2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册补充第3章 生态系统及其稳定性第4节　生态系统的信息传递含答案

2024年高中生物新教材同步选择性必修第二册补充第3章生态系统及其稳定性第4节生态系统的信息传递课程内容标准核心素养对接1.举例说出生态系统中的信息传递。2.概述信息传递在生态系统中的作用。3.描述信息传递在农业生产中的应用。1.生命观念——通过信息的概念，准确判断信息传递的种类，建立生命系统的物质和能量观。2.社会责任——简述如何运用生态系统的信息传递原理提高农作物产量、进行有害动物的防治，认同信息传递在农业生产中的应用。知识点1生态系统中信息的种类1.信息流(1)信息：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3.信息传递的过程知识点2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(1)生态系统的信息传递只存在于生物与生物之间。(×)(2)花香引蝶和老马识途都属于物理信息。(×)(3)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。(×)(4)动物皮肤、植物的叶、芽等都可以接收多样化的信息。(√)(5)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。(×)(6)利用生长素类调节剂2，4－D杀死单子叶作物农田中的双子叶杂草，属于对化学信息的应用。(×)1.阅读教材，连线生态系统中信息的种类及实例。eq\x(教材P69“内文”拓展)2.我们已经进入了信息大爆炸的时代，其实任何生物的生存均离不开信息传递，生态系统中的信息可分为三类，下图代表不同的信息种类。(1)图1中蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于哪一类信息？此信息的来源是什么？图2中人的气味属于哪一类信息？提示蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于物理信息。此信息来源于其他生物(或蜘蛛)。图2中人的气味属于化学信息。(2)图3中的孔雀开屏属于哪一类信息？该信息的来源是什么？提示孔雀开屏属于行为信息。此信息来源于生物的行为特征。探究点一生态系统中信息的种类1.下面展示了12种信息，请判断信息的种类：①花椒树上的刺②昆虫的性外激素③草原上的雄鸟发现天敌后急速飞起，扇动翅膀为雌鸟发出信号④鸟类的鸣叫声所发出的信息⑤猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息⑥蜜蜂的舞蹈行为⑦蜜蜂觅食常趋向黄色、蓝色以及反射紫外线的花朵⑧生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素、抗生素等⑨萤火虫的闪光⑩鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，起到报警和防御的功能⑪信鸽千里传书⑫短日照促使向日葵开花(1)属于物理信息的有①④⑦⑨⑪⑫。(2)属于化学信息的有②⑤⑧⑩。(3)属于行为信息的有③⑥。2.草原返青时，“绿色”为植食性动物提供的信息属于物理信息，生态系统中的信息传递的范围有哪些？其信息的来源有哪些？提示范围：生物与生物之间、生物与非生物环境之间。信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。3.请用箭头表示图中生态系统各组成成分之间信息传递的方向。提示4.所有的信息传递都是双向的吗？请作出判断并举例说明。提示并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊并不传递信息给草，此过程中信息传递是单向的。巧判生态系统信息传递类型(1)涉及声音、颜色、植物形状、磁力、温度等这些信号，并通过动物感觉器官如皮肤、耳朵、眼睛或植物光敏色素、叶、芽等感觉上述信息，则判断为物理信息。(2)若涉及化学物质的挥发性(如动物的性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息，如孔雀开屏。(4)若在影响视线的环境中(如深山密林)，生物间多依靠“声音”这种物理形式传递信息。(5)若在声音嘈杂的环境中(如洪水、瀑布旁)，生物多以“肢体语言”传递信息。[例1]狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往的路径；箭毒蛙身上有鲜艳的保护色；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统中哪一类信息的传递()A.行为信息、化学信息、物理信息B.化学信息、行为信息、物理信息C.化学信息、物理信息、行为信息D.行为信息、物理信息、化学信息答案C解析狗通过尿液和粪便的气味进行标记，属于化学信息；箭毒蛙的保护色属于物理信息；蜜蜂发现蜜源后通过舞蹈动作来传递信息，舞蹈动作属于行为信息。[例2]雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示可能包含了颜色和运动两个因素，有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是()A.物理信息 B.化学信息C.行为信息 D.物理信息和行为信息答案C解析根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色(用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引)，所以该信息属于行为信息。探究点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.根据下列信息传递的实例，回答问题。①海豚依靠“回声定位”实现的捕食、探路、定位和躲避天敌②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长③植物开花需要光信息刺激；许多昆虫的雌雄个体凭借信息素而相互识别、完成交配，保证种群的延续④昆虫分泌信息素，引诱异性个体⑤草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息⑥森林中狼与兔相互依据对方气味或行为等捕食或躲避上述实例中，体现生命活动的正常进行，离不开信息作用的是①②；体现信息传递在种群的繁衍中作用的是③④；体现信息调节种间关系，进而维持生态系统平衡与稳定的是⑤⑥。2.阅读下列材料，回答问题。材料1苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳舞时相同的频率或声音，以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜，使苹果更好地传粉，从而提高苹果的产量。材料2用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子，可以提高发芽率，获得增产。材料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。材料4利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。材料5“迷向法”防治害虫：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨别雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。(1)由材料1、2、3可以得出，信息传递应用于农业生产，可以提高农产品和畜产品的产量。(2)材料5中，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过干扰害虫的正常交尾活动，从而使害虫种群的出生率下降，降低其对作物的危害。(3)由材料4、5可以得出，在农业生产中，信息传递还可以对有害动物进行控制。1.对有害动物的防治方法有多种，各有优缺点，比较如下：2.信息传递在农业生产中的应用措施目的养鸡场延长光照时间提高产蛋率用一定波长的光照处理蔬菜、各类作物的种子提高发芽率利用人工合成的化学信息吸引传粉动物提高作物的传粉率和结实率利用音响设备模拟动物的声音诱捕或驱赶动物施用昆虫信息素诱捕或警示有害动物[例3]下列信息传递的实例，属于调节生物种间关系的是()A.莴苣必须接收适宜波长的光信息才能萌发生长B.昆虫分泌性外激素传递信息C.草原返青时，“绿色”为植食性动物提供信息D.雄鸟求偶时进行复杂的“求偶炫耀”答案C解析光属于物理信息，其对植物种子萌发的影响体现了信息传递具有维持生命活动正常进行的作用，A不符合题意；昆虫分泌性外激素和雄鸟进行“求偶炫耀”体现了信息传递维持生物种群繁衍的作用，B、D不符合题意；植物因变绿而被植食性动物所食，说明信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，C符合题意。[例4]下列做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中应用的是()A.延长光照时间，提高家禽产蛋量B.利用生长素类调节剂促进扦插枝条生根C.利用黑光灯诱捕具有趋光性的害虫D.利用人工合成的化学物质吸引昆虫，提高传粉率和结实率答案B解析延长光照时间，提高家禽产蛋量，这属于物理信息在农业生产中的应用，A不符合题意；利用生长素类调节剂促进扦插枝条生根，这属于生长素类调节剂的应用，不属于生态系统中信息传递在农业生产中的应用，B符合题意；利用黑光灯诱捕具有趋光性的害虫属于生物防治，是物理信息在农业生产中的应用，C不符合题意；利用人工合成的化学物质吸引昆虫，提高传粉率和结实率，这属于化学信息在农业生产中的应用，D不符合题意。思维导图晨读必背1.光、声、温度、湿度、磁场等属于物理信息，生物碱、有机酸和性外激素等属于化学信息，生物的行为特征可体现为行为信息。2.信息传递过程中要有信息源、信道和信息受体。3.生命活动的正常进行离不开信息的作用；生物种群的繁衍离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。随堂检测1.信息传递在生态系统中具有重要作用。下列不属于物理信息的是()A.日照长度 B.蜘蛛网的振动频率C.植物的生物碱 D.昆虫发出的声音答案C解析日照长度属于物理信息，A正确；蜘蛛网的振动频率属于物理信息，B正确；植物的生物碱属于化学信息，C错误；昆虫发出的声音属于物理信息，D正确。2.下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的是()A.生态系统中的物理信息来自非生物环境B.植物都通过化学物质传递信息C.信息可以在低营养级和高营养级间双向传递D.生态系统中的信息传递只对捕食者有利答案C解析生态系统中的物理信息可以来自非生物环境，也可以来自生物，A错误；植物可以通过物理信息和化学信息传递信息，B错误；信息传递往往是双向的，C正确；生态系统中的信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，从生态系统稳定性的层面上来说，生态系统中的信息传递对捕食者和被捕食者都有利，D错误。3.“黄四娘家花满蹊，千朵万朵压枝低。留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼。”这是诗圣杜甫描绘百姓人家与大自然和谐相处的场景。下列相关叙述错误的是()A.花的颜色、大小，黄莺的鸣叫均属于物理信息B.可以使用样方法调查蝴蝶的种群密度C.日照时间的长短决定植物花期体现了生物种群的繁衍离不开信息传递D.蝶舞作为行为信息，只能在生物与生物之间传递答案B解析应使用标记重捕法调查蝴蝶的种群密度，B错误。4.下列生产实践措施不是利用生态系统中的信息传递的是()A.利用音响设备发出不同的声音信号来诱捕或驱赶某些动物B.通过控制日照时间长短来调控植物开花时间C.利用人工合成的激素吸引昆虫前来给植物传粉D.通过给黄麻喷洒一定浓度的赤霉素溶液来提高其产量答案D解析利用音响设备发出不同的声音信号来诱捕或驱赶某些动物，这是物理信息在生产中的应用，A不符合题意；通过控制日照时间长短来调控植物开花时间，这是利用植物感知光周期的不同的特点，属于物理信息在生产中的应用，B不符合题意；利用人工合成的激素吸引昆虫前来给植物传粉，这是化学信息在生产中的应用，C不符合题意；通过给黄麻喷洒一定浓度的赤霉素溶液来提高其产量，这是植物激素的应用，不是生态系统中的信息传递，D符合题意。5.下列关于生态系统中信息传递的说法正确的是()A.“插茱萸，可驱秋蚊灭虫害”中的茱萸传递的是行为信息B.“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”中，山寺桃花盛开的原因是接收到了化学信息C.莴苣种子必须接受某种波长的光信息才能萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递D.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，属于化学防治答案C解析茱萸通过分泌化学物质来驱秋蚊灭虫害，传递的是化学信息，A错误；“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”中，由于温度因素，山上与山下的开花时间不同，属于物理信息的传递，B错误；光作为物理信号，刺激莴苣种子萌发，说明生命活动的正常进行离不开信息传递，C正确；利用昆虫的信息素诱捕或警示有害动物属于生物防治，D错误。课时作业(时间：30分钟)知识点1生态系统中信息的种类1.新养宠物狗时，将其尿液涂抹到指定地点，它以后都会到此地撒尿；野猪遇到危险时，扬起尾巴，在尾尖打个小卷，给同伴报警。在这两个过程中传递的信息种类分别是()A.化学信息、行为信息 B.行为信息、物理信息C.行为信息、行为信息 D.化学信息、物理信息答案A解析将新养的宠物狗的尿液涂抹到固定的地方，以后宠物狗都会到此地撒尿，尿液中的化学物质起到了信息传递的作用，属于化学信息；野猪扬起尾巴，在尾尖打小卷，通过自己的特殊行为向同伴报警，属于行为信息，A正确。2.下列信息传递中，与其他三种不属于同一类型的是()A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，召唤同类来共同取食B.群居动物通过群体气味与其他群体相区别C.雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊D.榆树通过分泌一种化学物质，与楝树产生相互拮抗的作用答案C解析小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚集信息素，属于化学信息的传递；群居动物通过群体气味与其他群体相区别，属于化学信息的传递；榆树通过分泌一种化学物质，与楝树产生相互拮抗的作用，属于化学信息的传递；雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊，属于物理信息的传递。综上所述，C符合题意。3.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解析小鸟对着镜子中的“小鸟”愤怒地啄击扑打是动物的特殊行为，能够对于同种或异种生物传递某种信息，属于行为信息，激怒小鸟的信息是直接来自镜子中的“小鸟”的物理和行为信息。4.下列有关生态系统信息传递的叙述，正确的是()A.信息源只能是生物B.信息的传递需要信道C.和生物体内细胞间信息交流不同的是，生态系统的信息传递不需要信息受体D.一种生物只能产生一种信息类型答案B解析信息源可以是生物也可以是非生物环境，A错误；信息的传递需要有信道作为信息传递的媒介，B正确；生态系统的信息传递需要信息受体，C错误；一种生物可以产生多种信息类型，如鸟类既可以产生物理信息，也可以产生化学信息和行为信息，D错误。知识点2信息传递的作用及应用5.萌发的种子通过低温处理后，可提前开花和成熟。如春小麦经过春化处理后，可早熟5～10天。下列说法不正确的是()A.温度在生态系统中属于一种物理信息B.该材料体现了信息传递对植物生长发育起重要作用C.信息传递在农业生产中能够提高产品的产量D.影响春小麦生长发育的信息只有温度答案D解析春小麦的生长发育过程受光、温度、水分、空气等多种信息的影响。6.下列有关生态系统信息传递的叙述，错误的是()A.生态系统的物理信息都来自非生物环境B.金龟子遇敌害从植株上滚落装死属于行为信息C.猎豹和斑马之间的信息传递有利于调节种间关系D.用性外激素干扰害虫雌雄交尾，可有效控制害虫数量答案A解析生态系统的物理信息来自非生物环境或生物，A错误；金龟子遇敌害从植株上滚落装死，通过动作迷惑对手，属于行为信息，B正确；猎豹和斑马之间的信息传递有利于调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定，C正确；用性外激素干扰害虫雌雄交尾，可降低害虫出生率，有效控制害虫数量，D正确。7.下列有关生态系统信息传递的说法不正确的是()A.生命活动的正常进行以及生物种群的繁衍都离不开信息传递的作用B.在任何生态系统中，能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的C.光照可增加家禽的产蛋量，这属于物理信息的合理使用D.信息传递在农业生产中不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行全部杀灭答案D解析生命活动的正常进行以及生物种群的繁衍都离不开信息传递的作用，A正确；在任何生态系统中，能量、物质和信息三者之间的关系都是密不可分的，能量流动是物质循环的动力，物质是能量的载体，信息传递能够调节生物个体、种群之间的关系，B正确；光照是物理信息，可增加家禽的产蛋量，这属于物理信息的合理使用，C正确；信息传递在农业生产中不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制，但难以全部杀灭，D错误。8.水稻种群中存在非常典型的自毒现象。早稻根系分泌的对羟基肉桂酸对早稻的幼苗生长产生强烈的抑制作用，严重时导致产量降低，幼苗死亡。下列有关说法不正确的是()A.植物产生的毒素是一种化学信息B.这种毒素对于植物自身生命活动具有一定的调节作用C.这种毒素对于种群密度具有一定的影响D.植物的自毒现象不利于生态系统的稳定答案D解析早稻根系分泌的对羟基肉桂酸是一种化学物质，所以是一种化学信息，A正确；题干中显示这种毒素对早稻的幼苗生长产生强烈的抑制作用，显然这种毒素对于植物自身生命活动具有一定的调节作用，B正确；由于该毒素对早稻的幼苗生长产生强烈的抑制作用，严重时导致幼苗死亡，即提高了死亡率，进而对于种群密度具有一定的影响，C正确；植物的自毒现象是生物在长期的进化过程中形成的性状，在一定程度上有筛选作用，所以利于生态系统的稳定，D错误。9.如图为生态系统组成成分的模式图，下列叙述错误的是()A.图中的各成分之间均可以传递信息B.生产者和消费者之间的信息传递可以调节种间关系C.非生物环境发出的信息种类只能是物理信息D.能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能答案C解析从图中可以看出，生态系统的每种成分均能发出信息，也能接受信息，所以说生态系统的信息传递在生态系统的各种成分间均能进行；信息传递的主要功能之一就是调节种间关系；非生物环境发出的信息可以是物理信息，也可以是一些营养物质发出的化学信息。10.有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法错误的是()A.为控制动物危害，化学防治见效快，可大量推广使用B.利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫C.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D.在苹果园用仪器模拟蜜蜂舞蹈的频率，吸引蜜蜂到果园传粉，提高农产品产量答案A解析为控制动物危害，化学防治虽见效快，但会引起更大的隐患，而且会污染环境，需要慎用，A错误；利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫，这是利用信息传递防治害虫的例子，B正确；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，这是利用信息传递防治害虫的例子，C正确；在苹果园用仪器模拟蜜蜂舞蹈的频率，吸引蜜蜂到果园传粉，以提高产量，这是利用信息传递提高农产品产量的例子，D正确。11.以下关于信息传递的说法，错误的是()A.生物接受信息、处理信息和利用信息的能力可提高其对环境的适应性B.对动物生长有调节作用的生长激素属于信息传递中的化学信息C.在生态系统中，某些植物在长日照条件下会开花，说明信息传递有利于种群的繁衍D.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答案B解析信息传递在生态系统中具有重要作用，生物的生命活动和繁衍都离不开信息的传递，所以生物接受信息、处理信息和利用信息的能力越高，其对环境的适应性越强，A正确；生态系统中的信息传递可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间，还可以存在于生物与非生物环境之间，而动物的生长激素是在生物个体内发挥作用的，不属于生态系统中信息传递的范畴，B错误；某些植物在长日照条件下会开花，植物开花有利于其繁衍后代，故说明信息传递有利于种群的繁衍，C正确；利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度，利用了昆虫的趋光性，是物理信息，属于生态系统中信息传递的应用，D正确。12.下列关于生态系统信息传递的叙述，正确的是()A.发生山火时刺鼻的烟味和火光给动物传递了化学和物理信息，使一部分动物逃生B.利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，属于化学防治C.生态系统中信息沿食物链从低营养级向高营养级传递D.某种鸟类通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定答案A解析刺鼻的烟味给动物传递了化学信息，火光给动物传递了物理信息，A正确；利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，是利用物理信息进行生物防治，B错误；生态系统中信息传递既可以从低营养级向高营养级，也可以从高营养级向低营养级，C错误；题目中说某种鸟类，则说明是同一个物种，而种间关系指的是不同物种之间的关系，D错误。13.下列有关生态系统信息传递的叙述，正确的是()A.生态系统中的信息只能在不同生物之间以及非生物环境与生物之间进行传递B.蝙蝠的“回声定位”和狗外出时的“频频撒尿”分别体现了行为信息、化学信息C.牧草生长旺盛时，为食草动物提供了采食信息，这对食草动物有利，对牧草不利D.信息传递应用在农业生产中可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制答案D解析生态系统中的信息既可以在非生物环境与生物之间进行传递，也可以在生物与生物之间(包括同种生物之间和不同种生物之间)进行传递，A错误；蝙蝠“回声定位”中的“声”属于生态系统中的物理信息，狗“频频撒尿”中的“尿”属于生态系统中的化学信息，B错误；牧草生长旺盛时，为食草动物提供了采食信息，这对食草动物有利，对牧草也有利，这样可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，C错误；在农业生产中，利用信息传递既可提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制，如利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，以提高传粉效率，以及利用信息素诱捕有害动物，D正确。14.如图表示生态系统的信息传递模型，请据图回答：(1)据图分析，生态系统的信息传递在方式和方向上不同于物质循环和能量流动的特点是_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)填写下列实例中信息的种类：①蜜蜂的舞蹈属于________信息。②某些植物的花的颜色对于传粉昆虫来说属于________信息。③生物代谢产生的物质如生物碱、有机酸、性外激素等属于________信息。(3)信息传递在农业生产中的应用有两个方面：①______________________________________________________________；②________________________________________________________________。答案(1)生态系统中的物质是循环利用的，能量是单向流动、逐级递减的，而信息传递往往是双向的(2)①行为②物理③化学(3)①提高农畜产品的产量②对有害动物进行控制(两空顺序可颠倒)解析(1)任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递三个基本功能，生态系统的信息传递在方式和方向上不同于物质循环和能量流动的特点是生态系统中的物质是循环利用的，能量是单向流动、逐级递减的，而信息传递往往是双向的。(2)自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等属于物理信息；植物的生物碱、有机酸等代谢产物，动物的性外激素等属于化学信息；动物的特殊行为向同种或异种生物传递的信息属于行为信息。(3)信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。第5节生态系统的稳定性课程内容标准核心素养对接1.概述生态平衡是指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。2.通过分析生态系统中的反馈调节过程，阐明生态系统具有维持或恢复生态平衡的能力。3.举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。4.通过设计提高生态系统稳定性的方案，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。5.设计并制作生态缸，观察其稳定性。1.生命观念——通过学习生态系统的抵抗力稳定性和恢复力稳定性，建立稳态与平衡观。2.社会责任——认同生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响。3.科学探究——通过设计并制作生态缸，观察其稳定性的实验，提升探究实践能力，促进学科核心素养的发展。知识点1生态平衡与生态系统的稳定性1.生态平衡2.生态平衡的调节机制(1)负反馈：在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。(2)负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。3.生态系统的稳定性知识点2抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.两者比较2.提高生态系统的稳定性(1)控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。(2)对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。(1)生态平衡包括结构平衡、功能平衡和收支平衡三个方面。(√)(2)草本植物阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强。(×)(3)负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定。(√)(4)一个生态系统的抵抗力稳定性很低，则恢复力稳定性就一定很高。(×)(5)农田生态系统抵抗力稳定性较弱，但其恢复力稳定性较强。(√)(6)河流受到轻度污染后河水仍能清澈如初及火灾后草原的恢复均属于恢复力稳定性。(×)(7)制作好生态缸后，可以放在阳光下直射。(×)亚马逊森林已经存在至少上千万年了，中间尽管经常遭受洪涝、火烧、虫害，也遭受了人类的砍伐与放牧等活动的干扰，但现在依然保持着森林景观(如图)。(1)分析热带雨林生态系统具有稳定性的原因是什么？提示该生态系统具有一定的自我调节能力。(2)请思考并总结生态系统中生物种类与其自我调节能力及稳定性的关系。提示生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，则其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。探究点一生态系统的稳定性阅读下列材料，回答问题：材料1在一片草地上，如果兔大量增加，草就会被大量啃食，于是兔之间对食物等资源的竞争就会加剧，导致兔的生存空间和资源减少；同时，捕食者狼因食物(兔)丰富而数量增多，它们会捕食更多的兔。这样经过一段时间后兔的数量又会恢复或接近原来的水平。材料2下图为某湖泊生态系统发生的某种调节活动：(1)材料1中的这种调节方式属于什么调节？尝试用文字、方线框、箭头等描绘上述调节过程。提示这种调节方式属于负反馈调节。调节过程如图所示：(2)材料2中的调节过程属于什么调节？提示正反馈调节。生态系统稳定性的2个易误点(1)生态系统的稳定性主要与生物种类有关，还要考虑生物的个体数量。食物链数量越多越稳定，若食物链数量相同，再看生产者，生产者多的稳定性程度高。(2)生态系统的稳定性不是恒定不变的，因为生态系统的自我调节能力具有一定的限度。比较归纳正反馈调节与负反馈调节[例1]某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如图所示。下列叙述错误的是()A.食草动物进入早期，其种群数量增长大致呈“J”形曲线B.图中a点的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量C.该生态系统的相对稳定与植物和食草动物之间的负反馈调节有关D.过度放牧会降低草原生态系统的抵抗力稳定性答案B解析早期食草动物进入草原生态系统，由于空间、资源充足，又不受其他生物的制约，所以食草动物的种群数量的增长大致呈“J”形曲线，A正确；环境容纳量是指在相当长一段时间内，环境所能维持的种群最大数量，即该种群在该环境中的稳定平衡密度。而图中a点纵坐标对应的数量为该食草动物的最大数量，所以环境容纳量应小于a，B错误；由图可知，食草动物过多会导致植物数量的下降，食草动物数量的下降又会导致植物数量的增多，属于典型的负反馈调节，C正确；生态系统有自我调节能力，但有一定的限度，过度放牧使得草原生物的种类和数量减少，降低了草原生态系统的自我调节能力，致使草原退化，D正确。[例2]当河流受到轻度污染时，能通过物理沉降、化学分解、微生物分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。这个事例说明()A.生态系统具有相对稳定的物质循环B.生态系统具有一定的自我调节能力C.生态系统具有稳定的能量来源D.生态系统具有大量的生产者和消费者答案B解析由题干信息“河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响”可知，河流生态系统具有一定的抵抗力稳定性。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有一定的自我调节能力。(1)负反馈调节不只存在于生态系统，在生命系统的各个层次均有体现。如甲状腺激素分泌的调节。(2)生态系统的稳定性指的是生态系统的一种能力或特性，而不是一种状态。(3)自我调节能力与生物的种类、数量呈正相关，但主要与生物种类有关。探究点二抵抗力稳定性和恢复力稳定性1.苏州某一水乡人家在河流中淘米洗菜、洗澡洗衣，河水仍然很清澈，说明生态系统具有什么能力？这种能力反映生态系统的哪种稳定性？提示生态系统具有自我调节能力，这种能力反映生态系统的抵抗力稳定性。2.一块管理良好的棉田和内蒙古草原上的草场相比，其抵抗力稳定性哪个高？试说明理由。提示内蒙古草原上的草场的抵抗力稳定性高于棉田。因为棉田的成分单一，营养结构简单，其自我调节能力较弱，则抵抗力稳定性较低。3.对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈什么关系？所有的生态系统都这样吗？举例说明。提示一般来说，对同一个生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性呈相反关系且同时存在。但对于一些特殊的生态系统比如极地苔原生态系统，由于物种组分单一，营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。巧判生态系统抵抗力稳定性大小抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较[例3]下列关于生态系统稳定性的描述，正确的是()A.河流受到轻微的污染依然清澈，属于恢复力稳定性B.恢复力稳定性弱的生态系统抵抗力稳定性一定强C.“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性D.引入新物种到一个生态系统使生物种类增加从而提高其抵抗力稳定性答案C解析河流受到轻微污染依然清澈，表现为“抵抗干扰，保持原状”，属于抵抗力稳定性，A错误；有些生态系统(如苔原)抵抗力稳定性与恢复力稳定性都较低，B错误；“野火烧不尽，春风吹又生”体现了生态系统的恢复力稳定性，C正确；引入新物种到一个生态系统可能使原有物种灭绝，从而使该生态系统抵抗力稳定性下降，D错误。[例4]两个不同的生态系统在同时受到同等强度的干扰(y)后，其结构和功能的曲线变化情况如图所示，由图不能得出的结论是()A.同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲高B.同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则b点左移C.若甲生态系统的干扰强度增大，则c点右移D.乙生态系统b点后一定有新的物种产生答案D解析从图中可看出，甲、乙两个生态系统受到同等强度干扰后，与乙相比，甲生态系统的结构和功能恢复原状所需要的时间长，波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高；若乙生态系统干扰提前，其结构和功能恢复至正常运行范围的时间也会提前，即b点左移；若甲的干扰强度增大，则恢复原状所需要的时间延长，c点右移；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生。探究点三设计制作生态缸，观察其稳定性阅读教材P78“探究·实践”，回答下列问题：1.为保证生态缸中的物质循环和能量流动，使其在一定时期内保持生态系统稳定，从生态系统组成成分角度思考，生态缸中必须具备哪些成分？提示生产者、消费者、分解者等。2.衡量生态缸稳定性的指标时可通过什么来判断生态系统的稳定性？提示观察动植物的生活情况、水质变化。3.该生态缸能否构成一个完整的生态系统？倘若将该生态缸置于黑暗处会怎样？提示该生态缸具备了生态系统的四类组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者，故可构成一个完整的生态系统。倘若将生态缸置于黑暗处，则会因丧失能量持续供应而使生态系统崩溃，其内生物将很快死亡。生态缸实验设计要求及分析设计要求相关分析生态缸必须是封闭的防止外界生物或非生物因素的干扰生态缸的材料必须透明为光合作用提供光能；便于观察生态缸宜小不宜大，缸中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；缸内储备一定量的空气生态缸的采光要用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡生态缸中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(具有生产者、消费者和分解者)生态缸中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定选择的动物不宜过多，个体不宜过大减少对氧气的消耗，防止生产量小于消耗量[例5]某生物兴趣小组的同学用河水、池泥、水藻、植食性小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作了3个生态瓶(如图所示)。下列说法错误的是()A.甲瓶中的小鱼很快死亡是因为瓶内分解者数量过少B.乙瓶中的生物存活的时间相对较长C.丙瓶中的分解者主要存在于河水及池泥中D.若想维持稳定性，丙瓶不应放在黑暗中答案A解析甲瓶中小鱼很快死亡的原因是小鱼过多，瓶中水藻不能制造足够的氧气，小鱼因缺氧而死，A错误；乙瓶中水藻丰富，小鱼数目适当，氧气、有机物等可以自给自足，所以乙瓶中生物存活时间相对较长，B正确；分解者主要存在于河水及池泥中，C正确；丙瓶在黑暗中，水藻不能进行光合作用制造氧气，若想维持稳定性，丙瓶应放在散射光下，D正确。[例6]设计制作封闭型生态缸应该遵循一定的原理和要求，下列原理或要求中合理的是()A.应该将生态缸放在阳光能够直接照射的地方，以保证获得足够的能量B.应该经常向生态缸中通气，从而保证缸中生物的呼吸C.生态缸中投放的生物必须有很强的生命力，投放的动物数量要多一些D.生态缸的各种生物之间以及生物与非生物环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动答案D解析应该将生态缸放在散射光下，而不能放在阳光能够直接照射的地方，A错误；生态缸应该是密闭的，不能通气，B错误；生态缸中投放的生物的数量和比例要适中，C错误；生态缸的各种生物之间以及生物与非生物环境之间，必须能够进行物质循环和能量流动，D正确。思维导图晨读必背1.生态平衡是生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。2.处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡、收支平衡三个特征。3.负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础。4.生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。5.抵抗力稳定性与生态系统的组分和营养结构复杂程度呈正相关。随堂检测1.以下实例可以说明生态系统具有自我调节能力的是()A.豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得含氮养料B.草原上羊的数量剧增会导致草的数量减少，进而抑制了羊的数量增长C.山区植被遭到破坏或掠夺式砍伐后造成水土流失甚至泥石流的发生D.废弃多时的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林答案B解析豆科植物能供给根瘤菌有机养料，同时能通过根瘤菌获得养料，说明豆科植物和根瘤菌是互利共生关系，A错误；草原上羊的数量剧增会导致草的数量减少，进而抑制了羊的数量增长，体现了生态系统的自我调节能力，B正确；植被被破坏导致泥石流发生，是自然现象，没有体现生态系统的自我调节能力，C错误；废弃多时的耕地上会逐渐生长出杂草，进而逐渐出现小灌木林，是群落演替，D错误。2.某池塘演变早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤随之大量繁殖导致藻类数量减少接着又引起水蚤减少。后期因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.早期不属于负反馈调节，后期属于负反馈调节B.早期属于负反馈调节，后期属于正反馈调节C.早期、后期均属于负反馈调节D.早期、后期均属于正反馈调节答案B解析负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的早期符合负反馈调节的机制。正反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。故选B。3.自然灾害和人类活动能破坏自然生态系统，自然生态系统的恢复与重建需要利用恢复生态学的理论和技术。下列关于生态系统恢复的叙述，错误的是()A.恢复生态学主要是利用了生物群落演替理论B.生态系统恢复过程中，其抵抗力稳定性会提高C.引入外来物种一定能使被破坏的生态系统实现恢复D.生态系统恢复的关键之一是恢复生态系统的结构与功能答案C解析恢复生态学主要是利用了生物群落演替理论，A正确；生态系统在恢复过程中，群落结构不断变得更加复杂，所以其抵抗力稳定性会提高，B正确；外来物种的引入可能引起本地物种减少，C错误；生态系统恢复的关键之一是恢复生态系统的结构与功能，D正确。4.封山育林能有效提高生态系统的稳定性，是因为()A.封山育林控制了物质循环B.延长了生态系统中的食物链C.增加了生态系统中消费者数量D.使生态系统营养结构复杂性增加答案D解析大气中的气体没办法通过封山育林来控制，所以封山育林不能控制物质循环，A错误；封山育林，不是引进新物种，是保持森林自给自足的生态模式，B错误；封山育林有可能增加消费者的数量，但这与提高生态系统的稳定性关系不大，C错误；生态系统中生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，生态系统的稳定性就越强，D正确。课时作业(时间：30分钟)知识点1生态平衡与生态系统的稳定性1.生态系统的自我调节能力，对于维持生态系统的稳定起着关键作用。这是通过()A.种群密度的一定的规律性变化而实现的B.群落与非生物环境之间的物质循环而实现的C.生态系统内部的负反馈调节机制来实现的D.人工建造“生态屏障”和环境保护来实现的答案C解析生态系统的自我调节能力与群落的丰富度有关，群落结构越复杂，自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性就越高。而负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统自我调节能力的基础，C正确。2.某生态系统生态平衡遭到破坏，合理的解释是()A.这个生态系统没有自我调节能力B.这个生态系统的自我调节能力一定很弱C.这个生态系统的动植物种类一定很少D.外来干扰超过了这个生态系统的自我调节能力答案D解析一般情况下生态系统具有自我调节能力，但是，生态系统的自我调节能力有一定限度，如果外界干扰超过这个限度，则导致生态平衡失调。3.媒体上经常出现“生态平衡”的概念，下列关于“生态平衡”和“生态系统稳定性”的叙述，不正确的是()A.生态平衡是生态系统在一定条件下结构和功能的相对稳定状态B.生态系统稳定性是生态系统具有的维持或恢复其结构和功能相对稳定的能力C.生态系统的自我调节能力是生态系统稳定性和生态平衡的基础D.生态平衡与生态系统的稳定性无关答案D解析生态平衡与生态系统的稳定性通常是一致的，D错误。知识点2抵抗力稳定性和恢复力稳定性4.如图为某一生态系统稳定性图解，对此理解错误的是()A.a为抵抗力稳定性，b为恢复力稳定性B.a为恢复力稳定性，b为抵抗力稳定性C.恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关D.抵抗力稳定性与恢复力稳定性一般呈负相关答案B解析生物种类越多、营养结构越复杂，抵抗力稳定性就越强，恢复力稳定性就越弱。因此，一般情况下恢复力稳定性与营养结构复杂程度呈负相关，且一般情况下，抵抗力稳定性与恢复力稳定性也呈负相关。5.下列表述不正确的是()A.温带针阔混交林比热带雨林的抵抗力稳定性低B.草原生态系统比沙漠生态系统抵抗干扰的能力弱C.不同的生态系统，抵抗力稳定性和恢复力稳定性不同D.一般来说，组分越多的生态系统，抵抗力稳定性就越高答案B解析温带针阔混交林物种丰富度小于热带雨林，故其抵抗力稳定性相对较低，A正确；草原生态系统比沙漠生态系统抵抗干扰的能力强，B错误；不同的生态系统，生物的种类不同，营养结构的复杂程度不同，抵抗力稳定性和恢复力稳定性一般不同，C正确；一般来说，组分越多的生态系统，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越高，D正确。6.要提高生态系统维持稳定性的能力，最有效的方法是()A.减少分解者的数目 B.增加物种的多样性C.改变环境中的湿度 D.减少消费者的数目答案B解析在生态系统中，生物种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。知识点3设计制作生态缸，观察其稳定性7.如图所示为某同学制作的小生态缸，据图分析正确的是()A.生态缸中生物种类齐全，能实现能量循环再生B.生态缸要适时打开瓶盖，适量补充二氧化碳C.为保证生态缸的正常运转，瓶内各种成分应比例适中D.在强烈光照条件下，才能维持生态缸的稳定性答案C解析生态缸中生物种类齐全，有生产者、消费者、分解者，能实现物质循环再生，A错误；生态缸要遵循物质循环的原理，所以不能打开瓶盖，B错误；为保证生态缸的正常运转，瓶内各种成分应比例适中，C正确；生态缸不能放在强烈光照条件下，应该放在散射光下，才能维持生态缸的稳定性，D错误。8.甲、乙、丙、丁4个透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。下列有关叙述错误的是()生态系统组成光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态瓶编号甲＋＋＋＋－＋乙－－＋＋－＋丙＋＋＋＋－－丁＋＋＋＋＋＋注：“＋”表示有；“－”表示无。A.生态瓶必须是密闭的，放在直射光下，生物成分的数量要搭配合理B.乙瓶中缺乏光照，生态瓶不稳定说明了生态系统需要稳定的能量输入C.丙瓶中没有泥沙，分解者太少，不利于物质循环的顺利进行D.丁瓶中虽然物种更加丰富，但可能因为氧气含量少而不如甲瓶稳定答案A解析生态瓶必须是密闭的，但不能让阳光直射，因为光照过强，生态瓶内温度太高，会使生物失去活性；缺乏光照情况下无法进行光合作用，生产者不能生长，生态瓶不稳定，说明了生态系统需要稳定的能量输入；由于丙瓶中没有泥沙，分解者数量太少或没有分解者的分解作用，所以不利于物质循环的顺利进行；与甲瓶相比，丁瓶氧气含量减少，因为消费者(小鱼等)较多，呼吸要消耗较多的氧气。9.黄河某河段因沿线城市扩建，工业废水排放等因素而被严重污染，导致大量植被、鱼类和鸟类消失。近几年，随着人工栽种和培养，使该河段生态环境很快