2020版高中生物苏教版必修三课件：4.2.3 生态系统中的信息传递和生态系统稳态的维持

第四章第二节生态系统的稳态
第3课时　生态系统中的信息传递和生态系统稳态的维持
目标导读　
1.联系日常生活实例，说出生态系统中的信息传递。

2.结合资料分析，说出信息传递在生态系统以及农业生产中的作用。

3.结合实例分析，阐明生态系统稳态的含义及调节机制。

重难点击　
1.生态系统中的信息种类。

2.信息传递在生态系统中的作用。

3.生态系统稳态的含义及机制。

课堂导入
方式一：“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”，阳光和温度的
变化把春天的信息传递给了生物。

信息像能量和物质一样，普遍
存在于生态系统中，可以在生物与环境之间，生物与生物之间
传递。

生态系统中的信息有哪些种类呢？信息传递在生态系统中有什么作用呢？
方式二：1904年，法国著名科学家法布尔做了一个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林包围的屋子里，他把一只雌蛾扣在一个纱罩里，尽管风雨交加，还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天，法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但一点也不影响雄蛾找雌蛾。

你知道雄蛾寻找雌蛾依靠的是什么吗？
一、生态系统中的信息传递当堂检测二、生态系统稳态的维持内容索引
三、维持生态系统相对稳定的条件
一、生态系统中的信息传递
1.信息类型
知识梳理
类型定义举例
物理信息以为传递形式的信息等
化学信息以等化学物质传递的信
息，包括、动物外
激素等
某些昆虫释放性外激素吸引
异性前来交尾
行为信息以生物的或动作等行为特征
传递的信息，包括、运动等
丹顶鹤雌雄求偶时双双起舞物理过程光、声、热、电、磁
代谢产物
植物代谢产物
表现
舞蹈
2.特点：传递过程既有从输入到输出的信息传递，也有从 的信息反馈。

3.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 ，发挥维持生态系统稳态的作用。

4.信息传递在农业生产中的应用
(1)调控生物的生长发育
实例：短日照处理能使菊花提前开花，
处理能使菊花延迟开花。

(2)对有害动物进行控制
实例：田间释放人工合成的，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁
殖数量从而降低害虫的种群密度。

输出到输入调节机制长日照性外激素
1.分析下面的实例，识别信息的种类
①雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾
②草原上的鸟在发现天敌后，雄鸟急速起飞，扇动翅膀向雌鸟发出信号③某种植物根系可以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，使其得不到寄主而死亡
(1)实例①体现了 信息，判断依据是 。

(2)实例②体现了 信息，判断依据是 。

(3)实例③体现了 信息，判断依据是 。

问题探究
雌萤火虫发出的光鸟发现天敌后做的动作根系分泌的是一种化学物质物理行为化学
2.阅读下列材料，分析生态系统的信息传递在农业生产中的应用
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，利于苹果更好地传粉，从而提高苹果的产量。

材料2　用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，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， 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______________
，从而使害虫种群的 下降，降低害虫的种群密度，减少对作物的危害。

(3)由材料4、5可以得出，信息传递应用于农业生产,还可以对 进行
控制。

信息传递干扰害虫的正常交尾活动出生率有害动物
3.蝙蝠既能发出信息，又能接受信息来进行回声定位，说明信息传递有什么特点？答案
说明信息传递有双向传递的特点。

活学活用
1.下列信息的传递中，与其他三种不属于同一类型的是
答案解析A.小囊虫在发现榆、松寄生植物后，会发出聚积信息素，召唤同类来
共同取食
B.榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象
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.群居动物通过群体气味与其他群体相区别
分析题意可知：小囊虫在发现榆、松寄生植物后发出的聚积信息素、榆树分泌的一种化学物质和群居动物的群体气味都属于化学信息，而雌蚊飞行时所发出的低频声波属于物理信息。

一题多变
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)花椒树上的刺　(2)昆虫的性外激素　(3)孔雀开屏　(4)鸟类的鸣叫声所发出的信息　(5)蚜虫腹部后方分泌的一种萜烯类挥发性物质　(6)蜜蜂的舞蹈行为　(7)某些植物花朵的颜色、形状等给传粉昆虫的信息　(8)生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素、抗生素等　(9)有些候鸟的迁徙，在夜间是靠天空中的星座来确定方位的　(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
答案
(1)(4)(7)(9)(2)(5)(8)(10)(3)(6)
方法规律
判断生态系统信息传递种类的方法
(1)从信息传递的途径判断。

例如，涉及声音、颜色、温度等物理因素，可判断为物理信息；涉及的信息载体为化学物质，可判断为化学信息；涉及特殊行为，可判断为行为信息。

(2)从文字表述的着重点判断。

例如，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.信息传递在生态系统中具有重要作用。

下列对信息传递的表述，错误的是
答案解析
A.雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于行为信息
B.鸟类的鸣叫声属于物理信息
C.金钱豹尿液所散发出的气味属于化学信息
D.信息传递可以双向进行
雌蚕蛾释放性外激素吸引异性前来交尾属于化学信息，A项错误；鸟类的鸣叫声属于通过物理过程传递的物理信息，B项正确；
金钱豹尿液所散发出的气味属于化学信息，C项正确；
生态系统的信息传递一般是双向的，D项正确。

3.繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰”“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴的位置。

当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿、温度较低处，则产生较多的雌鳄。

以上事实说明生态系统中信答案解析
息传递具有
A.调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定的作用
B.影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定的作用
C.维持生物体正常的生命活动，调节生物内环境的稳态的作用
D.对生物进行自然选择，促进生物进化的作用
题中描述的特殊声音与扬子鳄的繁殖有关，说明生态系统中信息传递能影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定。

(1)上述雄性扬子鳄发出的声音属于生态系统信息传递中的________
信息。

(2)这种求偶行为的产生与体内分泌的________有直接关系。

一题多变
答案物理性激素
信息传递的作用和应用
题后归纳
项目作用或应用举例
在生态系统中个体水平：有利于生命活
动的正常进行
莴苣种子必须接受某种波长
的光信息才能萌发
种群水平：有利于生物种
群的繁衍
昆虫分泌性外激素，吸引异
性个体
群落和生态系统水平：调
节生物种间关系，维持生
态系统的稳定
雪兔和猞猁的关系
在农业生产中提高农产品或者畜
产品的产量，对有
害动物进行防治
利用模拟的动物信息吸引传粉
动物，提高果树传粉效率和结
实率；利用音响设备诱捕或驱
赶有害动物
二、生态系统稳态的维持
1.概念：生态系统所具有的 相对稳定的能力。

2.调节基础： 。

3.主要表现
(1)抵抗力稳定性
①含义：生态系统抵抗外界干扰并使自身的 而不受损害的能力。

②规律：一般来说，生态系统中的物种 ，遗传基因库越丰富，食物网 ，其自我调节能力就越强，就越高；反之则越低。

③特点：调节能力有一定限度，超过限度，自我调节能力就遭到破坏。

知识梳理
保持或恢复自身结构和功能负反馈调节结构与功能保持原状越多越复杂抵抗力稳定性
(2)恢复力稳定性
①含义：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后 的能力。

②特点：生态系统受到不同程度的干扰(破坏)后，其恢复程度和恢复时
间是不一样的。

恢复到原状
1.结合提供的材料，分析生态系统维持稳态的机理
(1)材料　森林的适度砍伐、草原的合理放牧等，生态系统都会通过其自我调节和自我修复的能力来保持木材、牧草产量的相对稳定。

这说明生物在与环境进行物质、能量和信息交换的过程中，生态系统会受到外界环境的干扰，具有一种 的能力。

我们把生态系统这种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。

生态系
统的稳态是生态系统的 协调发展的重要标志。

问题探究
自我调节结构和功能
(2)
观察下面森林中食虫鸟种群和害虫之间的调节关系，分析负反馈调节：①从食虫鸟种群和害虫种群数量相对稳定的过程分析，生态系统具有稳定性的原因：生态系统具有一定的 能力。

②该生态系统具有的这种能力称为 调节，它在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础。

自我调节负反馈
2.结合下面的材料，分析维持生态系统相对稳定的原因
材料　在马尾松纯种林中，松毛虫常常会产生爆发性的危害；而如果是针阔叶混交林，由于多种树木混交，害虫的天敌种类和数量随之增多，进而限制了该种害虫的扩展和蔓延，单一的有害种群不可能大爆发。

荒漠生态系统之所以脆弱，主要原因就是其生物种类少、食物链单一。

多样性
(1)由材料说明生态系统中的是保持生态系统稳态的重要原因。

(2)
生态系统自我调节能力大小
生态系统成分
食物网自我调节能力越多
越_________越少越_________
复杂简单强弱
(3)完善两种稳定性之间的关系图
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
4.下列关于生态系统稳定性的叙述，错误的是A.在一块牧草地上播种杂草形成杂草地后，其抵抗力稳定性提高
B.在一块牧草地上通过管理提高某种牧草的产量后，其抵抗力稳定性 提高
C.在一块牧草地上栽种乔木形成树林后，其恢复力稳定性下降
D.一块弃耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力稳定性提高答案解析
活学活用
生态系统的稳定性包括两个方面：抵抗力稳定性和恢复力稳定性。

生态系统的抵抗力稳定性与生态系统的成分和营养结构的复杂程度有关，生态系统的成分和营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越大，相应地，其恢复力稳定性就越小。

题中A、C、D选项中的生态系统，都是向着成分和营养结构复杂化的方向发展，而B选项中生态系统是趋向单一化方向(只让牧草生长)发展，其抵抗力稳定性降低。

5.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
答案解析
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
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发生变化的那种成分所发生的变化，题干中所述的后期属于正反馈调节。

方法链接
(1)判断正、负反馈调节的方法
依据：从调节后的结果与原状态之间的变化分析。

调节后————进一步偏离原有水平→正反馈
——回归到原有水平→负反馈
(2)
自我调节能力的大小与生态系统的成分及营养结构有关
三、维持生态系统相对稳定的条件
知识梳理
1.探究目的：设计和制作生态瓶，学会观察和分析人工生态系统。

2.制作材料：透明的塑料瓶等，水草、小鱼若干，河水，胶带，细砂。

3.制作过程
(1)在洗净的塑料瓶中注入约容积的河水，加入细砂少许(沉积在底部约
1 cm厚)，然后放入3～5尾小鱼，水草数根，加塞子塞紧。

(2)将瓶搁在架子上，放在有阳光照射的地方，定时观察生态瓶的变化。

4.
小生态瓶的设计要求及分析设计要求
相关分析生态瓶必须是
的防止外界生物或非生物因素的干扰 生态瓶中投放的几种生物必须具
有很强的 ，成分 (具有
生产者、消费者和分解者)
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必须____为光合作用提供光能；保持生态瓶内
温度；便于观察
封闭生活力齐全透明
生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应适宜，要留出一定的空间便于操作；瓶内储备一定量的空气
生态瓶的采光用较强的光防止水温过高导致水生植物死亡
散射
问题探究
为什么生态瓶内的生物只能保持一定时间的活性？
答案
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循环，但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。

活学活用
6.将水生植物和小鱼放入盛有水的玻璃瓶中，密闭后置于光照、温度等适宜条件下。

下列相关叙述错误的是
答案解析
A.植物为鱼的生存提供氧气
B.鱼可为植物的光合作用提供CO2
C.能量流动可以从植物到鱼，也可以由鱼到植物
D.若该玻璃瓶长期置于黑暗中，鱼和植物将会死亡
能量流动可以从植物到鱼，不可以由鱼到植物，能量不能循环，C错误。

物理
化学
行为
抵抗力
课堂小结负
当堂检测
1.生态捕虫板(又称黄板或粘虫板)是一种正反面均涂上不含任何有毒物质的粘合剂(机油加入少量黄油)的黄色硬塑板，根据同翅目和双翅目昆虫成虫的趋黄特性来诱杀害虫中的成虫。

此过程的信息传递方式是
A.化学信息
B.物理信息
C.行为信息
D.其他信息通过颜色传递的信息是物理信息。

答案解析
√
2.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或警示有害动物，可以降低种群密度
D.利用信息传递可防治害虫，但效果很差利用信息传递防治害虫效果明显，能起到很好的作用，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。

答案解析√
3.下列哪项措施能提高一个生态系统的稳态A.减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量B.使该生态系统内的生产者和消费者在数量上保持平衡
C.适当增加该生态系统内各营养级生物的种类
D.限制该生态系统中生产者的数量
答案
解析
√
A项不对，因为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，只能增加生态系统的不稳定性。

B项不对，因为B项措施只有利于保持生态系统原有的稳态，而不能使稳定性进一步提高。

D项不对，因为限制生态系统中的生产者的数量，不但不会提高生态系统的稳态，反而会降低生态系统的稳态。

4.在设计和制作小生态瓶，探究保持生态系统相对稳定的条件时，应
遵循一定的原理，下列设计中不合理的是
A.瓶内各种生物之间应有营养关系
B.瓶内各种生物的数量搭配应合理
C.瓶口应敞开以保证生物有氧呼吸
D.应给予瓶内生态系统适当的光照答案解析
√
在设计和制作小生态瓶时，应模拟稳定的自然生态系统的条件，既要满足各种生物之间有营养关系，又要满足各种生物的数量搭配合理。

由于能量沿食物链是单向流动、逐级递减的，故设计生态瓶时要源源不断地供给太阳能，以满足能量的需求。

在设计和制作生态瓶时，瓶口应密封，与外界环境隔开。

5.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，又能驱赶乙昆虫。

请回答：
植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫(1)上述现象中，X分别在___________________________________之间进行传递。

答案解析。