第34讲 生态系统的信息传递和稳定性

2．[2013· 江苏卷] 在稻田中养鱼的好处是鱼粪为浮游植物提供 营养物质，以及鱼会大量捕食浮游动物从而减弱其对浮游植 物的捕食作用。( ) √ [解析] 鱼类会捕食体型较小的浮游动物，减小这些浮游动 物对浮游植物的捕食。
3．在稻田中养鱼增加了该生态系统中营养结构的复杂性，从而 增加了该生态系统中物质转化和能量流动的速率。( ) √ [解析] 放养鱼增加了生态系统的生物种类，增加了该生态系 统中营养结构的复杂程度，鱼类作为消费者可以加快生态系统 中物质转化和能量流动的速率。 4．旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节。 ( ) × [解析] 植物数量增加，旅鼠数量随之增加，但旅鼠的数量 增加却使植物数量减少，这是负反馈调节。 5．鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够 依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够调节生物的种 间关系，维持生态系统的稳定。( ) √ [解析] 鼬和田鼠的行为中，某些个体的行为与种群特征为对 方提供了大量的有用信息，从而使它们通过种间的“食”与 “被食”的关系维持了生态系统的相对稳定。
三
生态系统中的正反馈和负反馈调节
正反馈调节 负反馈调节
是生态系统自我调节能 力的基础，能使生态系统 保持相对平衡状态 抑制和减弱最初发生变 化的那种成分的变化，从 而保持稳态平衡 食使生态系统远离平衡状态
结果
加速最初发生变化的那种成 分所发生的变化 若一个湖泊受到的污染超过 其自我调节能力，则污染会越 来越严重
变式题 生态系统的一个重要特点是它常常趋向于稳态。如 图①代表载畜量对草原中生产者的净生产量的影响(净生产量即 生产者光合作用所制造的有机物总量与自身呼吸消耗量的差值)。 图②表示生殖数量、死亡数量与种群大小的关系。下列说法错误 的是( )
①
②
A．从图①可知，C点以后生态系统的稳态将受到破坏 B．从①B可知，适量的放牧不会破坏草原生态系统的稳态 C．从图②可知，P点时种群的年龄组成为衰退型 D．从图②可知，F点表示该环境所能维持的种群最大数量
信息素
动物的 行为 对于同种或异种生物能够通 异常表现 信息 过其特殊行为特征传递的信息 及行为等
一、生态系统的信息传递
1．生态系统中信息的种类 将下列信息进行归类 ①蜘蛛网的振动频率 ②孔雀开屏 ③狗利用其小便记路 ④蝙蝠的回声定位 ⑤动物的性外激素 ⑥蜜蜂跳舞 ⑦ 萤火虫的闪光 ⑧刺河豚遇敌形成刺 ①④⑦ ； 物理信息：__________ 化学信息：__________ ③⑤ ； 行为信息：__________ ②⑥⑧ 。
3．应用
有害 动物进行控制。 提高农产品或畜产品的产量；对________
农场中种植着粮食作物、果树，饲养着家禽、家畜等。下列不属 于运用生态系统信息传递原理来提高农畜产品产量的措施是( B ) A．延长家禽的光照时间，提高产蛋率 B．农作物的适时灌溉，家禽、家畜的定时饲喂 C．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的 D．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾
2．作用
生命活动的正常进行 ，离不开信息的作用。 (1)个体：_______________________ 生物种群的繁衍 (2)种群：_______________________ ，离不开信息的传递。 (3)群落和生态系统：能______________________ 调节生物的种间关系 ，以维持 生态系统的稳定 。 ________________
例1 雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾 吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的数量不足 0.01 mg ，但雄蚕蛾仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻 璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。下列相关叙述错误 的是( C ) A．使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息 B．体现了信息的传递有益于种群的繁衍 C．说明生态系统中的信息都是由生物产生的 D．说明性引诱剂具有高效性 变式题 下列信息的传递中，与其他3种不属于同一类型的是( C ) A．小囊虫在发现榆、松植物后，会发出聚积信息素，召唤同类 来共同取食 B．榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象 C．雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊 D．群居动物通过群体气味与其他群体相区别
第34讲 生态系统的信息传递 和稳定性
主讲人：深圳光高刘文华
一、生态系统的信息传递
1．生态系统中信息的种类
类别 内涵 传递形式 物理过 程 实例 萤火虫的闪 光；植物五颜 六色的花 动物的性外 激素；狗利用 其小便记路 昆虫的舞蹈
生态系统中的光、声、湿度、 物理 温度、磁力等，通过物理过程 信息 传递的信息 生物在生命活动过程中，自 化学 身产生的可以传递信息的化学 信息 物质
变式题 某同学设计了一个小生态瓶，要想较长时间 保持稳态，一定要做到的是( B ) ①要有稳定的能量来源 ②生产者、消费者、分解者 的数量要搭配合理 ③植物的光合作用能满足动物对氧气 和养料的需要 ④动物产生的CO2能够满足植物进行光合 作用 ⑤瓶底应放一些鹅卵石 A．①③④ B．①②③④ C．①③④⑤ D．①②③④⑤
—— 自 主 提 升 —— 基础自测(判断正误，对的打“√”，错的打“×”) 1．[2013· 广东卷] 浮游动物以浮游植物为食，现引入一种以浮 游动物为食的鲈鱼，则浮游植物总量急升后再锐减。( ) √ [解析] 引入鲈鱼后浮游动物总量先减少后增加，浮游动物 以浮游植物为食，因此浮游植物总量先增加后减少。
二、实验步骤 1．实验流程 铺垫细沙 ↓ 陆上与 水下 之分 注水：注入适量的河水或池塘水，使缸内有______ ↓ 生活习性 放置动植物：根据生物本身的 ______________ 正确放置适 量的生物个体 密封 密封生态缸：用胶带将生态缸口________ ↓ 散射光 下 移置生态缸：将生态缸放置在光线良好的________ ↓ 存活和水质 变 观察记录：每周定时观察生态缸中生物的 ___________ 化情况
规律
生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能 越小 ，抵抗力稳定性就________ 越低 ，反之则越高。 力就________ 自我调节 ___ ________能力有一定限度，超过这一限度，生态系统 _________ 就会遭到破坏 相反 的 二者往往是________
[导思] 两种稳定性一定呈负相关吗？ [答案] 不一定，如冻土苔原生态系 统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性 都较低。
例4 [2013· 福建名校模拟] 如图11346所示为某同学 制作的小生态瓶，据图分析不正确的( B ) A．该生态瓶的组成成分虽比较 简单，但其群落仍存在垂直结构 B．生态瓶中生物种类稀少， 没有食物链存在 C．为了保证生态瓶的正常 运转，瓶内浮萍、金鱼藻、 螺蛳和虾的比例应适中 图1134-6 D．在适宜的温度和光照条件下， 该生态瓶会更稳定
生态缸中能够进行 物质循环和能量流动 ， ______________________ 在一定时期内保持稳定
为光合作用提供光能；保 持生态缸内温度；便于观察 便于操作；缸内储备 一定量的空气 __________________ 防止水温过高导致水生植 物死亡 O2 的消耗，防 减少对________ 止生产量________ 消耗量 <
实例
提醒
人体内负反馈调节和生态系统负反馈调节的比较
例题3 生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节 来实现的，据此回答下列问题： (1)生命系统普遍存在着反馈现象，其稳定性的维持主要是通过 ________( 负 填“正”或“负” )反馈来实现的。请以文字、箭头分 别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。 ①个体稳态反馈调节的概念模型：(以血糖调节为例)
2．设计要求及分析
相关分析
封闭 的 生态缸必须是________
设计要求
防止外界生物或非生物因 素的干扰
生态缸中投放的几种生物必须 具有很强的生活力，成分齐全(具 有生产者、消费者和分解者)
透明 生态缸的材料必须________ 生态缸宜小不宜大，缸中的水 量应占其容积的4/5，要留出一定 的空间 生态缸的采光用较强的 散射光 __________ 选择生命力强的生物，动物不 宜太多，个体不宜太大
二、生态系统的稳定性 1．概念
功能 相对稳 恢复 自身结构和________ 生态系统所具有的保持和________ 定的能力。
2．形成原因
自我调节 能力，其调节机制是________ 生态系统具有一定的___________ 负反馈 调节。
3．种类
种类 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 生态系统遭到外界干扰因 恢复原状 素破坏后______________ 的 能力 生态系统抵抗外界 干扰 并使自身________ 结构 表现 ________ 和功能保持原状的能力
②生态系统稳态反馈调节的概念模型：(生态系统以水稻田生态 系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)
正 (2)某大型湖泊藻类植物大量繁殖，水质迅速恶化，呈______ ( 填“正”或“负” ) 反馈状态。为减缓其污染，应该控制哪些 ①控制含N、P等污染物的排放，如处理生活 污染源？(至少列举两点) __________________________________ 垃圾、生活污水、生产废水等；②对农药、化肥进行合理减量使用。 _________________________________________________________
关系
4.提高生态系统稳定性的措施 干扰 (1)控制对生态系统的____________ 。 物质、能量 投入，保证生态系统内部 (2)实施相应的____________ ____________ 结构和功能 的协调关系。 例2 下列有关生态系统稳定性的叙述，错误的是( D ) A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础 B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性 C．人们对自然生态系统的“干扰”不应超过其抵抗力稳定性 D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统的恢 复力稳定性就越高