生物 第四章 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持 第3課時 蘇教版必修3

第3課時生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持第四章第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞。2.說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。3.闡明生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的含義及調(diào)節(jié)機制。方式一方式一“竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知”，陽光和溫度的變化把春天的信息傳遞給了生物。信息像能量和物質(zhì)一樣，普遍存在于生態(tài)系統(tǒng)中，可以在生物與環(huán)境之間，生物與生物之間傳遞。生態(tài)系統(tǒng)中的信息有哪些種類呢？信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中有什么作用呢？課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入方式二方式二1904年，法國著名科學(xué)家法布爾做了一個有趣的實驗：在一個風(fēng)雨交加的夜晚，在一所被叢林包圍的屋子里，他把一只雌蛾扣在一個紗罩里，盡管風(fēng)雨交加，還是有40多只雄蛾穿過風(fēng)雨趕來交尾；第二天，法布爾在雌蛾周圍撒滿樟腦丸和汽油，但一點也不影響雄蛾找雌蛾。你知道雄蛾尋找雌蛾依靠的是什么嗎？新知導(dǎo)學(xué)達標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞1.信息類型信息類型類型定義舉例物理信息以 為傳遞形式的信息 等化學(xué)信息以 等化學(xué)物質(zhì)傳遞的信息，包括 、動物性外激素等某些昆蟲釋放性外激素吸引異性前來交尾行為信息以生物的 或動作等行為特征傳遞的信息，包括 、運動等丹頂鶴雌雄求偶時雙雙起舞物理過程代謝產(chǎn)物植物代謝產(chǎn)物表現(xiàn)光、聲、熱、電、磁舞蹈2.特點：特點：傳遞過程既有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從 的信息反饋。3.意義：意義：信息傳遞能夠調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的各個組成成分之間的關(guān)系，強化生態(tài)系統(tǒng)的 ，發(fā)揮維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的作用。4.信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)調(diào)控生物的生長發(fā)育實例：短日照處理能使菊花提前開花， 處理能使菊花延遲開花。(2)對有害動物進行控制實例：田間釋放人工合成的 ，可以干擾害蟲的正常交尾，減少害蟲的繁殖數(shù)量從而降低害蟲的種群密度。輸出到輸入調(diào)節(jié)機制長日照性外激素例例1下列信息的傳遞中，與其他三種不屬于同一類型的是A.小囊蟲在發(fā)現(xiàn)榆、松寄生植物后，會發(fā)出聚積信息素，召喚同類來共 同取食B.榆樹通過分泌一種化學(xué)物質(zhì)，與櫟樹產(chǎn)生相互拮抗的現(xiàn)象C.雄蚊能根據(jù)雌蚊飛行時所發(fā)出的低頻聲波而找到雌蚊D.群居動物通過群體氣味與其他群體相區(qū)別解析答案解析解析分析題意可知：小囊蟲在發(fā)現(xiàn)榆、松寄生植物后發(fā)出的聚積信息素、榆樹分泌的一種化學(xué)物質(zhì)和群居動物的群體氣味都屬于化學(xué)信息，而雌蚊飛行時所發(fā)出的低頻聲波屬于物理信息。判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類的方法判斷生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞種類的方法(1)從信息傳遞的途徑判斷。例如，涉及聲音、顏色、溫度等物理因素，可判斷為物理信息；涉及的信息載體為化學(xué)物質(zhì)，可判斷為化學(xué)信息；涉及特殊行為，可判斷為行為信息。(2)從文字表述的著重點判斷。例如，孔雀開屏如果是通過行為傳遞給對方，則屬于行為信息；如果通過羽毛的顏色等傳遞給對方，則屬于物理信息。方法規(guī)律方法規(guī)律例例2信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用。下列對信息傳遞的表述，錯誤的是A.雌蠶蛾釋放性外激素吸引異性前來交尾屬于行為信息B.鳥類的鳴叫聲屬于物理信息C.金錢豹尿液所散發(fā)出的氣味屬于化學(xué)信息D.信息傳遞可以雙向進行解析解析雌蠶蛾釋放性外激素吸引異性前來交尾屬于化學(xué)信息，A項錯誤；鳥類的鳴叫聲屬于物理信息，B項正確；金錢豹尿液所散發(fā)出的氣味屬于化學(xué)信息，C項正確；生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞一般是雙向的，D項正確。解析答案例例3繁殖季節(jié)雄性揚子鱷發(fā)出“轟”“轟”的聲音，雌性揚子鱷則根據(jù)聲音大小選擇巢穴的位置。當(dāng)聲音大時，雌鱷選擇將巢穴筑于山凹濃蔭潮濕、溫度較低處，則產(chǎn)生較多的雌鱷。以上事實說明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞具有A.調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定的作用B.影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定的作用C.維持生物體正常的生命活動，調(diào)節(jié)生物內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)的作用D.對生物進行自然選擇，促進生物進化的作用解析解析題中描述的特殊聲音與揚子鱷的繁殖有關(guān)，說明生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞能影響生物種群的繁衍，維持種群數(shù)量的穩(wěn)定。解析答案項目作用或應(yīng)用舉例在生態(tài)系統(tǒng)中個體水平：有利于生命活動的正常進行萵苣種子必須接受某種波長的光信息才能萌發(fā)種群水平：有利于生物種群的繁衍昆蟲分泌性外激素，吸引異性個體群落和生態(tài)系統(tǒng)水平：調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定雪兔和猞猁的關(guān)系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高農(nóng)產(chǎn)品或者畜產(chǎn)品的產(chǎn)量，對有害動物進行防治利用模擬的動物信息吸引傳粉動物，提高果樹傳粉效率和結(jié)實率；利用音響設(shè)備誘捕或驅(qū)趕有害動物歸納總結(jié)歸納總結(jié)信息傳遞的作用和應(yīng)用信息傳遞的作用和應(yīng)用二、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持1.概念：概念：生態(tài)系統(tǒng)所具有的 相對穩(wěn)定的能力。2.調(diào)節(jié)基礎(chǔ)：調(diào)節(jié)基礎(chǔ)： 。3.主要表現(xiàn)主要表現(xiàn)(1)抵抗力穩(wěn)定性含義：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的 而不受損害的能力。規(guī)律：一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中的物種 ，遺傳基因庫越豐富，食物網(wǎng) ，其自我調(diào)節(jié)能力就越強， 就越高；反之則越低。保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能負(fù)反饋調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)與功能保持原狀越多抵抗力穩(wěn)定性越復(fù)雜特點：調(diào)節(jié)能力有一定限度，超過限度，自我調(diào)節(jié)能力就遭到破壞。(2)恢復(fù)力穩(wěn)定性含義：生態(tài)系統(tǒng)在受到外界干擾因素的破壞后 的能力。特點：生態(tài)系統(tǒng)受到不同程度的干擾(破壞)后，其恢復(fù)程度和恢復(fù)時間是不一樣的?；謴?fù)到原狀知識整合知識整合抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性的比較(1)區(qū)別(2)聯(lián)系一般二者呈負(fù)相關(guān)，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，抵抗力穩(wěn)定性(a)越強，而恢復(fù)力穩(wěn)定性(b)一般越弱。二者是同時存在于同一系統(tǒng)中的兩種截然不同的能力，它們相互作用共同維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。例例4下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的敘述，錯誤的是A.在一塊牧草地上播種雜草形成雜草地后，其抵抗力穩(wěn)定性提高B.在一塊牧草地上通過管理提高某種牧草的產(chǎn)量后，其抵抗力穩(wěn)定性提高C.在一塊牧草地上栽種喬木形成樹林后，其恢復(fù)力穩(wěn)定性下降D.一塊棄耕后的牧草地上形成灌木林后，其抵抗力穩(wěn)定性提高解析解析生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括兩個方面：抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)，生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其抵抗力穩(wěn)定性越大，相應(yīng)地，其恢復(fù)力穩(wěn)定性就越小。題中A、C、D選項中的生態(tài)系統(tǒng)，都是向著成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的方向發(fā)展，而B選項中生態(tài)系統(tǒng)是趨向單一化方向(只讓牧草生長)發(fā)展，其抵抗力穩(wěn)定性降低。答案解析例例5某池塘演變早期，藻類大量繁殖，食藻浮游動物水蚤隨之大量繁殖，導(dǎo)致藻類數(shù)量減少，接著又引起水蚤減少。后期因排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，導(dǎo)致更多水蚤死亡。關(guān)于上述過程的敘述，正確的是A.早期不屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，后期屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)B.早期屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)，后期屬于正反饋調(diào)節(jié)C.早期、后期均屬于負(fù)反饋調(diào)節(jié)D.早期、后期均屬于正反饋調(diào)節(jié)答案解析解析解析負(fù)反饋調(diào)節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化抑制或減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化，題干中所述的早期符合負(fù)反饋調(diào)節(jié)的機制。正反饋調(diào)節(jié)是指某一成分的變化所引起的一系列變化促進或加強最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化，題干中所述的后期屬于正反饋調(diào)節(jié)。方法鏈接方法鏈接(1)判斷正、負(fù)反饋調(diào)節(jié)的方法依據(jù)：從調(diào)節(jié)后的結(jié)果與原狀態(tài)之間的變化分析。(2)自我調(diào)節(jié)能力的大小與生態(tài)系統(tǒng)的成分及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)方法鏈接方法鏈接三、維持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的條件1.探究目的：探究目的：設(shè)計、制作生態(tài)瓶，學(xué)會觀察和分析人工生態(tài)系統(tǒng)。2.制作材料：制作材料：透明的塑料瓶，水草、小魚若干，河水，膠帶，細(xì)砂。3.制作過程制作過程(1)在洗凈的塑料瓶中注入約 容積的河水，加入細(xì)砂少許(沉積在底部約1 cm厚)，然后放入35尾小魚，水草數(shù)根，加塞子塞緊。(2)將塑料瓶放在有陽光照射的地方，定時觀察生態(tài)瓶的變化。4.小生態(tài)瓶的設(shè)計要求及分析小生態(tài)瓶的設(shè)計要求及分析設(shè)計要求相關(guān)分析生態(tài)瓶必須是 的防止外界生物或非生物因素的干擾生態(tài)瓶中投放的幾種生物必須具有很強的 ，成分 (具有生產(chǎn)者、消費者和分解者)生態(tài)瓶中能夠進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動，在一定時期內(nèi)保持穩(wěn)定生態(tài)瓶的材料必須_為光合作用提供光能；保持生態(tài)瓶內(nèi)溫度；便于觀察生態(tài)瓶宜小不宜大，瓶中的水量應(yīng)適宜，要留出一定的空間便于操作；瓶內(nèi)儲備一定量的空氣生態(tài)瓶的采光用較強的 光防止水溫過高導(dǎo)致水生植物死亡封閉生活力齊全透明散射例例6將水生植物和小魚放入盛有水的玻璃瓶中，密閉后置于光照、溫度等適宜條件下。下列相關(guān)敘述錯誤的是A.植物為魚的生存提供氧氣B.魚可為植物的光合作用提供CO2C.能量流動可以從植物到魚，也可以由魚到植物D.若該玻璃瓶長期置于黑暗中，魚和植物將會死亡解析解析能量是沿食物鏈單向傳遞的，能量流動可以從植物到魚，不可以由魚到植物，能量不能循環(huán)，C錯誤。解析答案學(xué)習(xí)小結(jié)物理化學(xué)行為負(fù)抵抗力恢復(fù)力達標(biāo)檢測1.用具有揮發(fā)性的甲基丁香酚涂在紙片上，掛在柑桔園里，誘得大量雄性柑桔果蠅并加以消滅，這是下列哪種信息在生產(chǎn)上的應(yīng)用A.物理信息 B.行為信息C.化學(xué)信息 D.營養(yǎng)信息解析解析具有揮發(fā)性的甲基丁香酚涂在紙片上，掛在柑桔園里，誘得大量雄性柑桔果蠅并加以消滅，說明甲基丁香酚這種化學(xué)物質(zhì)是一種化學(xué)信息，能在雌雄蟲之間傳遞信息。123解析答案452.有關(guān)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，下列說法不正確的是A.利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物，可以提高果樹的傳粉效率 和結(jié)實率B.利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲音信號誘捕或驅(qū)趕某些動物，使其結(jié)群或 遠(yuǎn)離農(nóng)田C.利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，可以降低種群密度D.利用信息傳遞可防治害蟲，但效果很差答案解析1235解析解析利用信息傳遞防治害蟲效果明顯，能起到很好的作用，而且對生態(tài)系統(tǒng)的無機環(huán)境沒有較大干擾，不會造成環(huán)境污染。43.下列哪項措施能提高一個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)A.減少該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)捕食者和寄生生物的數(shù)量B.使該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn)者和消費者在數(shù)量上保持平衡C.適當(dāng)增加該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各營養(yǎng)級生物的種類D.限制該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的數(shù)量答案解析12354解析解析減少捕食者和寄生生物的數(shù)量不僅減少了生態(tài)系統(tǒng)的物種數(shù)目，而且也干擾和破壞了原有生態(tài)系統(tǒng)的自然平衡，只能增加生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，A項錯誤；B項措施只有利于保持生態(tài)系統(tǒng)原有的穩(wěn)態(tài)，而不能使穩(wěn)定性進一步提高，B項錯誤；限制生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者的數(shù)量，不但不會提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，反而會降低生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，D項錯誤。123544.在設(shè)計和制作小生態(tài)瓶，探究保持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的條件時，應(yīng)遵循一定的原理，下列設(shè)計中不合理的是A.瓶內(nèi)各種生物之間應(yīng)有營養(yǎng)關(guān)系B.瓶內(nèi)各種生物的數(shù)量搭配應(yīng)合理C.瓶口應(yīng)敞開以保證生物有氧呼吸D.應(yīng)給予瓶內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)適當(dāng)?shù)墓庹沾鸢附馕?2354解析解析在設(shè)計和制作小生態(tài)瓶時，應(yīng)模擬穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)的條件，既要滿足各種生物之間有營養(yǎng)關(guān)系，又要滿足各種生物的數(shù)量搭配合理。由于能量沿食物鏈?zhǔn)菃蜗蛄鲃印⒅鸺夁f減的，故設(shè)計生態(tài)瓶時要給予適當(dāng)光照，以滿足能量的需求。在設(shè)計和制作生態(tài)瓶時，瓶口應(yīng)密封，與外界環(huán)境隔開，防止外界生物或非生物因素的干擾。12354答案解析1235.某種植物上棲息著一定數(shù)量的甲、乙兩種昆蟲和蜘蛛。甲、乙兩種昆蟲均以該植物為食，蜘蛛以乙昆蟲為食。甲昆蟲在白天活動，乙昆蟲在夜晚活動。甲昆蟲采食該種植物的葉片后，植物會釋放出揮發(fā)性的物質(zhì)X，X既可吸引甲昆蟲的天敵，又能驅(qū)趕乙昆蟲。請回答：(1)上述現(xiàn)象中，X分別在_之間進行傳遞。5植物與甲昆蟲的天敵、植物與乙昆蟲 41235解析解析植物釋放的物質(zhì)X可以在植物與甲昆蟲的天敵、植物與乙昆蟲之間傳遞。影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源無機環(huán)境和生物；影響乙昆蟲活動的信息種類是化學(xué)信息和物理信息；蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲是通過感知蜘蛛網(wǎng)的震動來實現(xiàn)的，屬于物理信息。物質(zhì)X可吸引甲昆蟲的天敵，所以在植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)甲昆蟲天敵數(shù)量增加；物質(zhì)X能驅(qū)趕乙昆蟲，使乙昆蟲數(shù)量減少，所以乙昆蟲天敵數(shù)量減少。4答案1235(2)影響甲昆蟲活動的信息有兩大來源，分別是_和_。影響乙昆蟲活動的信息種類是_。蜘蛛在蜘蛛網(wǎng)上捕食乙昆蟲所利用的信息種類是_。(3)若在上述植物上施用人工合成的物質(zhì)X，短期內(nèi)該植物上甲昆蟲天敵和乙昆蟲天敵數(shù)量的變化是_。無機環(huán)境生物化學(xué)信息和物理信息(其他合理答案也可)物理信息(其他合理答案也可) 甲昆蟲天敵數(shù)量增加，乙昆蟲天敵數(shù)量減少4