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《生命的笔记:全红婵儿的清华之路 第493篇》(高中生物·人

生命的笔记:全红婵儿的清华之路

《生命的笔记:全红婵儿的清华之路 第493篇》(高中生物·人教版选择性必修二 生态系统的信息传递、生态系统的稳定性)

夜风吹过山村的树梢,沙沙的声响从窗外传进屋内,书桌台灯散出柔和的光晕,摊开的生物课本已经翻到生态系统最后的两节。红婵儿已经学完生态系统的结构、能量流动、物质循环,这一节继续学习生态系统第三大功能——信息传递,之后落脚于生态系统的稳定性。能量负责驱动,物质负责流转,而信息,就是生态系统内部沟通的语言,依靠信息的交流,各个成分彼此协调,维持整个生态系统的安稳。一缕微光慢慢凝聚,时空智者坐于桌边,目光落在课本上信息传递的实例插图之上。

智者缓缓开口,声音温和而厚重。

生命不只依靠物质与能量存活,还需要信息来沟通协调。小到昆虫之间的求偶信号,大到整片森林的灾害预警,无声的信息穿梭天地之间。懂得接收信号、读懂信号,不管是生态,还是人的处世,都是一门必修课。

红婵儿拿起黑色水笔,将这段哲思工整抄写在笔记页眉,笔尖游走于纸页之间,开启本节完整知识点梳理。

学习目标

1. 识记生态系统中信息的三种类型:物理信息、化学信息、行为信息,可以结合实例准确区分。

2. 理解信息传递在生态系统当中的作用,分生命活动、种群繁衍、调节种间关系三个层面记忆。

3. 了解信息传递在农业生产当中的实际应用。

4. 掌握生态系统稳定性的概念,区分抵抗力稳定性与恢复力稳定性,理清二者的相互关系。

5. 理解负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础,明白自我调节能力存在限度。

6. 掌握提高生态系统稳定性的措施,能够解答生态综合大题。

一、生态系统的信息传递

1.信息的三类分类

1. 物理信息:通过物理过程传递的信息。光、声、温度、湿度、磁力、振动等都属于物理信息。

来源:可以来自无机环境,也可以来自生物。

实例:黑夜当中萤火虫发光;鸟类根据光照长短判断繁殖季节;植物感受到光照而开花;动物听见声响躲避天敌。

2. 化学信息:生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,即信息素。

实例:昆虫释放性外激素吸引异性;狗依靠尿液气味标记领地;植物释放化学物质抑制周边其他植物生长。

3. 行为信息:动物的特殊行为,对于同种或者异种生物也能够传递某种信息。只有动物才存在行为信息。

实例:蜜蜂跳圆圈舞、摆尾舞,向同伴传递蜜源方位;雄鸟的求偶炫耀舞蹈。

红婵儿红笔批注易错提醒:行为信息仅限动物,植物不存在行为信息。做题的时候仔细分辨实例,不要混淆三类信息。

时空智者讲述自然小故事:

夏夜田野,萤火虫点点荧光属于物理信息;雌蛾释放淡淡的化学气味召唤雄蛾,属于化学信息;蜜蜂飞回蜂巢跳起特殊舞蹈,告诉伙伴花蜜在哪里,这是行为信息。这三类信息交织在一起,构成生态系统内部的通讯网络。

哲思语录:有形的是物质能量,无形的是信号讯息,看不见的沟通,维系着无数生命的繁衍生息。

2.信息传递在生态系统中的作用

① 保障生命活动的正常进行。生命活动离不开信息的作用。例如植物接受光周期信号才能够开花,蝙蝠依靠回声定位捕食。缺少信息传递,部分生物的生存活动便无法开展。

② 有利于生物种群的繁衍。许多动物依靠信息完成求偶、交配,没有对应的信息,种群就无法完成繁殖,种群会走向消亡。

③ 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。例如草原上狼依据兔子留下的气味捕猎,兔子感知狼的气味躲避捕食。依靠信息,捕食者与被捕食者数量互相制约。

3.信息传递在农业生产中的应用

第一方面:提高农产品或者畜产品的产量。

实例:利用模拟动物的信息素,引诱传粉昆虫前来,提升果树的结果率;改变光照时间调控植物开花。

第二方面:对有害动物进行控制。

有害动物三种防治手段对比:

1.化学防治:喷洒农药,见效快,但容易造成环境污染,害虫会产生抗药性;

2.机械防治:人工捕捉、物理诱捕,费时费力;

3.生物防治:利用信息传递、天敌等手段,例如施放性引诱剂,干扰害虫正常交配,降低害虫出生率。优点是对环境友好,属于绿色防控手段。

重点提示:信息传递往往是双向的,不同于能量流动单向传递。

二、生态系统的稳定性

1.概念

生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性。

生态系统之所以可以维持稳定,依靠的是自我调节能力,而负反馈调节是自我调节能力的基础。

负反馈调节:一旦系统偏离原本状态,就会产生抑制的力量,让系统重新回归平衡。

实例:草原兔子数量增多,食物变少,天敌捕食增多,兔子数量随之下降,回归原有水平,就是典型负反馈。

⚠️注意:生态系统自我调节能力不是无限的。当外界干扰强度超过自我调节的限度,生态系统将会遭到不可逆的破坏。

2.两种稳定性辨析

1. 抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状,不被破坏的能力。

生态系统组分越多,食物网越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高。热带雨林抵抗力稳定性很高;荒漠生态系统组分简单,抵抗力稳定性很低。

2. 恢复力稳定性:生态系统在受到外界干扰因素的破坏以后,恢复到原状的能力。

一般情况下,组分越复杂的生态系统,遭到彻底破坏之后恢复起来越困难,恢复力稳定性较低;结构简单的生态系统,遭受破坏后更容易复原,恢复力稳定性高。

红婵儿红笔批注:抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般呈负相关,但存在特例,例如苔原生态系统,环境条件严酷,它的抵抗力稳定性弱,遭受破坏之后也很难恢复,恢复力稳定性同样弱,二者同时低。不要绝对化看待二者关系。

3.提高生态系统稳定性的措施

① 控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应当适度,不能超过生态系统自我调节能力的限度。放牧不能过度,采伐森林要有节制。

② 对于人类利用强度较大的生态系统,应当实施对应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能协调。例如农田生态系统,需要不断施肥、浇水,补充物质投入,维持农田的产出与稳定。

红婵儿整理·高频易错清单

1. 行为信息只存在于动物;物理信息来源可以是无机环境。

2. 信息传递一般双向;能量流动单向。

3. 负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础;自我调节能力有限度。

4. 组分越复杂,抵抗力稳定性越高;恢复力稳定性多数情况下与之相反,苔原属于特殊例外。

5. 生物防治利用生态系统信息传递,优点是减少环境污染。

6. 稳定性分为“抵抗破坏”(抵抗力)和“破坏后复原”(恢复力),审题看清设问。

随堂真题简答

题目:下列关于生态系统信息传递和稳定性叙述正确的是()

A. 植物可以发生行为信息

B. 生态系统自我调节能力是无限的

C. 蜜蜂跳舞属于行为信息

D. 生态系统组分越复杂,恢复力稳定性一定越高

参考答案:C

解析:植物不存在行为信息;自我调节能力存在限度;组分复杂恢复力稳定性大多更低,苔原是特例。

合上这一页笔记,红婵儿长长呼出一口气。选择性必修二的生态模块就此告一段落。她回想家乡的田野,风吹草长,虫鸣鸟叫,气味、声音、动作,无数信息交织,再依靠负反馈调节维持平衡。人也如同生态系统,遭遇扰动之时,要拥有自我调整回归平稳的力量。

时空智者微光缓缓消散,留下一句哲思:世事难免扰动,拥有自我修正的力量,方能在风雨之中守住自身的平衡。

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