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1、第34讲 生态系统的信息传递和稳定性及生态环境的保护,【考纲解读】,考点一 生态系统的信息传递,研析教材 内化基本概念,1.信息的种类连线,答案:,2.信息传递的作用,生命活动,繁衍,生物的种间关系,稳定,3.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高 的产量:如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物,就可以提高果树的传粉效率和结实率。 (2)对 进行控制:如利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物,降低害虫的 。,农产品或畜产品,有害动物,种群密度,【深挖教材】 尝试从信息传递角度分析:可通过哪些方法进行虫害防治?这些方法分别涉及的信息的种类是什么? 提示:(1)利用音响设备发出结群信号吸引鸟类,使其结群
2、捕食害虫,这种防治方法涉及物理信息。 (2)在田间释放大量人工合成的性引诱剂,干扰害虫正常交尾,达到降低害虫数量的目的,这种防治方法涉及化学信息。,思考探究 培养科学思维,1.如图为生态系统的信息传递模型,据图回答下列问题。,(1)生态系统信息传递过程中的“信息”来源如何? 提示:生物或无机环境。 (2)从图中可以看出,生态系统的信息传递是否只发生于生物与生物之间? 提示:不是,在生物与生物之间以及生物与环境之间都能发生信息传递。 (3)是不是所有的信息传递都为双向?作出判断并举例说明。 提示:并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上,草的绿色给羊传递了可食用的信息,羊不传信息给草,这是单向
3、的。,2.辨析信息传递与能量流动、物质循环的关系,循环运动、反复利用,生态系统中各营养级,食物链和食物网,方向和状态,剖析题型 提升核心素养,题型一 考查信息传递的类型、作用及应用 1.某海岛森林中,灰蛾常在桦树的嫩枝上产卵,桦树周围的杜鹃树会释放一种挥发性的杀虫物质,桦树会吸收并重新释放出更多的这种杀虫物质,以驱逐灰蛾的幼虫。相关叙述错误的是( ) A.杜鹃树和桦树之间存在竞争和互利共生关系 B.题干中“杀虫物质”属于化学信息 C.该现象说明信息传递能调节生物种间关系 D.该现象为桦树虫害的生物防治提供了可能 解析:所谓互利共生是指两种生物共同生活在一起,相互依存,彼此有利,题干信息无法体现
4、杜鹃树和桦树之间存在互利共生关系。,A,2.(2019辽宁沈阳月考)下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述,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 解析:动物的特殊行为,对于同种或异种生物来说能够传递某种信息,即行为信息;生态系统中的信息传递一般是双向的;生态系统信息传递有调节生物种间关系,维持生态系统稳定的作用;利用昆虫信息素(即化学信息)诱捕或警示有害动物,可降低害虫的种群密度。,B,题后提升 判断生
5、态系统信息传递种类的两种方法 (1)从信息传播的途径判断: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。,题型二 综合考查生态系统的功能 3.(2018广西钦州质检)下列关于生态系统功能的叙述,错误的是( ) A.碳在生物群落内部主要以有机物的形式进行流动 B.信息传递有利于沟通生物与生物、生物与无机环境之间的关系 C.一个生态系统的营养级越多,消耗的能量就越多,人类可利用的能量就越少 D
6、.农田通过除草、治虫等措施可使能量更多地积累在对人类有益的部分 解析:一个生态系统的营养级越多,食物网越复杂,人类可利用的各营养级的生物也就越多,所以人类可利用的能量就越多。,C,4.(2018福建龙岩模拟)2015年,研究人员通过研究小型哺乳动物的骨骼化石,成功评估出美国大盆地地区生态系统从12 800年前更新世时代末期到20世纪早期的能量流动情况。下列有关生态系统中信息、物质和能量的叙述,错误的是( ) A.生态系统是信息、物质和能量的统一体 B.信息、物质、能量都可能来源于无机环境 C.信息与物质和能量一样都是循环、流动的 D.信息传递过程中伴随着一定的物质转化和能量的消耗 解析:能量流
7、动是单向的,不能往复循环。,C,考点二 生态系统的稳定性及调节,研析教材 内化基本概念,1.生态系统稳定性的理解 (1)生态系统的稳定性的概念:生态系统所具有的 1 的能力。,保持或恢复自身结构和功能,相对稳定,(2)生态系统的稳定性的形成原因:生态系统内部具有一定的 能力。 实例 .,自我调节,物理,微生物,.,基础: ,在生态系统中普遍存在。 (3)生态系统的稳定性的特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过 时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。,增加,减少,负反馈调节,一定的限度,2.稳定性的两种类型比较,保持,恢复,保持,受到破坏,恢复,抵抗
8、力,恢复力,3.提高生态系统稳定性的措施 (1)控制对生态系统 的程度,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力。 (2)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的 投入,保证生态系统 的协调。,干扰,物质、能量,内部结构和功能,思考探究 培养科学思维,1.图1为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。,(1)反馈调节有正反馈调节和负反馈调节,图1和图2分别属于哪一种? 。 (2)请写出图1中的食物链。 。,提示:(1)图1所示的是负反馈调节,图2所示的是正反馈调节。 (2)乙甲丙。,2.生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系 如图表
9、示受到干扰后,生态系统功能的变化,两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。请分析。,(1)图中y表示什么?同等干扰条件下一个森林生态系统和农田生态系统相比,y值更大的是哪种生态系统? 提示:y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的程度可以作为衡量抵抗力稳定性的指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,抵抗力稳定性强。受到相同干扰后,农田生态系统的y值更大些。 (2)x表示的含义是什么? 提示:x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。 (3)请表述TS的含义及意义。 提示:TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为衡量总稳定性的指标,
10、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。,剖析题型 提升核心素养,题型 生态系统稳定性的综合分析 1.(2018广东韶关调研)下列关于生态系统稳定性的说法,不正确的是( ) A.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础 B.生态系统稳定性的大小不能只通过种群内个体数目的多少来体现 C.弃耕农田长满杂草后,其抵抗力稳定性提高 D.达到稳定状态后,生态系统内的生物种类与数量维持不变 解析:达到稳定状态后,生态系统的生物种类与数量不是维持不变,而是相对稳定。,D,2.(2019湖南长沙月考)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
11、图不能得出的结论是( ) A.同等强度的干扰下,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,D,解析:从图中可看出,甲、乙两个生态系统受到干扰后,与乙相比,甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长,波动范围大,说明甲的抵抗力稳定性低,乙的抵抗力稳定性高;若乙的干扰提前,其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前,即B点左移;若甲的干扰强度增大,则恢复原状所需要的时间延长,C点右移;乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。,题后提升 理解生态系统稳定性的两个关键点
12、 (1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关,还与生物的个体数量有关。食物链数量越多越稳定,若食物链数量相同,再看生产者,生产者多的稳定程度高。 (2)生态系统的稳定性不是恒定不变的,而是处于相对稳定的状态。,考点三 设计并制作生态缸,观察其稳定性(实验),实验基础,1.实验原理 (1)生态缸中必须包括生态系统的 种成分,特别需要注意必须有足够的 。 (2)各种生物之间以及生物与无机环境之间,必须能够进行 循环和 流动。 (3)生物之间要有合适的食物链结构,生物的 不宜过多。 (4)生态缸必须是 的,这样可保证生态缸中有充足的太阳能。当然,生态缸一定要封闭,防止外界生物或非生物因素的干扰。,四,
13、分解者,物质,能量,数量,透明,2.实验流程 铺垫细沙 注水:注入适量的河水或池塘水,使缸内有陆上与水下之分 放置动植物:根据生物本身的生活习性正确放置适量的生物个体 密封生态缸:用胶带将生态缸口 1 移置生态缸:将生态缸放置在光线良好的 光下 观察记录:每周定时观察生态缸中生物的 情况,密封,散射,存活和水质变化,1.实验设计要求,重点透析,2.生态缸稳定性的观察与分析 (1)观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。 (2)由于生态缸极为简单,自我调节能力极差,抵抗力稳定性极低,其稳定性易被破坏。因此,生态缸内的生物只能保持一定时间的活性。,题型一
14、设计生态缸遵循的原理 1.很多同学都曾尝试设计制作小生态瓶,但有相当一部分同学的设计并不成功。下面罗列了设计生态瓶应遵循的原理,其中不合理的是( ) A.瓶内各种生物之间应有营养上的联系 B.瓶内各种生物的数量搭配应合理 C.应定时向瓶内通气,保证生物有氧呼吸 D.瓶内生态系统应获得充足的能量供应 解析:设计制作小生态瓶,瓶口应密封,从而观察生态系统的稳定性。,题型演练,C,题型二 生态缸稳定性的观察与分析 2.现有1、2两个密闭、透明的生态瓶,其生物组成相同,而光照条件不同(见下表)。一段时间后,发现1瓶的生态系统较2瓶稳定。下列分析合理的是( ),注:“+”表示有,“-”表示无。 A.1瓶
15、中的所有生物组成食物网,而2瓶中所有生物组成一条食物链 B.1瓶中有光照,生产者固定的全部太阳能是能量流动的源头 C.2瓶浮游动物种群密度降低只是因为缺乏食物 D.当1瓶中能量的输入能量的散失时,处于稳定状态,D,解析:1瓶中的浮游动物捕食浮游藻类和水草,组成了食物网,且1瓶中的分解者不参与食物网的组成,2瓶中所有生物不一定组成一条食物链;1瓶中有光照,生产者固定的全部太阳能,是流经生态系统的总能量,而能量流动的源头是太阳能;2瓶浮游动物种群密度降低是因为缺乏阳光;当1瓶中能量的输入能量的散 失时,处于相对稳定状态。,考点四 生态环境的保护,1.人口增长对生态环境的影响 (1)我国的人口现状与
16、前景 现状:人口出生率和 明显下降。 前景 a.特点: ,我国人口仍将在较长的时期内持续增长。 b.目标:实现人口与 的协调发展。,自然增长率,研析教材 内化基本概念,人口基数大,经济、社会、环境和资源,(2)人口增长对生态环境的影响 人均耕地减少,粮食需求量增加。 被大量消耗。 加剧。 (3)协调人口与环境的关系 继续控制 。 加大保护 的力度。 监控、治理江河湖泊及海域的污染。 加强 保护和自然保护区建设。 推进 。,自然资源,环境污染,人口增长,资源和环境,生物多样性,生态农业,2.全球性生态环境问题及其原因连线,答案:,3.生物多样性及其价值 (1)生物多样性的三个层次及相互关系,基因
17、,物种,生态系统,(2)生物多样性的价值 食用、药用、文学创作: 。 调节气候、涵养水源: 。 未发现、尚不清楚的价值: 。 (3)保护生物多样性的措施 。 。 利用生物技术对 的基因进行保护。 加强 。,直接价值,间接价值,潜在价值,就地保护,易地保护,濒危物种,立法、执法和宣传教育,4.可持续发展 (1)内涵:追求的是 的持久而协调的发展。 (2)实现措施: 保护 。 保护 。 建立 之间的协调与平衡。,自然、经济、社会,生物多样性,环境和资源,人口、环境、科技和资源消费,【深挖教材】 科学家的评估结果显示,单位面积的湿地生态系统价值远高于农田、草地等陆地生态系统,这是因为 。 提示:湿地
18、生态系统在蓄水防旱、保持水土、调节气候等方面具有更高的间接价值。,思考探究 培养科学思维,1.水体富营养化指的是水体中N、P等营养盐含量过多而引起的水质污染现象。水体富营养化会使单一物种疯长,破坏了生态系统的物质循环与能量的流动,使整个水生态系统逐渐走向灭亡。某同学在研究此现象时设计了如下的三个实验装置,在适宜的温度、光照条件下放置一段时间,结果乙、丙组出现水体富营养化现象,据图回答有关问题:,(1)甲、乙对照可验证: 。 提示:水体富营养化与水体中大量的N、P等矿质元素有关。 (2)甲、丙对照可验证: 。 提示:生活污水可导致水体富营养化。 (3)乙、丙对照可推测丙组出现水体富营养化现象的原
19、因是 。 提示:生活污水中的有机质被微生物降解后,可产生大量的N、P等矿质元素。 (4)甲、乙、丙对照可说明: 。 提示:生活污水的排放和水体中大量的N、P等矿质元素都是导致水体富营养化的因素。,2.外来物种入侵就是某物种从它的原产地,通过自然或人为的途径迁移到新的生态环境的过程。从生态学角度分析外来物种入侵带来的危害有哪些? 提示:破坏迁入地生态系统的稳定性或生态平衡;使迁入地生态系统的生物多样性受到严重威胁,即引发生态危机。,剖析题型 提升核心素养,题型一 人口增长对生态环境的影响 1.如图表示三种可能的人口增长曲线,有关分析错误的是( ) A.按生态学原理,世界人口增长应该表现为曲线b
20、B.资源或空间有限是曲线b与曲线a产生差别的主要原因 C.世界人口增长曲线不可能为图中的c D.若地球环境对人类种群的容纳量(K)为110亿,当世界人口达到100亿时,种群数量可能继续增长,C,解析:生态环境的资源、空间是有限的,故世界人口增长最终表现为“S”型增长,即图中的曲线b;曲线a(“J”型增长)和b(“S”型增长)的差别就在于环境阻力不同;当世界人口数量在一段时间内超过K值后,会对生存环境造成很大破坏,同时使K值下降;当种群数量达到K值时,可能会继续增长而超过K值,但受到环境条件的限制,很快会降到K值以下。,题型二 全球性的环境问题 2.(2017北京卷)酸雨指pH小于5.6的大气降
21、水。在实验室中模拟酸雨喷淋樟树和楝树的树苗。结果发现,楝树的高度比对照组低约40%,而樟树的高度没有明显差异。结合生态学知识所作的合理推测是( ) A.酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显 B.酸雨对樟树种群密度的影响比对楝树的大 C.森林生态系统物种丰(富)度不受酸雨影响 D.楝树生长的群落中,其他树种都不耐酸雨 解析:楝树在酸雨喷淋环境下比对照组低了约40%,而樟树的高度没有明显差异,说明酸雨对楝树种群中个体的株高影响较明显。题干信息没有给出酸雨对两个树种的种群密度的影响、对物种丰富度的影响及其他树种对酸雨的耐受性的相关信息,不能得出B、C、D项所述推测。,A,3.(2018湖北联考)日益
22、恶化的生态环境,越来越受到各国的普遍关注。下列相关叙述,错误的是( ) A.某湖泊的水质持续恶化与该湖泊生态系统的负反馈调节有关 B.过度放牧导致草原生态系统退化,牲畜的环境容纳量会变小 C.雾霾现象可自行退去,说明生态系统有一定的自我调节能力 D.全球气候变暖的主要原因是人类过度使用化石燃料 解析:某湖泊的水质持续恶化主要与该湖泊生态系统的正反馈调节或人类持续排污有关。,A,题型三 生物多样性及其价值 4.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
23、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,D,解析:生态效应逐渐显现,说明生物的种类和数量增加,物种多样性程度显著提高;生物的种类和数量增加,导致群落的物种组成更为复杂;生物种类和数量增加,导致生态系统的类型更为多种多样;生物多样性的生态效应属于生物多样性的间接价值。,5.科学家对全球一些生态系统多样性价值的估价如图。,请分析回答: (1)据图分析,热带雨林的单位面积价值 (填“大于”“等于”或“小于”)其他森林,由此推测,生物多样性中的 多样性直接对生态系统多样性价值起主要作用。入境旅游者非法携带或邮寄植物种子(苗),可能会造成 ,从而对当地生物多样性构
24、成严重威胁。,解析:(1)根据图形分析可知,热带雨林生态系统单位面积的价值要高于其他森林,而热带雨林最大的特点是动植物种类多,物种多样性高,说明物种多样性对生态系统的价值起主要作用。入境旅游者非法携带或邮寄植物种子(苗),可能会造成生态入侵(外来物种入侵),从而对当地生物多样性构成严重威胁。,答案:(1)大于 物种 外来物种入侵,(2)从生态系统多样性价值的估价分析,“退耕还湖,恢复湿地”的依据是 ,湿地在 等方面的生态功能,体现了其重要的间接价值。湿地生态系统中的能量流动一般不超过45个营养级,原因是 。,解析:(2)根据图形分析可知,湿地的单位面积价值显著大于农田,因此应该“退耕还湖,恢复
25、湿地”,提高农田生态系统的单位面积价值。湿地生态系统具有蓄洪防旱、调节气候等生态功能,属于生态系统的间接价值。在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,所以在生态系统中,能量流动一般不超过45个营养级。,答案:(2)湿地的单位面积价值显著大于农田 蓄洪防旱、调节气候 在一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多,(3)为研究农田有害生物种群数量的变化规律,可采用建立 模型的方法来分析。,解析:(3)研究农田有害生物种群数量的变化规律,应该建立数学模型进行分析。,答案:(3)数学,题后提升 关注生物多样性的两个易混点 (1)生物多样性的直接价值并非大于间接
26、价值 生物多样性的间接价值,即生物多样性对生态系统自我调节能力的价值,这是生态系统乃至整个生物圈稳态的基础,因此,生物多样性的间接价值远大于它的直接价值。 (2)别混淆“物种”和“种群”,“种群多样性”的说法不妥 一个物种可以包括很多种群,生物多样性强调的是物种的多样性。,题型四 生物多样性的保护措施 6.由于不断加剧的人类活动的影响,生物多样性正以前所未有的速度丧失,为了采取有效的行动保护受到严重威胁的生物多样性,国内外开展了大量的研究,下列措施不合理的是( ) A.对自然遗迹、陆地水体、海域等不同类型的生态系统实施就地保护 B.对珍稀濒危物种实施易地保护 C.加强公众教育,提高国民对生物多
27、样性保护的意识 D.把沼泽地改造成人造林是增加生物多样性的重要手段,D,解析:把沼泽地改造成人造林,生物的种类减少,生物多样性降低。,课堂小结,【构建知识网络】,【记忆核心要点】,1.信息传递在生态系统中的作用 (1)生命活动的正常进行,离不开信息的作用。 (2)生物种群的繁衍,离不开信息的传递。 (3)调节生物种间关系,以维持生态系统的稳定。 2.负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。 3.生态系统的稳定性 (1)生态系统的稳定性:保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。 (2)抵抗力稳定性:抵抗外界干扰,保持原状的能力。 (3)恢复力稳定性:受到干扰后恢复原状的能力。,4.三个层次、三类价值 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次;生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。 5.生物多样性的四种保护措施:就地保护、易地保护、利用生物技术保护、加强教育和法制管理。,