3.4 生态系统的信息传递+3.5生态系统的稳定性-2024-2025学年高二上学期生物学人教版选择性必修2

第4节 生态系统的信息传递 第3章 生态系统及其稳定性 1、细胞内的信息传递 2、细胞间的信息传递 DNA→mRNA→蛋白质 温故知新 信息传递 2024/7/23 萤火虫（光） 种子萌发（温度、湿度） 鸟的迁徙（磁场） 一. 生态系统中信息的种类 蜘蛛网的振动频率（频率） 狼的呼叫声（声） 蝉（声） ①概念：光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。 1.物理信息 ②来源: 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。 被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。 2.化学信息 蚂蚁之所以永远不会迷路，其神奇之处就在于它沿途留下的记号——尾迹素。 水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。 猫、狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味，作为领地记号 黄鼠狼难以脱身时，会突然施放出一股臭液来，奇臭难闻。一个臭屁救了黄鼠狼的命。 雌蝗在远处的草丛中分泌一种特殊的激素，雄蝗头上的一对触角像电视接收天线一样，能准确无误地接收到这种信号，及时飞来，喜从天降，巧结良缘。 一. 生态系统中信息的种类 ①概念: 在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。 ②来源: 生物体的代谢产物或分泌物。 ③实例:如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。 3.行为信息 吹“气球”求偶的军舰鸟 求偶炫耀 豪猪遭遇敌害时, 将其体刺竖直 在繁殖季节，公鸡 “抖抖大红冠子花外衣”来引诱母鸡交配 。 蜜蜂“跳舞” ①概念: 动物的特殊行为，主要指各种动作，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息，即动物的行为特征可以体现为行为信息。 ②来源: 动物的特殊行为。 一. 生态系统中信息的种类 性质 来源 生态系统中信息的种类 物理信息 行为信息 光、声、温度、湿度、磁力等 植物:有机酸,生物碱 动物:性外激素等信息素 生物体的行为特征 无机环境或生物体 生物体的代谢产物或分泌物 生物体的动作行为 化学信息 小结： 资料2 生命活动的正常进行，离不开信息的作用。 二、信息传递在生态系统中的作用 资料1 蝙蝠靠回声定位进行捕食 根据资料1和资料2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系？ 讨论题1： 莴苣种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长 物理信息 物理信息 资料3 许多动物都能在 特定时期释放用 于吸引异性的信 息素，用来传递 性信号。 生物种群的繁衍,离不开信息的传递。 物理信息 化学信息 资料4 当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放一种挥发性化学物质。这种化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能停留在叶片上产卵。 化学信息 在草原上，当草原返青时，“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。 在森林中，狼既能用眼睛辨别猎物，也可以根据耳朵听到的声音作出反应，以追捕猎物。兔同样也能根据狼的气味或行为躲避猎捕。 物理信息 物理信息、行为信息 信息还能调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 小结：信息传递在生态系统中的作用 个 体 生 态 系 统 生命活动的正常进行,离不开信息的作用; 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。 生物种群的繁衍,也离不开信息的传递; 种 群 蛾类传粉 1)利用人工合成的各种化学信息素吸引昆虫传粉 三、信息传递在农业生产中的应用 1、提高农产品或畜产品的产量 养鸡场夜晚用灯光照射，可以提高产蛋率 2)用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子，可以提高发芽率，获得增产。 播放集群信号录音吸引鸟类捕食林业害虫 稻草人赶鸟 诱蛾灯捕杀园林害虫 2、对有害动物进行控制 频振诱蛾灯诱捕害虫 性引诱剂诱捕害虫 利用音响设备驱赶鸟类 生态系统的信息传递 生态系统中信息的种类 信息传递在生态系统中的作用 信息传递在农业生产中的应用 物理信息 化学信息 行为信息 保障生命活动的正常进行 保障生物种群的繁衍 调节生物的种间关系,维持生态系统的稳定性 提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制 本节小结 第3章 生态系统及其稳定性 大兴安岭森林 呼伦贝尔草原 第5节 生态系统的稳定性 呼伦贝尔草原 大兴安岭森林 地球上许多生态系统不时受到外来干扰，但是只要这种干扰没有超过限度，生态系统一般能够通过自我调节来维持自身结构和功能的相对稳定。 生态平衡 01 一、生态平衡 1.概念： 生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态。 组成成分 营养结构 非生物物质和能量 生产者 消费者 分解者 能量流动 物质循环 信息传递 结构平衡 功能平衡 食物链和食物网 群落总生产量和总呼吸量的变化曲线图 在成熟阶段，群落的总生产量和总呼吸量呈现怎样的趋势？ 这说明了什么？ 总生产量和总呼吸量均趋于稳定，且相对值接近。 说明群落在输入和输出上趋于平衡状态。 思考 生产过程和消费、分解过程处于平衡中，使群落的收支呈现平衡 2.生态平衡的特征： （1）结构平衡： 生态系统各组分保持相对稳定。 （2）功能平衡： 生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质 总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新。 （3）收支平衡： 生产者在一定时间内制造的可供其他生物利用的量，处于比较稳定的状态。 动态的平衡 这种动态平衡是通过什么调节机制实现的呢？ 3.生态平衡的调节机制 ——负反馈调节 草 兔 狼 实例1: 兔子数量增加 狼增加 草减少，兔的生存空间和资源减少 兔子数量减少 草增加，兔的生存空间和资源增加 狼减少 说明在生态系统中，生物群落内部能够进行自我调节，以维持生态平衡。 实例2: 森林植被大量生长 林下光照减少，树苗生长受限，枯枝落叶增加 增加发生自然火灾的可能性 光照充足 土壤养料增多 种子萌发，幼苗迅速成长 植被逐渐恢复 说明在生态系统中，生物群落与无机环境之间也能够自我调节，以维持生态平衡。 3.生态平衡的调节机制 ——负反馈调节 3.生态平衡的调节机制 ——负反馈调节 在一个系统中，系统工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可使系统保持稳定。 ①概念： ②模型图： 原方向 发生偏离 负反馈调节 回到原来方向 恢复稳态（“改邪归正”） ③意义： 负反馈调节在生态系统中普遍存在，它是生态系统具备自我调节能力的基础。 实例3: 有一个湖泊受到了严重污染，鱼类的数量就会因死亡而减少，鱼类死亡的尸体腐烂，又会进一步加重污染，引起更多的鱼类死亡，活鱼就更少了。 湖泊受到了污染 鱼类等生物死亡 死鱼等生物腐烂 + + ——正反馈调节 【补充】正反馈调节 ①模型图： ②结果： 原方向 发生偏离 正反馈调节 更加偏离 破坏稳态（“错上加错”） 常使生态系统远离平衡稳态 上述两食物网中，哪个食物网所在的生态系统更加稳定？为什么？ √ 营养结构越复杂→反馈调节路径越多→自我调节能力越强→ 生态系统抵抗干扰的能力越强，越容易维持平衡和稳定。 正是由于生态具有自我调节能力，生态系统才能维持相对稳定。 但不同的生态系统，自我调节能力不同，影响因素是什么呢？ 生态系统的自我调节能力表现在“维持”和“恢复”两个方面 营养结构（食物网）越复杂，自我调节能力越强。 1.概念： 生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。强调的是生态系统维持生态平衡的能力。 2.原因： 生态系统具有自我调节能力 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 3.类型： 抵抗力稳定性 恢复力稳定性 二、生态系统的稳定性 生态系统的自我调节能力是有限的   抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区 别 概念 生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。 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。 核心 影响 因素 抵抗干扰，保持原状 受到破坏，恢复原状 生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高 生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高 抵抗力稳定性 稳定性 营养结构复杂程度 两者之间的关系：一般为负相关 恢复力稳定性 特例：环境恶劣地带的生态系统（北极冻原、荒漠等)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！ 三、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 （1）可以持续不断地满足人类生活所需。 （2）能够使人类生活与生产的环境保持稳定。 粮油 蔬果 肉蛋奶 木材 生态小区 生态公园 生态农业 生态湿地 四、提高生态系统的稳定性 维持生态平衡，提高生态系统的稳定性，对于自然或人工生态系统是十分必要的。 1.提高生态系统的稳定性的意义： 27 ①控制对生态系统干扰的程度，在不超过生态系统自我调节能力 的范围内，合理适度地利用生态系统。 封山育林 禁牧 合理放牧 四、提高生态系统的稳定性 2.提高生态系统稳定性的措施： 28 施肥、灌溉，增加投入，控制病虫害，才能保证高产出。 建造防护林防风阻沙 ②对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、 能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 四、提高生态系统的稳定性 2.提高生态系统稳定性的措施： 农田生态系统单一，需要不断 防风 固沙 护田 护草 $$