2018版高中生物 第四章 生态系统的稳态 4.2 生态系统稳态的维持（第3课时）生态系统中的信息传递学案 苏教版必修3

1、第3课时生态系统中的信息传递生态系统稳态的维持1举例说出生态系统中信息传递的类型及作用。(重点)2描述信息传递在农业生产上的应用。3分析生态系统稳态的维持及调节机制。(难点)4设计并制作生态瓶，观察并分析其稳定性。生 态 系 统 中 的 信 息 传 递1生态系统中信息的类型类别概念传递形式实例物理信息生态系统中以物理过程为传递形式的信息，包括光、声、热、电、磁等物理过程萤火虫的闪光、植物花的颜色、鸟的鸣叫等化学信息生态系统中以代谢产物等化学物质传递的信息，包括植物代谢产物、动物外激素等信息素昆虫的性外激素、狗利用其尿液记路等行为信息生态系统中以生物的表现或动作等行为特征传递的信息，包括舞蹈、运

2、动等行为特征昆虫的舞蹈、孔雀开屏等2.信息传递的特点信息传递既有从输入到输出的传递过程，也有从输出到输入的反馈过程。3信息传递的作用信息传递能够调节生态系统的各个组成成分之间的关系，强化生态系统的调节机制，发挥维持生态系统稳态的作用。4信息传递的应用(1)用短日照处理能使菊花提前开花；(2)在田间释放人工合成的性外激素，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，从而减少农药的使用量，达到既防虫又减少环境污染的效果等。探讨：性激素属于化学信息吗？提示：不属于。化学信息是生物体释放于体外的化学物质，如性外激素。性激素存在于生物体内，不属于化学信息。探讨：蝙蝠既能发出信息，又能接受信息来进行回声定

3、位，说明信息传递有什么特点？提示：说明信息传递有双向传递的特点。探讨：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的信息有何不同？提示：前者为行为信息，后者为物理信息。1信息传递的模式图从图中可以看出：(1)信息传递的双向性：信息有从输出者向输入者的传递，也有从输入者向输出者的反馈。(2)信息传递的功能：信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各种成分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向和状态。2信息传递在生态系统中的作用范围3信息传递与能量流动、物质循环的区别和联系区别项目联系来源途径特点范围能量流动太阳能食物链或食物网单向流动、逐级递减食物链各营养级生物间共同把生

4、态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性物质循环生态系统反复出现，循环利用生物群落与无机环境之间信息传递生物或无机环境多种单向或双向生物与生物之间或生物与环境之间1萤火虫通过闪光来识别同伴；草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀为雌鸟发出信号；某种植物根系分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化合物，如将这类物质在作物播种前施入土中，就可以使休眠孢子提前发芽，使其找不到宿主而死亡。以上三个实例分别体现了哪一类信息的作用()A物理信息；化学信息；行为信息B物理信息；行为信息；化学信息C行为信息；物理信息；化学信息D化学信息；行为信息；物理信息【解析】生态系统中信息的分类是以信息的传

5、递形式的依据来划分的，物理信息是通过物理因素、物理过程来传递的，如光、声、温度、磁力等；化学信息传递的是一些化学物质，如性外激素等；行为信息是通过动物的特殊行为、动作这些“肢体语言”来传递和表达的。题干中植物根系分泌的是一种化学物质，很明显属于化学信息。鸟发现天敌后，做出了很夸张的动作，强调的是特殊行为，所以属于行为信息。【答案】B2下列关于信息传递在生态系统中作用的叙述，不正确的是()A生命活动的正常进行，离不开信息的传递B信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定C没有信息传递，生物仍可正常生存D信息在生态系统中的作用，有些是我们用肉眼看不到的【解析】信息传递的作用有两个：生命活动的

6、正常进行、生物种群的繁衍离不开信息的传递；信息传递能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定。所以，没有信息的传递，生物不可能正常生存。【答案】C3有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法不正确的是() A利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率B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C利用昆虫信息素诱捕有害动物，可以降低其种群密度D利用信息传递防治害虫效果太差【解析】利用信息传递防治害虫效果明显，而且对生态系统的无机环境没有较大干扰，不会造成环境污染。【答案】D生 态 系 统 稳 态 的 维 持1生态系统的稳态(1)概念：生态系统所具

7、有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，又称为生态系统的稳定性。(2)意义：生态系统的稳态是生态系统的结构和功能协调发展的重要标志。(3)原因：生态系统具有一定的自我调节能力。(4)生态系统稳定性的类型抵抗力稳定性：指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状而不受损害的能力。恢复力稳定性：指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。2生态系统的自我调节能力(1)基础：负反馈调节。(2)特点一般来说，生态系统中的物种越多，遗传基因库越丰富，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。生态系统的自我调节能力是有一定的限度的。一个生态系统在受到大规模干扰或外界压力超过

8、生态系统自我调节能力的限度时，生态系统的稳态就可能遭到严重破坏，甚至引发系统崩溃。3维持生态系统稳定性的措施(1)为了确保生态系统的稳态，就要努力避免对生态系统的过度干扰。(2)对于具重要经济价值的人工生态系统，必须确保一定的物质与能量投入，以维持人工生态系统在结构和功能上的协调发展。探讨：水乡人家上游淘米洗菜，下游洗澡洗衣，即便如此，水仍然很清澈。这体现生态系统哪方面的能力？提示：生态系统具有抵抗力稳定性。探讨：对所有生态系统来讲，抵抗力稳定性与恢复力稳定性都呈相反关系吗？提示：有些生态系统如极地苔原生态系统，由于物种成分单一，营养结构简单，它的抵抗力稳定性和恢复力稳定性都较低。探讨：能不能

9、说“热带雨林的稳定性大于草原生态系统”？提示：不能。只能说“热带雨林的抵抗力稳定性大于草原生态系统”。探讨：对于已遭破坏的草原生态系统应采取什么措施加以调节，使其重新焕发生机？提示：建立草原防护带、杜绝人为破坏等。1生态系统稳态(1)结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量在正常情况下不会有太大的变化，一般相关种群数量呈现周期性变化，可用下图表示。(2)功能相对稳定：生物群落的物质输入与物质输出相对平衡，能量输入与能量输出相对平衡。(3)生态系统的稳态是系统内部自我调节的结果，这种自我调节主要是依靠群落内种间关系(主要是捕食)及种内斗争实现的。2生态系统的自我调节能力生态系统的自我调节能力是通

10、过生态系统内部的反馈调节来实现的，反馈调节的形式如下表：类型项目 负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到并保持平衡和稳态使生态系统远离平衡状态结果抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化加速最初发生变化的那种成分所发生的变化实例注：“”表示促进，“一”表示抑制。3抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较抵抗力稳定性恢复力稳定性区别实质保持自身结构功能相对稳定恢复自身结构功能相对稳定核心抵抗干扰，保持原状遭到破坏，恢复原状影响因素生态系统中物种丰富度越大，营养结构越复杂，抵抗力稳定性越强生态系统中物种丰富度越小，营养结构越简单，恢复力稳定性越强二者联系相反关系：一般抵

11、抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性弱，反之亦然；二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。如图所示：1长白山自然保护区生态系统能长时间保持相对稳定，该生态系统() 处于大量物种更替的过渡阶段生物的种类和数量相对稳定物质和能量的输入和输出相对平衡有比较复杂的食物链和食物网能量的收支随气候周期性变化有一定的自我调节能力生产者数量大于消费者和分解者数量ABC D【解析】由题干信息可知，该生态系统中生物的种类保持相对稳定，没有大量更替，所以项错误；该生态系统中生产者的生物量一定大于消费者和分解者的生物量，但数量不一定大于消费者和分解者的数量，所以错误。【答

12、案】B2如图所示，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。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；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是()A在正常作用范围内，生态系统中生物的种类和数量保持不变B在遭到干扰时，x、y值的大小与生物的种类有关，与数量无关C一般来说，对同一个生态系统，y值和x值之间呈负相关DTS值越小，这个生态系统的总稳定性越大【解析】对同一个生态系统而言，偏离范围越大，恢复时间越长，y值和x值之间呈正相关。x与y越大，则说明这个生态系统的总稳定性越低，反之，TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大

13、。【答案】D3下列能够提高一个生态系统稳态的措施是()A减少捕食者和寄生生物的数量B使生产者和消费者的数量保持平衡C适当增加物种数目D限制生态系统中生产者的数量【解析】减少捕食者和寄生生物的数量，不仅减少了生态系统的物种数目，而且也干扰和破坏了原有生态系统的自然平衡，只会增加生态系统的不稳定性；使生产者和消费者的数量保持平衡只是保持了生态系统原有的稳态而不能使稳态进一步提高；物种数目越多，生态系统越稳定，故适当增加物种数目可提高生态系统的稳态；生产者是生态系统中的关键成分，只有适当增加其数量，才能提高生态系统的稳态。【答案】C维 持 生 态 系 统 相 对 稳 定 的 条 件1制作生态瓶的目的

14、探究生态系统保持相对稳定的条件。2实验步骤(1)处理标本瓶：取一个标本瓶并洗干净，然后用开水煮一下瓶身和瓶盖。(2)放沙注水：向标本瓶中放入沙土和花土，花土在下且一边高，一边低；沙土在上，沙土层厚约510 cm，再往瓶内注入河水(占瓶容积的4/5)。(3)投放生物：将一些新鲜藻类和少许小型椎实螺、小鱼放入标本瓶中。(4)加盖封口：在缸盖周围涂上凡士林，盖紧瓶盖，再在瓶盖周围涂抹上一层凡士林。(5)粘贴标签：在制作好的小生态瓶上贴上标签，然后放在阳面窗台上(不要再移动位置)。(6)观察记录：每一个星期观察一次，并做好记录。3生态瓶的设计要求及分析设计要求相关分析生态瓶是封闭的防止外界生物或非生物

15、因素的干扰生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(要有生产者、消费者、分解者)生态瓶中能够进行物质循环和能量流动，在一定时期内保持稳定生态瓶的材料须透明为光合作用提供光能，保持生态瓶内温度；便于观察生态瓶宜小不宜大，瓶中水量应占其容积的4/5，要留一定空间便于操作，瓶内储备一定量的空气生态瓶的采光用较强的散射光防止水温过高，导致水生植物死亡选择的动物不宜太多，个体不宜太大减少O2消耗，防止生产量消耗量4.观察要点及分析(1)观察稳定性，可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态系统的稳定性。(2)生态瓶中虽然成分齐全，生产者、消费者和分解者之间可以进行能量流动和物质

16、循环，但是由于生态瓶中的生态系统极为简单，自我调节能力极差，所以抵抗力稳定性极低，生态系统的稳定性极易被破坏。因此，生态瓶内的生物只能保持一定时间的活性。1下列关于“设计并制作生态缸，观察其稳定性”的叙述，合理的是() 【导学号：】A不同营养级生物之间的合适比例可作为设计的依据B氧气的含量平衡主要由生产者和消费者维持C生态缸中生物数量越少，达到稳定状态所需的时间越短D生态缸达到稳定状态后，各生物种群数量均达到K值【解析】氧气的含量平衡主要由生产者和分解者来维持，B错误。生态缸中生物的种类和数量要保持合适的比例，这样有利于其稳定，C错误。生态缸达到稳定状态后，各生物种群数量相对稳定，但并不一定均

17、能达到K值，D错误。【答案】A2为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。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。组成成分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。请回答以下问题。(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因是_。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是_。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量_，原因是_。(4)根据观测结果，得出结论：_；_。【解析】据表格分析可知：乙瓶无光照，藻类因无法进行光合作用而死亡，种群密度下降。丙瓶与甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物

18、分解为无机物。 丁瓶与甲瓶相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。【答案】(1)下降缺乏光照藻类不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物累积不能被分解(3)少消费者较多，消耗较多的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能)生产者、消费者以及分解者之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定1下列不属于生态系统信息传递的是()A心猿意马B飞蛾扑火C花香引蝶 D老马

19、识途【解析】生态系统的信息传递类型包括物理信息、化学信息和行为信息，飞蛾扑火是通过光，属于物理信息；花香引蝶、老马识途都是通过气味，属于化学信息。【答案】A2下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是()A任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就无法适应环境B信息传递应用在农业生产中，不仅可以提高农产品的产量，也可对有害动物进行控制C延长短日照植物黄麻的光照时间可提高麻皮产量，这属于行为信息的合理利用D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【解析】生命活动的正常进行，离不开信息的作用；信息传递在农业中的应用主要是提高农产品或畜产品的产量，对有害生物进

20、行控制等；光照属于物理信息，而不是行为信息；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的功能，它们共同把生态系统的各个组分联系成一个统一整体。【答案】C3要使海洋生物资源可持续利用，就必须保持海洋生物资源生态系统的动态平衡。对一个平衡的生态系统来说，下列叙述错误的是() A生态系统的稳态是相对的B能量流动和物质循环保持动态平衡C植物与动物的数量相等D生物成分之间相互制约、相互影响【解析】平衡的生态系统的生物成分之间相互制约、相互影响，结构和功能保持相对稳定。能量流动和物质循环保持动态平衡，这种平衡是相对的。但植物与动物的数量并没有确切的比例关系。【答案】C4(多选)某生物实习小组的同学用河水、洗净的砂、黑藻、草食小鱼、广口瓶、凡士林等材料制作的