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第4节
生态系统的信息传递
第3章 生态系统及其稳定性
生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。
日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
信息的概念：
信息流：
问题探讨
一只蜜蜂在找到蜜源之后，如何告诉巢中的其他同伴蜜源的位置呢？
圆圈舞
摆尾舞
圆圈舞含义：表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内
摆尾舞含义：表明蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关
蜜蜂可以通过特殊的行为来传递蜜源的位置信息，其他生物有没有类似的信息呢？
小狗撒尿
蟋蟀“吟唱”
刺蛾科幼虫（洋辣子）鲜艳的毒毛
人类的摇头
一、生态系统中信息的种类
磁场
光
萤火虫
（光）
动物的鸣叫
（声）
种子萌发
（温度、湿度）
鸟的迁徙
（磁场）
蜘蛛捕食
（振动）
②来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。（很普遍）
③举例：
1.物理信息：
①概念：
自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息。
（听、看、摸）
吸收红光、远红光可逆转换的光受体（色素蛋白质），称之为光敏色素；其生理作用甚为广泛，它影响植物一生的形态建成，从种子萌发到开花、结果及衰老。
感受物质：
动物的眼、耳、皮肤；植物的叶、芽、细胞中的光敏色素等
信息来源：
无机环境、生物
信息源：光、颜色、形状、声音、温度、湿度、磁力等
蛇的颊窝（温度）
植物的生长（光敏色素）
1.物理信息
2.化学信息
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
虎撒尿圈地
(代谢产物)
蛾(性外激素)
黄鼠狼放臭屁
(代谢产物)
(1)概念:
(2)来源:
(3)举例:
在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。
生物体的代谢产物或分泌物。
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。
（闻）
3.行为信息
(1)概念:
(2)来源:
(3)实例:
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。
动物的特殊行为
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等
蜜蜂跳舞
孔雀开屏
豪猪竖刺
乌贼喷墨
4.生态系统中信息传递的特点
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
孔雀
开屏：
鸣叫：
食草动物
远处通过识别植物的绿色：
近处通过植物的气味：
求偶
与同类交流
搜寻食物
辨别和摄取食物
行为信息
物理信息
物理信息
化学信息
5.生态系统中信息传递的范围
（1）生物与生物之间
（2)生物与环境之间
同种生物和不同生物
6.多数情况下，信息传递为双向的；
狼能够根据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能根据狼的气味或行为躲避猎捕。
信息源
（信息产生的部位）
信道
（信息传播的媒介）
信息受体
（信息接收的生物或其部位）
生物或
非生物环境
空气、水
及其他介质
如动物的眼、鼻、耳、皮肤，植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质（如光敏色素）等
阻碍其中的任意一个环节都会使信息无法发生传递。
7.信息传递的环节
导学案P81
①蜜蜂分散时，蜂王能分泌一种“聚集激素”，把所有蜜蜂聚集到它周围；
②短日照促使向日葵开花；
③萤火虫通过光来识别同伴；
④草原上的雄鸟发现天敌后急速飞起，扇动翅膀为雌鸟发出信号；
⑤孔雀开屏发出“求偶炫耀”；
⑥蜜蜂通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况；
⑦宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况；
⑧牛椋鸟群通过鸣叫提醒犀牛附近有危险情况。
属于物理信息的是_________；属于化学信息的是_______；属于行为信息的是_________。
②③⑧
①⑦
④⑤⑥
【资料1】海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波，他们可使用频率超过100KHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现集体自杀现象的报道，已有证据表明人类的舰船海洋开采活动，某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的“定位系统”。
【资料2】有些植物（如莴苣、茄、烟草）的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。
1.根据资料1和2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系。
生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
生态系统中信息传递的重要性
思考·讨论
？
【资料3】在自然界中，植物开花需要光信息刺激，当日照时间达到一定长度时，植物才能开花。
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，经过科学家的研究，以分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。
2.根据资料3，分析信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。
【资料4】2001年，科学家在研究植物与植食性昆虫之间的关系时，发现了一个有趣的现象。当烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生和释放可挥发的化学物质。这些化学物质，白天可以吸引蛾幼虫的天敌——捕食者，夜间能够驱除夜间活动的雌蛾，使他们不能在植物叶片上停留产卵。
烟草植株释放化学物质
的作用示意图
攻击
蛾幼虫
烟草
释放
化学物质
白天吸引
蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
3.资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？
调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。
4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？
是。
生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
（个体水平）
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；
（种群水平）
信息还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。
（群落和生态系统水平）
二、 信息传递在生态系统中的作用
5.通过上述资料，总结信息传递对于生物生存的重要性
【旁栏思考】想一想，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异？
1.物质循环和能量流动借助于食物链进行，信息传递不依赖与食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
2.能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点
范围
途径
联系
单向流动，
逐级递减
全球性，
循环性
往往是双向的
（也有单向）
各营养级之间（生物群落中）
生物圈
生物之间，生物与非生物环境之间
食物链和食物网
多种
生态系统的三大功能比较
①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体
②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定能量流动和物质循环的方向
（导学案P92）
1. 提高农畜产品的产量
利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物， 就可以提高果树的传粉效率和结实率。
养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。
三. 信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行控制
（化学防治、生物防治、机械防治等）
利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田。
利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。
还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。
防治害虫的几种常用方法比较
化学防治
机械防治
生物防治
项目
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
作用迅速，短期内效果明显
污染环境、增加害虫抗药性等
人工捕捉
无污染、见效快、效果好
费时费力，对体积较小的害虫无法实施
引入天敌、使用信息素
效果好且持久、无污染、成本低
天敌数量不确定，可能会引发生态危机
课堂总结
生态系统的信息传递
（二）信息传递在生态系统中的作用
（三）信息传递在农业生产中的应用
（一）生态系统中信息的种类
物理信息、化学信息、行为信息
1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
2.生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
3.调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
1.提高农产品或畜产品的产量。
2. 对有害动物进行控制。
练习与应用
一、概念检测
1.黄鼬（俗称“黄鼠狼”）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，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是（ ）
A.释放的臭气是一种化学信息
B.这种气味信息只对黄鼬有利
C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险
D.臭气作为信息可调节种间关系
2.“燕燕于飞，差池其羽” “燕燕于飞，上下其音”（《诗经 国风》），燕子表达的是哪一类 信息？
B
行为信息和物理信息
练习与应用
二、拓展应用
场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。
①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合）,⑧遥控航模模拟天敌。
上述方法利用物理信息的有 ,
利用化学信息的有 ，
利用行为信息的有 。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧

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