江蘇專用2022版高考生物一輪復習第9單元生物與環境第5講生態系統的信息傳遞和穩定性學案江蘇專用2022版高考生物一輪復習第9單元生物與環境第5講生態系統的信息傳遞和穩定性學案PAGE28-江蘇專用2022版高考生物一輪復習第9單元生物與環境第5講生態系統的信息傳遞和穩定性學案第5講生態系統的信息傳遞和穩定性課標要求核心素養1．舉例說出生態系統中的物理、化學和行為信息的傳遞對生命活動的正常進行、生物種群的繁衍和種間關系的調節起著重要作用2．解釋生態系統具有保持或恢復自身結構和功能相對穩定,并維持動態平衡的能力3．舉例說明生態系統的穩定性會受到自然或人為因素的影響，如氣候變化、自然事件、人類活動或外來物種入侵等4．闡明生態系統在受到一定限度的外界干擾時，能夠通過自我調節維持穩定1．生態系統通過負反饋調節保持相對穩定（生命觀念）2．根據信息特點判斷信息類型(科學思維)3．設計并制作生態缸，觀察其穩定性(科學探究）考點一生態系統的信息傳遞1．信息的概念日常生活中，一般將可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等稱作信息。2．信息的種類(連線)提示：(1)—Ⅲ-b(2)-Ⅰ—c（3）—Ⅱ-a3．信息傳遞的作用4．信息傳遞在農業生產中的應用(1)提高農產品或畜產品的產量:如利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物,就可以提高果樹的傳粉效率和結實率.（2)對有害動物進行控制：如利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲的種群密度.1．心猿意馬、飛蛾撲火、花香引蝶都屬于生態系統的信息傳遞。 （×)提示：心猿意馬不屬于生態系統的信息傳遞。2．信息只能沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞。 (×）提示：信息也可由高營養級向低營養級傳遞.3．蝙蝠依賴超聲波進行定位、取食和飛行,這說明生物體正常的生命活動離不開信息傳遞. （√）4．信息傳遞可來源于無機環境或生物,傳遞方向均為雙向。 (×）提示:信息傳遞的方向往往是雙向的.5．通過生態系統的信息傳遞，可以防治有害動物，也可以提高一些農產品或畜產品的產量。 （√)6．當食草動物看到青草明顯減少時，部分個體會另覓取食地,這體現了生態系統的信息傳遞功能。 (√）1．在草原生態系統中，某些鳥類看到食物時,其體內便分泌一種激素，促使其快速完成捕食，這種激素是否屬于生態系統的化學信息，說明理由。_________________________________________________________________________________________________________________________。提示：不屬于。生態系統的信息傳遞在個體與個體或個體與無機環境之間，動物激素屬于個體內細胞間傳遞信息的分子2．高原雪兔能辨別其天敵赤狐的排泄物氣味而及時進行躲避，這體現了信息傳遞的功能是_____________________________________________________________________________________________________________.提示：調節生物的種間關系,以維持生態系統的穩定性3．夏季，湖泊中“聽取蛙聲一片"，這體現了生態系統的信息傳遞具有的作用是_______________________________________________.提示：生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞1．辨析信息傳遞與能量流動、物質循環的關系能量流動物質循環信息傳遞特點單向流動，逐級遞減循環流動，反復利用往往是雙向的范圍生態系統中各營養級生物圈生物之間,生物與無機環境之間途徑食物鏈和食物網多種地位生態系統的動力生態系統的基礎決定能量流動和物質循環的方向和狀態聯系同時進行，相互依存,不可分割，形成一個統一整體2．雄蚊可通過感知雌蚊扇動翅膀發出的聲波來辨別雌蚊的方位,該過程體現了生態系統的信息傳遞功能。請據此原理設計一個降低白紋伊蚊種群數量的方案.提示：干擾雌蚊發出的聲波或擬雌蚊發出的聲波吸引雄蚊,聚而殲之,降低種群數量。考查信息傳遞的類型、作用及應用1．蚜蟲的糞便是含有糖分的黏液,稱為“蜜露".螞蟻非常喜歡吃“蜜露"，常用觸角拍打蚜蟲背部，通過拍打產生的振動頻率促使蚜蟲分泌“蜜露”.蚜蟲受到其天敵瓢蟲襲擊時，會從尾部發出報警信息素，將危險信息通知其他蚜蟲,同時螞蟻接收到報警信息素就會趕來驅除蚜蟲天敵.下列相關敘述不正確的是（）A．螞蟻拍打蚜蟲背部產生的振動頻率屬于物理信息B．螞蟻吃“蜜露”，蚜蟲同化量的一部分傳遞到螞蟻C．化學信息可以在同種或異種生物間傳遞D．信息能調節種間關系維持生態系統的穩定B[螞蟻用觸角拍打蚜蟲背部,通過拍打產生了一定的振動頻率,屬于物理信息，A正確；“蜜露”屬于蚜蟲的糞便，其中含有的能量不屬于蚜蟲的同化量，B錯誤；據題干信息，報警信息素屬于化學信息，該信息可以在蚜蟲間傳遞，也可以在蚜蟲與螞蟻間傳遞，C正確；據題干信息，螞蟻和蚜蟲可以通過信息傳遞調節種間關系，維持生態系統的穩定,D正確。］2．下列有關生態系統信息傳遞及其應用的敘述,不正確的是(）A．利用黑光燈誘捕法來調查昆蟲的種群密度屬于生態系統中信息傳遞的應用B．利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲種群密度，屬于化學防治C．信息的傳遞能夠調節生物種間關系,維持生態系統的穩定D．短日照作物黃麻，南種北移可延長生長期，提高麻皮產量，是對物理信息的合理利用B[利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度,屬于生物防治,B錯誤.］判斷生態系統信息傳遞種類的兩種方法(1)從信息傳播的途徑判斷：涉及聲音、顏色、溫度等物理因素可判斷為物理信息;涉及的信息載體為化學物質，可判斷為化學信息;涉及特殊行為，可判斷為行為信息.(2）從文字表述的著重點判斷：孔雀開屏如果是通過行為傳遞給對方的，則屬于行為信息；如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方，則屬于物理信息。綜合考查生態系統的功能3．下列有關生態系統結構與功能的敘述，正確的是(）A．土壤中微生物的存在能加快生態系統的物質循環B．若捕食者體型比被捕食者小，則二者同化的能量關系呈倒金字塔形C．人工魚塘中生產者同化的能量就是流入該生態系統的能量D．物質循環、能量流動、信息傳遞的方向是完全不同的A［捕食者與被捕食者之間存在能量流動關系，且單向流動，逐級遞減，一般捕食者與被捕食者同化的能量關系呈金字塔形，B錯誤；流入人工魚塘中的能量包括生產者同化的能量和人工投入飼料中的能量，C錯誤；物質循環、能量流動、信息傳遞的方向部分相同，D錯誤。]4．（2020·湖南省常德市高三一模)某處的荒山堆放了有毒的廢陰極炭塊，其毒性主要來自含量較高的氟化物和氰化物，前者是明確的致癌物質,后者是著名的致命物質。請回答下列問題：(1)沒有經過處理的廢陰極炭塊會污染土壤和地下水，使動物致病或中毒,長期下去會導致某些動物滅絕，說明生態系統的________能力是有限的。（2）該生態系統的組成成分中,聯系生物群落與無機環境的兩大“橋梁"是______________________.（3)下表為科學家對該地附近某生態系統進行調查繪制的相關圖表(單位：百萬千焦),請回答下列問題：種群同化量凈同化量呼吸消耗傳遞給分解者傳遞給下一營養級未被利用的能量草65.53。015。041。5羊15。050.522.5人20.61。4微量(不計）無①調查該生態系統小動物類群的豐富度時，不能采用樣方法或標志重捕法進行調查的理由是____________________________。②上表是科學家對該生態系統的食物鏈“草→羊→人”進行調查后繪制了食物鏈中三個營養級對能量的同化、利用、傳遞等數量關系.請根據表格計算羊呼吸消耗的能量為________百萬千焦。③已知該生態系統受到的太陽輻射為150000百萬千焦,但大部分能量不能被生產者固定，根據表中數據計算能量從第一營養級到第二營養級的傳遞效率為________。若羊的糞便被迅速分解,糞便中的能量屬于表中的________（填表中數值)；草與羊之間進行的信息傳遞在生態系統中具有___________________作用。④讓羊的糞便進入沼氣池,將發酵產生的沼氣做燃料，將沼氣池中的沼渣做肥料,體現了研究生態系統能量流動的意義為__________________________.[解析](1)沒有經過處理的廢陰極炭塊會污染土壤和地下水，使動物致病或中毒，長期下去會導致某些動物滅絕，說明生態系統的自我調節能力是有限的。（2)生態系統的組成成分包括生產者、消費者、分解者以及非生物的物質和能量，其中聯系生物群落與無機環境的是生產者和分解者.(3)①因為許多土壤動物有較強的活動能力，而且身體微小，故不能采用樣方法或標志重捕法調查土壤小動物類群的豐富度。②羊呼吸消耗的能量＝羊同化量－羊凈同化量＝15－5＝10百萬千焦。③據表格數據可知，生產者草同化量＝自身呼吸作用消耗＋流向下一營養級＋被分解者利用＋未被利用＝65．5＋15＋3＋41。5＝125百萬千焦，故第一營養級到第二營養級的傳遞效率＝（第二營養級羊同化量/第一營養級草同化量)×100％＝(15/125）×100％＝12%。若羊的糞便被迅速分解,糞便中的能量沒有被羊同化，還屬于草傳遞給分解者的能量,即屬于表中的數值3;草與羊之間進行的信息傳遞在生態系統中具有調節種間關系，維持生態系統穩定的作用.④讓羊的糞便進入沼氣池，將發酵產生的沼氣做燃料，將沼氣池中的沼渣做肥料，體現了研究生態系統能量流動的意義為實現對能量的多級利用,從而大大提高了能量的利用率.[答案](1)自我調節（2)生產者和分解者（3)①許多土壤動物有較強的活動能力,而且身體微小②10③12％3調節種間關系，維持生態系統的穩定④實現對能量的多級利用，從而大大提高了能量的利用率考點二生態系統的穩定性及調節1．生態系統穩定性的理解2．生態系統穩定性的類型（1）概念①抵抗力穩定性：生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀的能力。②恢復力穩定性：生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。(2）抵抗力穩定性與恢復力穩定性的比較①區別抵抗力穩定性恢復力穩定性實質保持自身結構與功能相對穩定恢復自身結構與功能相對穩定核心抵抗干擾，保持原狀遭到破壞，恢復原狀影響因素②聯系（如圖）一般情況下二者呈負相關，a為抵抗力穩定性,b為恢復力穩定性。（人教版必修3P109“思考與討論”）用文字、箭頭，構建一個食蟲鳥種群與害蟲種群之間負反饋調節的概念模型。提示:3．提高生態系統穩定性的措施(1)控制對生態系統干擾的程度，對生態系統的利用應該適度，不應超過生態系統的自我調節能力。(2）對人類利用強度較大的生態系統，應實施相應的物質、能量投入,保證生態系統內部結構與功能的協調.1．負反饋調節在生態系統中普遍存在,它是生態系統自我調節能力的基礎。 (√)2．落葉闊葉林、針闊葉混交林和針葉林遭到嚴重破壞時，往往不易在短時間內恢復到原來的狀態，原因是其抵抗力穩定性較低。 (×)提示：上述三種生態系統結構較為復雜，遭到嚴重破壞時，由于恢復力穩定性較低，所以短時間內很難恢復。3．荒漠生態系統，其抵抗力穩定性較弱，其恢復力穩定性則較強。 （×）提示:荒漠生態系統物種過于單一，嚴重缺水，風沙大，生態環境惡劣，其恢復力穩定性和抵抗力穩定性都較弱。4．在一塊牧草地上栽種喬木樹林后，其恢復力穩定性下降. (√)5．一個相對封閉的生態系統中闖入某種大型肉食動物后，生態系統的各種成分相互作用達到新的平衡狀態,這屬于抵抗力穩定性。 (×)提示：生態系統遭到破壞后又恢復原狀，這屬于恢復力穩定性。1．簡易生態瓶的抵抗力穩定性很低，其原因是_________________________________________________________________。提示：該生態系統生物種類少，營養結構簡單，自我調節能力很弱2．從提高生態系統穩定性的角度分析，對于過度利用的森林與草原應采取的措施是__________________________________________________________________________________________________________。提示：要控制對該生態系統的干擾程度，即首先應封育，待恢復到較好狀態時再適度利用1．穩定性的表現（1）結構的相對穩定：生態系統中動植物種類及數量一般不會有太大的變化,一般相關種群數量呈現周期性變化，可用如圖曲線表示：(2）功能的相對穩定：生物群落能量的輸入量與輸出量保持相對平衡，物質的輸入與輸出保持相對平衡。（3）生態系統的穩定性是系統內部自我調節的結果，這種調節主要是依靠群落內部種間關系及種內斗爭來實現的。2．影響生態系統穩定性的因素生態系統的穩定性主要與生物種類有關,還與生物的個體數量有關.食物鏈數量越多越穩定，若食物鏈數量相同，再看生產者,生產者多的穩定程度高。1．生態系統抵抗力穩定性、恢復力穩定性和總穩定性的關系模型解讀（1)圖中y表示什么?一個森林生態系統和農田生態系統相比，y值更大的是哪種生態系統?（2)x表示的含義是什么？（3）請表述TS的含義及意義.提示:（1）y表示一個外來干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離的程度可以作為衡量抵抗力穩定性的指標，偏離大說明抵抗力穩定性弱，反之，抵抗力穩定性強.受到相同干擾后,農田生態系統的y值更大些。(2)x表示恢復到原狀態所需的時間,x越大,表示恢復力穩定性越弱,反之,恢復力穩定性越強。(3)TS表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為衡量總穩定性的指標，這一面積越大,即x與y越大,則說明這個生態系統的總穩定性越弱.2．某草原生態系統正在發生嚴重鼠害，農業部門在防治鼠害問題上提出了兩種方案。方案一：投放高效鼠藥；方案二：引入鼠的天敵。你認為有利于提高草原生態系統穩定性的方案是哪一種？簡述理由。提示：方案二.投放鼠藥,在消滅鼠的同時，也會殺死鼠的天敵，鼠藥還會造成環境污染;引入天敵，由于鼠與天敵在數量上存在相互制約，可以長期將鼠的數量控制在較低水平,有利于提高該生態系統的穩定性。考查生態系統穩定性的綜合分析1．下列有關生態系統穩定性的敘述，不正確的是(）A．抵抗力穩定性弱的生態系統恢復力穩定性一定強B．湖水自凈能力體現了生態系統的自我調節能力C．適當增加草原生態系統的物種豐富度可有效提高其抵抗力穩定性D．“野火燒不盡，春風吹又生”體現了生態系統的恢復力穩定性A[有些生態系統如極地苔原生態系統，生物種類少,抵抗力穩定性弱,但由于溫度極低，條件惡劣，恢復力穩定性也很弱，A錯誤;湖水自凈能力體現了生態系統的自我調節能力，B正確；適當增加生物種類可提高生態系統的自我調節能力,從而提高其抵抗力穩定性，C正確；“野火燒不盡，春風吹又生”體現了生態系統的恢復力穩定性，D正確。］2．回答下列關于生態系統穩定性的問題：（1）圖示中群落是指__________________________________，群落與無機環境相互作用形成________________。（2)據圖可知,生態系統具有自我調節能力的基礎是_______,自我調節能力的強弱取決于______________。(3)據圖可知，生態系統的自我調節能力是有一定限度的，對人類利用強度較大的生態系統應實施相應的物質、能量投入，保證生態系統內部____________的協調。(4)同一生態系統，抵抗力穩定性與恢復力穩定性通常呈負相關，但也有特殊情況，某生態系統抵抗力穩定性與恢復力穩定性都很強或很弱,請你舉例說明：____________________________。[解析］（1)圖示中群落是指同一時間內聚集在一定區域中的各種生物種群的集合，群落與無機環境相互作用形成生態系統。（2）據圖可知，生態系統具有自我調節能力的基礎是負反饋調節,自我調節能力的強弱取決于生態系統營養結構的復雜程度.(3）據圖可知,生態系統的自我調節能力是有一定限度的，因此對人類利用強度較大的生態系統應實施相應的物質、能量投入,保證生態系統內部結構與功能的協調。（4)同一生態系統,抵抗力穩定性與恢復力穩定性通常呈負相關，但也有特殊情況,如北極苔原生態系統的抵抗力穩定性與恢復力穩定性都很弱。［答案]（1)同一時間內聚集在一定區域中的各種生物種群的集合生態系統(2)負反饋調節生態系統營養結構的復雜程度（或食物鏈和食物網的復雜程度）（3）結構與功能(4）北極苔原生態系統的兩種穩定性都很弱考點三設計并制作生態缸,觀察其穩定性（實驗）1．實驗原理(1）生態缸中必須包括生態系統的四種成分，特別需要注意必須有足夠的分解者.(2)各種生物之間以及生物與無機環境之間，必須能夠進行物質循環和能量流動。(3）生物之間要有合適的食物鏈結構，生物的數量不宜過多。(4)生態缸必須是透明的,這樣可保證生態缸中有充足的太陽能。當然，生態缸一定要封閉，防止外界生物或非生物因素的干擾。2．實驗流程1．實驗設計要求設計要求相關分析生態缸中投放的幾種生物必須具有很強的生活力,成分齊全（具有生產者、消費者和分解者）生態缸中能夠進行物質循環和能量流動，在一定時期內保持穩定生態缸的材料必須透明為光合作用提供光能;便于觀察生態缸宜小不宜大，缸中的水量應適宜，要留出一定的空間便于操作；缸內儲備一定量的空氣生態缸的采光要用較強的散射光防止水溫過高導致水生植物死亡2．生態缸穩定性的觀察與分析（1）觀察穩定性，可通過觀察動植物的生活情況、水質變化、基質變化等判斷生態系統的穩定性。（2)由于生態缸極為簡單，自我調節能力極弱，抵抗力穩定性極低,其穩定性易被破壞。因此，生態缸內的生物只能保持一定時間的活性。1．（2020·山東濰坊一中高三月考）生態缸是以水生植物造景為主的相對封閉的微型生態系統。下列關于生態缸的說法,正確的是()A．制作生態缸,要遵循生態系統的基本原理，能夠實現短期內的相對穩定B．生態缸密封后，要能和外界進行能量交換，要置于陽光直射下C．人工生態缸只能夠實現能量流動和物質循環的功能D．人工制作的生態缸生產者的種類和數量越多，其穩定性越高A[制作的生態缸應密閉，放置在室內通風、避免陽光直射的地方,B錯誤;人工生態缸還具有信息傳遞的功能，C錯誤；制作生態缸時，放置的動物、生產者的種類和數量要適宜，并不是越多，生態缸越穩定,D錯誤。］2．現有A、B兩個密閉透明的生態瓶，其生物組成和光照條件如下表。一段時間后，發現A瓶的生態系統較B瓶的穩定。下列分析合理的是()生態瓶編號光照含微生物的泥沙浮游藻類水草浮游動物A＋＋＋＋＋B－＋＋＋＋注：“＋”表示有，“－”表示無。A．A瓶中的所有生物組成了食物網，而B瓶中所有生物組成一條食物鏈B．A瓶中有光照，生產者固定的全部太陽能是能量流動的源頭C．B瓶浮游動物種群密度降低只是因為缺乏食物D．當A瓶中能量的輸入≥能量的散失時，處于穩定狀態D[A瓶中的浮游動物捕食浮游藻類和水草，組成了食物網，且A瓶中的分解者不參與食物網的組成,B瓶中所有生物不一定組成一條食物鏈，A錯誤；A瓶中有光照，生產者固定的全部太陽能，是流經生態系統的總能量，而能量流動的源頭是太陽能,B錯誤;B瓶浮游動物種群密度降低是因為缺乏陽光，C錯誤;當A瓶中能量的輸入≥能量的散失時，A瓶的生態系統處于相對穩定狀態，D正確.］易錯矯正突破選擇題長句背誦突破非選擇題1．生態系統中的信息傳遞的范圍不包括細胞之間的傳遞，而是指種群內部個體之間、種群之間以及生物與無機環境之間的傳遞。2．物理信息來源于生物或無機環境，化學信息和行為信息來源于生物。3．抵抗力穩定性與恢復力穩定性并不都呈負相關。在某些特殊生態系統中，抵抗力穩定性和恢復力穩定性都很低，如北極苔原生態系統和荒漠生態系統.4．引入新的物種不一定都會增強生態系統的抵抗力穩定性，如果引入的物種造成了生物入侵現象，生態系統反而會遭到破壞,從而降低生態系統的抵抗力穩定性。1．信息傳遞在生態系統中的作用(1）生命活動的正常進行，離不開信息的作用.(2）生物種群的繁衍，離不開信息的傳遞.(3）調節生物種間關系，以維持生態系統的穩定。2．生態系統的穩定性是指生態系統所具有的保持或恢復自身結構和功能相對穩定的能力。3．抵抗力穩定性是指生態系統抵抗外界干擾并使自身的結構與功能保持原狀的能力。4．恢復力穩定性是指生態系統在受到外界干擾因素的破壞后恢復到原狀的能力。5．生態系統穩定性的基礎是生態系統的自我調節能力，負反饋調節是生態系統自我調節能力的基礎。真題體驗｜感悟高考淬煉考能［新高考·選擇性考試示范]1．（2021·福建適應性測試）信息傳遞在生態系統中具有重要的作用。下列能體現信息調節種間關系作用的是()A．油蒿分泌化學物質抑制多種植物種子的萌發B．長日照可促進苗圃中的落葉松幼苗推遲休眠C．鰹鳥表演復雜的舞蹈動作吸引異性前來交配D．昏暗蜂房內蜜蜂用觸角感受同伴的舞蹈信息［答案]A[全國卷·命題研析借鑒]2．(2018·海南高考)某同學將一面鏡子豎立