18-19 第4章 第2节 第3课时 生态系统中的信息传递 生态系统稳态的维持

第3课时生态系统中的信息传递生态系统稳态的维持学习目标知识概览(教师用书独具)1.说出生态系统中的信息传递。

2.说出信息传递在生态系统以及农业生产中的作用。

(重点)3.阐明生态系统稳态的含义及机制。

(难点)1．生态系统的信息传递(1)生态系统中信息传递的形式①物理信息：生态系统中以物理过程为传递形式的信息称为物理信息，包括光、声、热、电、磁等。

②化学信息：生态系统中以代谢产物等化学物质传递的信息称为化学信息，包括植物代谢产物和动物外激素。

③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称为行为信息，包括舞蹈、运动等。

(2)生态系统的三个基本功能：能量流动、物质循环和信息传递。

(3)特点：它既有从输入到输出的信息传递，也有从输出到输入的信息反馈。

信息传递强化了生态系统的调节机制。

2．生态系统稳态的维持(1)生态系统稳态：指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，又称为生态系统的稳定性。

(2)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)生态系统稳态的原因：生态系统具有自我调节能力。

(4)生态系统的自我调节能力的基础：负反馈调节。

(5)生态系统的稳态主要表现在：①抵抗力稳定性：它是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。

②恢复力稳定性：它是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。

(6)生态系统的稳态具有相对性①在不同的生态系统中，抵抗力稳定性和恢复力稳定性的表现不一样。

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。

②在不同的生态系统遭到破坏后，它们的恢复程度与恢复时间是不一样的。

③一个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。

(7)提高生态系统稳态的措施①努力避免对生态系统的过度干扰。

②对于具有重要经济价值的人工生态系统，必须确保一定的物质和能量投入，以维持人工生态系统在结构和功能上的协调发展。

[基础自测]1．判断对错(1)信息传递过程中伴随着一定的物质和能量的消耗。

(√)(2)信息沿食物链从低营养级向高营养级传递。

(×)提示：信息传递一般是双向的。

(3)一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。

(√)(4)生态系统的自我调节能力表现在自身净化作用、群落内部的负反馈调节和生物群落与无机环境之间的负反馈调节等方面。

(√)(5)抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性一定越弱。

(×)提示：一般呈负相关。

2．下列关于生态系统信息传递的叙述，错误的是()A．信息传递不只发生在生物之间B．雄性孔雀的开屏属于行为信息C．信息传递具有单向性的特点D．信息传递可以调节生物的种间关系C[信息传递不仅发生在生物之间，也可发生在生物与无机环境之间，A正确；孔雀开屏现象属于行为信息，B正确；信息传递往往是双向的，C错误；信息传递可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，D正确。

] 3．下列有关生态系统稳定性的说法，正确的是()A．森林生态系统的抵抗力稳定性比草原生态系统的抵抗力稳定性差B．人造单纯林易受到破坏的主要原因是营养结构简单，自我调节能力小C．如果生态系统受到外来干扰，生态系统的相对稳定会被破坏D．只要增加生态系统物种种类，就能保持生态系统的相对稳定状态B[森林生态系统的恢复力稳定性比草原生态系统的恢复力稳定性差，A错误；人造单纯林易受到破坏的主要原因是营养结构简单，自我调节能力小，B正确；在一定限度内，生态系统受到外来干扰，可以靠自己的调节能力，维持其相对稳定性，C错误；增加生态系统物种种类，可以维持生态系统的相对稳定状态，但这种调节能力是有限的，如果外来干扰强度过大，生态系统的稳定性就会遭到破坏，D错误。

][合作探究·攻重难]1．分析下面的实例，识别信息的种类，并分别说出判断依据。

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提示：实例①体现了物理信息，判断依据是雌萤火虫发出的光；实例②体现了行为信息，判断依据是鸟发现天敌后做的动作；实例③体现了化学信息，判断依据是根系分泌的是一种化学物质。

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可得出，信息传递有怎样的应用？提示：应用于农业生产，可以提高农产品和畜产品的产量。

(2)由材料4、5可以得出怎样的结论？提示：由材料4、5可以得出，信息传递应用于农业生产，还可以对有害动物进行控制。

[归纳总结]1．信息的种类(1)形式：可分为物理信息、化学信息、行为信息。

(2)来源：可来自环境，也可来自生物。

(3)方向：信息传递是双向的。

(4)作用⎩⎨⎧调节生命活动维持种群繁衍调节种间关系，维持生态系统稳定3．信息传递在农业生产中的应用下列信息的传递中，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【技巧点拨】明确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。

C[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，聚积信息素属于化学信息；榆树通过分泌一种化学物质，与栎树产生相互拮抗的现象，这种化学物质也属于化学信息；雄蚊能根据雌蚊飞行时所发出的低频声波而找到雌蚊，声波属于物理信息；群居动物通过群体气味与其他群体相区别，气味属于化学信息。

][活学活用]1．蟑螂喜欢在夜间活动。

科学家把蟑螂放在实验室里，人为地将实验室的白天和黑夜加以颠倒，大约经过一个星期，蟑螂就在人造的夜间活动(实际上是白天)。

这个实验说明()A．蟑螂能感受物理信息的改变B．信息传递是生态系统的重要功能之一C．化学信息可以影响蟑螂的行为D．蟑螂可以感受一切信息刺激A[白天和黑夜光的强弱不同，光属于物理信息，故A正确；该实验只是说明蟑螂能感受物理信息，不能说明信息传递是生态系统的功能，故B错误；光属于物理信息，并非化学信息，故C错误；该实验只是说明蟑螂能感受光信息，并不能说明蟑螂可以感受一切信息刺激，故D错误。

]2．下列现象不能体现“信息能调节生物的种间关系”这个观点的是()【导学号：85732190】A．蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”B．水稻和稗草争夺阳光C．当光照时间达到一定长度时植物才能开花D．云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长C[光照时间对植物开花的影响，体现了生物和无机环境之间的信息传递，并非生物的种间关系，故C项符合题意；其他三项均为不同生物之间进行信息传递，体现了生物的种间关系，A项为捕食关系，B、D项为竞争关系。

](1)C项“当光照时间达到一定长度时植物才能开花”，光照属于哪种类型的信息？(2)只有光照时间达到一定长度时植物才能开花体现了信息传递的哪种作用？(1)提示：物理信息。

(2)提示：生命活动的正常进行离不开信息的作用。

易错警示：生态系统三大功能的辨析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，具有一种怎样的能力？提示：保持或恢复自身结构和功能的能力。

2．观察下面森林中食虫鸟种群和害虫之间的调节关系。

(1)食虫鸟种群和害虫种群数量相对稳定的原因是什么？提示：生态系统具有一定的自我调节能力。

(2)该生态系统具有的这种能力称为什么调节？提示：负反馈调节。

[归纳总结]1．生态系统稳态的理解(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。

2．两种反馈类型的比较注：“＋”表示促进，“－”表示抑制。

3．“三看”判断抵抗力稳定性和恢复力稳定性生物个体的稳态和生态系统的稳态都是通过反馈调节来实现的，据此回答下列问题。

(1)生命系统普遍存在着反馈现象，其稳定性的维持主要是通过________(填“正”或“负”)反馈来实现的。

请以文字、箭头分别构建一个个体稳态和生态系统稳态反馈调节的概念模型。

①个体稳态反馈调节的概念模型(以血糖调节为例)。

②生态系统稳态反馈调节的概念模型(生态系统以水稻田生态系统为例，水稻田中的主要生物有水稻、食虫鸟与害虫)。

(2)某大型湖泊藻类植物大量繁殖，水质迅速恶化，呈________(填“正”或“负”)反馈状态。

【技巧点拨】把握判断正、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[解析](1)生命系统普遍存在的反馈现象是负反馈。

个体稳态的反馈调节有血糖的稳态、甲状腺激素的分泌、水盐平衡的调节(抗利尿激素的分泌)等。

水稻田中水稻、害虫、食虫鸟组成食物链，害虫增多使得食虫鸟增多，食虫鸟增多又使害虫减少，害虫减少又使水稻增多。

(2)大型湖泊藻类植物大量繁殖，水质迅速恶化，水质恶化加剧了藻类的死亡，形成恶性循环，这属于正反馈调节。

[答案](1)负(2)正(1)若水稻田中害虫数量增多，则水稻和食虫鸟数量会如何变化？(2)为减缓湖泊受到的污染，应该控制哪些污染源？(1)提示：害虫数量增多，使水稻数量减少，食虫鸟数量增多；由于食虫鸟数量增多，又会使害虫数量减少，从而导致水稻数量恢复正常。