第五章生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞和穩(wěn)定性

第五章生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞和穩(wěn)定性第一頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四海豚的回聲定位與聲納物理信息第二頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四蛇的熱感受器與導(dǎo)彈（紅外線感受器）物理信息第三頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四鳥遷徙行為中對(duì)方向的判斷（太陽(yáng)）物理信息第四頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四鴿子喙部發(fā)現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)器官識(shí)途靠地磁導(dǎo)航物理信息第五頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四求偶行為鳴叫

以嘹亮的鳴聲呼喚配偶的動(dòng)物較多，其中有些只是簡(jiǎn)單的鳴叫，如蟬類。有些鳥類則伴有炫耀歌喉或滔滔不絕地“表白”。這種方式也容易暴露目標(biāo)，往往釀成愛情悲劇。

極樂(lè)鳥求偶炫耀行為信息第六頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四求偶行為炫耀這種行為多見于水鳥。如雄鴨子經(jīng)常在雌鴨面前脈脈含情，不時(shí)用喙梳理羽毛，并涂擦脂肪，使羽毛平伏光潔，以炫耀自己的美麗姿態(tài)。有些鳥則只梳理色彩鮮明或者色彩別致的地方。最進(jìn)步的是鴛鴦，它只象征性地用喙觸碰一下翅翼上一根特別大的橙色羽毛。鶉雞類雄性憑著花麗的外表、雄健的氣魄，常在雌性面前展翅、度步、開屏等，以炫耀自己的健美。有些鳴禽則以歌舞的方式進(jìn)行炫耀，從而取得配偶。

行為信息第七頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四引誘

雄蛾的觸角可以“嗅”到十一公里外雌蛾發(fā)出氣味（性外激素）化學(xué)信息第八頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四化學(xué)信息第九頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1．生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類類別內(nèi)涵傳遞形式實(shí)例物理信息化學(xué)信息行為信息生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、濕度、溫度、磁力等，通過(guò)物理過(guò)程傳遞的信息生物在生命活動(dòng)過(guò)程中，自身產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)對(duì)于同種或異種生物能夠通過(guò)其特殊行為特征傳遞的信息物理過(guò)程信息素動(dòng)物的異常表現(xiàn)及行為等螢火蟲的閃光；植物五顏六色的花動(dòng)物的性外激素；狗利用其小便記路昆蟲的舞蹈第十頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞模型雙向第十一頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四

3．信息傳遞的作用及應(yīng)用比較作用或應(yīng)用舉例在生態(tài)系統(tǒng)中①蝙蝠依靠“回聲定位”實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的識(shí)別、取食與飛行②萵苣的種子必須接受某種波長(zhǎng)的光信息才能萌發(fā)生長(zhǎng)①植物開花需光信息刺激②昆蟲分泌性外激素，引誘異性個(gè)體①草原上，草返青時(shí)，“綠色”為食草動(dòng)物提供了可采食的信息②森林中狼與兔相互依據(jù)對(duì)方氣味捕食或被捕食在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中①利用模擬動(dòng)物信息吸引傳粉動(dòng)物，提高果樹傳粉效率和結(jié)實(shí)率②利用音響設(shè)備誘捕或驅(qū)趕有害動(dòng)物有利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行有利于生物種群的繁衍調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定①提高農(nóng)產(chǎn)品或者畜產(chǎn)品的產(chǎn)量②對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制第十二頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四①物理信息既可來(lái)自生物，也可來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境。②生態(tài)系統(tǒng)三種功能的關(guān)系項(xiàng)目區(qū)別聯(lián)系來(lái)源途徑特點(diǎn)范圍能量流動(dòng)太陽(yáng)能食物鏈或食物網(wǎng)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物之間共同把生態(tài)系統(tǒng)各組分聯(lián)系成一個(gè)統(tǒng)一整體，并調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(dòng)群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間信息傳遞生物或無(wú)機(jī)環(huán)境多種發(fā)生生理或行為的變化(單向或雙向)生物與生物之間或生物與環(huán)境之間第十三頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的外信息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；練習(xí)1、請(qǐng)將下列信息進(jìn)行分類第十四頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的外信息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；屬于物理信息的有（）第十五頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四屬于化學(xué)信息的有（）（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的性外息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；第十六頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四屬于行為信息的有（）（1）哺乳動(dòng)物的體溫；（2）鳥類鳴叫；（3）孔雀開屏；（4）螢火蟲發(fā)光；（5）植物分泌的化學(xué)物質(zhì)；（6）電磁波；（7）昆蟲發(fā)出的聲音；（8）昆蟲的性外息素；（9）紫外線；（10）蜜蜂跳舞；第十七頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四

2、森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕兔子，兔子也同樣能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。該信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用時(shí)（）A、可以保證生命活動(dòng)正常進(jìn)行B、可以維持生物種群的繁衍C、能夠促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)D、能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系D第十八頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、有人做了如下實(shí)驗(yàn)：將一只椿象殺死，盡管做得干凈無(wú)聲，也引起了其它椿象的逃跑。此現(xiàn)象是因?yàn)樵诖幌笾g傳遞了（）A、物理信息B、化學(xué)信息C、行為信息D、語(yǔ)言信息B第十九頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4、一只昆蟲撞上了蜘蛛網(wǎng)，引起了蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)，對(duì)此的描述正確的是（）A、蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率，對(duì)于這只昆蟲來(lái)說(shuō)就是信息B、蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)，向蜘蛛傳達(dá)了昆蟲的行為信息C、上述種類的信息，只能來(lái)源于生物D、蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率，是一種物理信息D第二十頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四5、下列關(guān)于信息的敘述中，正確的是（）A、信息是指標(biāo)記在通訊系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)上面的信號(hào)，在生態(tài)系統(tǒng)中沒有信息B、信息是可以傳播的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)與信號(hào)，在生態(tài)系統(tǒng)中也偶爾存在C、信息廣泛存在于生態(tài)系統(tǒng)中，且時(shí)常發(fā)揮著奇妙的作用D、生態(tài)系統(tǒng)中的信息就是指蜜蜂的“舞蹈”C第二十一頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1含義生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力。第二十二頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四特別提醒穩(wěn)定性與群落演替的關(guān)系群落演替發(fā)展到成熟階段：能量的輸入與輸出平衡：生產(chǎn)者的同化量與各種生物的呼吸量（即消費(fèi)者、生產(chǎn)者、分解者的呼吸量）相等。第二十三頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．穩(wěn)定性表現(xiàn)(1)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定：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，一般相關(guān)種群數(shù)量呈現(xiàn)周期性變化，可用如圖曲線表示：(2)功能相對(duì)穩(wěn)定：生物群落的能量輸入與輸出相對(duì)平衡，物質(zhì)的輸入與輸出保持相對(duì)平衡。第二十四頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3．穩(wěn)定性機(jī)制——生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力生態(tài)系統(tǒng)自身的凈化作用和完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。(1)凈化作用：包括物理沉降、化學(xué)分解、微生物的分解三個(gè)方面，是河流生態(tài)系統(tǒng)抵抗環(huán)境污染的有效途徑。(2)完善的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：使生態(tài)系統(tǒng)具有反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，進(jìn)而抵抗外界干擾，維持自身穩(wěn)定。第二十五頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4反饋調(diào)節(jié)的方式：正反饋和負(fù)反饋。負(fù)反饋調(diào)節(jié)在生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在，兩者比較如下：第二十六頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四比較負(fù)反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)作用是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)，能使最初發(fā)生的那種變化向相反的方向發(fā)展，使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到并保持相對(duì)穩(wěn)定加速生態(tài)系統(tǒng)最初所發(fā)生的變化，使生態(tài)系統(tǒng)向著更好或更壞的方向發(fā)展，即人們常說(shuō)的良性循環(huán)或惡性循環(huán)實(shí)例森林中的食蟲鳥和害蟲的數(shù)量變化第二十七頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4.抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的關(guān)系抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性概念生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力影響因素生態(tài)系統(tǒng)的成分越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的成分越簡(jiǎn)單，則越容易恢復(fù)聯(lián)系①相反關(guān)系：一般來(lái)說(shuō)，抵抗力穩(wěn)定性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)，恢復(fù)力穩(wěn)定性差，反之亦然②二者是同時(shí)存在于同一系統(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)定第二十八頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度抵抗力穩(wěn)定性恢復(fù)力穩(wěn)定性第二十九頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四①生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性指的是生態(tài)系統(tǒng)的一種能力或特性，而不是一種狀態(tài)。②任何生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力都是有一定限度的。③生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)：④抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的大小呈負(fù)相關(guān)也并不是絕對(duì)的，一些條件比較惡劣的生態(tài)系統(tǒng)二者都比較低，如極地苔原生態(tài)系統(tǒng)。第三十頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性1．實(shí)驗(yàn)原理(1)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與它的物種組成、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和非生物因素都有著密切的關(guān)系(2)將少量植物，以這些植物為食的動(dòng)物和其他非生物物質(zhì)放入一個(gè)密封的廣口瓶中，便形成一個(gè)人工模擬的微型生態(tài)系統(tǒng)——小生態(tài)瓶。(3)觀察小生態(tài)瓶中生物的生存狀況和存活時(shí)間的長(zhǎng)短，了解生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。第三十一頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．實(shí)驗(yàn)流程第三十二頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3．基本操作要求(1)小生態(tài)缸的設(shè)計(jì)要求及分析設(shè)計(jì)要求相關(guān)分析生態(tài)缸必須是封閉的生態(tài)缸中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，成分齊全(具有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者)生態(tài)缸的材料必須透明生態(tài)缸宜小不宜大，缸中的水量應(yīng)占其容積的4/5,要留出一定的空間生態(tài)缸的采光用較強(qiáng)的散射光選擇生命力強(qiáng)的生物，動(dòng)物不宜太多，個(gè)體不宜太大防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)缸中能夠進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，且在一定時(shí)期內(nèi)保持穩(wěn)定為光合作用提供光能；便于觀察便于操作；缸內(nèi)儲(chǔ)備一定量的空氣防止水溫過(guò)高導(dǎo)致水生植物死亡減少對(duì)O2的消耗，防止生產(chǎn)量＜消耗量第三十三頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)生態(tài)缸穩(wěn)定性觀察與分析①觀察穩(wěn)定性，可通過(guò)觀察動(dòng)植物的生活情況、水質(zhì)變化、基質(zhì)變化等判斷生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。②由于生態(tài)缸中的生態(tài)系統(tǒng)極為簡(jiǎn)單，自我調(diào)節(jié)能力極差，所以抵抗力穩(wěn)定性極低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極易被破壞。因此，生態(tài)缸內(nèi)的生物只能保持一定時(shí)間的活性。保持時(shí)間的長(zhǎng)短，是判斷實(shí)驗(yàn)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。③如果生態(tài)缸是一個(gè)開放的生態(tài)系統(tǒng)，則生態(tài)系統(tǒng)的成分復(fù)雜，自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我延續(xù)的能力強(qiáng)，在沒有巨大外界環(huán)境干擾的情況下會(huì)長(zhǎng)期保持相對(duì)穩(wěn)定。第三十四頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四1為觀察不同水質(zhì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，設(shè)計(jì)并制作了小生態(tài)瓶。其與自然生態(tài)系統(tǒng)相比的特殊性表現(xiàn)在 (

)A．因封閉而不開放B．不輸入太陽(yáng)能C．缺少分解者 D．不進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)A第三十五頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四2．如下圖表示物種A與物種B的關(guān)系，則物種A與物種B之間信息傳遞的方向(

)CA．信息只能由A傳遞給BB．信息只能由B傳遞給AC．A與B之間可以相互傳遞信息D．A與B之間不能相互傳遞信息第三十六頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四3．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)功能的描述，錯(cuò)誤的是(

)A．物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是分解者的分解作用B．物質(zhì)流是循環(huán)的，能量流是單向的，信息流往往是雙向的C．一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，消耗的能量就越多，人類可利用的能量就越少D．信息傳遞有利于溝通生物群落與非生物環(huán)境之間、生物與生物之間的關(guān)系，具有調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用C第三十七頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四4．(2010屆佛山質(zhì)檢)下列有關(guān)生物學(xué)原理在生產(chǎn)中應(yīng)用的敘述，正確的是 (

)A．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中人們不斷施肥、灌溉、播種等，目的是提高其抵抗力穩(wěn)定性B．煙草釋放揮發(fā)性物質(zhì)驅(qū)除夜間活動(dòng)的雌蛾，它們的關(guān)系是競(jìng)爭(zhēng)C．控制鼠害的有效措施是降低環(huán)境容納量D．抗蟲棉由于導(dǎo)入的是生物毒素基因，所以棉鈴蟲不會(huì)產(chǎn)生針對(duì)抗蟲棉的抗性C第三十八頁(yè)，共四十四頁(yè)，編輯于2023年，星期四5．近幾十年來(lái)，人類以前所未有的速度破壞著全球生態(tài)環(huán)境，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到干擾。