第三章 第四节 生态系统的信息传递-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

生态系统 第三章　 第四节　生态系统的信息传递   [目标导学]　1.说明生态系统中信息的种类及信息传递在生态系统中的作用。2.描述信息传递在农业生产中的应用。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　信息传递在生态系统中的作用和在生产中的应用 学习任务一　生态系统的信息种类 课时作业 素养达标 备选题库 教师独具 生态系统的信息种类 学习任务一 1.信息的概念:能引起生物　　　　、生化和　　　　变化的信号。  2.信息的种类 (1)物理信息 ①概念:以　　　　　　为传递形式的信息。  ②举例:光、声、　　　、电和　　　等。  ③来源:可以是无机环境,也可以是生物体。 梳理 归纳教材知识 生理　 行为 物理过程　 热　 磁 (2)化学信息 ①概念:生态系统中以植物的生物碱、有机酸等代谢产物和动物性外激素等化学物质传递的信息。 ②举例:雌蚕蛾释放　　　　　　吸引雄蚕蛾前来交尾;社会性昆虫通过某些化合物找到食物或返回巢穴。  性外激素 (3)行为信息 ①概念:生态系统中以生物的　　　　　　　　等特殊行为特征传递的信息。  ②举例:丹顶鹤求偶时,会翩翩起舞相互传递信息。 (4)营养信息 ①概念:环境中的　　　　及　　　　　　。  ②举例:食物的短缺会引起动物迁徙,植物叶色是植食性动物取食的信息。 表现或动作 食物 营养状况 [正误辨析] 1.花香引蝶和孔雀开屏都属于物理信息。 (　　) 2.物理信息可来源于生物,也可来源于无机环境。(　　) 3.生物碱、有机酸和性外激素等都属于化学信息。(　　) × √ √ 下面展示了10种信息,请判断信息的种类。 ①花椒树上的刺　②昆虫的性外激素　③孔雀开屏　④鸟类的鸣叫声所发出的信息　⑤猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息　 ⑥蜜蜂的舞蹈行为　⑦某些植物花朵的颜色、形状等给传粉昆虫的信息　⑧生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素、抗生素等　⑨萤火虫的闪光　⑩鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈恶臭味的气体,起到报警和防御的功能 (1)属于物理信息的有　　　　　　。  (2)属于化学信息的有　　　　　　　。  (3)属于行为信息的有　　　　　　　。  ①④⑦⑨ ②⑤⑧⑩ ③⑥ 探究 要点合作突破 [归纳深化] 信息传递种类的判断 (1)生态系统中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。 (2)鸟类或其他动物报警,若通过声音(尖叫)则属于物理信息,若通过特殊的动作(突然飞起)则属于行为信息。 (3)涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度这些信号,通过动物的皮肤、耳朵、眼睛或植物的光敏色素、叶、芽等感觉,则判断为物理信息。 (4)若涉及化学物质的挥发性这一特点则判断为化学信息。 1.下列信息传递实例中,属于行为信息传递的是(　　) A.毒蜂身上的斑斓花纹表达了警告、威吓的意思 B.蚂蚁分泌出的尾迹素可以告诉其他的蚂蚁一些信息 C.蜜蜂发现蜜源时通过舞蹈动作来告诉其他同伴 D.田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食 C 强化 题点对应训练 毒蜂身上的斑斓花纹属于物理信息,A错误;蚂蚁分泌出的尾迹素属于化学信息,B错误;蜜蜂发现蜜源时通过舞蹈动作来告诉其他同伴,传递的信息属于行为信息,C正确;田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食,传递的信息属于物理信息,D错误。 2.(2024·江苏淮安高二调研)下列实例中涉及的生态系统信息属于物理信息的是(　　) A.雄性招潮蟹挥动大螯,吸引雌性招潮蟹前来交配 B.在蝌蚪密度大的池塘中,蝌蚪会分泌抑制其他蝌蚪生长发育的物质 C.机场利用声光威吓(猎枪声、爆竹声、激光等结合)驱赶鸟类 D.发现天敌时,雄鸟急速起飞、双翼扇动,提醒孵卵的雌鸟逃避 C 雄性招潮蟹挥动大螯,吸引雌性招潮蟹前来交配,属于行为信息,A错误;在蝌蚪密度大的池塘中,蝌蚪会分泌抑制其他蝌蚪生长发育的物质,属于化学信息,B错误;机场利用声光威吓(猎枪声、爆竹声、激光等结合)驱赶鸟类,属于物理信息,C正确;发现天敌时,雄鸟急速起飞、双翼扇动,提醒孵卵的雌鸟逃避,属于行为信息,D错误。 信息传递在生态系统中的作用和在生产中的应用 学习任务二 1.信息传递在生态系统中的作用 (1)信息流的概念:生态系统中的信息来自植物、动物、微生物、人和非生物环境,这些信息在各成员之间或成员内部的　　　、　　　　称为信息流。  (2)信息传递的三要素 ①　　　　:信息输出端。  ②　　　　:信息传播的媒介。  ③　　　　:信息接收端。  梳理 归纳教材知识 交换 传递 信源　 信道　 信宿 (3)信源传向信宿的信息流传递模型 ①特点:信息流往往是双向的,既有从　　　(信息输出端)向　　　　(信息接收端)的信息传递,也有从信宿向信源的信息反馈。  ②实例:鱼类的洄游、候鸟的迁徙、蝙蝠的回声定位都与信息传递有关。 信源 信宿 (4)信息传递在生态系统中的作用 ①个体水平:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。 ②种群水平:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。 ③群落和生态系统水平:信息能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。 2.信息传递在农业生产中的应用 (1)提高农作物产量:通过模拟　　 　　　　　,吸引这些昆虫前来帮助农作物传粉。  (2)对有害动物进行控制:可在田间释放人工合成的　　　　　　,干扰农作物害虫的正常交尾,以减少农药的使用量。  (3)提高植物的观赏价值和经济效益:通过控制日照长度来调节菊花开放的时间。 传粉昆虫的信息 性外激素 [正误辨析] 1.生物之间的信息传递只限于同种生物。 (　　) 2.信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。(　　) 3.信息传递过程中伴随着一定的物质和能量的消耗。 (　　) 4.细胞质膜具有细胞间信息交流的功能,它属于细胞水平的信息传递。 (　　) 5.生态系统的信息传递对所有捕食者都必然是有利的。 (　　) 6.“心猿意马”不属于生态系统的信息传递。 (　　) 7.信息传递有利于沟通生物群落与非生物环境之间,生物与生物之间的关系,具有调节生态系统稳定性的作用。 (　　) × × √ √ × √ √ 1.请用箭头表示图中生态系统各组成成分之间信息传递的方向。 探究 要点合作突破 提示: 2.所有的信息传递都是双向的吗?请做出判断并举例说明。 提示:并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上,草的绿色给羊传递了可食用的信息,羊不传递信息给草,这是单向的。 3.生态系统的信息传递只发生在同种生物之间吗?试举例说明。 提示:生态系统的信息传递既存在于同种生物之内,也发生在不同生物之间。如蜜蜂跳舞、鸟类的求偶炫耀等可以向同类传递信息;牛椋鸟的鸣叫可以提醒犀牛附近有危险情况等。 4.昆虫能通过特殊的腺体分泌信息素,这些信息素通过空气传播。通常是雌性分泌信息素引诱雄性。纱窗可以关住昆虫,但允许化学物质扩散。为验证昆虫之间是否存在化学信息的传递,某生物兴趣小组设计了如下实验,请分析回答有关问题。 组别 切除相关腺体 纱窗 玻璃罩 A组 + + - B组 - + - C组 + - + D组 - - + (1)纱窗和玻璃罩罩住的应该是雌蛾还是雄蛾?为什么? 提示:雌蛾,因为通常是雌性分泌信息素引诱雄性。 (2)信息素我们既看不到,也摸不着,应该如何对因变量进行观测? 提示:可以通过观察和统计一定时间内引诱来的雄蛾数量来对因变量进行观测。 (3)本实验设置A组和B组的目的是什么? 提示:证明雌蛾的相关腺体与引诱雄蛾前来有关。 (4)本实验中B组和D组的目的是什么? 提示:证明雌蛾吸引雄蛾是通过一种可扩散的化学物质实现的。 (5)上述现象体现了生态系统信息传递的哪种作用? 提示:生物种群的繁衍离不开信息的传递。 (6)在农业生产和林业生产上常在田间或林间施放一种化学物质,使害虫不能完成生殖,从而达到控制害虫的目的。 ①为什么一种化学物质就能够控制害虫的繁殖? 提示:该种化学物质能干扰雌、雄虫在完成生殖活动时的信息联系。 ②这种防治措施与使用杀虫剂相比有什么优点? 提示:能防止环境污染。 [归纳深化] 1.信息的种类 比较项目 物理信息 化学信息 行为信息 营养信息 信息源 无机环境和生物 无机环境 和生物 动物 上一营 养级 信道 物理过程 信息素 动物的 特殊行为 食物链、 食物网 信息 受体 动物的眼睛、耳、皮肤等器官,植物的叶、芽或细胞中的光敏色素等物质 动物 同种或 异种动 物个体 下一营 养级 2.信息传递在生态系统中的作用特点 (1)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。 (2)信息最终要通过基因表达,借助激素和神经系统在生物体中体现出来。 3.对有害动物防治三种方法的优缺点比较 防治方法 优点 缺点 化学防治 作用迅速、高效 污染环境,有害生物易产生抗药性 生物防治 可有效控制害虫的数量,成本低、无污染 可能对其他生物造成危害 机械防治 无污染、见效快 对体型较小的害虫无法实施 1.动物交往是借助不同的感觉系统进行的,如不同种萤火虫荧光闪烁的频率、颜色、强度和时间等“光语言”各不相同,从而避免了不同种之间的交配。工蜂飞出蜂巢寻找蜜源,回巢以后用圆形、“8”字形和直线等不同的爬行方式“舞蹈语言”将蜜源方向和距离的信息传递给其他工蜂。下列生态系统信息传递相关叙述正确的是(　　) A.萤火虫“光语言”实例说明物理信息均应来源于生物之间 B.工蜂“舞蹈语言”实例说明行为信息与特殊行为关联密切 C.萤火虫荧光闪烁实例不能说明信息传递能够影响生物种群的繁衍 D.工蜂寻找蜜源和回巢实例不能说明信息传递能影响生物生命活动 强化 题点对应训练 B 物理信息来源可以是生物,也可以是无机环境,A错误;行为信息是生态系统中以生物的表现或动作等特殊行为特征传递的信息,工蜂“舞蹈语言”实例说明行为信息与特殊行为关联密切,B正确;题干呈现“从而避免了不同种之间的交配”信息,说明信息传递能够影响生物种群的繁衍,C错误;工蜂寻找蜜源、回巢属于生物生命活动,说明信息传递能影响生物生命活动,D错误。 2.(多选)生态系统中的信息在生物之间、生物与环境之间传递,把生态系统的各组分联系成为一个整体。下列与生态系统信息传递及其应用相关的叙述,正确的是(　　) A.“老马识途”“杯弓蛇影”体现了物理信息的传递 B.生态系统的信息传递都是双向的,而能量流动是单向的 C.可利用信息素吸引传粉昆虫,提高果树的传粉率和结实率 D.延长光照时间,可提高蛋鸡的产蛋率,可使某些植物开花提前 CD “老马识途”体现了化学信息的传递,A错误;信息传递并不都是双向的,比如草原上草的绿色给羊传递了可食用的信息,羊不传信息给草,这是单向的,B错误;可利用信息素(化学信息)吸引传粉昆虫,以提高果树的传粉率和结实率,C正确;延长光照时间(物理信息),可提高蛋鸡的产蛋率, 可使长日照植物开花提前, D正确。 备选题库 教师独具 1.蝽虫具有臭腺,遇危险时便会分泌臭液来自卫逃生,这使它“臭名远扬”。下列叙述错误的是(　　) A.蝽虫分泌的臭液可向天敌传递化学信息 B.蝽虫分泌的臭液可调节生物的种间关系 C.信息传递可影响种群的繁衍,以维持种群数量的稳定 D.生态系统中的信息都由生物发出并在相互传递中起作用 D 蝽虫分泌的臭液可向天敌传递化学信息,A正确;蝽虫分泌的臭液作为信息物质可以调节种间关系,维持生态系统的相对稳定,B正确;生物种群的繁衍,离不开信息传递,C正确;生态系统中的信息还可以来自非生物环境(如颜色、湿度、温度、磁力等),并不是只来自生物,D错误。 2.下列有关生态系统信息传递的叙述错误的是(　　) A.完整的信息传递过程包括信息源、信道和信宿 B.信息传递可以发生在生物之间以及生物与非生物环境之间 C.生态系统信息通过食物链(网)传递,具有单向循环的特点 D.信息传递可以维持种群繁衍、调节种间关系,维持生态平衡 C 完整的信息传递过程包括信息来源、信息传递途径(信道)和信息受体(信宿),A正确;信息传递既可以发生在生物与生物之间,也可以发生在生物与环境之间,B正确;生态系统的信息传递一般具有双向性,且不一定是沿着食物链(网)传递,C错误;信息传递在生态系统中的作用有三个,一是维持生命活动的正常进行,二是维持种群繁衍,三是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,D正确。 3.下列关于生态系统信息传递的叙述,正确的是(　　) A.在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声求偶,这是一种行为信息 B.对动物生长有调节作用的生长激素属于信息传递中的化学信息 C.生态系统中的信息都由生物发出并相互传递而发挥其作用 D.生物接受信息、处理信息和利用信息的能力可提高其对环境的适应性 D 在黑斑蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声求偶,这是一种物理信息,A错误;生长激素调节的是个体本身,而生态系统的信息传递出发点是生态系统,从宏观上分析生物与生物,生物与无机环境之间的关系,所以生态系统中的化学信息是指生物生命活动过程中产生的向同种或者不同种的其他个体传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,所以生长激素不属于生态系统信息传递中的化学信息,B错误;生态系统中的信息不都是由生物发出的,比如物理信息可以来自无机环境,C错误;生命活动的正常进行,离不开信息的作用,生物接受信息、处理信息和利用信息的能力可提高对环境的适应性,D正确。 4.(多选)玉米地生态系统中,甜菜夜蛾幼虫啃食玉米叶片后,玉米会释放出吲哚和萜类等挥发物吸引小茧蜂在甜菜夜蛾幼虫体内产卵寄生。下列相关叙述错误的是(　　) A.该玉米地中的玉米→甜菜夜蛾→小茧蜂构成一条食物链 B.玉米释放出的吲哚和萜类等挥发物属于生态系统中的营养信息 C.信息双向传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 D.在生产中可利用生物防治原理减少甜菜夜蛾幼虫的产生,减少农药使用 AB 该玉米地中的甜菜夜蛾与小茧蜂属于寄生关系,不构成食物链,A错误;植物的生物碱、有机酸和动物的信息素、性外激素等属于生态系统中的化学信息,因此,玉米释放出吲哚和萜类等挥发物质属于生态系统的化学信息,B错误;在不同种生物之间,信息传递可以是双向的,能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定,C正确;利用生物防治原理一般是利用生物的种间关系、信息传递等,可以减少甜菜夜蛾幼虫的产生,减少农药使用,D正确。 5.某小组利用处于生殖期的雌蛾进行了实验(如图)来探究雌蛾是否通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交配。回答下列相关问题。 (1)该实验　　　　(填“有”或“没有”)对照,加塞的目的是 　 。  (2)有人认为这个实验不能说明雌蛾通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交配。因为塞瓶塞也会削弱声波,雌蛾有可能是通过传递　　　　(填信息种类)来吸引雄蛾。  有　 使化学物质无法散发到空气中,阻断这种信息的传递 物理信息 (3)利用以下材料设计一个实验,证明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交配。 材料:放置过雌蛾的滤纸、未处理过的滤纸、未加塞的玻璃瓶若干、雄蛾若干。 实验设计思路: ______________________________________________ ___________________________________________________________ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  预期实验结果:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  甲组吸引一定数量的雄蛾,乙组没有 取甲、乙两组未加塞的玻璃瓶,甲组放入放置过雌蛾的滤纸,乙组放入未处理过的滤纸,置于相同且适宜的环境条件下相同时间,统计两组瓶子吸引雄蛾的数量 (1)该实验中两个玻璃瓶是否加塞形成对照,加塞的目的是使化学物质无法散发到空气中,阻断这种信息的传递。 (2)声波属于物理信息,因为塞瓶塞也会削弱声波,所以雌蛾也有可能是通过传递物理信息来吸引雄蛾的。 (3)若要证明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交配,可取甲、乙两组未加塞的玻璃瓶,甲组放入放置过雌蛾的滤纸(可排除雌蛾通过传递物理信息吸引雄蛾),乙组放入未处理过的滤纸,置于相同且适宜的环境条件下相同时间,统计两组瓶子吸引雄蛾的数量。若甲组吸引一定数量的雄蛾,乙组没有,则说明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交配的。 课时作业 素养达标 [基础巩固练] 1.黄鼬主要捕食鼠类,它们体内有臭腺,在遇到威胁时可排出“臭气”麻痹敌人。当鼠类闻到“臭气”时会选择逃离。下列相关解释不合理的是(　　) A.黄鼬的臭腺作为信息产生的部位——信息源 B.“臭气”属于黄鼬向其他生物传递的一种物理信息 C.空气可以作为传播“臭气”的介质——信道 D.“臭气”作为信息可以调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定 B 在遇到威胁时,臭腺可排出臭气麻痹敌人,因此黄鼬的臭腺作为信息产生的部位——信息源,A正确;黄鼬在遇到威胁时排出“臭气”,麻痹敌人,“臭气”属于化学信息,有利于黄鼬躲避天敌的捕食,B错误;信息传播的媒介称为信道,空气、水以及其他介质均可以传播信息,C正确;“臭气”麻痹敌人,鼠类闻到“臭气”时往往选择逃离,“臭气”作为信息可以调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,D正确。 2.最新研究发现,雄虫和雌虫释放的性外激素可以协同调节该种昆虫的两性行为。下列有关信息传递的叙述,正确的是(　　) A.昆虫释放的性外激素属于一种物理信息 B.该研究可证明信息传递对种群的繁衍具有调节作用 C.生态系统中的信息都只能单向传递 D.可利用性外激素来防治农业害虫,提高生态系统的能量传递效率 B 昆虫释放的性外激素属于一种化学信息,A错误;昆虫释放性外激素传递信息,该过程发生在同种生物内部用于调节两性关系,可证明信息传递对种群的繁衍具有调节作用,B正确;生态系统中的信息传递往往是双向的,C错误;利用性外激素来防治农业害虫,使能量流向人类最有益的部分,但是不能提高生态系统的能量传递效率,D错误。 3.(2024·江苏南京六校检测)下列关于信息传递的相关叙述正确的是(　　) A.“插茱萸,可驱秋蚊灭虫害”,插茱萸传递的是行为信息 B.生态系统的信息只能来自同种或异种生物,且信息传递都是单向的 C.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,山寺桃花盛开慢的原因是接收到了化学信息 D.莴苣等植物的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递 D “插茱萸,可驱秋蚊灭虫害”中的茱萸传递的是化学信息,A错误;生态系统的信息可来自同种或异种生物,还可来自无机环境,且生态系统中的信息传递往往是双向的,B错误;“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,山寺桃花盛开较晚的原因是山上的温度低,属于物理信息,C错误;莴苣等植物的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长,说明生命活动的正常进行离不开信息的传递,D正确。 4.研究发现,当猫咀嚼木天蓼的叶片时,其叶片会释放出大量具有强效驱虫效果的物质——环烯醚萜,这种物质具有较强的挥发性,能保护植物和猫免受害虫侵害。下列有关分析错误的是(　　) A.木天蓼和猫之间的关系是协同进化的结果 B.木天蓼释放的环烯醚萜属于生态系统中的化学信息 C.该实例说明信息传递能够调节生物的种间关系 D.利用叶片释放的环烯醚萜防治害虫,属于化学防治 D 协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展,木天蓼和猫之间的关系是协同进化的结果,A正确;化学信息是指生物生命活动中产生的可以传递信息的化学物质,木天蓼释放的环烯醚萜属于生态系统中的化学信息,B正确;环烯醚萜能保护植物和猫免受害虫侵害,说明信息传递能够调节生物的种间关系,C正确;利用叶片释放的环烯醚萜防治害虫,属于生物防治,D错误。 5.如图表示物种A与物种B的关系,物种A与物种B之间的信息传递的方向是(　　)   A.信息只能由A传递给B B.信息只能由B传递给A C.A与B之间可以相互传递信息 D.A与B之间不能相互传递信息 C 从图中曲线可看出,物种A与物种B之间是捕食关系,物种A与B之间可以相互传递信息,如狐与兔,狐根据兔留下的气味去捕食,兔同样也能依据狐的气味或行为特征躲避被捕食。 6.下列关于生态系统信息传递的叙述,正确的是(　　) A.利用生长素类植物生长调节剂杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草,属于化学信息的应用 B.生态系统中信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 C.利用声音信号驱赶某些动物,使其远离农田,属于生物防治 D.生态系统中的信息都是由无机环境发出并且相互传递而发挥其作用的 C 生长素类植物生长调节剂是指人工合成的、具有与生长素相似的生理效应的化学物质,利用生长素类植物生长调节剂杀死单子叶农作物周围的双子叶杂草,属于生长素类植物生长调节剂在农业生产中的应用,A错误;生态系统中能量沿食物链从低营养级向高营养级传递,生态系统中的信息传递往往是双向的,B错误;利用光照、声音信号等物理信息来诱捕或驱赶某些动物,使其远离农田,属于生物防治,C正确;生态系统中的信息可以来自生物,也可以来自无机环境,D错误。 7.下列关于生态系统中的物质循环、能量流动和信息传递的叙述,错误的是(　　) A.物质循环是指组成生物体的元素在生物群落和非生物环境之间循环往复的过程 B.生态系统能量流动都是从生产者固定太阳能开始的,具有单向递减特征 C.一个完整的信息传递过程由信息源、信道和信宿三个环节构成 D.生态系统信息传递和能量流动促进物质循环,有利于稳态的维持 B 生态系统物质循环是指组成生物体的元素在生物群落和非生物环境之间循环往复的过程,A正确;生态系统能量流动不都是从生产者固定太阳能开始的,如深海以化能自养细菌为生产者的生态系统,B错误;完整的信息传递过程包括信息来源、信息传递途径(信道)和信宿,C正确;生态系统信息传递和能量流动促进物质循环,有利于稳态的维持,D正确。 8.海洋沿岸某水域生活着多种海藻、以藻类为食的一种水虱和以水虱为食的隆头鱼。柏桉藻在20世纪末被引入,目前已在该水域广泛分布,数量巨大,表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因,研究者进行了系列实验。请回答下列问题。 (1)柏桉藻与本地藻类之间是　 　　　关系,隆头鱼在该食物链中处于　　 　　营养级。柏桉藻入侵过程中该水域发生的演替类型是 　　　　。  种间竞争　 第三　 次生演替 (2)用三组水箱模拟该水域的环境。每组水箱中均放入柏桉藻和甲、乙、丙3种本地藻各0.5克,用纱网分区(见图1);三组水箱中分别放入0、4、8只水虱。10天后对海藻称重,结果如图2,同时记录水虱的分布。 ①三个水箱的温度和光照等外部环境条件应该　　　　　　　　,以免影响实验结果。  ②图2结果说明水虱对　　　　(填“柏桉藻”或“本地藻”)有更强的取食作用,作出判断的依据是________________________________________ 　　　　______　　　　　　　　　　　　　　。  相同且适宜　 本地藻 与无水虱组相比,有水虱组中柏桉藻重量增加 值明显提高,而本地藻的重量增加值降低 (3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,在盛有等量海水的水箱中分别放入相应的实验材料,一段时间后检测,结果如图3(甲、乙、丙为上述本地藻)所示。该实验对照组的处理是________________________ 　　　　　　　　　　　。  除不加入海藻外其他条件 均与实验组相同 (4)研究发现,柏桉藻含有一种引起动物不适的化学物质,若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻,会将两者吐出。该现象体现了生态系统的信息传递能够　　 　　　。  (5)请综合上述研究结果,阐明柏桉藻成功入侵的原因有_____________ _____________________________________________________________________ (答2点即可)。  调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定 相对于本地种 柏桉藻更不易被水虱食用、柏桉藻的化学物质会保护自己不被隆头鱼吞食 (1)由题意可知两种藻类的种间关系为竞争,隆头鱼以水虱为食,处于第三营养级,因为之前有其他植物生存,因此属于次生演替。 (2)①三个水箱的温度和光照等外部环境条件属于无关变量,根据实验原则应该保持相同且适宜。 ②与无水虱组相比,有水虱组中柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的重量增加值降低,说明水虱对本地藻有更强的取食作用。 (3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响,实验组分别是验证甲、乙、丙三种本地藻对隆头鱼捕食水虱的影响,以及柏桉藻对隆头鱼捕食水虱的影响,为了排除其他无关因素,应该按照除不加入海藻外其他条件均与实验组相同设置对照组。 (4)题意为柏桉藻可以避免隆头鱼吞食水虱,说明生物信息传递能够调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。 (5)根据题意可知,柏桉藻成功入侵的原因有相对于本地种柏桉藻更不易被水虱食用、柏桉藻的化学物质会保护自己不被隆头鱼吞食。 [素能培优练] 9.蚜虫的粪便中有含糖分的黏液,称为“蜜露”。蚂蚁非常喜欢吃“蜜露”,常用触角拍打蚜虫背部,通过拍打产生的振动频率促使蚜虫分泌“蜜露”。蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫的天敌。下列相关叙述错误的是(　　) A.蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率属于物理信息 B.蚂蚁吃“蜜露”的过程中,蚜虫同化的能量的一部分传递到蚂蚁 C.化学信息可以在同种或异种生物间传递 D.信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定 B 蚂蚁拍打蚜虫背部产生的振动频率对于蚜虫来说是物理信息,A正确;蜜露是蚜虫粪便的一部分,而粪便不属于蚜虫同化的能量,B错误;由题干信息“蚜虫受到其天敌瓢虫袭击时,会从尾部发出报警信息素,将危险信息通知其他蚜虫,同时蚂蚁接收到报警信息素就会赶来驱除蚜虫的天敌”可知,该现象说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,C、D正确。 10.柑橘果园产区时有病虫害发生。动马是昆虫纲缨翅目昆虫的统称,主要吸食柑橘嫩叶、嫩梢,危害幼果。果园内常放置动马信息素粘板来吸引动马,实现动马害虫的防控。下列叙述正确的是(　　) A.化学防治虽见效快,但容易诱导突变产生抗药基因 B.利用动马信息素防治害虫属于化学防治 C.为了防治某些动马害虫,还可以适当引入捕食性天敌,实现生物防治 D.利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物,属于物理防治 C 化学防治虽见效快,但容易污染环境,抗药基因在使用药物之前已存在,化学药物起选择作用,A错误;利用动马信息素防治害虫属于生物防治,B错误;为了防治某些动马害虫,还可以适当引入捕食性天敌,实现生物防治,从而实现天敌和害虫之间的相互制约,C正确;利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物,属于生物防治,D错误。 11.梨小食心虫是果园的主要害虫之一,为控制其危害,需要多次喷药防治,增加了环境污染的风险。科研人员利用性信息素迷向技术在田间高剂量、多位点释放梨小食心虫性信息素,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述错误的是(　　) A.多次、大量喷施农药会导致梨小食心虫种群的抗药性增强 B.性信息素迷向技术通过改变梨小食心虫的性别比例来降低其出生率 C.梨小食心虫的性信息素属于化学信息,性信息素迷向技术属于生物防治 D.性信息素影响梨小食心虫的交配,说明种群的繁衍离不开信息的传递 B 多次、大量喷施农药会将有抗药性的个体筛选出来,后代中具有抗药性的个体会逐渐增多,种群的抗药性增强,A正确;据题干可知,性信息素迷向技术是通过掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,并没有改变性别比例,B错误;性信息素属于化学信息,利用性信息素迷向技术既可以达到防治害虫的目的,又不会对环境造成污染,属于生物防治,C正确;性信息素迷向技术可以掩盖雌虫释放的性信息素气味,从导致成虫交配概率降低,说明种群的繁衍离不开性信息素这种信息的传递,D正确。 12.(多选)“生物与环境是一个统一整体”是生物学基本观点之一。根据这一观点和生态学知识判断,下列叙述正确的有(　 　) A.种植玉米的田中栽种大豆运用了群落的空间结构原理 B.雾霾天气影响环境温度、光照时间等,可导致某些种群数量减少 C.某有翅昆虫种群中出现的无翅类型一定不利于其生存 D.丹顶鹤雌雄双双起舞的行为信息有利于维持种群的繁衍 ABD 在垂直结构上,玉米较高,大豆较矮,种植玉米的田中栽种大豆运用了群落的空间结构原理,A正确;雾霾天气影响环境温度、光照时间、pH等条件,从而破坏物种的生育与繁殖环境,导致种群数量的减少甚至物种灭绝,B正确;某有翅昆虫种群中出现的无翅类型不一定不利于其生存,如在经常刮大风的海岛上无翅类型容易生存下来,C错误;丹顶鹤求偶时的双双起舞属于行为信息,有利于维持种群的繁衍,D正确。 13.(多选)中国西部干旱区山地、绿洲、荒漠镶嵌共生,相互作用,属于我国独特的陆地生态系统。有学者研究了其生物与环境、植物与植物、植物与动物之间的信息传递。下列叙述正确的是(　　) A.土壤水分过少时,胡杨因从土壤中吸收一定量的可溶性盐而减少了叶面积,说明生物通过与环境的信息传递,增强了对干旱环境的适应能力 B.植物的花等器官释放出的代谢产物对其他植物的生长和发育产生抑制作用或有益的作用,说明化学信息仅通过调节种间竞争关系,维持生态系统的稳定 C.蜜蜂偏爱蓝色花朵,蝇类喜欢暗黄色花朵,蝴蝶识别红色的本领高,这些动物依靠花的颜色而取得食物,这类信息属于生物的行为信息 D.塔里木河中下游地区大片分布的罗布麻花期集中,在花蕾期蜜蜂等昆虫就开始为繁衍做准备,这说明生物种群的繁衍离不开信息的传递 答案:AD 水是制约干旱区生物生存的关键因素,生物通过与干旱环境的信息传递,保障了生命活动的正常进行,增强了对干旱环境的适应能力,A正确;代谢产物产生的作用是抑制或有益于其他植物的生长和发育,说明化学信息能调节种间关系,但不仅仅是调节种间竞争关系,B错误;花的颜色属于物理信息,C错误;塔里木河中下游地区大片分布的罗布麻花期集中,在花蕾期蜜蜂等昆虫就开始为繁衍做准备,这说明生物种群的繁衍离不开信息的传递,D正确。 14.湿地生物多样性丰富,具有很高的保护价值,可调节水质和小气候,滞留沉积物、有毒物等,被称为“地球之肾”。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径。如图1是人工湿地处理城市污水的示意图,其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的三种成分;图2是该人工湿地能量输入、传递和散失的模式图,其中A、B、C、D表示不同的生物,数据表示能量[单位:103 kJ/(m2·a)]。据图分析并回答下列问题。 (1)湿地中鸟类多种多样,影响湿地中某种鸟类种群密度变化的直接因素包括 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)繁殖季节,湿地中的雌雄鸟上下翻飞,互相追逐,通过飞翔来了解对方,这就是鸟类中的“戏飞”求偶现象,“戏飞”属于生态系统的　　　　信息。湿地中的鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类,鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食,这说明生态系统的信息传递可以____________________ 　　　　　　　　　　。  出生率和死亡率、迁入率和迁出率 行为 调节种间关系,以维 持生态系统的稳定 (3)图1中,碳元素是以　　　的形式从丙进入甲的,图2中的生物A属于图1甲、乙、丙中的　　　。流经图1人工湿地生态系统的总能量是 　 　　　　　　　　。  (4)据图2分析可知,能量逐级递减的原因是同化的能量除了流向下一营养级,还有很多能量　　　　 　　　　　　　　。按照图中显示的能量数据计算,若要让C增加3 kg,需要消耗A　　　　　。  有机物 乙 该系统中生产者所固定的太阳能和城市污水有机物中的能量 通过自身呼吸作用以热能的形式散失和流向分解者 125 kg (1)种群的数量特征包括种群密度、迁入率和迁出率、死亡率和出生率、性别比例和年龄结构等,湿地中鸟类多种多样,影响湿地中某种鸟类种群密度变化的直接因素包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率。 (2)鸟类中的“戏飞”求偶现象属于生态系统中的行为信息,该现象表明信息传递有利于生物种群的繁衍;湿地中的鱼类在觅食过程中的游动引来了鸟类,鸟类捕食行为逼迫鱼类躲避捕食,捕食关系属于种间关系,这说明生态系统的信息传递还可以调节种间关系,维持生态系统的稳定。 (3)图1中,丙是消费者,甲是分解者,碳元素是以有机物的形式从丙进入甲的;图2中的生物A是生产者,A属于图1甲、乙、丙中的乙;该人工湿地生态系统属于人工生态系统,流经人工湿地生态系统的总能量是该系统中生产者所固定的太阳能和城市污水有机物中的能量。 (4)能量逐级递减的原因是同化的能量除了流向下一营养级,还有很多能量通过自身呼吸作用以热能的形式散失和流向分解者;按照图中显示的能量数据,B同化的能量为200,C同化的能量为30,因此从B到C的能量传递效率为30÷200×100%=15%,A同化的能量为175+200+875=1 250,则A到B的能量传递效率为200÷1 250×100%=16%,因此若要让C增加 3 kg,需要消耗A=3÷15%÷16%=125 kg。 15.人与自然和谐共处是实现可持续发展的必然,减少人为的破坏,保护生物多样性和建立生态农场等措施是建设生态文明的基本手段。如图1为人工创建的一个简易生态农场的模式图。请据图回答下列问题。 (1)该生态农场几乎无污染,通过物质和能量的多级利用提高了经济 效益和生态效益。碳元素在农作物和食用菌体内的主要存在形式是　 　　。食用菌在该生态系统中的成分属于　 　　。  有机物 分解者 (2)如图2为该农场生态系统的部分能量流动示意图,M、N表示营养级。   能量流动的定义是_____________________________________________。图中M用于自身生命活动的能量为　　　　 kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为　　　%(保留一位小数)。  生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程 2 488 6.3% (3)预防蝗虫灾害是农业生产过程中提高产量的重要一环。蝗虫从独居到群居的转变,始于它们相互吸引而聚集在一起,发现并嗅到对方发出的气味,或者用后肢彼此触碰。这说明了　　　　　　　　　信息在促进种群繁衍中的重要作用。有专家提议在农场养鸭以控制蝗虫数量,从生态系统能量流动的角度分析,“养鸭灭蝗”的意义是________________ 　 　　　　　 　　　　　　　　　　。  化学信息和行为 合理调整生态系 统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 (1)在生态系统中,碳元素以二氧化碳的形式通过光合作用与化能合成作用进入生物群落,经过生物群落的呼吸作用及化石燃料的燃烧等又返回无机环境,因此,碳元素以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环。碳元素在生物群落中的存在形式是有机物,即在农作物和食用菌体内的主要存在形式是有机物。食用菌是腐生真菌,在该生态系统中属于分解者。 (2)能量流动是生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程;据图2可知,流入M的能量为3 281+2 826=6 107 kJ/(m2·a),其中呼吸作用消耗的能量为3 619 kJ/(m2·a),因此用于自身生命活动的能量为6 107-3 619=2 488 kJ/(m2·a),流入N的能量为386 kJ/(m2·a),因此由M到N的能量传递效率为386÷6 107×100%≈6.3%。 (3)蝗虫可发现并嗅到对方发出的气味,说明存在化学信息,或者用后肢彼此触碰,说明还存在行为信息,所以“蝗虫从独居到群居的转变,始于它们相互吸引而聚集在一起,发现并嗅到对方发出的气味,或者用后肢彼此触碰”,这说明了化学信息和行为信息在促进种群繁衍中的重要作用。从生态系统能量流动的角度分析,“养鸭灭蝗”的意义是调整了生态系统的能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的部分。 $$