幻灯片 1第5讲 生态系统的信息传递和稳定性
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幻灯片 2生态系统中信息的种类(Ⅰ) 信息传递在生态系统中的作用(Ⅱ) 信息传递在农业生产上的应用(Ⅰ) 生态系统的自我调节能力(Ⅱ) 抵抗力稳定性和恢复力稳定性(Ⅱ) 提高生态系统的稳定性(Ⅱ)
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幻灯片 3知识点一 生态系统的信息传递
1．信息
(1)概念：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
物理信息
物理过程
化学信息
行为信息
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幻灯片 42．作用
(1)生命活动的正常运行，离不开信息的作用；
(2)生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
(3)信息还能调节生物的⑤________关系，以维持生态系统的⑥________
3．农业生产上的应用
提高⑦_______________的产量，对⑧________进行控制
种间
稳定
农产品和畜产品
有害动物
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幻灯片 5辨一辨：鸟类突然振翅飞起对同伴报警和通过尖锐鸣叫的报警所涉及到的信息有何不同？
答案：前者为行为信息，后者为物理信息(声音)。
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幻灯片 6知识点二 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⑨___________相对稳定的能力
2．原因
生态系统内部具有一定的⑩________能力
3．调节机制
⑪________调节
结构和功能
自我调节
负反馈
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幻灯片 74．表现种类
(1)抵抗力稳定性
(2)恢复力稳定性
(3)二者关系：一般呈⑮________相关性
自我调
节能力
抵抗力稳定性
恢复到原状
负
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幻灯片 85．提高的措施
(1)控制对生态系统⑯________的程度
(2)实施相应的⑰________________，保证生态系统内部⑱_________________
想一想：抵抗力稳定性弱的生态系统，恢复力稳定性一定很强，对吗？
答案：一般而言，抵抗力稳定性弱的生态系统，其恢复力稳定性较强。如农田生态系统其抵抗力稳定性较弱，但其恢复力稳定性较强。而某些特殊生态系统如荒漠生态系统，其抵抗力稳定性较弱，其恢复力稳定性也较弱。
干扰
物质、能量投入
结构与功能的协调
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幻灯片 9图说信息传递
思考：上面三图中的动物行为涉及哪类信息？
答案：图1物理信息，图2、图3化学信息。
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幻灯片 10答案：①－c ②－a ③－b
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幻灯片 11
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幻灯片 12
高考地位：5年5考
(2012山东理综，2011安徽理综，2009广东卷、海南卷……)
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幻灯片 131．信息传递的模型及解读
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幻灯片 14(1)该模型为信息传递模式图，属物理模型。
(2)范围
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幻灯片 15(3)形式：分为物理信息、化学信息、行为信息。
(4)来源：可来自于无机环境，也可来自于生物。
(5)方向：信息传递是双向的。
(6)作用：信息传递可以调节生物的种间关系。
(7)
阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。
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幻灯片 162．信息传递的作用或应用(见下表)
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幻灯片 183.信息传递与能量流动、物质循环的区别与联系
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幻灯片 194 . 生态系统三大基本功能的重要性
任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。
(1)能量流动——生态系统的动力。
(2)物质循环——生态系统的基础。
(3)信息传递——决定能量流动和物质循环的方向和状态。
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幻灯片 20----
幻灯片 21【典例1】
阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题。
材料一 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引诱剂的量不到0.01 mg，但雄蚕蛾却仍可对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。
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幻灯片 22 材料二 在防治害虫上，利用性引诱剂“迷向法”防治害虫效果显著。其具体做法是：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。
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幻灯片 23(1)材料一说明使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于________信息，而不是________信息，不是由视觉引起的。
(2)材料一体现了信息传递的什么作用？
________________________________________________________________________。
(3)微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾的反应，说明引诱剂具有________性和________性。
(4)从材料二可以看出，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过________，从而使害虫种群的________率下降，降低对作物的危害。
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幻灯片 24解析 (1)材料一中，由于玻璃瓶的阻挡，阻碍了性引诱剂的传播和接收，但并没有阻挡视线，结果雄蚕蛾没有反应，说明昆虫的性引诱剂是通过空气传播的，属于化学信息，而不是由视觉接收的物理信息。(2)信息传递的作用主要表现在三个方面：即维持生命活动的正常进行、有利于生物种群的繁衍及调节生物的种间关系，材料一表明性引诱剂有利于雌雄虫的正常交配和繁衍。(3)回答本题要特别注意“微量”和“同种”这两个关键词。(4)“迷向法”能干扰雌雄虫的正常交尾，从而降低出生率，这将降低害虫的种群密度，从而降低其对作物的危害。
答案 (1)化学 物理 (2)信息的传递有利于种群的繁衍 (3)高效 专一 (4)干扰雌雄虫的正常交尾 出生
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幻灯片 25【训练1】
下列各项，属于物理信息的是________________；属于化学信息的是________；属于行为信息的是________。
(1)哺乳动物的体温 (2)鸟类鸣叫 (3)红外线 (4)萤火虫发光 (5)植物分泌的化学物质 (6)电磁波 (7)昆虫发出的声音 (8)昆虫的性信息素 (9)植物开花 (10)蓟和刺 (11)紫外线 (12)蜜蜂跳舞
答案 (1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(9)、(10)、(11)
(5)、(8) (12)
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幻灯片 26
高考地位：5年7考
(2011海南卷、四川卷、江苏卷…… )
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幻灯片 271．稳定性表现
(1)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，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用如图曲线表示：
(2)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衡。
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幻灯片 282．生态系统具有稳定性的原因
生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
(1)生态系统的结构与自我调节能力的关系
(2)生态系统的自我调节能力不是无限的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力迅速丧失，生态系统将难以恢复平衡。
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幻灯片 293．生态系统的反馈调节
(1)概念：当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，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。
(2)正、负反馈调节的比较
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幻灯片 30
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幻灯片 31----
幻灯片 324. 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)
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幻灯片 33(1)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。
(2)y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，偏离的大小可以作为抵抗力稳定性强弱的指标，偏离大说明抵抗力稳定性弱，反之，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y值要大于热带雨林的y值。
(3)x可以表示恢复到原状态所需的时间：x越大，表示恢复力稳定性越弱，反之，恢复力稳定性强。
(4)TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积可做为总稳定性的定量指标，这一面积越大，即x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低。
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幻灯片 35【典例2】
如图中，两条虚线之间的部分表示生态系统稳定性的正常范围：y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间。请回答下列问题。
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幻灯片 36(1)生态系统结构复杂，各组分间通过________和________紧密联系，形成统一整体；同时，________调节着生物种间关系，以维持生态系统的稳定性。
(2)生态系统稳定性的基础是________。若要保持一个封闭生态系统的稳定性，必须从外界源源不断的输入__________________________________________________。
(3)对a、b两个生态系统施加相同强度的干扰，若ya>yb，则这两个生态系统的抵抗力稳定性的关系为a________b(>、<或＝)；对同一生态系统来说，x和y的关系为__________________________________________________。
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幻灯片 37(4)环境污染是影响生态系统稳定性的因素之一。研究环境污染物对生物的影响，可用于生态风险评估。进行生态风险评估时，要计算出一个风险商数(RQ)，若RQ<1显示污染物对生物的健康只构成低风险，RQ≥1则显示污染物可能对生物有害。请根据表中的RQ值预测污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响。
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幻灯片 38解析 (1)物质循环、能量流动和信息传递将生态系统的各组成成分联成一个统一整体。(2)物质是循环的，因此一个生态系统可以实现物质上的自给自足；而能量流动是单向、递减的，因此必须有源源不断的能量输入，才能保持封闭生态系统的稳定性。(3)在相同强度的干扰下ya>yb，表明a生态系统受到的影响更大，其抵抗力稳定性低。偏离正常范围越大，恢复需要的时间就越长，故x和y呈正相关。(4)根据RQ的含义可判断表中污染物对4种生物生存和该生态系统稳态的影响。
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幻灯片 39答案 (1)能量流动 物质循环 信息传递 (2)一定的自我调节能力 能量 (3)< 正相关 (4)对四种生物生存的影响：D内两种污染物的RQ>1，B内汞的RQ>l，污染物会威胁这些生物的生存，由于A和C生物体内两种污染物的RQ<1，其生存不会受到威胁。该生态系统的生物多样性会降低，抵抗力稳定性会降低。
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幻灯片 40【训练2】
生态系统结构越复杂，其自我调节能力就越强，原因是
( )。
①处于同一营养级的生物种类多 ②能量可能通过不同的食物链传递 ③某营养级中部分生物减少或消失，可由该营养级的其他生物代替 ④能量流经各营养级时，是逐级递减的
A．①②③④ B．①②③
C．①③④ D．③④
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幻灯片 41解析 一般来说，生态系统的营养结构越复杂，处于同一营养级的生物种类越多，食物链和食物网就越复杂；假如其中的某营养级的生物减少，可由该营养级的其他生物代替，整个生态系统的结构和功能仍然能够维持在相对稳定的状态。能量流动是逐级递减的，这与生态系统的自我调节能力无关。
答案 B
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幻灯片 42易错点1 信息传递相关易错点辨析
点 拨 (1)生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。如孔雀开屏，如果是通过行为传递给对方，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色等传递给对方，则属于物理信息。 (2)鸟类或其他动物报警，若通过声音(尖叫)则属于物理信息，若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。(3)涉及到声音、颜色、植物形状、磁力、温度、湿度这些信号，通过动物感觉器官皮肤、耳朵、眼、心或植物光敏色素、叶、芽对光、重力等感觉，上述信息则判断为物理信息。
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幻灯片 43(4)若涉及到化学物质——挥发性这一特点则判断为化学信息。(5)范围——同种生物个体之间(性外激素、蜜蜂舞蹈及孔雀开屏等)；异种生物之间(物理、化学、行为中警示作用)和生物与无机环境之间(主要有物理信息中光、磁等)。(6)方向——一般为双向，与物质循环和能量流动不同。
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幻灯片 44易错点2 抵抗力稳定性与恢复力稳定性并不都呈负相关
点 拨 在某些特殊生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性都很低，如北极苔原生态系统和荒漠生态系统。
易错点3 抵抗力稳定性和恢复力稳定性的判断
点 拨 某一生态系统在彻底破坏之前，受到外界干扰，遭到一定程度的破坏而恢复的过程，应视为抵抗力稳定性，如河流轻度污染的净化；若遭到彻底破坏，则其恢复过程应为恢复力稳定性，如火灾后草原的恢复等。
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幻灯片 45纠错演练
1．农场中种植着粮食作物、果树、饲养着家禽、家畜等。运用生态系统信息传递的原理，可以有效提高农畜产品的产量。下列措施不属于此项原理的是
( )。
A．圈养家畜，散养家禽
B．施放过量的性引诱剂，干扰害虫的正常交尾
C．延长家禽的光照时间，提高产蛋率
D．人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的
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幻灯片 46解析 性引诱剂属于化学信息，光照属于物理信息。圈养家畜，散养家禽是根据家畜、家禽的生活习性进行的，不属于信息传递。
答案 A
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幻灯片 472．某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是
( )。
A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈
B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈
C．早期、后期均属于负反馈
D．早期、后期均不属于负反馈
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幻灯片 48解析 一个过程的结果反过来作用于这个过程，称反馈调节；如果是使这个过程加强，就叫正反馈调节，如果是使这个过程减弱，就叫负反馈调节。池塘早期，藻类的增多(过程)，导致水蚤增多(结果)，结果藻类减少(减弱)，故属于负反馈调节；池塘后期，水体污染(过程)，导致大量水蚤死亡(结果)，从而使水体进一步污染(加强)，故属于正反馈调节。
答案 B
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幻灯片 491．(海南高考卷)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食，蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动，乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后，植物会释放出挥发性的物质X，X既可吸引甲昆虫的天敌，也能驱赶乙昆虫。请回答下面的问题。
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幻灯片 50(1)上述现象中，X分别在
________________________________________________________________________之间进行传递。
(2)影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是________和________。影响乙昆虫活动的信息种类是________。蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是________。
(3)若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是
________________________________________________________________________。
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幻灯片 51解析 植物释放的物质X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。影响甲昆虫活动的信息有两大来源——无机环境和生物；影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息；蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蛛网的震动来实现的，属于物理信息。物质X可吸引甲昆虫的天敌，所以甲昆虫天敌数量增加；能驱赶乙昆虫，使乙昆虫减少，所以乙昆虫天敌数量减少。
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幻灯片 52答案 (1)植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫 (2)无机环境 生物 化学信息和物理信息(其他合理答案也可) 物理信息(其他合理答案也可) (3)甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少
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幻灯片 532.(2012·海南单科，20)某河流中五年前引进了一种外来植物(甲)。跟踪调查发现，五年来，该河流中甲种群密度逐年显著增加，土著食草鱼类和水草的种群密度逐年显著减少。下列叙述正确的是
( )。
A．五年来该河流中甲种群的种内斗争不断增强
B．甲的引进并不能改变该河流生态系统的结构
C．大量投放土著食草鱼类可有效地控制甲的蔓延
D．该河流中所有的生物和底泥共同组成河流生态系统
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幻灯片 54解析 本题主要考查外来物种入侵对生态系统稳定性的影响方面的知识。刚进入一个新环境中的物种，最初种群密度会显著增加，同时由于该种群密度的增大，种内斗争也在加剧。甲的引进改变了该生态系统的成分、食物链、食物网，即：改变了该生态系统的结构。要有效地控制甲的蔓延，就要投入与甲有竞争或捕食关系的生物，而土著食草鱼类不食甲，只食当地水草，大量投放土著食草鱼类不能控制甲的蔓延。该河流中所有的生物、底泥、水、空气、阳光等共同组成一个生态系统。
答案 A
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幻灯片 553．(2011·海南单科，22)某地区常年栖息着30万只鸟类，其中灰椋鸟占了最大优势，数量达10万只之多，灰椋鸟是农林害虫的天敌，喜好群体活动，常集结成庞大的鸟群在天空盘旋，形成壮观的风景。该地区为打造灰椋鸟品牌，计划在林区大规模清除其他树种，并改种灰椋鸟喜居的树种，欲招引20万只以上灰椋鸟，该计划的实施将使该地区
( )。
A．灰椋鸟种内斗争必然减弱
B．鸟的种类必然增加
C．农林害虫数量必然大幅度上升
D．生态系统的结构必然发生变化
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幻灯片 56解析 种植单一树种会使生态系统的生物种类减少，生态系统的营养结构变得简单，生态系统的自动调节能力减小，生态系统可能会遭到破坏，故D正确；单一树种使害虫种类减少，以害虫为食的鸟类减少，B错误；招引20万只以上灰椋鸟，必然会使其种内斗争加强及农林害虫数量减少，A、C错误。
答案 D
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幻灯片 574．(福建高考卷)下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是 ( )。
A．生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的 基础
B．生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统 稳定性
C．生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体 现了其间接价值
D．生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系 统恢复力稳定性就越强
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幻灯片 58解析 生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱，所以D不正确。
答案 D
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幻灯片 595.(2011·江苏卷)池塘养殖普遍存在由于饵料，鱼类排泄物、换水不及时等引起的水体污染现象，研究者设计了一种循环水池塘养殖系统(如下图)。请回答下列问题。
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幻灯片 60(1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性________。人工养殖池塘水体的N、P含量容易升高，会引起水体的富营养化；藻类等浮游生物大量繁殖、加之死亡后被微生物分解，引起水体的溶氧量下降，造成鱼类等死亡，进一步破坏了生态系统稳态，这种调节方式称为________。
(2)与传统养殖池塘相比，该养殖系统增加的生态工程设施有________。可以通过在这些设施内栽植水生植物、放养滤食动物等措施，起到对水体的________，有效减少水体中的N、P等含量。
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幻灯片 61(3)该养殖系统设计为前一池塘上层水流入后一池塘底部，实现水层交换，其目的有________、________。
(4)该养殖系统中串联的池塘不宜过多，因为________。
(5)保持池塘水体中适当的N、P含量是必要的，该养殖系统可以通过________、________进行调控。
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幻灯片 62解析 (1)与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统中的组分较少，营养结构简单，抵抗力稳定性较低，恢复力稳定性较高。生态系统稳定性的维持是正反馈调节和负反馈调节共同作用的结果，正反馈调节使生态系统远离平衡状态，负反馈调节使生态系统维持在相对稳定的状态。(2)该生态系统属于人工设计的生态工程。与传统养殖池塘相比，增加了生态塘和潜流湿地等设施。生态塘和潜流湿地中的水生植物和滤食动物能够有效减少水体中N、P等的含量，起到净化水体的作用。
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幻灯片 63(3)通过设备将前一池塘上层水导入下一个池塘的底部，可以实现上、下水层的交换，增加水中的溶氧量和提高饵料的利用率。(4)随着养殖塘中生物体排放的有机污水的积累，越靠后的养殖塘中微生物分解有机物产生的N、P含量会越高，从而造成水体富营养化，故该养殖系统中串联的池塘不宜过多。(5)为保持池塘水体中适当的N、P含量，可以通过不间断地补水和排水来实现，或者是通过水泵控制水的流量来实现。
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幻灯片 64答案 (1)高 正反馈调节 (2)生态塘和潜流湿地 净化作用 (3)增加水中的溶氧量 提高饵料的利用率 (4)后面池塘水体中的N和P含量(浓度)越来越高
(5)补水和排水 水泵控制水的流量(循环频次)
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