学年高中生物苏教版必修3教学案第四章 第二节 第2课时生态系统的信息传递和生态系统稳态的维持.docx

学年高中生物苏教版必修3教学案第四章 第二节 第2课时生态系统的信息传递和生态系统稳态的维持.docx

《学年高中生物苏教版必修3教学案第四章 第二节 第2课时生态系统的信息传递和生态系统稳态的维持.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年高中生物苏教版必修3教学案第四章 第二节 第2课时生态系统的信息传递和生态系统稳态的维持.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年高中生物苏教版必修3教学案第四章第二节第2课时生态系统的信息传递和生态系统稳态的维持

第2课时　生态系统的信息传递和生态系统稳态的维持

1.生态系统的基本功能包括能量流动、物质循环和信息传递。

2．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。

3．生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的

能力称为生态系统的稳态，又称为生态系统的稳定性。

4．生态系统的自我调节能力的基础是负反馈调节。

5．生态系统的稳态主要表现在抵抗力稳定性和恢复力稳定性

两个方面。

6．生态系统的物种越多，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。

一、生态系统中的信息传递

1．生态系统中信息的种类

（1）物理信息：

①概念：

生态系统中以物理过程为传递形式的信息。

②实例：

光、声、热、电、磁等。

（2）化学信息：

①概念：

生态系统中以代谢产物等化学物质传递的信息。

②实例：

植物代谢产物和动物外激素。

（3）行为信息：

①概念：

生态系统中以生物的表现或动作等行为特征传递的信息。

②实例：

舞蹈、运动等。

2．生态系统信息传递的特点和意义

（1）特点：

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。

（2）意义：

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。

3．信息传递在农业生产上的应用

（1）模拟传粉昆虫的信息吸引传粉昆虫前来帮助植物传粉，从而提高农作物产量。

（2）在田间释放人工合成的性外激素，干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，达到既防虫又减少污染环境的效果。

（3）利用环境与生物相互作用传递的信息，适时调整产品的上市时间，以获得较高的经济效益。

二、生态系统稳态的维持

1．生态系统的稳态

（1）概念：

生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力称为生态系统的稳态，又称为生态系统的稳定性。

（2）意义：

是生态系统结构和功能协调发展的重要标志。

（3）主要表现：

①抵抗力稳定性：

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。

②恢复力稳定性：

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．生态系统稳态的维持

（1）稳态维持的原因：

生态系统具有自我调节能力，其基础是负反馈调节。

（2）决定因素：

生态系统中的物种数、遗传基因库、食物网的复杂程度等。

（3）稳态的相对性：

生态系统在受到大规模干扰或外界压力超过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。

1．判断下列叙述的正误

（1）害虫与拟水狼蛛间的信息传递，不利于维持生态系统的稳定（×）

（2）当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能（√）

（3）成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于化学信息（√）

（4）热带雨林遭到严重破坏时，往往不易在短时间内恢复到原来的状态，原因是其抵抗力稳定性较低（×）

（5）某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量的变化是一种正反馈调节（×）

（6）与自然池塘相比，人工养殖池塘生态系统恢复力稳定性高（√）

2．信息传递在生态系统中具有重要作用。

下列各种信息，属于行为信息的是（　　）

A．萤火虫发出的光　B．鸟类的鸣叫声　　C．孔雀开屏

解析：

选C　光、声音等属于物理信息，孔雀开屏属于行为信息。

3．生态系统具有信息传递功能，下列属于物理信息的是（　　）

A．牛膝草分泌蜕皮激素加速采食害虫的蜕皮

B．意大利蜂找到蜜源时的即兴舞蹈

C．海豚借助超声波确定方位

解析：

选C　A项为化学信息，B项为行为信息，C项为物理信息。

4．诗人白居易《大林寺桃花》诗中写到：

“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。

”与这一奇观的产生有关的信息主要是（　　）

A．物理信息　　　B．化学信息　　　C．行为信息

解析：

选A　“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”是因为海拔越高温度越低，花开的越迟；温度传递的是物理信息。

5．利用性外激素在田间诱捕害虫，可以降低害虫的种群密度。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．性外激素是生态系统中的一种物理信息

B．性外激素是生态系统中的一种化学信息

C．性外激素是生态系统中的一种行为信息

解析：

选B　性外激素是一种分泌到体外，并可随空气传播的挥发性化学物质，可传递化学信息。

6．狼依据兔留下的气味进行捕食，兔依据狼的气味或行为躲避猎捕，这一事实说明（　　）

A．生命活动必须依据信息的传递

B．信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定

C．所有生物都有信息传递

解析：

选B　狼和兔属于种间关系，它们之间通过信息传递调整种群的数量变化。

7．人类的下列活动，有利于维持生态系统稳定性的是（　　）

A．大面积种植转基因植物

B．大量使用农药DDT杀灭蚊虫

C．大力开展退耕还林还湖

解析：

选C　退耕还林还湖有利于维持生态系统稳定性。

1．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传递：

①蝙蝠通过自身发出的声波，对目标进行“回声定位”，靠声波它才能正常地取食与飞行。

②有些植物种子的萌发和植物的开花由光照决定。

（2）生物种群的繁衍离不开信息传递：

①昆虫靠性外激素来引诱同种异性个体前来交尾。

②青蛙的鸣叫有利于寻找配偶。

（3）调节生物的种间关系，维持生态系统的稳态：

①在草原上，当草返青时，“绿色”为植食性动物提供了可以采食的信息。

②森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

2．生态系统三大基本功能的比较

项目

区别

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

信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各组成部分联系成一个统一整体，而且具有维持生态系统稳态的作用

物质循环

生态系统

全球性，反

复出现、循

环流动

生物圈（群

落与无机

环境之间）

信息传递

生物或无机环境

多种途径

信息引起生

理或行为的

变化（单向

或双向）

生物与生

物之间或

生物与环

境之间

[题组冲关]

1．下列有关生态系统中信息传递的叙述，正确的是（　　）

A．生态系统中物理信息在同种或异种生物间传递

B．动物通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息

C．生态系统中的信息传递和能量流动一样都是单向的

D．生态系统中植物都是通过化学物质传递和接受信息的

解析：

选B　生态系统中信息传递的种类包括了物理信息、化学信息和行为信息。

动物可以通过特殊的行为在同种和异种生物间进行信息传递。

信息传递一般是双向的，能量的传递是单向的。

植物既可以通过化学物质传递化学信息，也可以接受环境中的一些物理信息。

2．下面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

D．生态系统各成分间都有各种形式的信息传递

解析：

选A　能量流动特点是单向流动、逐级递减，而物质循环是反复出现，循环流

动的。

[方法规律]

信息类型的判断方法

生态系统中信息的种类因传播途径的不同而不同。

如：

（1）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，通过动物感觉器官或植物光敏色素、叶、芽对光、重力等接受上述信息则判断为物理信息；若涉及化学物质——挥发性这一特点则判断为化学信息。

1．生态系统稳态的调节

主要通过反馈调节方式进行。

反馈调节又分为负反馈调节和正反馈调节，两种调节的比较如下：

方式

内容　　

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，能使生态系统达到和保持平衡

使生态系统远离平衡状态，使生态系统向着更好或更坏的方向发展，即良性循环或恶性循环

结果

抑制或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

森林中的食虫鸟和害虫的数量变化

已经污染的湖泊中污染状况加剧

图示

2.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较

项目

抵抗力稳定性

恢复力稳定性

概念

指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状而不受损害的能力

指生态系统在遭到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力

影响因素

生态系统中的组分越多，抵抗力稳定性越强

生态系统的组分越少，则越容易恢复，与自身调节能力有关

联系

①一般为相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然，图示如下：

②二者是同时存在于同一生态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

[思考探究]

（1）草原生态系统与森林生态系统相比哪个抵抗力稳定性更高？

恢复力稳定性呢？

提示：

森林生态系统抵抗力稳定性高，恢复力稳定性低，草原生态系统抵抗力稳定性低，恢复力稳定性高。

（2）若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是相反且同时存在的。

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。

[题组冲关]

3．下列措施，能提高一个生态系统抵抗力稳定性的是（　　）

A．减少捕食者和寄生者的数量

B．使生产者和消费者的数量保持平衡

C．增加适宜的物种数目

D．限制一个演替系列的演替过程

解析：

选C　生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就

越强。

4．下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况。

其中抵抗力稳定性最高的生态系统是（　　）

解析：

选C　在受到同等程度的外来干扰后，C项中初级消费者数量的变化最小，说明该生态系统的自我调节能力最强，抵抗力稳定性最高。

1．实验原理

生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素等有着密切的关系。

衡量生态系统的稳定性高低的重要指标，是看它能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对

稳定。

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：

向瓶中放入适量细沙，再向瓶内注入河水，约占瓶容积的4/5。

（3）投放生物：

将适量水草和小鱼放入标本瓶中。

（4）加盖封口：

拧紧瓶盖，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：

每天观察一次，并做好记录。

①观察指标：

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观察记录：

要设计一份观察记录表，内容包括植物、动物的生活情况，水质情况（由颜色变化进行判别）及基质变化。

如果发现生态瓶中的生物已全部死亡，说明此时生态系统的稳定性已被破坏，记录发生的时间。

3．小生态瓶的设计要求及目的分析

设计要求

相关分析

生态瓶必须是封闭的

防止外界生物或非生物因素的