2019高中生物 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学案 苏教版必修3.doc
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1、1第第 3 3 课时课时 生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递 生态系统稳态的维持生态系统稳态的维持学习目标知识概览(教师用书独具)1.1.说出生态系统中的信息传递。2.2.说出信息传递在生态系统以及农业生产中的作用。(重点)3.3.阐明生态系统稳态的含义及机制。(难点)自 主 预 习探 新 知1 1生态系统的信息传递(1)生态系统中信息传递的形式物理信息: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。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。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
2、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 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: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。恢复力
3、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2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。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。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努力避免对生态系统的过度干扰。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
4、功能上的协调发展。基础自测1 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 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
5、以调节生物的种间关系C 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 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 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3单纯林易受
6、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 难生态系统中的信息传递思考交流(教师用书独具)1 1分析下面的实例,识别信息的种类,并分别说出判断依据。雌萤火虫通过发光来招引雄萤火虫完成交尾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
7、以使休眠孢子提前发芽,使其得不到寄主而死亡提示:实例体现了物理信息,判断依据是雌萤火虫发出的光;实例体现了行为信息,判断依据是鸟发现天敌后做的动作;实例体现了化学信息,判断依据是根系分泌的是一种化学物质。2 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
8、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 1信息的种类比较项目物理信息化学信息行为信息4来源无机环境和生物生物的生命活动动物传递形式物理过程信息素动物的特殊行为感受对象或部分 动物的眼、耳、皮肤等器
9、官,植物的叶、芽或细胞中的光敏色素等物质动物,如昆虫的性外激素、哺乳动物的气味等同种或异种动物个体2 2信息传递的模式(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 3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特别提醒:关于信息传递范围和方向的提醒(1)生态
10、系统中信息传递的范围不包括细胞之间的传递,而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与无机环境之间的传递。(2)信息传递决定能量流动和物质循环的方向和状态,但它们的传递方向并不是相同的,物质是循环流动的,能量是单向流动的,信息一般是双向传递的。典例通关(教师用书独具)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5B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
11、。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 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 1蟑螂喜欢在夜间活动
12、。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 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 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
13、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 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?6(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。
14、易错警示:生态系统三大功能的辨析项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动、逐级递减循环流动、反复利用往往是双向的范围生态系统中各营养级生物圈生物与生物之间、生物与无机环境之间联系同时进行、相互依存、不可分割,形成统一整体生态系统稳态的维持思考交流1 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 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
15、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 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7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 2两种反馈类型的比较类型项目 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
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