3.4 生态系统的信息传递（提升讲义）生物人教版2019选择性必修2

第3章 生态系统及其稳定性 第4节 生态系统的信息传递 必会知识一 生态系统中信息的种类 1.信息流 (1)信息：人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。 (2)信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。 2.生态系统信息的种类 ( 光 ) ( 非生物环境 ) ( 性外激素 ) ( 温度 ) ( 生物碱 ) ( 化学物质 ) ( 物理过程 ) ( 特殊行为 ) ( 产生 )3.信息传递的过程 ( 生物或其部位 ) [例1]冠斑犀鸟又称为“爱情鸟”，是国家一级保护动物。在求偶期间，雄性冠斑犀鸟会站在高高的树上唱歌，以吸引雌性。下列叙述错误的是（　　） A．冠斑犀鸟通过唱歌来求偶属于行为信息 B．可根据冠斑犀鸟特有的鸣叫特征来调查其种群密度 C．信息传递过程中不仅需要信息源和信道，还需要信息受体 D．冠斑犀鸟的求偶行为体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递 【答案】A 【详解】A、冠斑犀鸟的鸣叫是通过声音传递信息，属于物理信息而非行为信息。行为信息指特定行为（如孔雀开屏），而声音属于物理信息，A错误； B、特有鸣叫特征可用于识别该物种，进而通过鸣叫计数法（如样方法中的声音记录）调查种群密度，B正确； C、信息传递需信息源（发出者）、信道（传播媒介）和信息受体（接收者），三者缺一不可，C正确； D、求偶行为通过信息传递促进繁殖，说明种群繁衍依赖信息传递，D正确。 故选A。 [例2]在生态系统中，信息传递起着至关重要的作用。下列叙述正确的是（    ） A．生态系统中的物理信息都来源于非生物环境 B．菊花秋季开花和孔雀开屏都体现了行为信息的作用 C．信息沿食物链从低营养级向高营养级进行单向传递 D．利用性引诱剂诱捕雄虫可降低害虫种群的出生率 【答案】D 【分析】生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息等。 【详解】A、物理信息既可来自非生物环境（如光照、温度），也可来自生物（如动物的鸣叫），A错误； B、菊花秋季开花主要受日照时间缩短（物理信息）调控，而孔雀开屏属于行为信息，B错误； C、信息传递在生态系统中通常是双向的（如捕食者与被食者间的信息交流），C错误； D、性引诱剂诱捕雄虫会破坏害虫性别比例，减少交配机会，从而降低出生率，D正确。 故选D。 必会知识二 信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用 ( 生命活动 )1.信息传递在生态系统中的作用 ( 种间关系 ) ( 繁衍 ) 2.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高农畜产品的产量 ( 产蛋率 ) ( 传粉效率和结实率 ) (2)对有害动物进行控制 ( 种群密度 ) ( 信息素 ) ( 无污染 ) ( 生物防治 ) ( 化学防治 ) [例1]在农业生产和城市绿化区域，常常会面临杂草、鼠害等问题。目前控制这些危害的方法主要有化学控制、生物控制和物理控制三种。下列说法正确的是（　　） A．利用糖醋液诱捕果蝇，是利用了化学信息来降低果蝇的种群数量 B．释放赤眼蜂防治玉米螟，赤眼蜂传递给玉米螟的是行为信息 C．使用除草剂除草属于物理控制，能快速有效清理杂草 D．与化学控制相比，生物控制对环境无污染，但见效快 【答案】A 【详解】A、糖醋液中含有挥发性物质，通过释放化学信息吸引果蝇，属于化学防治，能有效降低果蝇种群密度，A正确； B、赤眼蜂将卵产在玉米螟卵内，属于寄生关系，赤眼蜂寻找宿主主要依赖化学信息（如宿主卵的气味），而非行为信息，B错误； C、除草剂通过化学物质抑制杂草生长，属于化学控制，而非物理控制，C错误； D、生物控制（如天敌防治）通常见效较慢，但效果持久且污染小；化学控制虽见效快但易污染环境，D错误。 故选A。 [例2]二化螟是水稻等禾本科作物钻蛀性害虫，农田里安装二化螟诱捕器对稻田进行病虫害防治。诱捕器利用人工合成的信息素诱杀二化螟的雄蛾。下列有关叙述错误的是（　　） A．利用样方法调查水稻田中二化螟虫卵的密度 B．诱捕器改变二化螟的性别比例，降低出生率 C．利用信息素诱杀雄蛾是重要的化学防治手段 D．诱捕器的使用能减少环境污染、降低生产成本 【答案】C 【详解】A、样方法适用于调查活动能力弱、活动范围小的生物的种群密度，如植物和某些昆虫的卵，二化螟虫卵符合这一特点，A正确； B、诱捕器利用人工合成的信息素诱杀二化螟的雄蛾，导致性别比例失衡，从而降低出生率，B正确； C、化学防治指使用化学药剂（如农药）防治害虫，而信息素诱杀属于生物防治，C错误； D、诱捕器通过生物手段防治害虫，减少农药使用，降低环境污染和生产成本，D正确。 故选C。 难点知识一 生态系统中信息的种类 1．三种信息的比较 项目 物理信息 化学信息 行为信息 来源 非生物环境和生物 生物的生命活动 动物 感受对象或部分 动物的眼、耳、皮肤等器官，植物的叶、芽或细胞中的特殊物质等 植物、动物 同种或异种动物个体 2.信息传递的具体过程 生态系统的信息传递一般包括5个环节，可以表示为： 3．信息传递与能量流动和物质循环的关系 项目 能量流动 物质循环 信息传递 渠道 食物链或食物网 食物链或食物网 多种途径 特点 单向流动，逐级递减 循环往复，具有全球性 往往是双向的 范围 生物群落 生物群落与非生物环境之间 生物与生物之间或生物与非生物环境之间 模式图 联系 信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各部分联系成一个整体，与物质循环、能量流动同时进行，相互依存、不可分割 命题角度1 信息的种类 香蚁体内可分泌出某种能散发出浓郁香味的物质。带有香味的信息素一下子使其他动物“着了道”而“昏迷不醒”，香蚁便可轻而易举地抢夺其他动物的食物。下列相关叙述错误的是（    ） A．被抢夺食物的动物称信息受体 B．有香味的信息素属于化学信息 C．信息传递既能发生在生物之间，也能发生在生物与环境之间 D．信息需要沿食物链传递并逐渐衰减 【答案】D 【详解】A、被抢夺食物的动物接收了香蚁释放的信息素，属于信息传递中的接收者（即信息受体），A正确； B、信息素是通过化学物质传递的信息，属于化学信息，B正确； C、生态系统的信息传递可发生在生物与生物之间（如香蚁与其他动物），也可发生在生物与环境之间（如光照影响植物开花），C正确； D、信息传递不依赖食物链，且信息可能被直接感知（如化学信息扩散），不一定沿食物链传递或衰减，D错误。 故选D。 命题角度2 信息传递与能量流动和物质循环的关系 动物吸引配偶的方式多种多样，存在不同形式的信息传递。下列叙述错误的是（　　） A．雄性孔雀会通过展示其华丽的尾羽来吸引雌性孔雀，这属于物理信息 B．红腹锦鸡和伯劳鸟等鸟类通过美妙的歌声来吸引异性，这属于物理信息 C．雪鸮和伯劳鸟会将猎物挂在树上，用鸣叫吸引雌鸟，这存在物理信息 D．蜗牛可以发射一种含有化学物质的黏液来吸引异性，这属于化学信息 【答案】A 【详解】A、雄性孔雀展示尾羽是通过行为动作传递信息，属于行为信息，A错误； B、鸟类通过鸣叫（声音）吸引异性，声音属于物理信息，B正确； C、鸣叫属于物理信息，猎物悬挂属于行为信息，C正确； D、蜗牛释放化学物质传递信息，属于化学信息，D正确。 故选A。 难点知识二 信息传递在生态系统中的作用及在农业生产中的应用 1．信息传递在提高农畜产品产量中的应用 2．有害动物的三种防治方法 名称 化学防治 机械防治 生物防治 措施 化学药剂喷施等 人工捕捉等 引入天敌或寄生虫 优点 作用迅速；短期效果明显 无污染；见效快，效果好 效果好且持久；成本低，无污染 缺点 引起害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；污染环境 费时费力；无法对体型很小的害虫实施 天敌数量不确定；寄生虫专一性强 命题角度1 信息传递在提高农畜产品产量中的应用 阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．途径①与②对褐飞虱的作用效果相反 B．阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性 C．雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关 D．若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合，会使褐飞虱产卵量增加 【答案】A 【分析】由图可知，高浓度的阿维菌素最终会杀死褐飞虱，低浓度的阿维菌素会增加产卵量，而增加产卵量有两条途径，一方面抑制AstA蛋白与AstA受体的结合，最终使产卵量增加，另一方面促进谷氨酸门控氯离子通道蛋白增加，最终也会使产卵量增加。 【详解】A、途径①中低浓度阿维菌素抑制AstA蛋白与AstA受体结合，对保幼激素的抑制作用减弱，使的保幼激素的量增加，最终使产卵量增加，而途径②中低浓度阿维菌素使谷氨酸门控氯离子通道蛋白增加，最终也会使产卵量增加，所以二者对褐飞虱的作用效果相同，A错误； B、从图中可以明显看出，高浓度阿维菌素激活谷氨酸门控氯离子通道杀死褐飞虱，低浓度阿维菌素促进产卵等，阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果确实有浓度依赖性，B正确； C、因为卵黄蛋白原可促进产卵，而产卵量与雌虫体内成熟生殖细胞数量有关，所以雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关，C正确； D、由图可知，AstA蛋白与AstA受体结合，会抑制保幼激素的增加，最终使产卵量减少，若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合，会使褐飞虱产卵量增加，D正确。 故选A。 一、单选题 1．蜜蜂跳“8”字形舞的行为，与下列哪项关系最大（　　） A．食源的距离 B．食源的方向 C．食物的丰富度 D．召集蜂群数量 【答案】A 【分析】蜜蜂通过舞蹈传递蜜源信息，其中“8”字形舞（摆尾舞）用于指示较远距离的蜜源，而圆形舞用于近距离蜜源。 【详解】A、“8”字形舞的出现主要由食源的距离决定。当蜜源距离较远时，蜜蜂跳“8”字形舞，而近距离时跳圆形舞，因此食源的距离与舞蹈类型关系最大，A符合题意； B、食源的方向通过“8”字形舞中直线部分的方向指示（如与重力方向的夹角），但方向并非决定是否跳“8”字形舞的关键因素，B不符合题意； C、食物的丰富度可能影响蜜蜂是否采集，但不会直接决定舞蹈类型，C不符合题意； D、招集蜂群数量是舞蹈传递信息的结果，而非舞蹈行为本身的原因，D不符合题意。 故选A。 2．腐烂的水果周围经常能看到许多果蝇，其求偶过程如下：雄果蝇看到雌果蝇并闻到其释放的性外激素后，会靠近雌果蝇并用前足轻敲其腹部，还会展翅并振动以产生特定的“求偶曲”，有接受意愿的雌果蝇就会允许雄果蝇进行交配。下列选项正确的是（    ） A．人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于化学防治 B．人工释放性外激素诱杀雄果蝇能有效降低果蝇的种群密度 C．生态系统的信息传递只存在于同种生物之间 D．该过程只涉及物理信息、化学信息 【答案】B 【详解】A、性外激素属于化学信息，人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于生物防治（干扰交配），而非化学防治（如农药），A错误； B、通过性外激素诱杀雄果蝇，可减少雄虫数量，降低交配率，从而降低出生率，有效控制种群密度，B正确； C、生态系统的信息传递不仅存在于同种生物之间（如性外激素），也存在于不同物种之间（如植物与传粉动物）及生物与环境之间，C错误； D、雄果蝇轻敲雌果蝇腹部属于触觉（物理信息），展翅振动产生声音属于物理信息，性外激素属于化学信息，但轻敲和展翅动作本身可能属于行为信息（如蜜蜂舞蹈），因此该过程涉及物理、化学和行为信息，D错误。 故选B。 3．高原鼠兔是青藏高原上的小型植食性动物，其洞穴常成为小鸟栖息的巢穴。若小鸟发现附近有猛禽，就会立刻扑扇翅膀并高声鸣叫，为鼠兔示警。下列分析错误的是（　　） A．小鸟向鼠兔传递的信息有物理信息和行为信息 B．小鸟和鼠兔的种间关系属于互利共生 C．在该生态系统中，鼠兔属于第二营养级 D．人类投放有毒物质控制鼠兔的种群密度，属于化学防治 【答案】B 【分析】生态系统中的信息种类有物理信息、化学信息和行为信息。 【详解】A、小鸟扑扇翅膀属于行为信息，高声鸣叫属于物理信息，A正确； B、根据题意信息可知，小鸟和鼠兔属于原始合作，两者分开依然可以存活，不属于互利共生，B错误； C、鼠兔作为植食性动物，属于初级消费者，对应第二营养级，C正确； D、投放有毒物质属于化学防治，可以控制鼠兔的种群密度，D正确。 故选B。 4．信息传递是生态系统的功能之一。下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是（　　） A．动物的耳、眼和植物的叶主要用于接收化学信息 B．鹊鸲之间通过鸣唱形成信息流，鹊鸲既是信息源又是信息受体 C．非洲狮和角马之间的信息传递有利于调节种间关系 D．可通过种植驱蚊植物对按蚊进行生物防治 【答案】A 【分析】生态系统中的信息传递作用有： ①生命活动正常进行离不开信息的作用；②生物种群的繁衍离不开信息的传递；③调节生物种间关系，维持生态系统的稳定。 【详解】A、动物的耳、眼主要用于接收物理信息（如声音、光线），植物的叶虽可能通过气孔等接收化学信息，但其主要功能是进行光合作用（物理信息中的光能），而非“主要用于接收化学信息”，A错误； B、鹊鸲的鸣唱属于物理信息，发出信息的个体是信息源，接收信息的个体是信息受体，因此鹊鸲兼具两种角色，B正确； C、非洲狮（捕食者）和角马（被捕食者）之间的信息传递可调节捕食关系，维持种群平衡，C正确； D、驱蚊植物释放的化学物质可驱赶按蚊，属于生物防治，利用化学信息进行种间控制，D正确。 故选A。 5．下图1是太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系，下图2为科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析，相关说法错误的是（　　） A．图1中的生物之间存在信息传递，而且是双向的 B．夏季蓝藻水华最易发生，影响太湖蟹类数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等 C．结合图2分析，可在12 - 2月清除底泥，3 - 4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华 D．图2中蓝藻不同季节的位置变化导致其所处的生态位发生变化 【答案】B 【分析】题图分析：据图1可知，图示为太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系。其中蓝藻等浮游藻类为生产者，处于第一营养级，为整个太湖的生物提供有机物。图2为太湖蓝藻水华的发生规律，据图可知，太湖中蓝藻大量生长集中在4-9月。 【详解】A、在生态系统中，信息传递在生物之间通常是双向的。图 1 中的生物之间存在捕食等关系，必然存在双向的信息传递，A 正确； B、光照给藻类繁殖提供能量，影响其繁殖；温度为藻类光合作用和呼吸作用提供条件，影响其繁殖；由图2可知，当藻类下沉在底泥中时，处于休眠状态，上浮至上覆水才复苏，因此土壤条件不是影响太湖蟹类数量变化的非生物因素，B错误； C、从图 2 可知，12 - 2 月蓝藻处于下沉休眠状态，清除底泥可减少蓝藻数量；3 - 4 月蓝藻上浮复苏，在上覆水位置打捞蓝藻可防治水华，C 正确； D、生态位包括生物在群落中的位置、与其他物种的关系等。图 2 中蓝藻不同季节的位置变化，其与周围生物的关系等也会改变，导致其所处的生态位发生变化，D 正确。 故选B。 6．信息传递是生态系统中的普遍现象。下列相关叙述错误的是（    ） A．信息源、信道和信息受体对于信息传递的完成是不可或缺的 B．信息传递可不依赖于食物链，生物之间的信息传递均为双向 C．信息传递能调节生态系统各组分之间关系，强化生态系统调节机制 D．人类生产生活中可利用信息传递规律来提高农畜产品的品质和产量 【答案】B 【分析】 生态系统信息传递的作用：1、维持生命活动的正常进行和生物种群的繁衍；2、调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。 【详解】A、信息传递需具备信息源（产生信息）、信道（传播媒介）和信息受体（接收信息）三个基本环节，缺一不可，A正确； B、信息传递可不依赖食物链（如物理信息中的光照、温度等），但生物间的信息传递不一定是双向的，如草原上草的绿色给羊传递了可食用的信息，这是单向的信息传递，B错误； C、信息传递能调节种间关系（如捕食者与被捕食者）、种内关系（如繁殖行为）及生物与环境的关系，维持生态系统的稳定性，C正确； D、人类可通过利用信息传递规律（如模拟动物信息吸引传粉昆虫、控制光照时间调节植物开花）提高农畜产品产量和品质，D正确。 故选B。 7．豚草是一种常见的入侵物种，严重破坏生态环境。豚草的主要天敌是广聚萤叶甲，它可取食豚草叶片，并对豚草产生显著抑制作用。研究者就豚草和广聚萤叶甲的相互作用进行了研究，在4组网笼中养殖豚草，分别连续2代进行①常温+无叶甲取食、②增温+无叶甲取食、③常温+有叶甲取食、④增温+有叶甲取食的处理。将第3代豚草种植在相同条件下，放入叶甲，统计豚草生物量和叶甲死亡率，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 检测指标 ① ② ③ ④ 豚草生物量/g 5 8.3 1.8 8.9 叶甲死亡率1% 30 25.3 66.7 59.5 A．增温可以提高豚草生物量 B．利用广聚萤叶甲防治豚草的方式属于生物防治 C．外来物种入侵可能会使该地区的生物多样性降低 D．广聚萤叶甲的取食不会导致豚草表现出抵御叶甲的现象 【答案】D 【详解】A、比较处理①（常温+无叶甲）与②（增温+无叶甲），豚草生物量从5g增至8.3g，处理③（常温+有叶甲）与④（增温+有叶甲）中，生物量从1.8g增至8.9g，表明增温显著提高豚草生物量，A正确； B、广聚萤叶甲作为豚草的天敌，通过捕食关系控制其数量，属于生物防治，B正确； C、豚草作为入侵物种，可能挤占本地物种生态位，导致生物多样性降低，C正确； D、①常温+无叶甲取食和③常温+有叶甲取食是对照，自变量是是否有叶甲取食，②增温+无叶甲取食和④增温+有叶甲取食是对照，自变量是是否有叶甲取食，根据右图叶甲死亡率，③>①，④>②，广聚萤叶甲取食会导致豚草表现出某种未知的抵御叶甲能力，说明豚草在长期被取食后可能通过化学防御等机制抑制叶甲生存，D错误。 故选D。 8．下列诗句中的自然现象，分别体现了生态系统的不同信息传递类型。以下叙述错误的是（    ） A．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”, 说明生物会根据环境中的物理信息来调整自身的生命活动。 B．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”, 人们可借蛙声的行为信息判断害虫的数量，预测粮食收成。 C．“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞”体现了动物通过行为信息向同类或其他生物传递繁殖信息。 D．“红尘雾里醉梳妆，巧戏鲜花品蜜香”，蜜蜂通过感知“蜜香”这类化学信号寻找花朵采蜜。 【答案】B 【分析】根据传递的物质来区别，物理信息传递的是物理物质，生态系统中的光，声，湿度，温度，磁力等；化学信息传递的是化学物质，化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等；行为信息传递的是动物的行为，动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息。如蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。 【详解】A、“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”中，温度差异导致桃花开放时间不同，温度属于物理信息，A正确； B、“听取蛙声一片”中的蛙声是物理信息（声音），而非行为信息，B错误； C、穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞是蜻蜓在产卵，属于繁殖行为，体现了动物通过行为信息向同类或其他生物传递繁殖信息，C正确； D、“品蜜香”中的花香是化学物质，属于化学信息，蜜蜂通过感知“蜜香”这类化学信号寻找花朵采蜜，D正确。 故选B。 二、多选题 9．交配迷向技术是指在茶园中放置性信息素味源，使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号，进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配，从而减少下一代害虫数量。下列叙述错误的有（　　） A．茶园生态系统中的信息传递发生在生物与生物、生物与无机环境之间 B．性信息素属于化学信息，交配迷向技术属于化学防治 C．交配迷向技术通过影响茶小卷叶蛾种群的出生率从而达到防治的目的 D．性信息素影响茶小卷叶蛾的交配说明生物的生命活动离不开信息的传递 【答案】BD 【详解】A、生态系统中的信息传递可发生在生物与生物个体之间，也可发生在生物与环境之间，A正确； B、性信息素属于化学信息，利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治，交配迷向技术属于生物防治技术，B错误； C、交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的正常交配从而影响茶小卷叶蛾种群的出生率达到防治的目的，C正确； D、性信息素影响茶小卷叶蛾的交配，说明种群的繁衍离不开信息的传递，D错误。 故选BD。 10．绵羊喜食糙隐子草、羊草、冷蒿、克氏针茅等，但在持续过度放牧干扰下，克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代。研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液（化感物质，植物分泌的对其他植物的生长产生影响的一些化学物质）分别处理 3 种植物幼苗，实验结果如图所示。以下说法正确的是（　　） A．群落中的冷蒿与羊草、克氏针茅间存在种间竞争关系 B．冷蒿释放的化感物质对羊草和克氏针茅幼苗幼根生长的影响都是抑制 C．冷蒿释放的化感物质对糙隐子草幼苗幼根生长的影响是低浓度抑制、高浓度促进 D．推测冷蒿通过释放化感物质挤占生存空间来抵抗放牧干扰 【答案】AD 【详解】A、在群落中，冷蒿与羊草、克氏针茅都要竞争阳光、水分、无机盐等资源，所以它们之间存在种间竞争关系，A正确； B、从图中可以看出，随着冷蒿茎叶浸水提取液浓度的变化，对羊草和糙隐子草的幼苗幼根生长的影响既有抑制也有促进，并不是一直抑制，B错误； C、由图可知，冷蒿释放的化感物质对糙隐子草幼苗幼根生长的影响是低浓度促进、高浓度抑制，C错误； D、根据题意，在持续过度放牧干扰下，克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代，结合实验结果，推测冷蒿可能是通过释放化感物质抑制其他植物幼苗幼根生长挤占生存空间来抵抗放牧干扰，D正确。 故选AD。 11．褐飞虱是危害水稻的重要害虫，其天敌为稻虱缨小蜂。为研究抗虫水稻的挥发物是否会影响褐飞虱对非抗虫水稻的危害。研究人员开展了如下实验，实验组装置如图1所示，几天后，在B侧分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验，与对照组进行对比得到图2所示结果。下列叙述正确的是（　　） A．该实验中对照组除A侧水稻为非抗虫水稻外，其他条件和试验组相同 B．稻虱缨小蜂的存在能促进稻田物质循环，提高该生态系统的能量利用率 C．实验结果说明抗虫水稻的挥发物会吸引稻虱缨小蜂，驱赶褐飞虱 D．可利用人工合成抗虫水稻的挥发物对非抗虫水稻田中的褐飞虱进行化学防治 【答案】ABC 【分析】生态系统的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，利用生态系统信息传递的功能防治害虫的方法称为生物防治。 【详解】A、该实验是为研究抗虫水稻的挥发物是否会影响褐飞虱对非抗虫水稻的危害，实验组A侧放置褐飞虱，B侧放置抗虫水稻，那么对照组的A侧应分别放置非抗虫水稻，其余和试验组相同，A正确； B、稻虱缨小蜂是消费者，可以促进物质循环，提高能量利用率，B正确； C、图2实验结果可以看出，稻虱缨小蜂更多地选择了有抗虫水稻挥发物的一侧，而褐飞虱较少选择有抗虫水稻挥发物的一侧，这说明抗虫水稻的挥发物会吸引稻虱缨小蜂，驱赶褐飞虱，C正确； D、利用抗虫水稻的挥发物对非抗虫水稻田中的褐飞虱进行防治，这种利用化学物质进行的防治属于生物防治，而不是化学防治，D错误。 故选ABC。 12．入侵植物黄顶菊能分泌某种化学物质抑制其他植物生长，其根系周围土壤可聚集大量固氮根瘤菌。研究人员在同一实验基地的相同土壤条件下进行种植实验，结果如下表。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 处理 土壤全氮g/kg 土壤蔗糖酶活性mg/(g·h) ① 空白组 0.85 0.23 ② 本地植物 0.75 0.32 ③ 黄顶菊单植 0.73 0.39 ④ 黄顶菊重度入侵 0.64 0.54 A．黄顶菊和根瘤菌分别属于该生态系统成分中的生产者和消费者 B．黄顶菊分泌的某种化学物质属于化学信息，只对其他植物有影响 C．实验中①组的处理是不种植任何植物，土壤微生物产生的酶数量更多 D．黄顶菊重度入侵时，土壤蔗糖酶活性升高，有利于土壤中有机物的分解 【答案】BC 【分析】生态系统的组成可分为非生物的物质和能量与生物群落两大类，其中生物群落又包括生产者、消费者和分解者。 【详解】A、黄顶菊是自养型植物，属于生产者；根瘤菌与植物共生，可将空气中的氮气转化为含氮化合物（供植物利用），自身通过固氮获取能量，但其营养方式为异养（依赖植物提供有机物），属于消费者，A正确； B、黄顶菊分泌的化学物质抑制其他植物生长，属于化学信息，但“只对其他植物有影响”过于绝对，可能对其他微生物（如根瘤菌）也有间接作用，B错误； C、①组（空白组）未种植植物，其土壤蔗糖酶活性（0.23）最低，说明微生物产生的酶数量更少，而非更多，C错误； D、黄顶菊重度入侵时，蔗糖酶活性升高（0.54），可加速蔗糖分解为单糖，促进土壤有机物的分解，D正确。 故选BC。 三、解答题 13．蝗虫是农业生产中的主要害虫，有散居型和群居型两种类型。为了防治蝗灾，科学家对蝗虫的生活习性等进行了调查研究，因地制宜地提出了多种防治措施。请回答下列问题： (1)研究种群的中心问题就是研究种群的 及其变化规律。为了调查某地蝗虫的发生状况，通常采用 法调查其幼虫跳蝻的种群密度，需要注意 （答出2点）等，从而保证调查结果的可靠性。 (2)植物对蝗虫种群数量变化及分布具有重要影响，主要原因是 。 (3)研究发现：蝗虫喜欢在坚实干燥的土地里产卵。请根据蝗虫产卵的环境特点，提出防治蝗虫的措施 （答出2个方面）。 (4)研究发现：群居型蝗虫产生的气味分子4-乙烯基苯甲醚（4VA）——一种飞蝗群聚信息素，对不同发育阶段和不同性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。有人认为利用4VA诱杀蝗虫可以改变群居型蝗虫的性别比例，从而减少蝗虫数量。你认为该观点是否合理? （填“合理”或“不合理”），理由是 。 【答案】(1) 数量特征 样方 随机取样/适当增加样方数量/样方的大小适宜 (2)植物为蝗虫提供食物和栖息场所 (3)疏松土壤、适时人工降雨/修建堤坝等 (4) 不合理 4VA对不同发育阶段和不同性别的蝗虫都有很强的吸引力，故利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。 【详解】（1）种群的数量特征及其变化规律是种群的核心问题，包括种群密度、年龄结构、性比例等；蝗虫幼虫活动能力弱、活动范围小，适合用样方法进行调查；样方法应做到随机取样，且适当增加样方数量、样方的大小适宜，来保证调查结果的可靠性。 （2）植物为蝗虫提供食物和栖息场所，对蝗虫种群数量变化及分布具有重要影响。 （3）蝗虫喜欢在坚实干燥的土地上产卵，通过减少蝗虫的产卵量，是可以在一定程度上防治蝗虫的，所以在蝗虫繁殖期人为疏松土壤，或者增加土壤的湿度，会影响蝗虫繁殖，降低蝗虫的出生率，以降低蝗虫的种群密度。 （4）4VA对不同发育阶段和不同性别的蝗虫都有很强的吸引力，故利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例，因此利用4VA诱杀蝗虫来减少蝗虫数量，该建议不合理。 14．草地贪夜蛾是一种危害极强的迁飞性农业害虫，扩散能力强，雌蛾的繁殖能力极强。其幼虫取食植物叶片、茎秆和果穗，对玉米的危害尤为突出。回答下列问题： (1)常采用黑光灯诱捕法调查草地贪夜蛾的种群密度，原因是其具有 的特性。破坏草地贪夜蛾种群的 （填“年龄结构”或“性别比例”）能降低出生率，以降低其数量。 (2)异色瓢虫主要以蚜虫、蚧壳虫、粉虱和叶螨等小型害虫为食，被广泛应用于农业害虫的防治。为研究异色瓢虫对草地贪夜蛾幼虫的捕食效果，某实验小组统计了异色瓢虫的雌成虫和4龄幼虫对不同密度条件下草地贪夜蛾2龄幼虫的日捕食量，结果如图所示。 ①用异色瓢虫防控草地贪夜蛾幼虫，属于 防治。 ②分析实验结果可知，异色瓢虫的雌成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾2龄幼虫的日捕食量均随猎物密度增加呈现 的趋势，其中异色瓢虫的 （填“雌成虫”或“4龄幼虫”）对草地贪夜蛾幼虫的日捕食量较大。 【答案】(1) 趋光性 性别比例 (2) 生物 先上升后平稳 雌成虫 【分析】病虫害生物防治是指使用各种有益生物或生物的代谢产物来控制病虫害。生物防治和化学防治比较具有经济、有用、安全、污染小和产生抗药性慢等长处。成功的生物防治方法主要包括以虫治虫、以菌治虫、以病毒治虫、生物制剂防治病虫害等。生物防治是现在发展无公害出产的先进措施，特别合适绿色无公害蔬菜出产基地推广应用。 【详解】（1）常采用黑光灯诱捕法调查草地贪夜蛾的种群密度，原因是贪夜蛾具有趋光性的特性。破坏草地贪夜蛾种群的性别比例能够降低出生率，进而降低其数量。 （2）①利用害虫的天敌防治害虫的方法属于生物防治，异色瓢虫具有较宽的捕食范围，已广泛应用于农业害虫的防治。 ②根据图中曲线变化趋势可知，异色瓢虫雌成虫和4龄幼虫的日捕食量均随猎物密度增加而增加，当草地贪夜蛾2龄幼虫达到一定密度后，二者的日捕食量都不再增加，即呈现出先上升后平稳的趋势，与4龄幼虫相比，雌成虫的体型较大，需要捕食更多的猎物来获得更多的物质和能量，因此异色瓢虫的雌成虫对草地贪夜蛾幼虫的日捕食量较大。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 生态系统及其稳定性 第4节 生态系统的信息传递 必会知识一 生态系统中信息的种类 1.信息流 (1)信息：人们通常将可以传播的消息、________________与信号等称作信息。 (2)信息流：生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成____________，即信息流。 2.生态系统信息的种类 3.信息传递的过程 [例1]冠斑犀鸟又称为“爱情鸟”，是国家一级保护动物。在求偶期间，雄性冠斑犀鸟会站在高高的树上唱歌，以吸引雌性。下列叙述错误的是（　　） A．冠斑犀鸟通过唱歌来求偶属于行为信息 B．可根据冠斑犀鸟特有的鸣叫特征来调查其种群密度 C．信息传递过程中不仅需要信息源和信道，还需要信息受体 D．冠斑犀鸟的求偶行为体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递 [例2]在生态系统中，信息传递起着至关重要的作用。下列叙述正确的是（    ） A．生态系统中的物理信息都来源于非生物环境 B．菊花秋季开花和孔雀开屏都体现了行为信息的作用 C．信息沿食物链从低营养级向高营养级进行单向传递 D．利用性引诱剂诱捕雄虫可降低害虫种群的出生率 必会知识二 信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用 1.信息传递在生态系统中的作用 2.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高农畜产品的产量 (2)对有害动物进行控制 [例1]在农业生产和城市绿化区域，常常会面临杂草、鼠害等问题。目前控制这些危害的方法主要有化学控制、生物控制和物理控制三种。下列说法正确的是（　　） A．利用糖醋液诱捕果蝇，是利用了化学信息来降低果蝇的种群数量 B．释放赤眼蜂防治玉米螟，赤眼蜂传递给玉米螟的是行为信息 C．使用除草剂除草属于物理控制，能快速有效清理杂草 D．与化学控制相比，生物控制对环境无污染，但见效快 [例2]二化螟是水稻等禾本科作物钻蛀性害虫，农田里安装二化螟诱捕器对稻田进行病虫害防治。诱捕器利用人工合成的信息素诱杀二化螟的雄蛾。下列有关叙述错误的是（　　） A．利用样方法调查水稻田中二化螟虫卵的密度 B．诱捕器改变二化螟的性别比例，降低出生率 C．利用信息素诱杀雄蛾是重要的化学防治手段 D．诱捕器的使用能减少环境污染、降低生产成本 难点知识一 生态系统中信息的种类 1．三种信息的比较 项目 物理信息 化学信息 行为信息 来源 非生物环境和生物 生物的生命活动 动物 感受对象或部分 动物的眼、耳、皮肤等器官，植物的叶、芽或细胞中的特殊物质等 植物、动物 同种或异种动物个体 2.信息传递的具体过程 生态系统的信息传递一般包括5个环节，可以表示为： 3．信息传递与能量流动和物质循环的关系 项目 能量流动 物质循环 信息传递 渠道 食物链或食物网 食物链或食物网 多种途径 特点 单向流动，逐级递减 循环往复，具有全球性 往往是双向的 范围 生物群落 生物群落与非生物环境之间 生物与生物之间或生物与非生物环境之间 模式图 联系 信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各部分联系成一个整体，与物质循环、能量流动同时进行，相互依存、不可分割 命题角度1 信息的种类 香蚁体内可分泌出某种能散发出浓郁香味的物质。带有香味的信息素一下子使其他动物“着了道”而“昏迷不醒”，香蚁便可轻而易举地抢夺其他动物的食物。下列相关叙述错误的是（    ） A．被抢夺食物的动物称信息受体 B．有香味的信息素属于化学信息 C．信息传递既能发生在生物之间，也能发生在生物与环境之间 D．信息需要沿食物链传递并逐渐衰减 命题角度2 信息传递与能量流动和物质循环的关系 动物吸引配偶的方式多种多样，存在不同形式的信息传递。下列叙述错误的是（　　） A．雄性孔雀会通过展示其华丽的尾羽来吸引雌性孔雀，这属于物理信息 B．红腹锦鸡和伯劳鸟等鸟类通过美妙的歌声来吸引异性，这属于物理信息 C．雪鸮和伯劳鸟会将猎物挂在树上，用鸣叫吸引雌鸟，这存在物理信息 D．蜗牛可以发射一种含有化学物质的黏液来吸引异性，这属于化学信息 难点知识二 信息传递在生态系统中的作用及在农业生产中的应用 1．信息传递在提高农畜产品产量中的应用 2．有害动物的三种防治方法 名称 化学防治 机械防治 生物防治 措施 化学药剂喷施等 人工捕捉等 引入天敌或寄生虫 优点 作用迅速；短期效果明显 无污染；见效快，效果好 效果好且持久；成本低，无污染 缺点 引起害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；污染环境 费时费力；无法对体型很小的害虫实施 天敌数量不确定；寄生虫专一性强 命题角度1 信息传递在提高农畜产品产量中的应用 阿维菌素是一种用于害虫防治的生物农药。科研人员研究了阿维菌素对褐飞虱的影响，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．途径①与②对褐飞虱的作用效果相反 B．阿维菌素对褐飞虱的不同作用效果有浓度依赖性 C．雌虫体内成熟生殖细胞的数量与卵黄蛋白原的含量呈正相关 D．若干扰AstA蛋白与AstA受体的结合，会使褐飞虱产卵量增加 一、单选题 1．蜜蜂跳“8”字形舞的行为，与下列哪项关系最大（　　） A．食源的距离 B．食源的方向 C．食物的丰富度 D．召集蜂群数量 2．腐烂的水果周围经常能看到许多果蝇，其求偶过程如下：雄果蝇看到雌果蝇并闻到其释放的性外激素后，会靠近雌果蝇并用前足轻敲其腹部，还会展翅并振动以产生特定的“求偶曲”，有接受意愿的雌果蝇就会允许雄果蝇进行交配。下列选项正确的是（    ） A．人工释放性外激素诱杀雄果蝇属于化学防治 B．人工释放性外激素诱杀雄果蝇能有效降低果蝇的种群密度 C．生态系统的信息传递只存在于同种生物之间 D．该过程只涉及物理信息、化学信息 3．高原鼠兔是青藏高原上的小型植食性动物，其洞穴常成为小鸟栖息的巢穴。若小鸟发现附近有猛禽，就会立刻扑扇翅膀并高声鸣叫，为鼠兔示警。下列分析错误的是（　　） A．小鸟向鼠兔传递的信息有物理信息和行为信息 B．小鸟和鼠兔的种间关系属于互利共生 C．在该生态系统中，鼠兔属于第二营养级 D．人类投放有毒物质控制鼠兔的种群密度，属于化学防治 4．信息传递是生态系统的功能之一。下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是（　　） A．动物的耳、眼和植物的叶主要用于接收化学信息 B．鹊鸲之间通过鸣唱形成信息流，鹊鸲既是信息源又是信息受体 C．非洲狮和角马之间的信息传递有利于调节种间关系 D．可通过种植驱蚊植物对按蚊进行生物防治 5．下图1是太湖中部分生物之间、生物与环境之间的关系，下图2为科研团队对太湖蓝藻水华的发生规律进行研究得到的结果。据图分析，相关说法错误的是（　　） A．图1中的生物之间存在信息传递，而且是双向的 B．夏季蓝藻水华最易发生，影响太湖蟹类数量变化的非生物因素主要有光照、温度、土壤条件等 C．结合图2分析，可在12 - 2月清除底泥，3 - 4月在上覆水位置打捞蓝藻以防治水华 D．图2中蓝藻不同季节的位置变化导致其所处的生态位发生变化 6．信息传递是生态系统中的普遍现象。下列相关叙述错误的是（    ） A．信息源、信道和信息受体对于信息传递的完成是不可或缺的 B．信息传递可不依赖于食物链，生物之间的信息传递均为双向 C．信息传递能调节生态系统各组分之间关系，强化生态系统调节机制 D．人类生产生活中可利用信息传递规律来提高农畜产品的品质和产量 7．豚草是一种常见的入侵物种，严重破坏生态环境。豚草的主要天敌是广聚萤叶甲，它可取食豚草叶片，并对豚草产生显著抑制作用。研究者就豚草和广聚萤叶甲的相互作用进行了研究，在4组网笼中养殖豚草，分别连续2代进行①常温+无叶甲取食、②增温+无叶甲取食、③常温+有叶甲取食、④增温+有叶甲取食的处理。将第3代豚草种植在相同条件下，放入叶甲，统计豚草生物量和叶甲死亡率，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 检测指标 ① ② ③ ④ 豚草生物量/g 5 8.3 1.8 8.9 叶甲死亡率1% 30 25.3 66.7 59.5 A．增温可以提高豚草生物量 B．利用广聚萤叶甲防治豚草的方式属于生物防治 C．外来物种入侵可能会使该地区的生物多样性降低 D．广聚萤叶甲的取食不会导致豚草表现出抵御叶甲的现象 8．下列诗句中的自然现象，分别体现了生态系统的不同信息传递类型。以下叙述错误的是（    ） A．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”, 说明生物会根据环境中的物理信息来调整自身的生命活动。 B．“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”, 人们可借蛙声的行为信息判断害虫的数量，预测粮食收成。 C．“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞”体现了动物通过行为信息向同类或其他生物传递繁殖信息。 D．“红尘雾里醉梳妆，巧戏鲜花品蜜香”，蜜蜂通过感知“蜜香”这类化学信号寻找花朵采蜜。 二、多选题 9．交配迷向技术是指在茶园中放置性信息素味源，使得茶小卷叶蛾在求偶通讯中获得错误信号，进而延迟、减少或者阻止其顺利找到异性完成交配，从而减少下一代害虫数量。下列叙述错误的有（　　） A．茶园生态系统中的信息传递发生在生物与生物、生物与无机环境之间 B．性信息素属于化学信息，交配迷向技术属于化学防治 C．交配迷向技术通过影响茶小卷叶蛾种群的出生率从而达到防治的目的 D．性信息素影响茶小卷叶蛾的交配说明生物的生命活动离不开信息的传递 10．绵羊喜食糙隐子草、羊草、冷蒿、克氏针茅等，但在持续过度放牧干扰下，克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代。研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液（化感物质，植物分泌的对其他植物的生长产生影响的一些化学物质）分别处理 3 种植物幼苗，实验结果如图所示。以下说法正确的是（　　） A．群落中的冷蒿与羊草、克氏针茅间存在种间竞争关系 B．冷蒿释放的化感物质对羊草和克氏针茅幼苗幼根生长的影响都是抑制 C．冷蒿释放的化感物质对糙隐子草幼苗幼根生长的影响是低浓度抑制、高浓度促进 D．推测冷蒿通过释放化感物质挤占生存空间来抵抗放牧干扰 11．褐飞虱是危害水稻的重要害虫，其天敌为稻虱缨小蜂。为研究抗虫水稻的挥发物是否会影响褐飞虱对非抗虫水稻的危害。研究人员开展了如下实验，实验组装置如图1所示，几天后，在B侧分别进行褐飞虱、稻虱缨小蜂的选择性实验，与对照组进行对比得到图2所示结果。下列叙述正确的是（　　） A．该实验中对照组除A侧水稻为非抗虫水稻外，其他条件和试验组相同 B．稻虱缨小蜂的存在能促进稻田物质循环，提高该生态系统的能量利用率 C．实验结果说明抗虫水稻的挥发物会吸引稻虱缨小蜂，驱赶褐飞虱 D．可利用人工合成抗虫水稻的挥发物对非抗虫水稻田中的褐飞虱进行化学防治 12．入侵植物黄顶菊能分泌某种化学物质抑制其他植物生长，其根系周围土壤可聚集大量固氮根瘤菌。研究人员在同一实验基地的相同土壤条件下进行种植实验，结果如下表。下列有关叙述错误的是（    ） 组别 处理 土壤全氮g/kg 土壤蔗糖酶活性mg/(g·h) ① 空白组 0.85 0.23 ② 本地植物 0.75 0.32 ③ 黄顶菊单植 0.73 0.39 ④ 黄顶菊重度入侵 0.64 0.54 A．黄顶菊和根瘤菌分别属于该生态系统成分中的生产者和消费者 B．黄顶菊分泌的某种化学物质属于化学信息，只对其他植物有影响 C．实验中①组的处理是不种植任何植物，土壤微生物产生的酶数量更多 D．黄顶菊重度入侵时，土壤蔗糖酶活性升高，有利于土壤中有机物的分解 三、解答题 13．蝗虫是农业生产中的主要害虫，有散居型和群居型两种类型。为了防治蝗灾，科学家对蝗虫的生活习性等进行了调查研究，因地制宜地提出了多种防治措施。请回答下列问题： (1)研究种群的中心问题就是研究种群的 及其变化规律。为了调查某地蝗虫的发生状况，通常采用 法调查其幼虫跳蝻的种群密度，需要注意 （答出2点）等，从而保证调查结果的可靠性。 (2)植物对蝗虫种群数量变化及分布具有重要影响，主要原因是 。 (3)研究发现：蝗虫喜欢在坚实干燥的土地里产卵。请根据蝗虫产卵的环境特点，提出防治蝗虫的措施 （答出2个方面）。 (4)研究发现：群居型蝗虫产生的气味分子4-乙烯基苯甲醚（4VA）——一种飞蝗群聚信息素，对不同发育阶段和不同性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。有人认为利用4VA诱杀蝗虫可以改变群居型蝗虫的性别比例，从而减少蝗虫数量。你认为该观点是否合理? （填“合理”或“不合理”），理由是 。 14．草地贪夜蛾是一种危害极强的迁飞性农业害虫，扩散能力强，雌蛾的繁殖能力极强。其幼虫取食植物叶片、茎秆和果穗，对玉米的危害尤为突出。回答下列问题： (1)常采用黑光灯诱捕法调查草地贪夜蛾的种群密度，原因是其具有 的特性。破坏草地贪夜蛾种群的 （填“年龄结构”或“性别比例”）能降低出生率，以降低其数量。 (2)异色瓢虫主要以蚜虫、蚧壳虫、粉虱和叶螨等小型害虫为食，被广泛应用于农业害虫的防治。为研究异色瓢虫对草地贪夜蛾幼虫的捕食效果，某实验小组统计了异色瓢虫的雌成虫和4龄幼虫对不同密度条件下草地贪夜蛾2龄幼虫的日捕食量，结果如图所示。 ①用异色瓢虫防控草地贪夜蛾幼虫，属于 防治。 ②分析实验结果可知，异色瓢虫的雌成虫和4龄幼虫对草地贪夜蛾2龄幼虫的日捕食量均随猎物密度增加呈现 的趋势，其中异色瓢虫的 （填“雌成虫”或“4龄幼虫”）对草地贪夜蛾幼虫的日捕食量较大。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$