2011届高考生物第一轮必修三专题复习26

一、生态系统的信息传递1.种类(1)物理信息：生态系统中的、声、、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。(2)化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的，如植物的生物碱、有机酸、动物的等。(3)行为信息：动物的，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。温度光化学物质性外激素特殊行为3.在农业生产中的应用(1)提高农产品或畜产品的产量。(2)对有害动物进行。2.在生态系统中的作用(1)个体：的正常进行，离不开信息的作用。(2)种群：生物种群的，离不开信息传递。(3)群落和生态系统：能调节生物的关系，以维持生态系统的。生命活动繁衍种间稳定控制二、生态系统的稳定性1．概念：生态系统所具有的保持和自身结构和相对稳定的能力。2．抵抗力稳定性(1)概念：生态系统抵抗外界并使自身和功能保持原状的能力。(2)原因：内部具有一定的能力。(3)规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越，抵抗力稳定性就越，反之则越高。能力有一定限度，超过限度，就遭到破坏。恢复功能干扰结构自我调节小低自动调节生态系统3．恢复力稳定性(1)概念：生态系统遭到外界干扰因素破坏后的能力。(2)原因：生态系统具有。(3)与抵抗力稳定性的关系：往往是的。恢复原状自动调节能力相反4．提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统的。(2)实施相应的投入，保证生态系统内部的协调关系。干扰程度物质、能量结构和功能1.生态系统中信息的种类类别内涵传递形式实例物理信息生态系统中的光、声、湿度、温度、磁力等，通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光；植物五颜六色的花化学信息生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质信息素动物的性外激素；狗利用其小便记路行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息动物的异常表现及行为等昆虫的舞蹈2.生态系统信息传递模型生态系统的信息传递又称信息流，此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。但是信息流不像物质流那样是循环的，也不像能量流那样是单向的，而往往是双向的，有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反馈。如图所示3．信息传递与能量流动、物质循环的关系项目能量流动物质循环信息传递区别环境太阳能生态系统生物或无机途径食物链或食物网多种途径特点单向流动，逐级递减反复出现循环流动发生生理或行为的变化(单向或双向)范围生态系统各营养级生物圈生物与生物之间或生物与环境之间联系它们共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性(1)信息传递的一般过程包括如下三个环节：信源(信息产生)→信道(信息传输)→信宿(信息接收)。阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。(2)物理信息既可来自生物，也可来自无机环境。[例1](2009·海南高考)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：(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。[课堂笔记](1)X由植物释放，可吸引甲昆虫天敌，也可驱赶乙昆虫，故分别在植物与甲昆虫天敌、植物与乙昆虫之间进行传递。(2)光信息影响两种昆虫的活动时间，甲昆虫的活动还受到其天敌的影响，故影响甲昆虫活动的信息两大来源是无机环境和生物。影响乙昆虫的信息有光照和X物质，分别为物理和化学信息。蜘蛛捕食时感受的是蛛网的震动，为物理信息。(3)物质X可吸引甲的天敌，驱赶乙昆虫，故甲昆虫天敌增加，因乙昆虫减少，其天敌也随之减少。[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(其他合理答案也可)物理信息(其他合理答案也可)(3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少1.如图为生态系统信息传递模式图，叙述正确的是()①信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向②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③物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力④生态系统各成分间有各种形式的信息传递A.①②B.②③C.①③④D.②③④解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减的。答案：D1.生态系统稳定性的原理及维持生态系统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。(1)生态系统稳定性的前提条件与表现生态系统稳定性是一个发育成熟的生态系统所具备的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，具体表现为以下三点：①三大功能类群齐全，动植物种类及数量保持相对稳定(即结构相对稳定)。②能量输入输出稳定③物质输入输出相对平衡功能相对稳定(2)生态系统具有抵抗力稳定性的原因是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力，而自我调节能力又取决于生态系统自身的净化能力(抗污染)和完善的营养结构(抗干扰)。净化作用物理沉降化学分解微生物降解完善的营养结构使生态系统具有一种反馈调节机制，进而抵抗外界干扰，维持自身稳定。(3)生态系统的反馈调节机制①反馈调节的含义当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分所发生的变化的现象。②反馈调节的方式：正反馈和负反馈。负反馈调节在生态系统中普遍存在，两者比较如下：比较负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的基础，能使最初发生的那种变化向相反的方向发展，使生态系统达到并保持相对稳定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比较负反馈调节正反馈调节实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化2.抵抗力稳定性和恢复力稳定性比较抵抗力稳定性恢复力稳定性概念指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力因素生态系统中的成分越多，抵抗力稳定性越强生态系统的成分越简单，则越容易恢复抵抗力稳定性恢复力稳定性联系①一般呈现相反关系，抵抗力稳定性高的生态系统，恢复力稳定性低，反之亦然；②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示3.提高生态系统稳定性的措施(1)控制对生态系统干扰的程度。对生态系统的利用应该适度，不要超过生态系统的自我调节能力。例如，对森林生态系统的利用，应该伐种兼顾。对草原生态系统则应合理确定载畜量。对水域(海洋、湖泊、河流)生态系统，要大力推行休渔制度，发展海水养殖和海水增殖等。(2)对人类利用强度较大的生态系统应实施相应的物质和能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调，如对农田实施施肥、灌溉及抗制病虫害等措施就是为了提高农田生态系统的稳定性。在受到较强程度干扰时，恢复力稳定性与抵抗力稳定性往往成相反的关系，但若受到同等程度干扰时，自我调节能力强的生态系统其恢复力稳定性也往往较高，如同等程度干扰下，草原生态系统比沙漠生态系统恢复原状的能力强。[例2](2009·天津高考)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，下列叙述正确的是()①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程A.①③B.①④C.②③D.②④[课堂笔记]选据图可知，在S点气候发生了很大变化，但对甲生态系统影响不大，说明甲生态系统的抵抗外界干扰能力较强，而乙生态系统变化较大，说明对外界干扰的抵抗能力较弱。乙生态系统在S点时，种群类型及数量几乎接近于零，而后又逐渐恢复到原来状态，所以可确定乙在S点后经历了次生演替过程。B生态系统的稳定性及其原理归纳2.关于生态系统稳定性的叙述不正确的是()A.负反馈调节是生态系统具有自我调节能力的基础B.“遭到破坏，恢复原状”属于抵抗力稳定性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.人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，以维持其稳定性解析：“遭到破坏，恢复原状”应属于恢复力稳定性，抵抗力稳定性是生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。答案：B瞻望考向本部分内容包括生态系统的信息传递及生态系统的稳定性，相关内容在近年高考中考查频率较高，考查角度大多集中于生态系统信息传递的种类，信息传递对生物体生命活动、种群繁衍、物种间关系的作用，信息传递在农业生产中的应用及生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性机制等，如2009年海南卷24题，2009年广东卷16题均考查了信息传递类型及功能。2009年福建卷2题及2009年天津卷5题则考查生态系统的稳定性及其机制，预计相关内容在2011年高考中还会以选择题形式呈现。2008年1月，一场持久的特大冰雪灾害袭击了我国南方大部分地区，严重的冰冻除了给灾区人民的生产生活造成了严重的影响外，更是令原本郁郁葱葱的森林成片倒伏，树木大量死亡，对南方的森林生态系统造成了严重破坏。命题设计(1)对于植物体来讲，在遭遇冰雪时，如果气温是缓慢降低的，则植物体细胞间隙会先结冰，细胞出现现象，导致细胞液浓度，使细胞受到伤害。如果环境温度是骤然降低的，则细胞内会结冰，冰晶会破坏细胞的系统，影响了等代谢活动，导致细胞死亡。(2)南方森林中的常绿阔叶林与北方落叶林相比，其对寒冷气候的适应性。调查发现，此次冰冻灾害在粤北山区呈现以下特点：一般在海拔300米以上就可见到植物受害现象，500米至1300米植物受害情况最为严重，1300米以上植物受害程度逐渐减轻。请分析1300米以上植物受害较轻的原因是。(3)从生态系统结构看，这次灾害最为严重的影响是，这种变化可能导致性的丧失，打破生态系统原有的。现在科学家已经开展了广泛的调查研究，为灾后重建制定科学的方案。【解题指导】(1)体细胞间隙结冰后导致细胞外溶液浓度升高，因此细胞失水；细胞内结冰，冰晶会破坏细胞内的生物膜系统，影响在膜上发生的化学反应。(2)南方温度高，植物对寒冷的适应性差，1300米以上，温度很低，降温后1300米以上的温度改变不明显。(3)冰灾致使一些生物死亡，破坏了当地生态系统的食物网、食物链营养结构，并致使生物多样性锐减，打破了生态系统原有的稳态。【答案】(1)失水升高生物膜有氧呼吸、细胞呼吸或光合作用(必须答出与膜有关的内容才得分)(2)弱或低环境变化不大，植物适应寒冷的能力强(答出环境和适应性两方面合理得分)(3)使生态系统缺乏生产者或食物链断裂、食物网被破坏生物多样稳态或平衡1.实验原理(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切的关系。(2)将少量植物，以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的玻璃缸中，便形成一个人工模拟的微型生态系统——生态缸。理论指导设计并制作生态缸观察其稳定性(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短，了解生态系统的稳定性及影响稳定性的因素。2.操作流程(1)根据研究的对象和实习条件确定模拟生态系统的种类(2)调查该种生态系统的主要生物群落及其无机环境，了解它们的基本情况(3)从各成分中选典型的种群，确定它们的数量关系，务必使它们互相连接成为一条或数条食物链，保证能完成生态系统的功能(7)封闭以后，生态系统内的生物数量会发生变化，最后趋于稳定。此时生态系统即达到平衡状态，该生态系统的模拟可以算作成功。这是由于食物链的调节作用引起的生态系统变化。观察并记录结果(8)结果分析与结论3.设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的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)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生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；保