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2015届高考生物一轮复习课件 必修3 第18章 第三讲 生态系统的信息传递和稳定性(人教版)


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第18章

第三讲

生态系统的信息传递和稳定性 (教材第4、5节)

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第三讲 生态系统的信息传递和稳定性(教材第 4、 5 节)

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生态系统的信息传递和稳定性 (教材第4、5节)

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1.信息 一般将可以传播的 消息、情报、指令、数据与信号等 称作信息。 2.生态系统中的信息类型比较
类别 概念 传递形式 来源 生物体 ______ 无机环境 ________ 实例 萤火虫发出的荧 光、植物五颜六 色的花 生态系统中的光、 物理 声、温度、湿度、 _____ 物理 信息 磁力等,通过_____ 过程 传递的信息 _____

物理过程

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类别 化学 ____ 信息

概念 生物在生命活动过程 中,自身产生的可以

传递形式 信息素 ________

来源 生物体 ______

实例

昆虫的性外激素、
狗利用其小便记路 昆虫的舞蹈、各种 类型的求偶炫耀

传递信息的化学物质 ________
生物体 ______

对于同种或异种生物 行为 ____ 动物的特 特殊行为 能够通过其________ 信息 殊行为 特征传递的信息

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3.信息传递的作用 (1)个体方面:生命活动的正常进行离不开信息传递。 (2)种群方面: 生物种群的繁衍 离不开信息传递。 (3)生态系统方面:信息传递能 调节生物的种间关系 从 而维持生态系统的稳定性。 4.控制动物危害的措施 控制动物危害的三类技术: 化学防治 、生物防治和

机械防治,三类技术中,人们越来越倾向于生物防治
技术。
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二、生态系统的稳定性 (1)生态系统稳定性概念及原因: ①概念: 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原因:生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系 统具有 自我调节能力 ,而且自我调节能力是 有限 的。 (2)生态系统自我调节能力的基础是 负反馈调节 。 (3)当河流受到轻度污染时能通过哪些作用消除污染?

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这反映了生态系统具有何种能力? ①消除污染的途径:物理沉降、化学分解 、 化学分解 。 ②该实例反映了生态系统具有 自我调节 能力。 (4)试比较生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性:
比较
概念 实质

抵抗力稳定性(自我修复)
生态系统抵抗外界干扰并使

恢复力稳定性(自我延续)

生态系统在受到外界干扰因素 ________ 自身的结构和功能保持原状 的破坏后 恢复到原状的能力 __________ 的能力 保持自身结构功能相对稳定 ____ 恢复 自身结构功能相对稳定 _____

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比较 核心 影响 因素

抵抗力稳定性(自我修复) 抵抗干扰、_________ 保持原状

恢复力稳定性(自我延续) 遭到破坏,恢复原状 ___________________

一般来说生态系统中的组分越多,食物网越复杂,其 抵抗力稳定性就越高,反之 越强 ,______ 自我调节能力就_____ 亦然

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(5)请列举两项提高生态系统稳定性的具体措施: ① 控制对生态系统的干扰程度 。 ②对人类利用强度较大的生态系统,应 实施相应的物

质、能量 的投入,保证生态系统内部 结构与功能的协调 。 _______

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考点一

生态系统的信息传递及其作用(Ⅰ)

考情

解读

该考点是新课标新增加内容,在课标区高考中 多有体现。高考中通过结合生态系统的其他功能、 食物链和食物网等知识以生态农业为背景考查信息 传递的特点及类型判断、在生产实际中的应用进行 命题的可能性较大,题型主要为选择题,也可能出 现简答题的考查形式,在备考中值得注意。

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[做一题] 下列有关生态系统中信息传递的说法, 不 正确的是( ) . A.信息传递应用在农业生产中,不仅可以提高农产品的产量, 也可以对有害动物进行控制 B.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 C.植物生命活动过程产生的生物碱、有机酸等代谢产物属于行 为信息 D.在任何生态系统中,能量、物质和信息三者之间的关系都是 密不可分的 [例 1]

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[链一串] 生态系统的信息传递与能量流动、物质循环的比较
能量流动
特点 范围 途径 单向流动,逐级递减 生态系统中各营养级 食物链和食物网

物质循环 循环运动,反复 利用
生物圈

信息传递
往往是双向的 生物之间,生物与无 机环境之间 多种 决定能量流动和物质 循环的方向和状态

地位
联系
生物

生态系统的动力

生态系统的基础

同时进行,相互依存,不可分割,形成一个统一整体
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生态系统的信息传递和稳定性 (教材第4、5节)

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[关键一点] (1)信息传递可存在于生物与生物之间 (包括同种生物间、不同种 生物间),还可存在于生物与无机环境之间。 (2)在信息传递过程中,有些具有特异性,如昆虫的某一性外激素 只对特定昆虫起作用;有些没有特异性,如某些昆虫的趋光性。

[通一类] 1.雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾;草原上的鸟在发 现天敌后,雄鸟急速起飞,扇动翅膀向雌鸟发出信号;某种植 物根系可以分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物,如将这 类物质在作物播种前施入土壤中,就可以使休眠孢子提前发 芽,使其得不到寄主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类 信息的作用
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A.物理信息;化学信息;行为信息 B.物理信息;行为信息;化学信息 C.行为信息;物理信息;化学信息 D.化学信息;行为信息;物理信息

解析:萤火虫发光属于物理信息;雄鸟急速起飞, 扇动翅膀,属于行为信息;植物根分泌的化合物属 于化学信息。
答案:B
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2.(2014· 福州质检)榕树只能依靠体型很小的榕小蜂进入花序 为之传粉;而榕小蜂也只能在其花序中产卵,并以榕树花 序为其幼体唯一的栖息场所和食物来源。下列观点错误的 是 A.两者之间的关系是互利共生 B.两者之间的适应特征是共同进化的结果 C.榕树固定的太阳能一部分可被榕小蜂幼虫利用 D.两者之间的能量流动和信息传递都是单向的
解析:两者之间的信息传递是双向的。
答案:D
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考点二

生态系统的稳定性(Ⅱ)
本考点内容在高考中多以选择题形式考查两

考情 解读

种稳定性内涵及生态系统自我调节能力的影响因 素,也可结合生态系统结构及功能命制生态综合

题,预计高考中结合环境污染,负反馈调节及生
态系统结构、功能命制综合题的可能性较大。

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[做一题] [例 2] (2011· 江苏高考)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:

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(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__________。

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(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。
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[解析]

本题主要考查生态学基础知识,意在考查利用

生态学原理分析新情境问题的能力。(1)由于人工养殖池塘受 到饵料、鱼类排泄物等因素的影响,故比自然池塘物种丰富 度低,其抵抗力稳定性弱,恢复力稳定性高。富营养化引起 鱼类死亡,进一步破坏该生态系统的稳定性,这种调节方式 为正反馈。(2)分析图示可知,该养殖系统增加的生态工程设 施有生态塘和潜流湿地,其中的水生植物、放养的滤食动物 对污染水体有一定的净化作用。(3)该养殖系统前一个养殖池 塘上层水流到后一个池塘底部,其目的是增加水中的溶氧 量,提高鱼类对饵料的利用率。(4)由于前面池塘水中含有的
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N、P等流入后面的池塘,将会使后面池塘水体中的N和P的 浓度越来越高,故养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)根 据图示可知,该系统可通过控制补水、排水和水泵控制水的 流量来调节和保持池塘水中适当的N、P含量。
[ 答案 ] 作用 (1) 高 正反馈 (2) 生态塘和潜流湿地 提高饵料的利用率 净化

(3)增加水中的溶氧量

(4)后面

池塘水体中的 N 和 P 含量(浓度)越来越高 水泵控制水的流量(循环频次)
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(5)补水和排水

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[链一串] 1.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。
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(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的定量指标,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,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作为总 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。
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2.生态系统的自我调节能力 (1)比较负反馈调节与正反馈调节:
比较 项目 负反馈调节 是生态系统自我调节能力的基 作用 础,能使最初发生的那种变化 向相反的方向发展,使生态系 统达到和保持相对稳定 正反馈调节

加速生态系统最初所发生
的变化,使生态系统向着 更好或更坏的方向发展,

即人们常说的良性循环或
恶性循环

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比较 项目

负反馈调节 森林中的食虫鸟和害虫的数量变 化;实例:食虫鸟与害虫数量的

正反馈调节 环境污染引起的环境恶化;保 护环境使气候改善

实例

变化:

结果

抑制或减弱最初发生变化的那种 成分所发生的变化

增强最初发生变化的那种成分 所发生的变化

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(2)生态系统自我调节能力的大小:

生态系统成分
越多 越少
[关键一点]

食物网
越复杂 越简单

自我调节能力
强 弱

(1)生态系统组分越多, 食物网越复杂自动调节能力越强, 抵抗力稳定性越高,但不可盲目地说“抵抗力稳定性越低时 恢复力稳定性越高”,如荒漠地区抵抗力稳定性与恢复力稳 定性都较低。
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(2)某一生态系统在彻底破坏之前, 受到外界干扰, 遭到一 定程度的破坏而恢复的过程,应视为抵抗力稳定性,如河流轻 度污染的净化;若遭到彻底破坏,则其恢复过程应为恢复力稳 定性,如火灾后草原的恢复等。 [通一类] 3.(2013· 泉州质检)泉州湾浴阳江河口红树林每年八九月间发 生由小卷蛾引起的局部病虫灾害,导致红树林中的桐花树 大面积枝叶泛黄枯死。下面叙述错误的是 ( )

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A.桐花树大面积枯死,将提高该湿地生态系统的抵抗力稳 定性 B. 保护食虫鸟等天敌进行生物防治, 有利于维持生物多样性 C.用黑光灯诱捕小卷蛾成虫,可用于调查小卷蛾种群密度 D.喷施农药杀死小卷蛾,将定向改变小卷蛾种群的抗药基 因频率
解析:桐花树大面积枯死,使生态系统的结构变简单,从而导 致该湿地生态系统抵抗力稳定性降低,恢复力稳定性升高。

答案:A
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4.下图 1 表示某生态系统的功能随时间的变化曲线,请据图回 答:

(1)图 1 中两条虚线之间的部分表示__________。 (2)y 表示一个外来干扰因素对生态系统的影响,y 越大,说明该 生态系统________;x 越大,说明该生态系统________;一个生 态系统的 TS 越大,该生态系统________。 (3)请在图 2 的坐标中绘出抵抗力稳定性与生态系统营养结构复 杂程度的关系。
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解析:生态系统的稳定性是指生态系统的结构和功能保持动态 平衡;结合图1可知,y越大,说明该生态系统的抵抗力稳定性 越弱,x越大,说明该生态系统的恢复力稳定性越弱,这都与生 态系统中生物的种类和数量有关,与其营养结构的复杂程度有 关;TS越小,这个生态系统的总稳定性越强;反之,则这个生 态系统的总稳定性越弱。

答案:(1)生态系统功能正常的作用范围 (2)抵抗力稳定性越弱 恢复力稳定性越弱

总稳定性越弱(其他合理答案也可) (3)图示如右:
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