香港至厦门快船:生态系统的信息传递和稳定性　考点例析

山东省东营市利津县第一中学　黄兴明
考点一、生态系统中信息的种类及信息传递的重要作用
1.信息的种类
类别
概  念
传递形式
实 例
物理
信息
生态系统中的光、声、温度、湿度、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、昆虫引起蜘蛛网的振动频率、蝙蝠的回声定位
化学
信息
生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质
信息素
植物的代谢产物（生物碱、有机酸等）、昆虫的性外激素、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
植物或动物的异常表现及行为
昆虫的舞蹈如蜜蜂跳舞、孔雀开屏
例1．生态捕虫板（又称黄板或粘虫板）是一种正反面均涂上不含任何有毒物质的粘合剂（机油加入少量黄油）的黄色硬塑板。根据同翅目和双翅目昆虫成虫的趋黄特性来诱杀害虫的成虫。此过程信息传递方式是（   ）
A.化学信息         B.物理信息          C.行为信息       D.其它信息
解析：趋黄特性中的“黄”是指颜色，所以属于物理信息。
答案：B
2．信息传递的作用及应用
作用或应用
举例
在生态系统中的作用
有利于生命活动的正常进行
莴苣的种子必须接受某种波长的信息才能萌发
调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
雪兔和猞猁的关系
有利于生物种群的繁衍
昆虫分泌性外激素，引诱异性个体
在农业生产中的作用
提高农产品或畜产品的产量；控制有害动物等。
利用模拟动物信息吸引传粉动物，提高果树传粉效率和结实率；利用音响设备诱捕或驱赶有害动物
例2.（08年广东）下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是（   ）
A.生态系统的物理信息都来源于环境
B.植物都通过化学物质传递信息
C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递
D.信息可以调节生物种间关系
解析：此题考查生信息传递的种类、特点及其在生态系统中的作用。生态系统中的信息传递主要包括物流信息、化学信息和行为信息；可以发生在生物与生物之间及生物与环境之间，并不一定从低营养级向高营养级传递。信息传递对于生物种群的繁衍、调节生物的种间关系以及维持生态系统的稳定性过程都发挥着重要的作用。
答案：D
3.信息传递与物质循环、能量流动的关系
项  目
区   别
联  系
来  源
途 径
特  点
范  围
能量流动
太阳能
食物链或食物网
单向流动、逐渐递减
生态系统中的各营养级
共同把生态系统各组分联系成一个统一的整体；并调节生态系统的稳定性
物质循环
生态系统
食物链或食物网
循环流动、反复利用
群落与无机环境之间
信息传递
生物或无机环境
多种途径
信息发生生理或行为的变化
生物与生物之间或生物与环境之间
例3．下列有关生态系统功能的描述，错误的是（   ）
A.物质循环的关键环节是分解者的分解作用
B.物质流是循环的，能量流是单向的，信息流往往是双向的
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.信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间、生物与生物之间的关系，具有调节生态系统稳定性的作用
解析：生态系统的营养级越多，消耗的能量越多，但人类可利用的能量可来自于生态系统中的多个营养级，并且人类可以通过延长食物链，使本来流向分解者的能量流向对人类有益的部分，例如生态农业中将农作物秸秆作为饲料，提高能量的利用率。生态系统中的物质是循环流动的，由于分解者将动植物遗体分解成无机物，归还给无机环境，是沟通生物群落到无机环境的桥梁，所以说分解者的分解作用是物质循环的关键。能量流动是单向流动、逐级递减的，信息流往往是双向的，生态系统可通过内部的信息流调节自身的结构和功能使生态系统处于相对稳定状态。
答案：C
考点二生态系统稳定性的理解
1.概念：
生态系统的稳定性是指生态系统发展到一定阶段或成熟稳定状态时，它所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下两个方面来理解：
（1）结构的相对稳定：生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化，原因是生态系统具有一定的自我调节能力。
（2）功能的相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入和输出保持相对平衡。
2.种类：
生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，现列表比较如下：
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与功能保持原状的能力即“抵抗干扰、保持原状”
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即“遭到破坏、恢复原状”
影 响
因 素
生态系统的成分越复杂，抵抗力稳定性越强
生态系统的成分越简单，则越容易恢复，与自身调节能力有关
联系
（1）两者呈相反关系，抵抗力稳定性的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然。
（2）抵抗力稳定性与生态系统的营养结呈正比，恢复力稳定性与生态系统的营养结构呈反比。
（3）两者同时存在于同一生态系统中的种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。
例4．如图所示为某一生态系统稳定性图解，对此理解不正确的是（   ）
A.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性
B.a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性
C.恢复力稳定性与营养结构成相反关系
D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性成相反关系
解析：抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力；恢复力稳定性是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。生物的种类越多，营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越大，恢复力稳定性就越小；营养结构越简单，抵抗力稳定性就越小，恢复力稳定性就越大。故A、C、D三项都正确。
答案：B
考点三、生态系统的反馈调节
1.概念：
当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其它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的现象。
2.种类：
包括正反馈和负反馈。负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础。两者的区别如下图所示：
项目
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，能使生态系统达到和保持平衡
使生态系统远离平衡状态
结果
抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化
加速最初发生变化的那种成分所发生的变化
实例
森林中食虫鸟和害虫的数量变化
已经污染的湖泊中污染状态加剧
图示
（1）负反馈

（2）正反馈

例5.（08年海南）某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。
关于上述过程的叙述，正确的是（   ）
A.早期不属于负反馈，后期属于负反馈       B.早期属于负反馈，后期不属于负反馈
C.早期、后期均属于负反馈                 D.早期、后期均不属于负反馈
解析：考查生态系统的反馈调节。生态系统的自我调节属于反馈调节。反馈调节有两种类型即负反馈调节和正反馈调节。如题中某池塘早期藻类大量繁殖，水蚤的食物充足，导致水蚤大量繁殖，水蚤的增多又大量捕食藻类，又使藻类减少，水蚤因食物不足数量减少，这就是负反馈调节。而池塘污染后，水蚤因生活环境发生了改变而死亡，死亡的个体数又加剧了污染，导致更多水蚤死亡，这属于正反馈调节。
答案：B
考点四、生态缸的设计制作及结果的观察与分析
1.制作小生态缸的目的：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
设计要求
相关分析
生态缸必须是密封的
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，四种成分齐全
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
生态缸必须是透明的
为光合作用提供光能；保持生态缸内温度；便于观察
生态缸宜小不宜大，缸中水量应占容积的4/5，要留出一定的空间
便于操作；缸内储备一定量的空气
生态缸的采光用较强的散射光
防止水温过高导致水生植物的死亡
3.观察指标：观察稳定性可以通过观察植物、动物的生活情况、水质变化、基质变化等判断。
例6．为观察生态系统的稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。
生态系统组成
光       水草       藻类        浮游动物      小鱼       泥沙
生态瓶编号
甲
乙
丙
丁
+         +          +              +           -          +
-         +          +              +           -          +
+         +          +              +           -          -
+         +          +              +           +          +
注：“+”表示有；“-”表示无
请回答以下问题：
（1）乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为_________，原因是_______________________。
（2）丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是_____________________________________。
（3）丁瓶与甲瓶相比，氧气含量____，原因是____________________________________。
（4）根据观测结果，得出结论：
①_______________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
解析：此题主要考查对生态瓶的稳定性分析。生态瓶的稳定性，取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配。在光照条件下，水草、藻类作为生产者进行光合作用，消耗水中的二氧化碳，释放出氧气，同时将无机物转化成有机物，为消费者——浮游动物和小鱼提供氧气和食物，泥沙中含有微生物——分解者，可将水中的有机物分解成无机物，实现瓶内物质循环。乙瓶缺少光、丙瓶缺少分解者，两者都不能长久地维持稳定，丁瓶与甲瓶的条件相比唯一区别是丁瓶中含有小鱼，因为小鱼进行呼吸要消耗部分氧气，所以丁瓶中氧气含量较低。但丁瓶不如甲瓶稳定，其原因是，生态瓶中生产者数量较少，其合成的有机物和氧气能维持的消费者的数量是很有限的，所以小鱼的存在引起生物间的竞争加剧，打破原有的平衡。
答案：（1）减少  缺乏光照，无法进行光合作用  （2）没有微生物的分解作用  （3）少，小鱼呼吸要消耗部分氧气  （4）生产者和分解者是生态系统的重要组成成分  光照是维持该生态系统长期稳定的必要条件
2010-03-17  人教网
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