统的叙述，正确的是（）
A.抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性也一定高
B.一般来说，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
C.能量流动和物质循环是两个独立的过程
D.生态系统的能量流动是循环利用，逐级递减的
解析：选B。

抵抗力稳定性越强的生态系统，其恢复力稳定性越弱，A错误；食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，B正确；物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，二者相辅相成，不可分割，C错误；生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D错误。

7.一般来说，生物种类繁多的生态系统自我调节能力较强。

当某种生物减少或绝灭时，生态系统仍能很快恢复稳定状态，根本原因是（）
A.自我净化和恢复力强
B.负反馈调节及时
C.至顶极动物的食物链多
D.同一营养级生物的替代作用
解析：选D。

在复杂的食物网中，同一个营养级有多种生物，某种生物减少或绝灭，其他生物可以代替它的生态功能，所以生态系统能很快恢复稳定。

8.野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，其性别由孵化时的温度所决定。

繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。

当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。

以上事实说明生态系统中信息传递能（）
A.调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
B.影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定
C.维持正常生命活动，调节内环境的稳态
D.对生物进行自然选择，促进生物进化
解析：选B。

繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置，这说明“轰”的声音属于生态系统的物理信息；当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄，据此说明，这一物理信息与繁衍有关。

以上事实说明生态系统中的信息传递，能够影响种群的繁衍，维持种群数量的稳定，B项正确，A、
C、D三项均错误。

二、多项选择题
9.下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是（）
A.蜜蜂找到蜜源后，通过跳圆圈舞向同伴传递信息，这属于行为信息
B.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
C.生态系统中的能量流动和信息传递都是单向的
D.森林生态系统的自我调节能力是无限的
解析：选AB。

C项信息传递往往是双向的，D项任何一个生态系统的自我调节能力都是有限的。

10.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（如下图所示）。

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.丙瓶放在黑暗中能维持生态平衡
解析：选AD。

甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内消费者数量过多。

若想维持生态平衡，丙瓶不应放在黑暗中。

11.以下生态系统信息传递的应用或实例中，属于化学信息传递作用的是（）
A.当蜜蜂散失时，雌蜂（蜂王）能分泌一种“聚集激素”，最后把所有的蜜蜂聚集在它的周围
B.蜜蜂采花酿蜜，当少数蜜蜂发现蜜源后，就能很快把几里路外的蜂群都引来采集花蜜，到蜜囊装满仍返回原地，而不迷失方向，就是因为蜜蜂分泌的“追踪激素”
C.养鸡时在保证营养供应的基础上，可以通过控制光照时间提高鸡的产蛋率
D.用一定频率的声波、磁场、光辐射处理谷物、蔬菜作物及树木等的种子，可提高其发芽率，获得高产
解析：选AB。

雌蜂（蜂王）通过分泌一种称作“聚集激素”的化学物质，把散失的蜜蜂聚集在它的周围，这属于化学信息传递作用，A正确；少数蜜蜂通过分泌被称作“追踪激素”的化学物质，把几里路外的蜂群都引来采集花蜜，这属于化学信息传递作用，B正确；光照属于物理信息，养鸡时在保证营养供应的基础上，通过控制光照时间提高鸡的产蛋率，这属于物理信息传递作用，C错误；声波、磁场、光辐射都属于物理信息，用一定频率的声波、磁场、光辐射处理谷物、蔬菜作物及树木等的种子，可提高其发芽率，获得高产，这属于物理信息传递作用，D错误。

12.图1为某草原生态系统中的反馈调节示意图，图2为某湖泊生态系统中发生的某种调节活动，下列分析不正确的是（）
A.一个完整的生态系统，除了图1中所示的成分外，还应该包括分解者以及非生物的物质和能量
B.甲、乙、丙三者之间的食物联系是甲→乙→丙
C.图2所示调节导致的最终结果是维持该生态系统原有的稳态
D.图1是负反馈调节，图2是正反馈调节
解析：选BC。

图1所示为一条食物链，组成是乙→甲→丙，它们表示的是负反馈调节机制，即乙的增加会促使甲、丙的增加，甲、丙的增加会抑制乙的增加，而图2为正反馈调节，它会使生态系统偏离原有的稳态。

三、非选择题
13.如图表示一个森林生态系统中的树木、植食性昆虫和食虫鸟类三个不同种群的生长繁殖情况。

请据图回答下列问题：
（1）A、B、C三条曲线各代表的种群是：A ，B ，C 。

（2）A、B、C三种群在该生态系统的营养结构中的地位分别是：A ，B ，C 。

（3）由于气候的原因，植食性昆虫一时数量猛增，树木的生长将，这时食虫鸟类的数量，使树木生长，这说明生态系统__________________________。

（4）由于食虫鸟类被大量捕杀，该生态系统受到破坏，从而使其能力受到影响，这说明生态系统内部_______________________________________。

解析：（1）（2）从图中可以看出，食虫鸟类能量的升降随植食性昆虫能量升降而变化，只是时间上迟一步，因此，可以确定B曲线代表食虫鸟类种群，属于次级消费者；C曲线代表植食性昆虫种群，属于初级消费者；A自始至终能量都是最多，即为树木，属于生产者。

（3）植食性昆虫数量猛增，势必要影响树木的生长，使森林的发展受到限制；由于昆虫的数量大增，鸟类的食物充裕，繁殖速度加快，数量增加。

鸟类数量增加，作为食物的昆虫数量相应减少。

这时树木又恢复正常，这就是生态系统的自我调节和自我修复能力。

（4）图中所显示出来的营养结构很简单，自我调节和自我修复能力较小，因此，食虫鸟类被大量捕杀，生态平衡受到破坏，这说明自我调节和自我修复能力是有一定限度的。

答案：（1）树木食虫鸟类植食性昆虫
（2）生产者次级消费者初级消费者
（3）受到限制增多恢复正常具有一定的自我调节能力
（4）自我调节和自我修复自我调节和自我修复能力有一定限度
14.某果园发生了虫害，该虫害是由害虫A引起的。

害虫招来了一种小蜂和一种小鸟，小蜂把卵产入害虫A体内，孵出的小蜂幼虫吃空虫体后羽化飞出，再攻击害虫A的其他个体。

小鸟特别喜食害虫A，也捕食小蜂。

在体内有小蜂幼虫的害虫A中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食。

请回答下列问题：
（1）小鸟和小蜂的种间关系为________________________________________________。

（2）小鸟捕食疯狂摇摆的害虫A，对A种群的生存（填“有利”“不利”或“无影响”），理由是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。

（3）体内有小蜂幼虫的害虫A摇摆身体为小鸟提供了一定的信息。

在生态系统中，信息对种间关系具有作用，有利于维持生态系统的稳定。

解析：（1）根据题干可知，小蜂吃害虫A，小鸟捕食害虫A和小蜂，因此小鸟和小蜂的种间关系是捕食和竞争。

（2）捕食者吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱和年幼的个体，客观上促进了种群的发展。

（3）生态系统的信息传递具有调节种间关系，维持生态系统稳定的作用。

答案：（1）捕食和竞争（2）有利通过捕食，使不适应环境的个体死亡，客观上促进了害虫A种群的发展，有利于害虫A种群的生存（3）调节
15.某生物课外活动小组为探究不同因素对生态系统的影响，设计了如下实验。

Ⅰ.实验过程如上图所示：
①取三个相同体积的无色透明的玻璃瓶分别标记为1、2、3号；
②在1、2、3号瓶内加等量的无菌水，3号加少许河泥；
③选大小相似的生长状况良好的同种小金鱼，在1、2、3号瓶中各加入1条，并在2、3号瓶中加入等量的金鱼藻，都用橡胶塞塞紧，然后放在散射光下。

记录结果如下：
号瓶相比较，相同的非生物因素有（至少填两项）
（2）2号和3号瓶相比较，2号瓶中的金鱼存活的时间较短，说明是生态系统中不可缺少的成分。

（3）1号和3号瓶的实验结果相比较，说明是生态系统中不可缺少的成分。

（4）该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素包括。

Ⅱ.请继续设计实验探究光对生态系统的影响
（1）方法步骤：
①取相同体积的第4号瓶，第4号瓶的设计处理应该与号瓶作对照。

②________________________________________________________________________。

③观察记录瓶中金鱼生存的时间。

（2）推测最可能的实验结果：___________________________________________。

解析：Ⅰ.（1）依据题意并结合图示分析可知，1、2、3号瓶中具有的相同的非生物因素有阳光、温度、空气、水等。

（2）河泥中有分解者存在，与3号瓶相比，2号瓶中无河泥，也就无分解者，实验结果是2号瓶中金鱼的存活时间较短，说明分解者是生态系统中不可缺少的成分。

（3）与3号瓶相比，1号瓶中缺少金鱼藻和河泥，换言之，1号瓶中没有生产者和消费者，其结果是1号瓶中金鱼存活的时间最短，说明生产者和分解者是生态系统中不可缺少的成分。

（4）该实验说明与生态系统稳定性密切相关的因素包括物种组成、营养结构和非生物因素等。

Ⅱ.（1）若探究光对生态系统的影响，自变量是光照的有无，依据实验设计的对照原则、单一变量原则，设置的4号瓶应与3号瓶对照，且3号瓶置于光照条件下，4号瓶置于黑暗条件下，其他条件均与3号瓶相同。

（2）4号瓶置于黑暗的环境中，瓶内的金鱼藻不能进行光合作用为小鱼提供氧气，反而会通过呼吸作用消耗氧气，所以，最可能的实验结果是：4号瓶内的金鱼生存时间短于3号瓶。

答案：Ⅰ.（1）光、水、温度、空气
（2）分解者
（3）生产者和分解者
（4）物种组成、营养结构
Ⅱ.（1）①3②3号瓶置于光照条件下，4号瓶置于黑暗条件下，其余条件相同且适宜（2）4号瓶内的金鱼生存时间短于3号瓶
16.蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。

为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者做了如下实验。

（1）森林生态系统中的各种生物称为。

用样方法调查白桦植物的种群密度时，为尽量减少实验误差，保证数据的科学性，应注意做到_________________________________。

从生态系统的成分角度看，蚯蚓属于，从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了__________________________________________________。

（2）研究者选择4个树种的叶片做了不同处理，于6～9月进行了室外实验。

每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下表。

单位体重蚯蚓日平均食物消耗量[mg/（g·d）]
①为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响，实验所选择蚯蚓要，为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行处理。

②据表分析，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对________________________________________________________________________
最为喜好。

由此说明是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。

（3）依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加的数量和种类，从而增加整个生态系统的。

解析：（1）生活在一定自然区域内的所有生物构成群落；用样方法调查白桦植物的种群密度时，为尽量减少实验误差，保证数据的科学性，应注意做到随机取样并计算平均值；蚯蚓在生态系统的成分中属于分解者；蚯蚓能改良土壤的成分，有利于物质循环和能量流动。

（2）①设计实验应遵循对照原则、等量原则和单一变量原则等，为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响，实验所选择蚯蚓生长状况应基本一致；为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行灭菌处理。

②据表可知，半分解叶的量比未分解叶的量多，说明蚯蚓对半分解叶的消耗量大于对未分解叶的消耗量；表中数据表明，蚯蚓对杨的半分解叶消耗最多，说明蚯蚓对杨半分解叶最喜好，根据表格数据可知，叶片种类和分解程度是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。

（3）通过上述分析可知，蚯蚓对杨半分解叶最喜好，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加蚯蚓的数量和种类；生态系统中生物的种类越多，其营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，自我调节能力越强。

答案：（1）（生物）群落随机取样并计算平均值分解者物质循环和能量流动
（2）①生长状况基本一致灭菌②高于（或“大于”）杨半分解叶叶片种类和分解（腐解）程度
（3）蚯蚓（抵抗力）稳定性（或“自我调节能力”）。