一輪復(fù)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性

1、第第3737講講 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞和穩(wěn)定性 2 2生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類_ ：生態(tài)系統(tǒng)中的：生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力光、聲、溫度、濕度、磁力等，等，通過物理過程傳遞的信息。例如：蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率。通過物理過程傳遞的信息。例如：蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率。_：生物在生命活動(dòng)過程中，產(chǎn)生的一些可以傳：生物在生命活動(dòng)過程中，產(chǎn)生的一些可以傳遞信息的遞信息的化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)，如植物的生物堿、有機(jī)酸，動(dòng)物的性外激，如植物的生物堿、有機(jī)酸，動(dòng)物的性外激素等。素等。_：動(dòng)物的：動(dòng)物的特殊行為特殊行為，對(duì)于同種或異種生物也能，對(duì)于同種或異種生物也能夠傳遞某種信息

2、。例如蜜蜂的舞蹈。夠傳遞某種信息。例如蜜蜂的舞蹈。一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞一、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 1 1信息的概念信息的概念 指日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與指日常生活中，可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)等。信號(hào)等。物理信息物理信息化學(xué)信息化學(xué)信息行為信息行為信息3 3信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用(1)(1)生命活動(dòng)的正常運(yùn)行，離不開信息的作用。生命活動(dòng)的正常運(yùn)行，離不開信息的作用。(2)(2)生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞。生物種群的繁衍，也離不開信息的傳遞。(3)(3)信息還能調(diào)節(jié)生物的信息還能調(diào)節(jié)生物的_關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，以維持生

3、態(tài)系統(tǒng)的_。種間種間穩(wěn)定穩(wěn)定4 4生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應(yīng)用：生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的應(yīng)用： (1)(1)提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量模擬動(dòng)物信息吸引大量傳粉動(dòng)物，可提高果樹的傳粉率模擬動(dòng)物信息吸引大量傳粉動(dòng)物，可提高果樹的傳粉率和結(jié)和結(jié)實(shí)率。實(shí)率。養(yǎng)雞戶在增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)光照時(shí)間可以提高產(chǎn)蛋養(yǎng)雞戶在增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)光照時(shí)間可以提高產(chǎn)蛋率。率。用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物及樹木等的種子，用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物及樹木等的種子，可可以提高發(fā)芽率，獲得增產(chǎn)。以提高發(fā)芽率，獲得增產(chǎn)。(2)(2)對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制對(duì)有害動(dòng)物防治的方法有多種，如對(duì)

4、有害動(dòng)物防治的方法有多種，如化學(xué)防治、生物防治、機(jī)化學(xué)防治、生物防治、機(jī)械防治械防治等。這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，目前人們?cè)絹碓降取＿@些方法各有優(yōu)點(diǎn)，目前人們?cè)絹碓絻A向于利用對(duì)人傾向于利用對(duì)人類生存環(huán)境無污染的生物防治類生存環(huán)境無污染的生物防治，有些生物防治利用了信息傳遞。，有些生物防治利用了信息傳遞。如：如：粘蟲成蟲具有趨光性，對(duì)蠟味特別敏感，生產(chǎn)上就利用這粘蟲成蟲具有趨光性，對(duì)蠟味特別敏感，生產(chǎn)上就利用這個(gè)原理，在殺菌劑中添加蠟。個(gè)原理，在殺菌劑中添加蠟。人們還利用性引誘劑人們還利用性引誘劑“迷向迷向”法法防治害蟲。防治害蟲。信息傳遞是雙向的 信息在生物個(gè)體與個(gè)體間、種群與種群間、種群與無機(jī)環(huán)信息

5、在生物個(gè)體與個(gè)體間、種群與種群間、種群與無機(jī)環(huán)境間的傳遞均可以是雙向的。境間的傳遞均可以是雙向的。(1)(1)抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)抵抗力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀與功能保持原狀( (不受傷害不受傷害) )的能力；生態(tài)系統(tǒng)中的組分的能力；生態(tài)系統(tǒng)中的組分_，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越_，其自我調(diào)節(jié)能力就越，其自我調(diào)節(jié)能力就越_，抵抗力穩(wěn)定性，抵抗力穩(wěn)定性就就_，反之則越低。，反之則越低。1 1概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身_ 相對(duì)穩(wěn)定的能力。相對(duì)穩(wěn)定的能力。2 2原因：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的原因：生態(tài)系

6、統(tǒng)內(nèi)部具有一定的_能力。能力。二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性二、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能自我調(diào)節(jié)自我調(diào)節(jié)3 3調(diào)節(jié)機(jī)制：調(diào)節(jié)機(jī)制：_ _調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。負(fù)反饋負(fù)反饋4 4表現(xiàn)種類表現(xiàn)種類多多復(fù)雜復(fù)雜強(qiáng)強(qiáng)越高越高5 5提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 (1)(1)控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度，不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的_。 (2)(2)對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部能量投入，保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部_與與_的協(xié)調(diào)。的協(xié)調(diào)。(2)(2)恢復(fù)力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的

7、破壞后恢恢復(fù)力穩(wěn)定性：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。復(fù)到原狀的能力。自我調(diào)節(jié)能力自我調(diào)節(jié)能力結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能功能生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性就越高的原因不包括( )A處于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種類繁多B能量可通過其他食物鏈傳到頂級(jí)C某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的一些生物消失，可由該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的其他生物代替D能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的解析：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的暢通會(huì)提高抵抗力穩(wěn)定性，而能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，但與之沒有直接關(guān)系。D種類種類概念概念傳遞形式傳遞形式實(shí)例實(shí)例物理物理信息信息生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力等，通過度、濕度、磁力等，通過物理過程傳遞的信息物理過程傳遞的

8、信息物理過程物理過程蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)、毒蜂身上蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)、毒蜂身上斑斕的花紋、紅三葉草花斑斕的花紋、紅三葉草花的色彩和形狀、薊的刺的色彩和形狀、薊的刺化學(xué)化學(xué)信息信息生物在生命活動(dòng)過程中，生物在生命活動(dòng)過程中，產(chǎn)生的一些可以傳遞信息產(chǎn)生的一些可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)信息素信息素豺狼的尿液、昆蟲的性外豺狼的尿液、昆蟲的性外激素、植物體散發(fā)出的花激素、植物體散發(fā)出的花香氣味香氣味行為行為信息信息動(dòng)物的特殊行為，在同種動(dòng)物的特殊行為，在同種或異種生物間傳遞的某種或異種生物間傳遞的某種信息信息動(dòng)物的異動(dòng)物的異常表現(xiàn)及常表現(xiàn)及行為行為蜜蜂的舞蹈、鳥類的求偶蜜蜂的舞蹈、鳥類的求偶行為行為考點(diǎn)考點(diǎn)生態(tài)

9、系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞1 1種類種類注：物理信息與行為信息的內(nèi)在區(qū)別在于物理信息有明顯的光、注：物理信息與行為信息的內(nèi)在區(qū)別在于物理信息有明顯的光、聲、電、磁等物理載體；而行為信息重在行為，較特殊。聲、電、磁等物理載體；而行為信息重在行為，較特殊。生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞考點(diǎn)考點(diǎn)考點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性及調(diào)節(jié)1 1生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的理解(1)(1)結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定：生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)、植物種類及數(shù)量一生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)、植物種類及數(shù)量一般不會(huì)有太大的變化。般不會(huì)有太大的變化。(2)(2)功能的相對(duì)穩(wěn)定：功能的相對(duì)穩(wěn)定：生物群落能量的輸入量與輸出量相生物群落能

10、量的輸入量與輸出量相對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。 (3)(3)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是系統(tǒng)內(nèi)部自我調(diào)節(jié)的結(jié)果生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是系統(tǒng)內(nèi)部自我調(diào)節(jié)的結(jié)果，這種調(diào)，這種調(diào)節(jié)主要是依靠群落內(nèi)部種間關(guān)系及種內(nèi)斗爭(zhēng)來實(shí)現(xiàn)的。節(jié)主要是依靠群落內(nèi)部種間關(guān)系及種內(nèi)斗爭(zhēng)來實(shí)現(xiàn)的。 (4)(4)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性影響著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性影響著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，兩者的比較如下：兩者的比較如下：抵抗力穩(wěn)定性抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)保持自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)保持自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定穩(wěn)定恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的

11、相對(duì)穩(wěn)定穩(wěn)定核心核心抵抗干擾、保持原狀抵抗干擾、保持原狀遭到破壞、恢復(fù)原狀遭到破壞、恢復(fù)原狀影響因素影響因素生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越高抵抗力穩(wěn)定性越高生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，則越容易恢復(fù)簡(jiǎn)單，則越容易恢復(fù)聯(lián)系聯(lián)系抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性往往存在著力穩(wěn)定性往往存在著相相反的關(guān)系反的關(guān)系。抵抗力穩(wěn)定。抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性差，反之亦然。力穩(wěn)定性差，反之亦然。二者是同時(shí)存在于同二者是同時(shí)存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不一系統(tǒng)中的兩種截然不同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定

12、。同的作用力，它們相互作用，共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。正反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用作用使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)平衡能使生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)平衡結(jié)果結(jié)果加速最初發(fā)生變化的那種加速最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化成分所發(fā)生的變化抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分的變化，從而保持穩(wěn)態(tài)平衡成分的變化，從而保持穩(wěn)態(tài)平衡實(shí)例實(shí)例若一個(gè)湖泊受到的污染超若一個(gè)湖泊受到的污染超過其自我調(diào)節(jié)能力，則污過其自我調(diào)節(jié)能力，則污染會(huì)越來越嚴(yán)重染會(huì)越來越嚴(yán)重草原上食草動(dòng)物和植物的數(shù)量變

13、草原上食草動(dòng)物和植物的數(shù)量變化化2.2.生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力(1)(1)正反饋調(diào)節(jié)與負(fù)反饋調(diào)節(jié)的比較正反饋調(diào)節(jié)與負(fù)反饋調(diào)節(jié)的比較(2)(2)自我調(diào)節(jié)能力的大小自我調(diào)節(jié)能力的大小 生態(tài)系統(tǒng)成分越多，物種越復(fù)雜，食物網(wǎng)越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)成分越多，物種越復(fù)雜，食物網(wǎng)越復(fù)雜，自我調(diào)自我調(diào)節(jié)能力越大；相反則小。節(jié)能力越大；相反則小。生態(tài)系統(tǒng)中各成分與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的聯(lián)系下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯(cuò)誤的是下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯(cuò)誤的是( ( ） 考點(diǎn)對(duì)應(yīng)練考點(diǎn)對(duì)應(yīng)練B BA A在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩(wěn)在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩(wěn)定性

14、提高定性提高B B在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其抵抗力穩(wěn)定性提高抵抗力穩(wěn)定性提高C C在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復(fù)力穩(wěn)定在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復(fù)力穩(wěn)定性下降性下降D D一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩(wěn)定一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩(wěn)定性提高性提高解析：解析：牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量，可能牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量，可能會(huì)使雜草等其他植物的種類和數(shù)量減少，導(dǎo)致抵抗力穩(wěn)定會(huì)使雜草等其他植物的種類和數(shù)量減少，導(dǎo)致抵抗力穩(wěn)定性降低。性降低。生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性、恢復(fù)力穩(wěn)

15、定性和總穩(wěn)定性的關(guān)系圖中兩條虛線之間的部圖中兩條虛線之間的部分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常分表示生態(tài)系統(tǒng)功能正常的作用范圍。的作用范圍。y y 表示一個(gè)外來干擾使之表示一個(gè)外來干擾使之偏離這一范圍的大小，偏離偏離這一范圍的大小，偏離的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性的大小可以作為抵抗力穩(wěn)定性的定量指標(biāo)，偏離大說明抵抗力穩(wěn)定性弱；反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)。弱；反之，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)。x x可以表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間：可以表示恢復(fù)到原狀態(tài)所需的時(shí)間：x x 越大，表示恢復(fù)力穩(wěn)定性越越大，表示恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱；反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。弱；反之，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強(qiáng)。TS TS 表示曲線與正常范圍之間所圍成的面積，可作為總穩(wěn)定性的定量表示曲線與