1、第3讲 生态系统的信息传递和稳定性、人与环境,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,生态系统的信息传递 1.信息种类,物理过程,化学物质,光,热,外激素,蜜蜂跳舞,无机环境,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,生命活动,回声定位,繁衍,种间关系,生态系统的稳定,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高 或畜产品的产量。 举例:若能利用模拟的动物信息吸引大量的 ,就可以提高农作物的产量。 (2)对有害动物 。 举例:利用昆虫的 干扰害虫的交尾,减少害虫的 。,农产品,传粉昆虫,进行控制,性外激素,繁殖数量,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)害虫
2、与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定。( ) (2)信息可来源于无机环境或生物,传递方向一定是双向的。( )(3)鸟类鸣叫属于行为信息。( )(4)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递。 ( )(5)生态系统可通过信息传递调节种间关系。( ),提示:信息传递往往是双向的。,提示:鸟类鸣叫属于物理信息。,提示:信息既可以从低营养级向高营养级传递,也可以从高营养级向低营养级传递。,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.信息传递 (1)信息传递的模型(如图)(2)种类:物理信息、化学信息、行为信息。 (3)来源:可来自无机环境,也可来自生物。,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(
3、4)范围(5)方向:单向或双向;既可以从低营养级向高营养级传递,也可以从高营养级向低营养级传递。,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.生态系统的功能比较,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,特别提醒判断生态系统信息传递种类的方法 (1)从信息传播的途径判断。如涉及声音、颜色、温度等物理因素,可判断为物理信息;涉及的信息载体为化学物质,可判断为化学信息;涉及特殊行为,可判断为行为信息。 (2)从文字表述的着重点判断。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。,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.下列有关生态系统信息传递及其应
4、用的叙述,不正确的是( ) A.动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息 B.生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的 C.信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 D.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,以降低害虫的种群密度,考向 生态系统的信息传递,答案,解析,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.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,却无动于衷。下列相关叙述错误的是 ( ) A.使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信
5、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,答案,解析,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.下列关于生态系统信息传递的描述,不正确的是 ( ) A.任何生命形式,如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力就无法适应环境 B.信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品的产量,也可以控制有害动物 C.信息传递只能沿食物链从低营养级向高营养级传递 D.信息传递可以调节生物种间关系,维持生态系统的稳定,答案,解析,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,生态系统的稳定性 1.生态系统稳态的概念 生态系统所具有的保持或恢复自身
6、结构和功能相对稳定的能力称为生态系统的稳态,又称生态系统的稳定性。 2.生态系统稳态的维持 (1)生态系统的稳态是生态系统的 和 协调发展的重要标志。 (2)生态系统的自我调节能力的基础是 调节。 (3)生态系统稳态的相对性。 任何一个生态系统的自我调节和自我修复的能力都是有_的。当一个生态系统受到大规模干扰或外界压力超过生态系统_能力的限度时,生态系统的稳态可能遭到严重 ,甚至引发系统崩溃。,结构 功能,负反馈,一定限度,自我调节,破坏,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.提高生态系统的稳定性的措施 (1)为了确保生态系统的稳态,就要努力避免对生态系统的 。 (2)对于具有重要经济价
7、值的人工生态系统,必须确保一定的_与 投入,以维持人工生态系统在结构和功能上的协调发展。,过度干扰,物质,能量,-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.设计并制作小生态缸,观察其稳定性 (1)探究目的:探究生态系统保持相对稳定的条件。 (2)小生态缸的设计要求及分析。,封闭的,齐全,光合作用,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,较强的散射光,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低。( )(2)一个生态系统的抵抗力稳定性很低,则恢复力稳定性就一定很高。( )(3)生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统恢复力稳定性就越强。(
8、)(4)物种多样性较高的生态系统相对稳定。( ),提示:城市生态系统也具有一定的自我调节能力,但由于生物种类较少,抵抗力稳定性低。,提示:生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈负相关,但对某些营养结构极为单一的生态系统而言,两者均较低。,提示:生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越强。,提示:生态系统中的物种越多,营养结构越复杂,生态系统越稳定。,-18-,自主梳理,核心突破,考向感悟,抵抗力稳定性和恢复力稳定性的区别,特别提醒抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系并不是绝对的,而是相对的。如极地苔原,由于其物种组分单一、结构简单,它的抵抗力稳定性很低,在遭到过度放牧
9、、火灾等干扰后,由于温度等自然条件比较差,所以恢复的时间十分漫长,恢复力稳定性也比较低。,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 生态系统的稳定性 1.将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃缸中,密闭后置于光照、温度等适宜条件下。下列相关叙述,错误的是 ( ) A.植物为鱼的生存提供氧气 B.鱼可为植物的光合作用提供CO2 C.能量流动可以从植物到鱼,也可以由鱼到植物 D.若该玻璃缸长期置于黑暗中,鱼和植物将会死亡,答案,解析,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(a)后,其结构和功能的曲线变化情况如图所示,由图不能得出的结论是( )A.同等强
10、度的干扰下,乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强 B.同等强度的干扰下,若乙生态系统干扰提前,则B点左移 C.若甲生态系统的干扰强度增大,则C点右移 D.乙生态系统B点后一定有新的物种产生,答案,解析,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.(2017海南)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
11、中消费者的作用有 (答出两点即可)。,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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 加快生态系统的物质循环,促进植物的传粉和种子传播(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) 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)生态系统具有自我调节能力,使生态系统能维持相对稳定。(3)在草蚱蜢青蛙蛇鹰这条食物链中,青蛙为次级消费者。在生态系统中,消费者能起到加快生态系统的物质循环、促进植物的传粉和种子传
12、播等作用。,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,人与环境 一、人口增长和人类对生态环境的影响 1.人口增长 (1)人口自然增长发生的前提是一定时间、一定地域内人的出生率 死亡率。 (2)我国人口问题现状。 我国已经进入低生育水平的国家行列,但由于 大,每年净增人口仍在1 200万左右。 今后我国人口发展还会较长时期处于 的态势。,高于,人口基数,低增长率高增长量,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.人口对生态环境的影响 (1)人口数量激增、对各种资源的需求量不断扩大,使得人类对自然资源过度消耗,导致人口与 、 之间的关系 。 (2)在人口迅速增长和人均消费水平不断提高的双重压力下,
13、和 的问题尤为严重。 (3)人类的很多生产活动会生成大量的 。,资源 环境,严重失调,资源耗竭 环境污染,污染物,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,二、生物多样性保护 1.保护生物多样性 (1)生物多样性包括生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的 以及由这些生物与环境构成的 。,基因,生态系统,直接,间接,就地,迁地,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.人类可持续发展 (1)含义:既能满足 的需求,又能保护环境,且不危及 生存发展的发展模式。 (2)实现措施 保护生物多样性。 保护环境与资源。 建立起人口、环境、科技和资源消费之间的协调与平衡。,当代人,后代,-27-,自
14、主梳理,核心突破,考向感悟,(1)目前我国人口发展处于高增长率高增长量的态势。( )(2)栖息地总量减少和栖息地多样性降低是生物多样性降低的重要原因。( ) (3)过度的人为干扰导致生物多样性降低。( ) (4)保护生物多样性也就意味着禁止开发和利用自然资源。( )(5)生物多样性最有效的保护是迁地保护。( )(6)造成地面紫外线照射增强的直接原因是南极冰川融化。( ),提示:目前我国的人口增长过快得到有效控制,增长率明显下降。,提示:保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用。,提示:生物多样性最有效的保护应为就地保护。,提示:其直接原因为氟利昂的大量排放导致的臭氧层破坏。,-28-,自
15、主梳理,核心突破,考向感悟,1.人口增长对环境的影响 (1)人口增加,人类需求也不断增加,在满足衣食住行的要求和经济发展的同时,产生的污染物的总量也增大。大量工业、农业废弃物和生活垃圾排放到环境中,使植被破坏,生物多样性锐减,影响了环境纳污量以及对有毒、有害物质的降解能力,进一步加剧了环境污染,人类生存环境进一步恶化。 (2)人类的生存资源、土地资源、森林资源、能源都是有限的,过度利用使资源减少。,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.环境污染的来源及后果,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.土地荒漠化 (1)原因:植被破坏是土地荒漠化的主要原因。 (2)实例:过度放牧,导致草原
16、植被被破坏;有益动物大量减少,病虫害严重,使草原植被退化;原始森林和防护林被破坏等。 (3)后果:沙尘暴遮天蔽日,毁坏力极强。 (4)治理措施:合理利用和保护现有草原;部分地区退耕还林、还草;大量营造草场、灌木林和防护林,以林护草,草林结合。 4.生物多样性锐减的原因 生物生存环境的改变和破坏;掠夺式地开发和利用;环境污染;外来物种入侵。,-31-,自主梳理,核心突破,考向感悟,易错易混(1)水污染的类型,(2)水体富营养化的两种类型 富营养化发生在海洋和湖泊中的具体表现不同:发生在海洋中为赤潮,发生在湖泊等淡水流域中称为水华。,-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,5.生物多样性 (1)三
17、个层次的内容,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)多样性原因分析 从分子水平看,从进化角度看 物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向的自然选择在进化过程中共同作用的结果。,(3)生物多样性的保护 保护层次 生物多样性包含基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。保护生物多样性是在基因、物种和生态系统三个层次上的保护。,-34-,自主梳理,核心突破,考向感悟,措施 a.就地保护建立自然保护区和风景名胜区是最有效的保护。 b.迁地保护建立植物园、动物园以及濒危动植物繁育中心,为行将绝灭的物种提供最后的生存机会。 如何保护 a.关键是协调好人与生态环境的关系,并加强立
18、法、执法和宣传教育,使每个人都自觉形成符合生态文明的行为和习惯。 b.反对盲目地、掠夺式地开发利用,而不是禁止开发和利用。“合理地开发就是最好的保护。”,-35-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 人与环境 1.(2017江苏)江苏省徐州市多年来围绕“一城青山半城湖”理念,实施了一系列生态建设工程,生态效应逐渐显现。下列有关该生态工程的分析评价,不合理的是( ) A.使物种多样性程度显著提高 B.使生物群落的组成更为复杂 C.使生态系统的类型更为多样 D.其主要目的是提高生物多样性的直接价值,答案,解析,-36-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.(2018北京理综)因含N、P元素的污染物大
19、量流入,我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复,取得了明显效果。 (1)在该水库生态系统组成中,引起“水华”的藻类属于 ,水库中各种生物共同构成 。 (2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的 的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以thm-2表示):为保证鲢、鳙的成活率,应捕杀鲢、鳙的 。,-37-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由右图可知,将鲢
20、、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量 ,引起该变化的原因是 。,-38-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的 ,从而达到改善水质的目的。 (5)鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用,在保持良好水质的同时增加渔业产量,以实现生态效益和经济效益的双赢,请提出两条具体措施 。,答案 (1)生产者 (生物)群落 (2)捕食对象/食物 捕食者/天敌 (3)明显下降 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 (4)比例 (5)定期适度捕捞鲢、鳙;定期合理投放鲢、鳙;控制性捕杀鲢、鳙的捕食者;
21、控制人类活动(工业、农业、旅游等)对该水库生态环境的负面影响,-39-,自主梳理,核心突破,考向感悟,解析 本题从N、P污染角度,考查生态系统相关知识。(1)生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。藻类属于生产者。水库中各种生物共同构成群落。(2)为确定投放量,根据营养级,应调查鲢、鳙的上一营养级的生物积累量,为保证成活率应捕杀其天敌。(3)由图可知:投放一年后,银鱼的生物积累量减少,而鳙、鲢的生物积累量大幅度增加,说明它们之间存在竞争关系,银鱼在竞争过程中处于劣势。(4)人为干预可以调整能量的流动方向,让能量流向对人类更有益的部分。(5)从生态效益和经济效益方面考虑
22、,保持良好水质的同时增加渔业产量,应该减少N、P的排放量,继续投放鲢鱼和鳙鱼,同时应适时进行捕捞,可持续获得最大的效益。,-40-,一、生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系,(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衡量指标,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,受到相同干扰的情况下,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,恢复力稳定性越强。 (4)TS表示曲线
23、与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性强弱的衡量指标,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弱。,应用体验1下列事例中属于恢复力稳定性的是 ( ) A.由于乱砍滥伐,长江流域森林面积急剧减少,引发了百年不遇的洪涝灾害 B.当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化 C.乡村的一个池塘,每天都有人到池塘边洗东西,可每天早晨池水依然清澈如故 D.一个相对封闭的生态系统中闯入某种大型肉食动物遭到一定程度破坏后,生态系统的各种成分相互作用直到恢复原来的状态,答案,解析,应用体验2下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。据图分析,下列叙述正确的
24、是 ( )甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 乙生态系统在S点后一定有新的物种产生 乙生态系统在S点后营养级结构一定发生改变 A. B. C. D.,答案,解析,二、巧辨两种反馈类型,应用体验3负反馈调节是维持生命系统平衡或稳态的一种重要调节机制。下列调节过程中不属于负反馈调节的是( ) A.当食物过咸或饮水不足时,抗利尿激素分泌增加,机体尿量减少 B.大量猎杀草原食肉动物,导致食草动物的数量先升后降 C.在酶促反应中,反应终产物过量致使酶的活性下降 D.湖泊受污染后鱼类数量减少,鱼死亡后尸体腐烂进一步加重污染,答案,解析,应用体验4我国南方
25、某地环保部门向遭受严重污染的南湖中引入苦草、黑藻等沉水植物和螺蛳等底栖动物来修复该生态系统。下图为该生态系统修复后的部分生物的营养关系,请据图回答问题。,(1)修复后的水体由原来的浑水态变为清水态,主要原因是沉水植物大量吸收了水体中含 等元素的无机盐,从而抑制浮游藻类的大暴发。引入沉水植物后,浮游藻类的种群数量呈 型曲线增长。,(2)调查野鸭的种群密度常用 法。当螺蛳数量增加时,草鱼和罗非鱼数量也会增多,这样,螺蛳种群的增长就会受到抑制。这是生物群落内部 的结果。 (3)苦草等沉水植物大量繁殖后,部分浮游植物的生物量下降,大型底栖动物的数量也有所增加。这是在 水平上研究的结果。沉水植物通过一定
26、的信息传递吸引浮游动物栖息在其叶表面,浮游动物大量繁殖。浮游动物能够大量捕食浮游藻类,也间接地控制了藻类的数量。这体现了信息传递的作用是 。,(4)利用某些沉水植物分泌的物质杀死藻类或抑制其生长进行生物修复,与用化学药物杀死藻类进行化学修复相比,前者的突出优点是 。,答案: (1)N、P “S” (2)标志重捕 负反馈调节(反馈调节或自我调节) (3)群落 能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 (4)时效长、防止二次污染、降低成本,解析: (1)由浮游藻类大暴发可知,该浑水中有大量的含N、P等元素的无机盐,植物主要利用N、P等元素,所以沉水植物吸收N和P元素;沉水植物与浮游藻类之间是竞争关系,所以有了沉水植物后,浮游藻类的种群增长曲线变为“S”型。 (2)野鸭个体大,活动范围大,可以采用标志重捕法;草鱼和罗非鱼都以螺蛳为食物,所以螺蛳数量增加时,草鱼和罗非鱼数量也会增多,当草鱼和罗非鱼数量增多后,捕食的螺蛳量会增加,螺蛳种群的增长就会受到抑制,这是负反馈调节。 (3)研究对象是沉水植物、大型底栖动物等,所以是群落水平上的研究;信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。 (4)生物修复:利用某些沉水植物分泌的物质杀死藻类或抑制其生长;化学修复:用化学药物杀死藻类。所以生物修复的优点是时效长、防止二次污染、降低成本。,
