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1、生态系统中的信息传递导学案课前自主导学知识1生态系统中的信息传递1.类型概念实例物理信息以物理过程为传递形式的信息光、声、热、电、磁等化学信息以代谢产物等化学物质传递的信息，包括性外激素、告警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表现或动作传递的信息，包括舞蹈、运动等丹顶鹤雌雄求偶时双双起舞营养信息以食物或养分传递的信息，包括食物的数量等食物链和食物网是生物的营养信息系统2.特点信息传递是生态系统的基本功能之一，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。3应用用短日照处理能使菊花提前开花；在田间释放人工合成的性外激素，可以
2、干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，从而减少农药的使用量，达到减少环境污染的效果。思考交流1性激素属于化学信息吗？【提示】不属于。化学信息是生物体释放于体外的化学物质，如性外激素。性激素存在于生物体内，不属于化学信息。知识2生态系统稳态的维持1.含义指生态系统保持相对稳定的状态，是生态系统结构和功能协调发展的重要标志。2产生原因生态系统对于外界的干扰，具有自我延续、自我修复和自我调节的能力。3决定因素取决于物种组成、营养结构、生物与生物以及生物与环境的关系等。4稳态的维持(1)途径：通过各个生物种群所具有的调节能力和自我恢复能力来维持。(2)条件：生态系统中的生物具有多样性。(3)调节机制
3、：负反馈调节。当生态系统中某一成分发生变化后，通过负反馈调节能够抑制或减弱最初发生变化所产生的影响，使生态系统达到和维持稳态。5稳态破坏的原因生态系统的稳态具有相对性，当受到大规模干扰和外界压力超过生态系统自我调节和自我修复能力时，导致生态系统的破坏，甚至引发生态系统崩溃。思考交流2对于已遭破坏的草原生态系统应采取什么措施加以调节，使其重新焕发生机？【提示】建立草原防护带、杜绝人为破坏等。正误判断1生命活动的正常进行离不开信息的作用，信息调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。()2生态系统的信息传递是单向的，只能从低营养级传递到高营养级。()【提示】生态系统的信息传递是双向的，既能从低营养
4、级传递到高营养级，也可从高营养级传递到低营养级。3生态系统的信息传递只发生在生物与生物之间。()【提示】也发生在生物群落与无机环境之间。4任何生命形式，如果没有接受信息、处理信息和利用信息的能力，就谈不上对环境的适应，就不可避免地要被大自然所淘汰。()5生态系统都具有抵抗干扰，保持相对稳定的自我调节和自我修复能力。()6生态系统一旦达到稳态，将始终保持稳定。()【提示】生态系统的稳态具有相对性，当外界干扰超过生态系统的自我调节和修复能力时，稳态被破坏，甚至会引起系统崩溃。课堂互动探究疑难导析探究1生态系统中的信息传递【问题导思】生态系统中信息传递的形式有哪些？其作用如何？生态系统的三个基本功能
5、之间的关系如何？1信息的种类类别概念传递形式实例物理信息生态系统中的光、声、温度、热湿度、磁等，通过物理过程传递的信息物理过程萤火虫的闪光、植物五颜六色的花化学信息生物在生命活动过程中，自身产生的可以传递信息的化学物质信息素昆虫的性外激素、狗利用其小便记路行为信息对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信息植物或动物的异常表现及行为昆虫的舞蹈营养信息以食物或养分传递的信息食物或养分食物链、食物网2.信息传递的一般过程信息源(信息产生)传递(信息传播)信宿(信息接受)。3信息传递的具体表现信息传递存在于生态系统的各种成分之间，将生态系统的各个组成成分联系为一个统一的整体，而且具有调节生态系
6、统稳定性的作用。4信息传递在生态系统中的作用(1)利于生命活动的正常进行。如莴苣的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。(2)利于生物种群的繁衍。如由昆虫的体表腺体所分泌的性外激素，能引诱同种异性个体交尾。(3)能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。如当雪兔数量减少时，会直接影响到猞猁的生存；猞猁数量的减少，又促进了雪兔数量的回升。这样循环往复就形成了周期性的数量变化。5在农业生产中的作用体现(1)提高农产品和畜产品的产量，如养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率。(2)对有害动物进行控制，如人们在田间释放人工合成的性引诱剂，可以干扰害虫的正常交尾，减少害虫的繁殖数量，
7、从而减少农药的使用量，减少对环境的污染。6与能量流动、物质循环的关系(1)三个基本功能的区别与联系比较项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减全球性，循环性既有信息传递，也有信息反馈范围生态系统中各营养级生物圈生物之间，生物与环境之间联系同时进行、相互依存，不可分割，形成一个统一整体(2)三个基本功能及其地位：任何生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，它们是生态系统的基本功能，三者密不可分，但各有不同。生态系统基本功能名师点拨关于生态系统中信息的种类判断的关键是分析信息传递的过程，分清其传播的途径。生态信息的种类因传播途径的不同而不同，如孔雀开屏如果是通过行为传递给对方信息则属
8、于行为信息，如果通过羽毛的颜色等传递给对方信息，则属于物理信息。例1列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是()A人工合成性外激素制剂，干扰害虫的正常交尾B控制日照时间以控制开花时间C利用“黑光灯”集中捕杀棉铃虫D利用生长素类似物杀死单子叶植物田地中的双子叶杂草【思维导图】【精讲精析】性外激素的重要作用是引诱同种异性个体前来交尾，生产中常用性外激素制剂干扰害虫的正常交尾，以降低害虫种群密度。植物开花需要一定时间的光照，光属于物理信息。“黑光灯”可以发出较大剂量的紫外线，杀死一些对紫外线敏感的害虫，属于物理信息。生长素类似物如2，4D等，是人工合成的具有生长素效应的物质，原理是双子叶植物较单
9、子叶植物对生长素浓度敏感，在其高浓度时可将其杀死，而对单子叶植物来说却有促进生长的作用。虽然2，4D是化学物质，但不是生物体自身产生的，不属于信息传递。【答案】D探究2生态系统稳态的维持【问题导思】什么是生态系统的稳态？生态系统受到干扰时，如何调节才能保持其稳定？生物多样性与保持生态系统稳态有何关系？1生态系统稳态的关系(如图)2生态系统的自我调节和自我修复能力(1)负反馈调节作用：是生态系统自我调节和自我修复能力的基础，能使生态系统达到和保持相对稳定的状态。结果：抑制或减弱最初发生的变化所产生的影响。实例：草原上食草动物和植物的数量变化植物增加食草动物增加(2)正反馈调节作用：使生态系统远离
10、平衡状态。结果：加速最初发生变化的那种成分所引起的变化的发生。实例：若一个湖泊受到了污染，鱼类的数量就会因为死亡而减少，鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此，由于正反馈的作用，污染会越来越重，鱼类的死亡速度也会越来越快。(3)自我调节和自我修复能力的大小生态系统成分食物网自我调节和自我修复能力越多越复杂越大越少越简单越小名师点拨1生态系统的自我调节靠生物群落内生物间的关系，主要是通过捕食及种内斗争实现的，任何一个生态系统的自我调节和自我修复能力都是有一定限度的。2生态系统的结构和功能本身是相适应的，结构的稳定是其功能稳定的基础，而功能的稳定又是结构稳定的保证。例22013徐
11、州高二期末)在下列生态系统中，能提高区域生态系统自我调节和自我修复能力的是()A减少该生态系统内捕食者和寄生生物的数量B增加该生态系统内各营养级生物的种类C使该生态系统内生产者和消费者在数量上保持平衡D减少该生态系统内生物的种类【审题导析】提高生态系统自我调节和自我修复能力的措施应从生态系统中决定自我调节和自我修复能力的大小来分析。【精讲精析】生态系统之所以保持稳态，取决于生态系统的自我调节和自我修复能力，生态系统稳定的强弱与自我调节和自我修复能力的大小有关，而自我调节和自我修复能力的大小又取决于生态系统营养结构的复杂程度，生态系统营养结构的复杂程度又取决于生态系统中生物类群的种类数，所以，生
12、物类群的物种种类数越多，营养结构就越复杂，自我调节和自我修复能力就越大，生态系统的稳定性就越强。【答案】B名师点拨生态系统自我调节和自我修复能力大小的判断1食物链越短，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。2生产者越多，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。3生物种类越多，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。4生物关系越复杂，营养结构越稳定，自我调节和自我修复能力越大。实验探究设计并制作生态瓶、探究维持生态系统相对稳定的条件1基本原理一个生态系统能否在一定时间内保持自身结构和功能的相对稳定，是衡量这个生态系统稳定性的一个重要方面。生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非
13、生物因素等都有着密切的关系。将少量的植物、直接或间接以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密闭的玻璃瓶中，便形成一个人工模拟的微型生态系统生态瓶。通过设计并制作生态瓶，观察其中动植物的生存状况和存活时间的长短，就可以初步学会观察生态系统的稳定性，并且进一步理解影响生态系统稳定性的各种因素。2操作流程(1)根据研究的对象和实习条件确定模拟生态系统的种类(2)调查该种生态系统的主要生物群落及其无机环境，了解它们的基本情况(3)从各成分中选典型的种群，确定它们的数量关系，务必使它们互相连接成为一条或数条食物链，保证能完成生态系统的功能4.设计生态系统的方案5按照方案制作模型6.在等到移植到生态
14、系统模型中的生物都成活时，进行封闭(7)封闭以后，生态系统内的生物数量会发生变化，这是由于食物链的调节作用引起的生态系统变化，最后趋于稳定。此时生态系统即达到平衡状态，该生态系统的模拟可以算作成功。观察并记录结果(8)结果分析与结论3设计要求与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干扰生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全(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透明为光合作用提供光能；便于观察生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的4/5，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
15、采光用较强的散射光防止水温过高导致水生植物死亡选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大减少对O2的消耗，防止生产量消耗量4.生态瓶稳定性观察与分析(1)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)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。(3)如果生态瓶是一个开放的生态系统，则生态系统的成分复杂，自我调节、自我修复和自我延续的能力强，在没有巨大外界环境干扰的情况下会长期保持相对稳定。例32013南京高二测试)为观察生态系统稳定性，设计4个密闭、
16、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表。经过一段时间的培养和观测后，发现甲瓶是最稳定的生态系统。组成成分光水草藻类浮游动物小鱼泥沙生态瓶编号甲乙丙丁注：“”表示有；“”表示无请回答以下问题。(1)乙瓶中，藻类的种群密度变化趋势为_，原因是_。(2)丙瓶比甲瓶有较多的有机物，原因是_。(3)丁瓶与甲瓶相比，氧气含量_，原因是_。(4)根据观测结果，得出结论：_；_。【审题导析】分析题意和表格应从以下方面突破：(1)联系生态系统的组成成分，分析四个生态瓶的成分。(2)明确生态系统中各成分的作用。(3)分析实验中的自变量与因变量，归纳出二者的关系。【精讲精析】据表格分析可知：乙瓶无光照，藻类因无法进
17、行光合作用而死亡，种群密度下降。丙瓶与甲瓶相比，少泥沙，分解者很少，无法将该瓶中动植物遗体、动物的排泄物等中的有机物分解为无机物。 丁瓶与甲瓶相比多小鱼，小鱼进行呼吸作用要消耗水中大量的氧气，因此丁瓶与甲瓶相比，氧气含量低。总结结论的方法：找出该组实验中的自变量与因变量，归纳出自变量与因变量之间的关系。据表格分析甲瓶为对照组，乙瓶、丙瓶、丁瓶都为实验组。【答案】(1)下降缺乏光照藻类不能进行光合作用，不能生长(2)缺乏泥沙，分解者数量太少，有机物累积不能被分解(3)少 消费者较多，消耗较多的氧气(4)生态系统应该具有生产者、消费者和分解者以及非生物的物质和能量(太阳能)生产者、消费者以及分解者
18、之间应保持适宜比例，以维持生态系统的相对稳定名师点拨1非生物因素极易影响生态瓶中的生物。因此要注意生态瓶中水温不能过高，以免导致藻类死亡，影响能量流动和物质循环，导致实验失败。2观察指标：观察稳定性可以通过观察植物、动物的生活情况、水质变化、基质变化等判断。本 课知 识 小 结网 络 构 建结 论 语 句1生态系统中存在着多种多样的信息传递形式，如物理信息、化学信息、行为信息和营养信息等。2生态系统中各种信息的作用不是孤立的，而是相互制约、互为因果的。3生态系统中的生物种类越多，食物链越复杂，生态系统的自我调节和自我修复的能力就越强，反之，则越弱。4生态系统的稳态主要是通过负反馈调节方式进行的。5任何一个生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。