高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持第3课时学案苏教版Word文件下载.docx
《高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持第3课时学案苏教版Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物第四章生态系统的稳态第二节生态系统稳态的维持第3课时学案苏教版Word文件下载.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
例1
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
答案 C
解析 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。
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。
例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（ ）
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
答案 A
解析 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。
例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
答案 B
解析 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。
归纳总结
信息传递的作用和应用
项目
作用或应用
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：
生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。
2．调节基础：
负反馈调节。
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结构与功能保持原状而不受损害的能力。
②规律：
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，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；
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。
（2）恢复力稳定性
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。
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。
知识整合
抵抗力稳定性和恢复力稳定性的比较
（1）区别
（2）联系
①一般二者呈负相关，营养结构越复杂的生态系统，抵抗力稳定性（a）越强，而恢复力稳定性（b）一般越弱。
②二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的能力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定。
例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
解析 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。
例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（ ）
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
解析 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。
（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
1．探究目的：
设计、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，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1cm厚），然后放入3～5尾小鱼，水草数根，加塞子塞紧。
（2）将塑料瓶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；
保持生态瓶内温度；
便于观察
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散射光
防止水温过高导致水生植物死亡
例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（ ）
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
解析 能量是沿食物链单向传递的，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。
1．用具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并加以消灭，这是下列哪种信息在生产上的应用（ ）
A．物理信息B．行为信息
C．化学信息D．营养信息
解析 具有挥发性的甲基丁香酚涂在纸片上，挂在柑桔园里，诱得大量雄性柑桔果蝇并加以消灭，说明甲基丁香酚这种化学物质是一种化学信息，能在雌雄虫之间传递信息。
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
答案 D
解析 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。
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
解析 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，A项错误；
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，B项错误；
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，D项错误。
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
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，故设计生态瓶时要给予适当光照，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，防止外界生物或非生物因素的干扰。
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：
（1）上述现象中，X分别在__________________________________________________________
________之间进行传递。
（2）影响甲昆虫活动的信息有两大来源，分别是________和________。
影响乙昆虫活动的信息种类是____________________。
蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫所利用的信息种类是____________________________。
（3）若在上述植物上施用人工合成的物质X，短期内该植物上甲昆虫天敌和乙昆虫天敌数量的变化是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫
（2）无机环境 生物 化学信息和物理信息（其他合理答案也可） 物理信息（其他合理答案也可）（3）甲昆虫天敌数量增加，乙昆虫天敌数量减少
解析 植物释放的物质X可以在植物与甲昆虫的天敌、植物与乙昆虫之间传递。
影响甲昆虫活动的信息有两大来源——无机环境和生物；
影响乙昆虫活动的信息种类是化学信息和物理信息；
蜘蛛在蜘蛛网上捕食乙昆虫是通过感知蜘蛛网的震动来实现的，属于物理信息。
物质X可吸引甲昆虫的天敌，所以在植物上施用人工合成的物质X，短期内甲昆虫天敌数量增加；
物质X能驱赶乙昆虫，使乙昆虫数量减少，所以乙昆虫天敌数量减少。
[对点训练]
题组一 生态系统中的信息传递
1．下列属于化学信息应用的是（ ）
A．利用光信息调节和控制生物的发育
B．虫媒花通常有发达的蜜腺，吸引昆虫来采蜜，同时帮助它完成受粉
C．利用昆虫的趋光特点进行诱杀
D．蝙蝠通过自身发出的声波，对目标进行“回声定位”
解析 化学信息是指以代谢产物等化学物质传递的信息，虫媒花通常有发达的蜜腺，靠蜜腺产生的化学物质吸引昆虫来采蜜属于化学信息。
2．信息传递是生态系统的功能之一，具有重要的作用。
下列属于物理信息的是（ ）
A．“唯有牡丹真国色，开花时节动京城”
B．雄鸟的“求偶炫耀”
C．昆虫的性外激素
D．玫瑰散发的香味
解析 物理信息包括光、声、热、电、磁等。
雄鸟求偶属于行为信息。
昆虫的性外激素和花的香味都属于化学信息。
3．下列哪一做法不属于生态系统中信息传递在农业生产中的应用（ ）
A．捆扎稻草人驱赶稻田里的鸟类
B．利用昆虫信息素诱捕有害昆虫
C．利用秋水仙素诱导形成多倍体
D．播放鸟鸣录音招引鸟类
解析 利用秋水仙素诱导形成多倍体属于多倍体育种，不是信息传递在农业生产中的应用。
4．（2018·
咸阳调研）下列有关生态系统信息传递的说法，不正确的是（ ）
A．生命活动的正常进行离不开信息传递
B．在多细胞生物体内的细胞与细胞、个体与个体、种群与种群之间传递
C．能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定
D．利用人工合成的性引诱剂诱捕害虫也属于信息传递
解析 多细胞生物体内细胞间的信息传递是个体内的信息传递，不属于生态系统信息传递的范畴；
信息传递对于生物体正常生命活动的进行、种群繁衍、生态系统稳定性具有重要作用；
性引诱剂的使用属于化学信息的应用。
题组二 生态系统稳态的维持
5．下列关于生态系统的叙述，正确的是（ ）
A．抵抗力稳定性高的生态系统，其恢复力稳定性也一定高
B．一般来说，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强
C．能量流动和物质循环是两个独立的过程
D．生态系统的能量流动是循环利用，逐级递减的
解析 一般来说，抵抗力稳定性越强的生态系统，其恢复力稳定性越弱，A错误；
食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，B正确；
物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，二者相辅相成，不可分割，C错误；
生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D错误。
6．一般来说，生物种类繁多的生态系统自我调节能力较强。
当某种生物减少或绝灭时，生态系统仍能很快恢复稳定状态，根本原因是（ ）
A．自我净化和恢复力强
B．负反馈调节及时
C．至顶极动物的食物链多
D．同一营养级生物的替代作用
解析 在复杂的食物网中，同一个营养级有多种生物，某种生物减少或绝灭，其他生物可以代替它的生态功能，所以生态系统能很快恢复稳定。
7．（2018·
仙桃模拟）生态系统的自我调节能力越强，则表明（ ）
①生态系统的成分越复杂 ②生态系统的成分越简单 ③营养结构越复杂 ④营养结构越简单 ⑤生态平衡容易被破坏 ⑥生态平衡不易被破坏
A．①③⑤B．②④⑥
C．①③⑥D．②④⑤
解析 生态系统的成分越复杂，营养结构越复杂，其自我调节能力就越强，生态平衡越不易被破坏。
8．下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后，初级消费者数量的变化情况，其中抵抗干扰能力最高的生态系统是（ ）
解析 受到干扰后，种群数量波动范围小的生态系统的抵抗干扰能力强。
题组三 维持生态系统相对稳定的条件
9．科技小组的同学设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：
制作4个密闭、透明的生态瓶、各瓶内的成分和条件见下表。
表中“1”表示有，“0”表示无。
下列相应的评述正确的是（ ）
编号
生态系统的组成成分
光照
水草
藻类
浮游动物
小鱼
河泥
甲
1
乙
丙
丁
①乙成分缺失，功能不健全，存活时间可能最短
②甲和丁的成分全面，设计合理，可以长时间地存活下去
③四个人工生态系统的设计合理与否，均需要经受时间的检验
④四个人工生态系统的物质循环均是封闭的，而能量的流动是相对开放的
⑤丁的结构与功能处于相对稳定的状态
A．①③④B．②④⑤C．①②③④D．①③④⑤
解析 乙成分缺少光照，功能不健全，存活时间可能最短；
四个人工生态系统的设计合理与否，均需要经受时间的检验；
甲和丁的成分虽然全面，但丁中小鱼需要的氧气多，即消费者过多稳定性不好，不可以长时间的存活下去；
四个人工生态系统的物质循环是封闭的，能量的流动是相对开放的，需要有光照，热量散失到周围环境中。
[综合强化]
10．（2018·
连云港质检）下列与生态系统的结构、功能及稳定性有关的叙述，正确的是（ ）
A．生产者是生态系统中物质循环和能量流动的起点
B．生物种类越复杂，种群数量越多，生态系统的抵抗力稳定性就越高
C．通过植物的光合作用和动植物的呼吸作用就可完成碳的全球化循环
D．生态系统中的信息传递对捕食者都必然有利
解析 在生态系统中，物质循环没有起点和终点，A项错误；
在一个生态系统中，生物种类越复杂，种群数量越多，生态系统的抵抗力稳定性就越高，B项正确；
植物的光合作用和动植物的呼吸作用是碳循环的主要方面，但并非碳循环的全部，碳循环还包括微生物的分解作用、化石燃料的燃烧以及碳元素在生物群落内的传递过程等，C项错误；
生态系统中有些信息传递可使生态系统中的被捕食者躲避猎捕，故信息传递对捕食者不一定有利，D项错误。
11．（2015·
江苏，9）下列关于种群、群落和生态系统的叙述，正确的是（ ）
A．五点取样法适合调查灌木类行道树上蜘蛛的种群密度
B．就食性而言，杂食性鸟类的数量波动小于其他食性的鸟类
C．就生态系统结构而言，生态瓶的稳定性取决于物种数
D．变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息
解析 因为是行道（长方形）上蜘蛛的种群密度，所以调查蜘蛛的种群密度一般采取等距取样法，A项错误；
杂食性动物由于食物来源丰富，某种食物类型数量的变动对其数量的影响较小，B项正确；
密闭生态瓶的稳定性取决于该生态系统生物种类和数量的合理搭配，C项错误；
一旦周围的光线、温度和湿度发生了变化，变色龙就随之改变体色与环境颜色保持一致，既有利于躲避敌害，又有利于捕捉猎物，属于物理信息，D项错误。
12．（2015·
全国Ⅱ，4）下列有关生态系统的叙述，错误的是（ ）
A．生态系统的组成成分中含有非生物成分
B．生态系统相对稳定时无能量输入和散失
C．生态系统维持相对稳定离不开信息传递
D．负反馈调节有利于生态系统保持相对稳定
解析 生态系统的组成成分包括非生物成分、生产者、消费者和分解者，A正确；
生态系统相对稳定时能量的输入＝输出（散失），B错误；
生态系统的信息传递能调节生物的种间关系，有利于生态系统的稳定，C正确；
负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础，有利于生态系统保持相对稳定，D正确。
13．稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。
下列叙述错误的是（ ）
A．害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定
B．防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C．精耕稻田和弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异
D．用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降
解析 信息传递对于调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定具有重要作用，A正确；
在食物链中，通过防治害虫只能提高能量利用率，使能量朝有利于人类的方向流动，能量传递效率是不能提高的，一般为10%～20%，B错误；
精耕稻田受到人的影响，其演替方向和速度与弃耕稻田有差异，C正确；
卷叶螟和褐飞虱是拟水狼蛛的捕食对象，当卷叶螟被大量诱捕导致数量下降时，拟水狼蛛会通过大量捕食褐飞虱维持种群数量，此时褐飞虱种群密度下降，D正确。
14．招潮蟹是生活在海边的一种甲壳动物，每到繁殖季节，雄蟹就会挥动红色的大螯吸引雌蟹，不同的招潮蟹挥螯的方式不同，如下图甲、乙两种招潮蟹。
请据图回答下列问题：
（1）上述招潮蟹的挥螯行为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。
（3）上述实例表明，生物种群的________离不开信息的传递。
（4）在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息；
森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔，兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
上述描述中涉及的信息有____________________________。
同时可以知道，信息传递能够调节生物的________关系，以维持生态系统的________。
答案
（1）行为
（2）性激素 （3）繁衍 （4）物理信息、化学信息、行为信息 种间 稳定
解析 招潮蟹的挥螯行为是一种求偶的行为信息，有利于生物种群的繁衍。
绿色属于物理信息，气味属于化学信息，行为特征属于行为信息，这些信息可在不同生物之间调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
15．请回答下列问题：
Ⅰ.蜜蜂是一种群居的益虫，蜜蜂的筑巢、采粉酿蜜等行为以及语言等都引起了人们的极大兴趣。
（1）蜜蜂中的侦查蜂可在发现蜜源后，回到蜂窝内通过特殊的语言传达给其他同伴，如果侦查蜂跳“圆圈舞”，则表明蜜源的距离很近，一般在百米之内。
这种信息是________________。
（2）蜜蜂可以从很多植物的花朵上采集花粉，同时也为这些植物传粉，这种关系在生态学上为____________________。
从生态系统的功能看，信息传递可以强化______________________，发挥维持生态系统稳态的作用。
Ⅱ.蜜蜂是如何发现蜜源的，我们可以进行模拟探究实验。
有人从以下几方面进行了探究，所用的实验材料有蜜蜂100只，1枝作为常见蜜源的黄色5瓣花，白纸，剪刀，染料，无色且与蜜源味道相同的制剂。
组别
假设
操作步骤
预测结果
结论
通过
升级会员 