高中生物人教版 (2019)选择性必修2第4节 生态系统的信息传递习题

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第4节 生态系统的信息传递习题，共27页。试卷主要包含了物理信息，化学信息，行为信息等内容，欢迎下载使用。
3.4 生态系统的信息传递
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教学目标
课程标准
目标解读
1.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递。
2.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳定。
举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。
教学重点
概述信息传递在生态系统中的作用。
教学难点
概述信息传递在生态系统中的作用。

知识精讲


知识点01 生态系统中信息的种类
1.物理信息
（1）概念：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。
（2）感受部位：
①动物的眼、耳、皮肤等
②植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等）
（3）来源：① 无机环境 ② 生物
2.化学信息
（1）概念：生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质，称为化学信息。
（2）举例：植物的生物碱、有机酸等代谢产物,动物的性外激素等。
（3）来源：生物在生命活动过程中产生的。
3.行为信息
（1）概念：动物的特殊行为，在同种或异种生物之间传递信息。即生物的行为特征可体现为行为信息。
（2）特点：丰富多彩

知识点02 信息传递在生态系统中的作用
生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
种群的繁衍，离不开信息的传递。
通过信息传递，能够调节生物之间的关系,维持生态系统的稳定。

知识点03 信息传递在农业生产中的应用
1. 提高农产品或畜产品的产量。
2. 对有害动物进行控制。

能力拓展

考点01 生态系统中信息的种类、作用及应用
生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的作用，其中，信息传递具有重要的作用。
生态系统有多种信息类型，可分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，称为物理信息。物理信息的来源可以是无机环境，也可以是生物，而化学信息主要来自于生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。动物除了通过物理过程和化学物质传递信息之外，也会通过一些特殊的行为来向同种或异种生物传递某种信息，这便是行为信息。
生命活动的正常进行，离不开信息传递；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。信息还可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。在生物利用信息传递进行生存、繁衍的同时，人类对生态系统中的信息传递也进行了很多研究与利用。
1.提高农产品和畜产品的产量
比如模拟动物信息，吸引大量传粉动物，提高果树的传粉效率和结实率。延长光照提高鸡的产蛋量；人工控制光周期,早熟高产。
2.对有害动物进行控制
世界上每年都有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点，但人类越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息传递作用。例如，利用音响设备发出结群信号来吸引鸟类，使其结群捕食害虫；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。人类还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，是有害动物的种群繁殖力下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。
【典例1】下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，不正确的是（  ）
A. 动物的特殊行为可在同种或异种生物之间传递信息
B. 生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的
C. 信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
D. 利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，以降低害虫的种群密度
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生态系统信息传递及其应用，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.动物的特殊行为，对于同种或异种生物来说能够传递某种信息，即行为信息，A项正确；
B.生态系统中的信息传递一般是双向的，B项错误；
C.生态系统中信息传递有调节生物种间关系，维持生态系统稳定的作用，C项正确；
D.利用昆虫信息素(即化学信息)诱捕或警示有害动物，可降低害虫的种群密度，D项正确。
故选B。  

分层提分


题组A 基础过关练
单项选择题
1.关于生态系统中信息传递及其应用的叙述，不正确的是（）
①生态系统中植物都是通过化学物质传递信息的
②生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的
③利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于化学防治
④信息传递可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定
⑤电子仪器产生的与蜜蜂跳圆圈舞相同频率的振动或声音，属于物理信息
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①② D. ①②④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查信息的类型、信息传递的功能等，属于识记理解水平。
【解答】
①有些植物的花朵颜色鲜艳，吸引蜜蜂采蜜，属于物理信息，①错误；
②信息传递是双向的，而能量流动是单向的，②​错误；
③利用性外激素扰乱某些动物雌雄交配，属于生物防治，③错误；
④信息传递可以调节种间关系，以维持生态系统的稳定，④正确；
⑤电子仪器产生的与蜜蜂跳圆圈舞相同频率的振动或声音，属于物理信息，振动、声音、光等通过物理过程传递的信息称为物理信息，⑤正确。
​故选B。  
2.下列关于生态系统中信息传递的叙述，错误的是（    ）
A. 物理信息只能来源于生物体自身，不能来自于无机环境
B. 雄鸟求偶时进行复杂的“求偶炫耀”属于动物的行为信息
C. 莴苣在适宜波长的光下才能萌发生芽是物理信息的作用
D. 生物进行正常生命活动和种群的繁衍都离不开信息传递
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查生态系统中信息的种类和信息传递的作用。生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度等通过物理过程传递的信息。如：萤火虫的闪光、植物五颜六色的花。（2）化学信息：生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质。如昆虫的性外激素、狗利用其小便记路。（3）行为信息：同种或异种生物能够通其特殊行为特征传递的信息。如昆虫的舞蹈。
【解答】
A.物理信息可以来源于生物体自身，也可以来自于无机环境，故A说法错误；
B.雄鸟求偶时进行复杂的“求偶炫耀”是通过行为特征传递的信息，属于动物的行为信息，故B说法正确； 
C.莴苣在适宜波长的光下才能萌发生芽，光是物理信息，故C说法正确；
D.信息传递在生态系统中的作用：生物进行正常生命活动和种群的繁衍都离不开信息传递，故D说法正确。
故选A。  
3.自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花，下列相关说法错误的是(    )
A. 植物对日照时间的感知跟光敏色素有关
B. 该现象说明光作为信号影响植物生长发育的全过程
C. 日照时间对植物开花的调节本质上是对基因程序性表达的调控
D. 可以通过人为地控制光照时间达到使花卉分批上市的目的
【答案】B
【解析】
【分析】
​​本题考查生态系统中的信息传递，要求考生识记生态系统中信息的种类及实例，能结合所学的知识准确答题。
【解答】
A.植物对日照时间的感知跟光敏色素有关，A正确；
B.题目中的现象说明光影响植物开花，并没有体现影响植物生长发育的全过程，B错误；
C.日照时间的长短变化是环境因素，外界环境因素的变化通过影响植物的代谢进而影响植物的开花，而植物代谢的调节本质上是由基因来调控的，C正确；
D.根据题意可以通过人为地控制光照时间控制植物开花的时间，达到使花卉分批上市的目的，D正确。
故选B。  
4.有一种蛾类幼虫专门以果树的树干为食，损坏果树。由于幼虫生活在树干深部，杀虫剂无法达到，因此驱虫效果往往不佳。科研工作者为了解决这一问题，使用成年雌蛾释放的性外激素诱捕雄蛾，取得了很好的杀虫效果。下列叙述错误的是（    ）
A. 性外激素属于生物产生的化学信息
B. 使用性外激素可以调节种间关系
C. 诱杀雄蛾改变了性别比例且降低了出生率
D. 该方法属于生物防治，能减少环境污染
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了生态系统中的信息传递的类型和作用，种群的概念和特征，属于识记理解层面，本题的解题关键在于识记生态系统中的信息传递的类型和作用，种群的概念和特征。
【解答】
A.性外激素是可以传递信息的化学物质，A正确；
B.性外激素只对同种生物起作用，不能调节种间关系，B错误；
C.诱杀雄蛾后种群的性别比例发生改变，种群出生率下降，C正确；
D.使用性外激素降低动物出生率，减少有害动物的危害，属于生物防治。该方法可以减少农药的使用，减少环境污染，D正确。  
5.科学家研究发现某种烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出一种挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵（乙种蛾幼虫也采食烟草叶片）。如果我们利用植物的组织培养技术大量生产相关的化学物质，就可以广泛用于植物的抗虫。下列相关叙述错误的是（）

A. 烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质是烟草与甲种蛾在相互斗争中共同进化的结果
B. 利用该种化学物质进行害虫防治属于化学防治
C. 甲种蛾的幼虫与天敌之间最可能是捕食关系，也可能是寄生关系
D. 信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都具有重要作用
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查有关生态系统中各种生物之间关系的知识内容，意在考查学生分析问题的能力，难度不大。
【解答】
A.烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质是烟草与甲种蛾在相互斗争中共同进化的结果，A正确；
B.利用烟草的这种特性，可以人工合成类似的物质应用于农业生产中，对有害动物进行控制，这种方法属于生物防治，B错误；
C.根据题干的描述，甲种蛾与其天敌之间的关系主要是捕食关系，也可能是寄生关系，C正确；
D.烟草释放的这种化学物质属于化学信息，这体现了信息在生态系统中的作用是信息传递能调节生物种间关系，维持生态系统的稳态，故信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都具有重要作用，D正确。
故选B。  
6.白翅伯劳往往停栖在树枝上，等待捕食被其它鸟类活动时从浓密叶丛中惊飞出来的飞虫。若有雀鹰（鸟类的共同天敌）出现，白翅伯劳会大声鸣叫以提醒其它鸟类躲藏。但当白翅伯劳与其他鸟类共同追捕一只飞虫时，即使无雀鹰出现，白翅伯劳也会发出同样的鸣叫声。据此推断，下列叙述正确的是（     ）
A. 白翅伯劳通过鸣叫发出的信息能调节生物的种间关系
B. 白翅伯劳与其它鸟类之间既有捕食又有竞争关系
C. 白翅伯劳的鸣叫声和蜜蜂的“舞蹈”一样，都属于行为信息
D. 白翅伯劳的鸣叫有利于提高飞虫到白翅伯劳的能量传递效率
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生态系统中信息传递的功能和中间关系，答题关键是理解生态系统中信息传递在生态系统及生产实践中的作用。
【解答】
A.若有雀鹰（鸟类的共同天敌）出现，白翅伯劳会大声鸣叫以提醒其它鸟类躲藏，白翅伯劳通过鸣叫发出的信息能调节生物的种间关系，A正确；
B.白翅伯劳与其它鸟类之间有共同食物飞虫，若有雀鹰（鸟类的共同天敌）出现，白翅伯劳会大声鸣叫以提醒其它鸟类躲藏，说明二者之间为竞争关系和种间互助关系，B错误；
C.白翅伯劳的鸣叫声属于物理信息，C错误；
D.生态系统的能量传递效率为10%∽20%，白翅伯劳的鸣叫不能提高飞虫到白翅伯劳的能量传递效率，D错误。  
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.有关生态系统信息传递的说法，不正确的是( )
A. 在细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递
B. 能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
C. 生命活动的正常进行，离不开信息传递
D. 利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫，是人们对信息传递的应用
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的信息传递相关知识，意在考查考生理解能力。
【解答】
A.生态系统中的信息传递发生在同种或异种生物个体之间、生物与无机环境之间，多细胞生物的细胞与细胞之间的信息交流不属于生态系统中信息传递的范畴，A错误；
B.生态系统信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，B正确；
C.生物的正常生命活动的进行离不开信息传递，C正确；
D.利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫，是人们对信息传递的应用，D正确。
​故选A。  
2.某同学将一面镜子竖立在一棵树旁，该树上的一只小鸟飞到镜前，对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打。下列关于该事件中信息传递的叙述，错误的是（　　）
A. 小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息
B. 小鸟的眼睛能够感受镜子发出的物理信息
C. 小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息
D. 激怒小鸟的信息是直接来自非生物的化学信息
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查信息传递的知识，意在考查考生对知识的理解和应用能力。
生态系统的信息传递的种类：
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
本题考查生态系统中的信息传递，要求考生识记生态系统中信息传递的种类，能理论联系实际，运用所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.小鸟啄击扑打的动作本身是一种行为信息，A正确；
B.小鸟的眼睛能够感受镜子反射的光线，这属于物理信息，B正确；
C.小鸟把镜子传递的信息当作来自入侵者的信息，因此会对其进行愤怒地啄击扑打，C正确；
D.由B选项可知，激怒小鸟的信息是直接来自非生物的物理信息，D错误。
故选D。  
3.下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是（    ）
A. 雄鸟求偶时进行复杂的求偶炫耀说明信息传递能调节种间关系
B. 卷叶螟与其捕食者拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定
C. 在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，这是一种行为信息
D. 生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递都是沿食物链进行的
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了生态系统中的信息传递，考查考生识记能力和理解、分析能力，理解信息传递的种类及作用，准确分析是解题的关键。
【解答】
A.雄鸟求偶时进行复杂的求偶炫耀，说明种群的繁衍离不开信息传递，不属于种间关系，A错误；
B.卷叶螟与其捕食者拟水狼蛛间的信息传递，有利于调节它们的种间关系，使两个物种的数量维持在相对稳定的水平，有利于维持生态系统的稳定，B正确；
C.在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声求偶，叫声属于物理信息，C错误；
D.生态系统中的信息传递不一定沿着食物链和食物网进行，如信息可以从无机环境传到生物群落，D错误。
故选B。  
4.雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的量不到0.01 mg，但雄蚕蛾却仍能对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，却无动于衷。下列相关叙述错误的是（  ）
A. 使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息
B. 以上实例说明信息可以在生物与生物之间进行传递
C. 以上实例说明信息可以在生物与无机环境之间进行传递
D. 以上实例说明性引诱剂具有高效性
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了生态系统的信息传递知识，旨在考查学生的识记、分析和理解能力。
【解答】
A.使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于化学信息，A正确；
B.以上实例说明信息可以在生物与生物之间进行传递，B正确；
C.以上实例说明信息可以在生物与生物之间进行传递，C错误；
D.以上实例说明性引诱剂具有高效性，D正确。  
5.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是( )
A. 利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用
B. 利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学防治
C. 信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定
D. 短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生态系统信息传递及应用相关知识，意在考查基础知识的理解和运用能力。
【解答】
A.用黑光灯诱捕来调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性，这属于生态系统中物理信息传递的应用，A项正确；
B.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治，B项错误；
C.信息的传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定，C项正确；
D.短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，是“日照长短”这个物理信息对黄麻植物的刺激引起的，D项正确。
故选B。  
6.下列现象不能体现“信息能调节生物种间关系”这个观点的是（）
A. 云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长
B.  当日照达到一定长度时植物才能够开花
C.  兔子根据狼留下的气味进行躲避
D.  蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的信息传递的作用，意在考查考生理解能力和综合分析能力。
【解答】
A.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长，说明分泌物运载着化学信息能调节去杉和玫瑰的种间关系，A不符合题意；
B.当日照达到一定长度时植物才能够开花，体现的是环境和生物之间的信息传递，未体现生物种间信息传递，B符合题意；
C.兔子根据狼留下的气味进行躲避是化学信息在两种生物之间发挥了作用，说明了信息能调节生物的种间关系，C不符合题意；
D.蝙蝠通过自身发出的声波，对猎物进行回声定位进行捕食，表现出了信息能调节生物种间关系，D不符合题意。
故选B。  
7.某些动物种群中存在自毒现象，比如蝌蚪密度高时可产生一种毒素，该毒素能限制蝌蚪的生长或增加蝌蚪的死亡率。下列有关叙述错误的是（    ）
A. 动物产生的毒素是一种化学信息
B. 这种毒素可以影响动物自身的生命活动
C. 这种毒素对于种群的繁衍具有一定的影响
D. 动物产生的自毒现象不利于生态系统的稳定
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查种群、生态系统稳定性相关知识，意在考查基础知识的理解和运用能力。
【解答】
A.据题意，蝌蚪密度高时可产生一种毒素，该毒素能限制蝌蚪的生长或增加蝌蚪的死亡率，故动物产生的毒素是一种化学信息，A正确；
B.据题意，这种毒素可以影响动物自身的生命活动，B正确；
C.该毒素能限制蝌蚪的生长或增加蝌蚪的死亡率，故这种毒素对于种群的繁衍具有一定的影响，C正确；
D.动物产生的自毒现象不至于使种群密度过大，有利于生态系统的稳定，D错误。
故选D。  
8.为治理蝗灾，古代劳动人民想出了很多办法，如唐人的“利用柴火诱杀成蝗”，宋人的“挖卵灭种”等；当代生态学家则提出，采取“改治结合”，即通过垦荒、修坝改变蝗虫的产卵环境，同时结合化学、生物防治等措施，可获得良好的治蝗效果。下列有关叙述正确的是（）
A. 柴火诱杀成蝗是利用行为信息传递的作用
B. “改治结合”治蝗措施的主要目的是降低蝗虫种群的K值
C. “挖卵灭种”的主要目的是改变蝗虫种群的性别比例
D. 生物防治的优点之一是导致蝗虫种群的抗药基因频率降低
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查种群相关的知识点，考查学生理解知识和获取信息的能力，题目难度适中。
【解答】
A.柴火诱杀成蝗是利用物理信息传递的作用，A错误；
B.“改治结合”治蝗措施的主要目的是降低蝗虫种群的K值，B正确；
C.“挖卵灭种”的主要目的是改变蝗虫种群的出生率，C错误；
D.生物防治利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物，它的最主要的优点是不污染环境，D错误。
故选B。  
二、填空题
9.有一个农场主，他在农场种植了一些粮食作物，栽培了多种果树，同时还饲养着优质的家禽、家畜等。他通过各种措施来提高自己农场中各类农畜产品的产量。以下是他采取的一系列增产措施：
①根据植物的光周期特性和经济利用部分的不同，人工控制光周期使作物达到早熟、高产。②释放过量人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，从而干扰害虫的正常交尾活动，达到消灭害虫的目的。③家禽饲养，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。④用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物等的种子，可以提高发芽率，获得增产。⑤在稻田中竖立人工扎成的稻草人，风吹稻草人转动，起到驱赶鸟类的作用。
请据此回答问题：
(1)上述增产措施中，涉及的信息依次为①________；②________；③________；④________；⑤____________。
(2)请根据以上措施，总结信息传递在农业生产中的作用。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
【答案】(1)①物理信息；②化学信息；③物理信息；④物理信息；⑤行为信息　
(2)①提高农畜产品的产量；②对有害动物进行控制
【解析】
【分析】
本题考查生态系统中信息传递的相关知识,要求考生识记生态系统中的信息传递的种类、作用及在生产实践中的应用,能结合所学的知识准确作答。
【解答】
(1)
①根据植物的光周期特性,利用了物理信息光能使得作物达到早熟、高产。
②性引诱剂属于化学物质,通过化学信息破坏种群的雌雄比例, 从而影响害虫的出生率,达到消灭害虫的目的。
③延长光照时间, 提高产蛋率,光照属于物理信息。
④用一定频率的声波、磁场、光辐射处理谷物、蔬菜作物及树木等的种子,可提高其发芽率,获得高产，声波、磁场、光辐射属于物理信息。
⑤捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类, 是利用物理信息实现对鸟类进行控制。
(2) 根据以上的分析可以看出信息传递在农业生产中能够提高农产品和畜产品的产量;也可以对有害动物进行控制。  
10.在农业生态系统中，可应用某些特殊植物改善农作物的生活环境和控制虫害。如利用害虫对某些特定植物所具有的视觉、触觉或嗅觉的喜好，在田间种植这些特定植物来吸引害虫，就可以减少害虫对农作物的危害；如在果园的果树下种植豆科植物苜蓿，能提高土壤中氮的含量，减少化肥的使用。回答下列问题：
（1）害虫与农作物的种间关系包括________。种间关系属于________（填“种群”或“群落”）水平上研究的问题。利用特定植物来吸引害虫，主要是因为这些植物可为害虫传递________信息。
（2）种植苜蓿能提高土壤中氮的含量，主要原因是与苜蓿互利共生的根瘤菌________。从生态系统物质循环的角度分析，根瘤菌在氮元素从________到________的过程中起重要作用。除此外，苜蓿还以“牧草之王”著称，请从群落结构和研究能量流动的意义角度分析，在果园的果树下种植苜蓿，其优点是________。
【答案】（1）捕食或寄生；群落；   物理信息和化学
（2）能将空气中的氮转变为含氮的养料；   无机环境；   生物群落；充分利用光能，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【解析】
【分析】
本题考查了生态系统结构和功能，生物的种间关系，意在考查考生的识记、理解和运用能力，难度适中。
【解答】
（1）害虫与农作物的种间关系包括捕食或寄生。种间关系属于群落水平上研究的问题。利用特定植物来吸引害虫，主要是因为这些植物可为害虫传递物理信息和化学信息。
（2）种植苜蓿能提高土壤中氮的含量，主要原因是与苜蓿互利共生的根瘤菌能将空气中的氮转变为含氮的养料。从生态系统物质循环的角度分析，根瘤菌在氮元素从无机环境到生物群落的过程中起重要作用。除此外，苜蓿还以“牧草之王”著称，请从群落结构和研究能量流动的意义角度分析，在果园的果树下种植苜蓿，其优点是充分利用光能，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。  

题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.下列关于种群和群落的叙述，正确的是（　　）
A. 种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象
B. 退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替
C. 习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用越充分
D. 两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查群落结构，群落演替、种间关系，意在考查学生理解群落的结构，群落演替的过程，种间关系的因素，属于中档题。
种群指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体，种群是生物进化和繁殖的基本单位；群落指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和，群落中会发生演替与信息传递，其中信息传递的作用包括三个方面：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【解答】
A、种群是生物进化与繁殖的基本单位，自然状态下由于存在突变与基因重组，因此种群内出现个体变异是普遍现象，A正确；
B、初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指原来有植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替；退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁后原来的生存环境没有被破坏，其发生的群落演替属于次生演替，B错误；
C、习性相近的物种的生活区域在一定范围内重叠的越多，对资源的利用越充分，但超过一定范围，会影响资源的再生能力，C错误；
D、两只雄性孔雀为吸引异性争相开屏，说明生物种群的繁衍，离不开信息的传递的作用，D错误。
故选A。  
2.下列关于生态茶园管理措施的分析，错误的是（　　）
A. 使用诱虫灯诱杀害虫，可减少农药的使用
B. 套种豆科植物作为绿肥，可提高土壤肥力
C. 利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的传递效率
D. 修剪茶树枝叶通风透光，可提高光合作用强度
【答案】C
【解析】解：A、用黑光灯诱杀害虫属于生物防治，可减少农药的使用，降低环境污染，A正确；
B、豆科植物的根部常有根瘤菌生长，将空气中的氮（N2）转变为含氮的养料，可提高土壤肥力，B正确；
C、利用茶树废枝栽培灵芝，可提高能量的利用率，不能提高能量的传递效率，C错误；
D、修剪茶树枝叶通风透光，提高二氧化碳浓度和光照强度，可提高光合作用强度，D正确。
故选：C。
影响光合作用的环境因素：
1．光照强度：在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强；但光照增强到一定程度时，光合作用强度就不再增加。
a、延长光合作用时间：通过轮种，延长全年内单位土地面积上绿色植物进行光合作用的时间，是合理利用光能的一项重要措施。
b、增加光合作用面积：合理密植是增加光合作用面积的一项重要措施。
2、CO2：CO2是植物进行光合作用的原料，只有当环境中的CO2达到一定浓度时，植物才能进行光合作用。大气中二氧化碳的含量是0.03%，如果浓度提高到0.1%，产量可提高一倍左右。浓度提高到一定程度后，产量不再提高。如果二氧化碳浓度降低到0.005%，光合作用就不能正常进行。
3．温度：温度可以通过影响暗反应的酶促反应来影响光合作用；在一定范围内随温度的提高，光合作用加强；温度过高时也会影响酶的活性，使光合作用强度减弱。
4．水分：水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质。水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内（如夏季的“午休”现象）。
5．矿质元素：如Mg是叶绿素的组成成分，N是光合酶的组成成分，P是ATP分子的组成成分等等。
本题着重考查了光合作用和呼吸作用等方面的知识，意在考查考生能识记和理解能力，难度不大。
3.某海岛森林中，灰蛾常在桦树的嫩枝上产卵，桦树周围的杜鹃树会释放一种挥发性的杀虫物质，桦树会吸收并重新释放出更多的这种杀虫物质，以驱逐灰蛾的幼虫。相关叙述错误的是（　　）
A. 杜鹃树和桦树之间存在竞争和互利共生关系
B. 题干中“杀虫物质”属于化学信息
C. 该现象说明信息传递能调节生物种间关系
D. 该现象为桦树虫害的生物防治提供了可能
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查种间关系，意在考查学生的提取信息和分析问题的能力，难度不大。
【解答】
A.分析题干信息，看不出杜鹃树和桦树之间存在竞争和互利共生关系，A错误；
B.“杀虫物质”是挥发性的化学物质，属于化学信息，B正确；
C.该现象说明信息传递能调节生物种间关系，C正确；
D.该现象为桦树虫害的生物防治提供了可能，D正确。
故选A。  
4.红脂大小蠹是一种危害油松的林业害虫，昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹并捕食之。油松受害时还能释放某种吸引昆虫甲的化学物质。下列分析中错误的是（　　）
A. 昆虫甲利用化学信息捕食
B. 资料表明生命活动的正常进行、族群的繁衍离不开信息的传递
C. 可采用样方法调查单位面积内受重害油松的数量来评估油松的受虫害程度
D. 理论上多数种混合林中油松的受害程度要低于单一的油松林
【答案】D
【解析】解：A、昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹，属于化学信息，A正确，
B、资料表明生命活动的正常进行、族群的繁衍离不开信息的传递，B正确，
C、调查油松的数量常用的调查方法为样方法，可采用样方法调查单位面积内受重害油松的数量来评估油松的受虫害程度，C正确，
D、数种混合林比单一的油松林的物种多样性高，营养结构复杂，生态系统的抵抗力稳定性高，因此多数种混合林中油松的受害程度要低于单一的油松林，D错误。
故选：D。
1、对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
2、由于该生态系统具有自我调节能力，生态系统的稳定性与营养结构相关，营养结构越复杂生态系统的稳定性越高，反之则越低。
本题考查调查种群密度的方法、生态系统的稳定性、生态系统的食物链和食物网，了解调查植物种群密度采用样方法，掌握生态系统稳定性与营养结构的关系，从题干提取信息，理解食物链的书写方法，难度不大。

5.科学家研究发现某种烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出一种挥发性的化学物质。这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵（乙种蛾幼虫也采食烟草叶片）。如果我们利用植物的组织培养技术大量生产相关的化学物质，就可以广泛用于植物的抗虫。下列相关叙述错误的是（　　）

A. 烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质是烟草与甲种蛾在相互斗争中共同进化的结果
B. 利用该种化学物质进行害虫防治属于化学防治
C. 甲种蛾的幼虫与天敌之间最可能是捕食关系，也可能是寄生关系
D. 信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都具有重要作用
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查有关生态系统中信息传递和生物的种间关系，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
生物的种间关系常见的是捕食、竞争、寄生和共生。烟草能够通过释放化学物质即化学信息来调整生物种间关系。根据题干的描述，甲种蛾与其天敌之间的关系主要是捕食关系，也可能是寄生关系；乙种蛾的幼虫与烟草之间的关系是捕食关系。
【解答】
A、烟草被甲种蛾幼虫采食后释放的化学物质是烟草与甲种蛾在相互斗争中共同进化的结果，A正确；
B、利用该种化学物质进行害虫防治属于生物防治，B错误；
C、甲种蛾的幼虫与天敌之间最可能是捕食关系，也可能是寄生关系，C正确；
D、信息传递对于个体、种群、群落、生态系统的稳定都具有重要作用，D正确。
故选：B。  
6.“野火烧不尽，春风吹又生”能体现的生态学原理不包括下列哪项（　　）
A. 该现象反映了生物群落的次生演替
B. 该现象体现了生态系统的恢复力稳定性
C. 火烧可加快生态系统的能量多级利用和物质循环
D. 生态系统的生物与无机环境之间存在信息传递
【答案】C
【解析】
【分析】
本题涉及“稳态与环境”中的生态学部分知识。通过结合中国传统文化设定特定情境，主要考查学生对“野火烧不尽，春风吹又生”这一特定情境中所蕴含生态学知识的理解，考查学生将群落演替、生态系统稳定性及调节机制、生态系统的功能等问题形成知识网络的能力，并利用所学知识对生活中的一些生物学问题形成正确的生物学认知、做出合理的判断或者得出正确的结论的能力。
【解答】
A、某一区域火烧之后的演替属于次生演替，A正确；
B、在被火烧之后，生态系统能在一定程度上恢复到被破坏之前的水平，体现生态系统的恢复力稳定性，B正确；
C、火烧之后，加快了该生态系统中物质的循环，但未能实现能量的多级利用，C错误；
D、火烧之后，许多灰分增加了土壤中无机盐含量，又因植物种群密度降低，该区域照射到地面的阳光更加充沛，更有利于植物的生长，这体现了生态系统的无机环境与生物之间的信息传递，D正确。
故选：C。  
7.植物在长期的进化过程中形成了完善的光受体系统来感受不同波长的光，以更好地适应环境。研究人员通过大型光谱仪将白光分离成单色光，处理莴苣种子，发现红光（用R表示）促进种子的发芽，而远红光（用FR表示）逆转这个过程；实验处理的方法和结果如表所示。下列叙述错误的是（　　）
（在26℃下，连续地以1min的R和4min的FR曝光）
光处理
萌发率%
光处理
萌发率%
R
70
R-FR-R-FR
6
R-FR
6
R-FR-R-FR-R
76
R-FR-R
74
R-FR-R-FR-R-FR
6
A. 该实验中，不同波长光的每次照射时间是无关变量
B. 萌发率的高低取决于最后一次曝光的波长
C. 莴苣种子的萌发也是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果
D. 光照对莴苣种子萌发过程的影响不存在信息传递
【答案】D
【解析】解：A、该实验中，不同波长光的每次照射时间是无关变量，A正确；
B、萌发率的高低取决于最后一次曝光的波长：最后一次曝光的波长为R，则种子萌发率高；最后一次曝光的波长为FR，则种子萌发率低，B正确；
C、莴苣种子的萌发也是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，C正确；
D、光照对莴苣种子萌发过程的影响存在信息传递，且为物理信息，D错误。
故选：D。
根据表格可以看出：莴苣种子的萌发率与最后一次曝光的波长有关，若最后一次曝光的波长为R，则种子萌发率高；若最后一次曝光的波长为FR，则种子萌发率低。
本题考查生态系统中的信息传递，意在考查学生的识图表能力和判断能力，难度不大。
8.下列实例中不能体现生态系统中信息传递原理的是（　　）
A. 蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位“
B. 增加对农田的投入（如施用农家肥）可以有效防止土壤肥力下降
C. 某些动物在繁殖季节释放用于吸引异性的信息素
D. 森林中，狼根据兔留下的气味去猎捕后者，兔根据狼的气味或行为特征躲避猎捕
【答案】B
【解析】
【解答】
A、蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位”，体现了生态系统中信息传递原理，A错误；
B、增加对农田的投入（如施用农家肥）可以有效防止土壤肥力下降，利用的是生态系统中物质循环和能量多级利用的原理，B正确；
C、某些动物在繁殖季节释放用于吸引异性的信息素，体现了生态系统中信息传递原理，C错误；
D、森林中，狼根据兔留下的气味去猎捕后者，兔根据狼的气味或行为特征躲避猎捕，体现了生态系统中信息传递原理，D错误。
故选：B。
【分析】
生态系统的信息传递
1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2、种类
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
3、信息传递在生态系统中的作用
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
本题考查生态系统中信息传递的作用，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。  
9.最新研究发现，蟋蟀通过求偶鸣叫辨认发出叫声的蟋蟀是否来自同一物种，并根据鸣叫质量选择交配对象，但交通噪音可使雌性双斑蟋对交配对象的选择变得不那么“挑剔”。相关叙述错误的是（  ）
A. 同一地区的蟋蟀可能不止一个物种，不能自由交配和繁衍
B. 双斑蟋鸣叫求偶，体现了信息传递具有调节种间关系维持生态系统稳定的功能
C. 噪音干扰最终可能降低双斑蟋的基因多样性，甚至导致种群灭绝
D. 噪音污染也可能影响人的行为选择和身心健康等
【答案】B
【解析】
【分析】
本题以蟋蟀鸣叫求偶现象，主要考查了生态系统的信息传递等知识，意在深化学生的对噪音污染的认识。
【解答】
A.蟋蟀通过求偶鸣叫辨认发出叫声的蟋蟀是否来自同一物种，同一地区的蟋蟀可能不止一个物种，不同物种之间存在生殖隔离，不能自由交配和繁衍，A正确；
B.双斑蟋鸣叫求偶，鸣叫声属于物理信息，体现了种群的繁衍离不开信息传递，B错误；
C.蟋蟀根据鸣叫质量选择交配对象，交通噪音可使雌性双斑蟋对交配对象的选择变得不那么“挑剔”，最终可能降低双斑蟋的基因多样性，甚至导致种群灭绝，C正确；
D.噪音污染也可能影响人的行为选择和身心健康等，D正确。
故选B。  
10.下图为生态系统信息传递模式图，相关叙述不正确的是（）

A. 信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
B. 生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
C. 物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态
D. 生态系统各成分间都有各种形式的信息传递
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生态系统的功能，要求考生识记生态系统的功能，掌握物质循环、能量流动及信息传递的特点及三者之间的关系，能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.能量流动是单向的，A错误；
B.生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可，B正确；
C.物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态，C正确；
D.据图可知，生态系统各成分间都有各种形式的信息传递，D正确。
故选A。  
11.下列关于生态系统中信息传递的叙述，正确的是（　　）
A. 植物的花可以为传粉昆虫传递物理信息或化学信息
B. 植物生长素对植物生长的调节体现了生态系统中化学信息的作用
C. 利用音响设备发出的声音信号吸引鸟类捕食害虫属于机械防治
D. 生态系统的能量流动和信息传递都是沿着食物链和食物网渠道进行的
【答案】A
【解析】解：A、植物的花可以为传粉昆虫传递物理信息（颜色）或化学信息（花香），A正确；
B、植物生长素对植物生长的调节体现了生长素作用的两重性，没有体现信息传递的作用，B错误；
C、利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫属于生物防治，C错误；
D、生态系统的能量流动是沿着食物链和食物网渠道进行的，但信息传递不完全是沿着食物链和食物网渠道进行的，D错误。
故选：A。
1、生态系统中信息的种类
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
2、信息传递在生态系统中的作用
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
本题考查生态系统中的信息传递，要求考生识记生态系统中信息的种类及实例，掌握信息传递的作用及应用，能结合所学的知识准确答题。
二、填空题
12.某地因采矿导致地表下沉，成为无法利用的荒地。为了改变这种状况，有关部门因地制宜，通过引水等措施，将该地改造成湿地生态公园，一些生物陆续迁入，并逐渐形成相对稳定的生物群落。如图是该公园生态系统食物网的一部分，请回答下列问题：
（1）该公园生物群落的变化属于 ______ 演替。
（2）图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有 ______。
（3）在黑斑蛙的繁殖季节，雄蛙通过叫声这种 ______ 信息求偶；雌蛙通常在近岸水深10～30cm的草丛间产卵，可采用 ______ 法了解该蛙卵块的密度。
（4）因该水域有些渗漏，补水时曾不慎引入含除草剂的水，导致一些水草死亡。水草腐烂后，图中所示的生物类群中最先快速增殖的是 ______ ．
（5）图中既含有初级消费者，又含有次级消费者的生物类群有 ______ 。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，请写出该营养级中2类不同纲的生物： ______ ．

【答案】（1）次生
（2）捕食和竞争
（3）物理；等距取样
（4）浮游生物类
（5）杂食性鱼类、滤食性鱼类，底栖动物类；蛇类、肉食性鱼类
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的相关知识，掌握各组成成分之间的关系；掌握生态系统的营养结构，能根据食物网判断食物链的条数等，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
（1）根据题干得知：该公园生物群落的变化属于次生演替。
（2）图中昆虫与杂食性鱼类都捕食水草，同时杂食性鱼类捕食昆虫，可知它们之间的种间关系有捕食和竞争。
（3）声音是物理信息。雌蛙通常在近岸水深10～30cm的草丛间产卵，可采用等距取样法了解该蛙卵块的密度。
（4）水草腐烂后，分解者将其体内的有机物分解为无机物，之后被生产者吸收，因此图中所示的生物类群中浮游生物类最先快速增殖。
（5）在食物链中初级消费者位于第二营养级，次级消费者位于第三营养级。分析图可知杂食性鱼类、滤食性鱼类既为初级消费者，又为次级消费者，底栖动物捕食浮游生物类，而浮游生物包括浮游植物和浮游动物，故底栖动物类占有第二营养级和第三营养级。若蛙类与猛禽之间还存在1个营养级，该营养级中2类不同纲的生物可以是蛇类、肉食性鱼类。  

13.一般情况下，植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。全球气候变化可能对植物开花时间或传粉动物活跃期产生影响，导致原本时间上匹配关系发生改变，称为物候错配。物候错配会影响植物的传粉和结实，可引起粮食减产，甚至发生生态安全问题。生产上，为了减轻物候错配造成的影响，常通过人工授粉提高产量。回答下列问题：
（1）光和温度属于生态系统信息传递中的 ______信息。
（2）延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春短命药用植物。全球气温升高会使延胡索提前开花。科研人员监测了延胡索开花起始时间并统计结实率（如图），监测数据表明 ______。从物候错配的角度分析延胡索结实率降低的原因是 ______。
（3）为进一步验证物候错配会影响延胡索的传粉和结实。科研人员在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索则进行 ______，分别统计两样地延胡索的结实率。支持“物候错配会造成延胡索自然结实率降低”观点的实验结果为 ______。


【答案】物理  时间越早，结实率越低  延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低  人工授粉  A样地结实率低于B样地
【解析】解：（1）光、温度、湿度等属于生态系统信息传递中的物理信息。
（2）由曲线可知，时间越早，延胡索的结实率越低。其原因可能是延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，使熊蜂传粉受影响，进而导致结实率降低。
（3）在物候错配的区域设置同等条件的A和B两个样地。其中，A样地中的延胡索保持自然状态生长；B样地中的延胡索进行人工授粉，分别统计两样地延胡索的结实率。若物候错配会影响延胡索的传粉和结实，则实验结果为A样地结实率低于B样地。
故答案为：
（1）物理
（2）时间越早，结实率越低     延胡索提前开花，导致开花时间与熊蜂活跃期重叠时间减少，传粉受影响，结实率降低
（3）人工授粉   A样地结实率低于B样地
生态系统的信息传递
1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等．
2、种类
（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率．
（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等．
（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏．
3、信息传递在生态系统中的作用
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用．
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递．
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定．
4、应用
（1）提高农产品和畜产品产量。
（2）对有害动物进行控制。
本题以“物候错配会影响植物的传粉和结实”为背景，主要考查生态系统的信息传递等相关知识，通过分析题干内容并结合所学知识解决问题。