人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件:必修3第4、5节生态系统的信息传递和稳定性.ppt
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1、第第4、5节节 生态系统的信息传递和稳定性生态系统的信息传递和稳定性答案:答案:物物理信息理信息 物理过程物理过程 化学信息化学信息 行为信息行为信息 议一议:议一议:信息传递不像物质流那样是循环的,也不像能量流那样是信息传递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,也有从输出向输入的信息反馈。出向输入的信息反馈。答案:答案:种种间间 稳定稳定 看一看:看一看:如何从结构和功能上理解生如何从结构和功能上理解生态系统的稳定性?态系统的稳定性?答案答案:从生态系统的结构上看:生产:从生态系统
2、的结构上看:生产者、消费者和分解者的种类、数量比者、消费者和分解者的种类、数量比例相对稳定,食物链、食物网相对稳例相对稳定,食物链、食物网相对稳定。从生态系统的功能上看:物质和定。从生态系统的功能上看:物质和能量的输入和输出相对平衡。能量的输入和输出相对平衡。答案:答案:结构和功能结构和功能 自我调节自我调节 负反馈负反馈 干扰干扰 物质、能量投入物质、能量投入 结构与功能的协调结构与功能的协调想一想:想一想:在各种类型的生态系统中,抵抗力稳定性最强的是哪种:恢在各种类型的生态系统中,抵抗力稳定性最强的是哪种:恢复力稳定性最强的是哪种复力稳定性最强的是哪种?答案答案:热带雨林基础较好、结构简单
3、的生态系统如草原生态系统。:热带雨林基础较好、结构简单的生态系统如草原生态系统。生态系统信息流模型生态系统信息流模型(中国地图版中国地图版)生生态系统的信息传递又称信息流,此过程中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,也有从输出向输入的信息反馈。信息传递,也有从输出向输入的信息反馈。生态系统中的信息流不仅是四个基本组成成生态系统中的信息流不仅是四个基
4、本组成成分间及内部的流动,也不仅包括个体、种群、分间及内部的流动,也不仅包括个体、种群、群落等不同水平的信息流动,而且生态系统所群落等不同水平的信息流动,而且生态系统所有层次、生物的各分类单元及其各部分都有特有层次、生物的各分类单元及其各部分都有特殊的信息联系。按照控制论的观点,正是由于殊的信息联系。按照控制论的观点,正是由于这种信息流,才使生态系统产生了自动调节机这种信息流,才使生态系统产生了自动调节机制,赋予生态系统以新的特点。制,赋予生态系统以新的特点。化学信息的种类及破坏后对生物群落的影响化学信息的种类及破坏后对生物群落的影响【提示【提示】在生态系统中生物代谢产生的物质,在生态系统中生
5、物代谢产生的物质,如酶、维生素、生长素、抗生素和性引诱剂甚如酶、维生素、生长素、抗生素和性引诱剂甚至粪便等均属于传递信息的化学物质。至粪便等均属于传递信息的化学物质。化学信息的破坏常导致群落成分的变化,同化学信息的破坏常导致群落成分的变化,同时它们还影响着群落的营养结构和空间结构以时它们还影响着群落的营养结构和空间结构以及生物间的彼此联系。及生物间的彼此联系。1信息的种类信息的种类类别类别概念概念传递形传递形式式实例实例物理物理信息信息生态系统中的光、声、生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的通过物理过程传递的信息信息物理过物理过程程萤火虫的萤火虫的闪光
6、、植闪光、植物五颜六物五颜六色的花色的花化学化学信息信息生物在生命活动过程生物在生命活动过程中产生的可以传递信中产生的可以传递信息的化学物质息的化学物质信息素信息素昆虫的性昆虫的性外激素、外激素、狗利用其狗利用其小便记路小便记路 2.信息传递的一般过程信息传递的一般过程信信道道(信息传输信息传输)信道信道(信息传输信息传输)信宿信宿(信息接收信息接收)生态系统信息流动的基本模式:生态系统信息流动的基本模式:3信息传递的作用及应用信息传递的作用及应用作用或应用作用或应用举例举例在生在生态态系统系统中中的作的作用用有利于生命活动有利于生命活动的正常进行的正常进行莴苣的种子必须接受莴苣的种子必须接受
7、某种波长的光信息才某种波长的光信息才能萌发能萌发调节生物种间关调节生物种间关系,维持生态系系,维持生态系统的稳定统的稳定雪兔和猞猁的关系雪兔和猞猁的关系有利于生物种群有利于生物种群的繁衍的繁衍昆虫分泌性外激素,昆虫分泌性外激素,引诱异性个体引诱异性个体在农在农业生业生产中产中的应的应用用提高农产品或者提高农产品或者畜产品的产量;畜产品的产量;对有害动物进行对有害动物进行控制控制利用模拟动物信息吸利用模拟动物信息吸引传粉动物,提高果引传粉动物,提高果树传粉效率和结实率;树传粉效率和结实率;利用音响设备诱捕或利用音响设备诱捕或驱赶有害动物驱赶有害动物4.信息传递与能量流动、物质循环的关系信息传递与
8、能量流动、物质循环的关系项目项目区别区别联系联系来源来源 途径途径特点特点范围范围能量能量流动流动太阳太阳能能食物食物链或链或食物食物网网单向流动、单向流动、逐级递减逐级递减食物链食物链各营养各营养级生物级生物间间共同把生共同把生态系统各态系统各组分联系组分联系成一个成一个统一整体统一整体,并调节,并调节生态生态系统的稳系统的稳定性定性物质物质循环循环生态生态系统系统反复出现,反复出现,循环流动循环流动群落与群落与无机环无机环境之间境之间信息信息传递传递生物生物或无或无机环机环境境多种多种途径途径信宿发生信宿发生生理或行生理或行为的变化为的变化(单向或单向或双向双向)生物与生物与生物之生物之间
9、或生间或生物与无物与无机环境机环境之间之间 1下列各项属于生态系统物理信息的是下列各项属于生态系统物理信息的是()A信息素信息素 B有机酸有机酸 C孔雀孔雀开屏开屏 D温度温度解析:解析:生态系统中的光、声、温度、湿生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等均为物理信息,信息素、有机度、磁力等均为物理信息,信息素、有机酸为化学信息,孔雀开屏则为行为信息。酸为化学信息,孔雀开屏则为行为信息。答案:答案:D 2信息传递在农业生产中有许多方面的应信息传递在农业生产中有许多方面的应用,下列叙述错误的是用,下列叙述错误的是()A提高农产品的产量提高农产品的产量 B提高提高农业害虫的出生率农业害虫的出生率C
10、控 制 有 害 动 物 的 数 量 控 制 有 害 动 物 的 数 量 D提高畜产品的产量提高畜产品的产量解析:解析:农业生产中除利用信息传递来提高农业生产中除利用信息传递来提高农产品或畜产品的产量外,还可以对有害动农产品或畜产品的产量外,还可以对有害动物进行控制。物进行控制。答案:答案:B 1生态系统稳定性的理解生态系统稳定性的理解生态系统的稳定性是生态系统发展到一定生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,阶段,它的结构和功能能够保持相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从以下几个方面理解:
11、稳定的能力。可以从以下几个方面理解:(1)结构的相对稳定:生态系统中动植物结构的相对稳定:生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变化,一般的种类及数量一般不会有太大的变化,一般相关种群数量呈现周期性变化,可用如图曲相关种群数量呈现周期性变化,可用如图曲线表示:线表示:(2)功能的相对稳定:生物群落的能量输入与功能的相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平输出相对平衡,物质的输入与输出保持相对平衡。衡。(3)图解:图解:(4)稳定性的比较稳定性的比较抵抗力稳定性抵抗力稳定性恢复力稳定性恢复力稳定性区区别别实实质质保持自身结构功能保持自身结构功能相对稳定相对稳定
12、恢复自身结构功能恢复自身结构功能相对稳定相对稳定核核心心抵抗干扰、保持原抵抗干扰、保持原状状遭到破坏、恢复原遭到破坏、恢复原状状影影响响因因素素一般地说,生态系一般地说,生态系统中物种丰富度越统中物种丰富度越大,营养结构越复大,营养结构越复杂,抵抗力稳定性杂,抵抗力稳定性越高越高一般地说,生态系一般地说,生态系统中物种丰富度越统中物种丰富度越小,营养结构越简小,营养结构越简单,恢复力稳定性单,恢复力稳定性越高越高(1)一般呈相反关系:抵抗力稳定性强的一般呈相反关系:抵抗力稳定性强的生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然生态系统,恢复力稳定性差,反之亦然(2)二者是同时存在于同一生态系统中的二者是同
13、时存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用力,它们相互作用两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共同维持生态系统的稳定(5)生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系,如下图:生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系,如下图:图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之,
14、抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰,抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰,草原生态系统的草原生态系统的y值要大于热带雨林的值要大于热带雨林的y值。值。x可以表示恢复到原状所需的时间;可以表示恢复到原状所需的时间;x越大,越大,表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定表示恢复力稳定性越弱,反之,恢复力稳定性越强。性越强。TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,可作为总稳定性的定量指标,这一面积越大,即即x与与y越大,则说明这个生态系统的总稳定越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。
15、性越低。(6)提高生态系统稳定性的措施提高生态系统稳定性的措施控制对生态系统干扰的程度。对生态系统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的利用应该适度,不要超过生态系统的自我调节能力。调节能力。对人类利用强度较大的生态系统,应实施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,保证生态系统内相应的物质和能量的投入,保证生态系统内部结构和功能的协调。部结构和功能的协调。2生态系统的反馈调节生态系统的反馈调节当当生态系统某一成分发生变化的时候,它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,必然会引起其他成分出现一系列的相
16、应变化,这种变化又反过来影响最初发生变化的那种这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象,包括正反馈调节和负反馈调节,成分的现象,包括正反馈调节和负反馈调节,比较如下:比较如下:调节调节 方式方式 比较比较内容内容负反馈调节负反馈调节正反馈调节正反馈调节作用作用是生态系统自我调是生态系统自我调节能力的基础,能节能力的基础,能使生态系统达到和使生态系统达到和保持平衡保持平衡使生态系统远离平使生态系统远离平衡状态衡状态结果结果抑制或减弱最初发抑制或减弱最初发生变化的那种成分生变化的那种成分所发生的变化所发生的变化加速最初发生变化加速最初发生变化的那种成分所发生的那种成分所发生的变化的变化实例
17、实例森林中的食虫鸟和森林中的食虫鸟和害虫的数量变化害虫的数量变化已经污染的湖泊中已经污染的湖泊中污染状况加剧污染状况加剧图图示示一个森林生态系统中发生的负反馈调节一个森林生态系统中发生的负反馈调节一个湖泊生态系统中发生的正反馈调节一个湖泊生态系统中发生的正反馈调节特别提醒特别提醒:生物圈的稳态是一种相对稳定生物圈的稳态是一种相对稳定状态,不是绝对不变的。状态,不是绝对不变的。生物圈中生物间复杂的营养关系是生物圈生物圈中生物间复杂的营养关系是生物圈稳态维持的根本原因。稳态维持的根本原因。源源不断的有机物中的化学能是生物圈维源源不断的有机物中的化学能是生物圈维持正常运转的动力。持正常运转的动力。3
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