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(共35张PPT)
第4节 生态系统的信息传递
本节聚焦:
生态系统中的信息传递有哪些类型？
生态系统中的信息传递起着什么作用？
如何运用生态系统的信息传递原理提高农作物产量、进行有害动物的防治？
第3章 生态系统及其稳定性
蜜蜂采蜜是生活中常见的生命现象。蜜蜂能够找到距离蜂巢3 km甚至更远距离的蜜源，离不开信息传递的作用。
讨论：
1.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？
2.侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？
问题探讨
问题1.植物通过什么方式为蜜蜂传达“这里有蜜源”的信息？
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
问题2.侦察蜂如何将蜜源的信息传达给其他蜜蜂？
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
问题3.以上传递蜜源涉及植物的颜色、气味及侦察蜂跳舞等信息，这几种信息分别是什么信息呢？
一、生态系统中信息的种类
任务1：结合教材P69第1-3段，分析蜜蜂传粉过程中的信息种类
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
1.物理信息：
（1）概念：
通过 传递的信息。
光、声、温度、湿度、磁场
物理过程
（3）来源：
非生物环境、生物个体或群体。
（2）实例：
萤火虫
动物的鸣叫
种子萌发
鸟的迁徙
（光）
（声）
（温度、湿度）
（磁场）
一、生态系统中信息的种类
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
2.化学信息：
（1）概念：
（2）来源：
生物
（3）实例：
化学信息
生物在生命活动过程中产生的
可以 。
传递信息的化学物质
植物的 ；
动物的信息素（如 ）
生物碱、有机酸
性外激素
一、生态系统中信息的种类
2.化学信息：
（3）实例：
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
当蚜虫被捕食时，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。
驱蚊草
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
蚕蛾醇的化学式
1959年，德国科学家布特南特从50万只家蚕中分离并鉴定出第一种信息素——蚕蛾醇。（P69相关信息）
一只雄飞蛾能够接收到几公里外雌飞蛾发出的某种信号,从而赶去相会。它们敏锐的触角能捕捉空气中不足1/3盎司的由雌飞蛾发出的该种信号(一种无色无味的特殊化学物质)。
一、生态系统中信息的种类
2.化学信息：
（3）实例：
一、生态系统中信息的种类
3.行为信息：
（1）概念：
（2）来源：
动物
（3）实例：
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
行为信息
动物的 ，在同种或异种生物传递某种信息。
行为特征
蜜蜂跳舞、孔雀开屏
蜜蜂跳舞
尖尾松鸡魔性求偶舞
白头鹰的求偶姿势
孔雀开屏
一、生态系统中信息的种类
类型 概念 举例 来源
物理信息
化学信息
行为信息
通过物理过程传递的信息
光、声、温度、湿度、磁场等
非生物环境、生物个体或群体
生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的
。
植物的生物碱、有机酸等，动物的信息素（如性外激素）
生物
动物的行为特征
蜜蜂跳舞、孔雀开屏
动物
化学物质
总结
①萤火虫发出的荧光
②蛇通过热感受器发现鼠
③蜘蛛网的振动
④宠物狗之间通过嗅闻肛门腺辨识身份和健康状况
⑤“燕燕于飞，差池其羽”
⑥孔雀开屏发出求偶炫耀
⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾
⑧草原上的雄鸟发现天敌后急速飞起，煽动翅膀为雌鸟发生信号
物理信息 ；
化学信息 ；
行为信息 。
① ② ③
④
⑤ ⑥
⑦
⑧
对点训练1 信息的种类辨别
一、生态系统中信息的种类
任务2：根据下述图解，结合P69最后一段，归纳概括信息传递的过程图解。
鲜艳颜色
芳香气味
嗅觉器官
眼
光
空气
蜜蜂
植物花朵
舞蹈
眼
侦察蜂
其它蜜蜂
光
物理信息
化学信息
行为信息
信息源
信
道
信息受体
2.信息传递的过程
植物的生长
（光敏色素）
产生部位
传播媒介
接受的生物或其部位
问题4.同种生物的信息传递只有一种方式吗？
①生物可以通过 信息类型进行交流
孔雀
开屏：
鸣叫：
食草动物
在远处通过识别植物的绿色：
在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
一、生态系统中信息的种类
3.信息传递的特点
一种或多种
问题5.生态系统中的信息传递仅仅发生在同种生物之间吗？
一、生态系统中信息的种类
3.信息传递的特点
例：在非洲大陆上犀牛和牛椋鸟之间有频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。
问题6.生物与非生物环境之间是否也有信息传递呢？
②信息传递可以发生在 之间，可以发生在 之间，可以发生在 之间。
例：植物的开花收到光照信息的调节
③多数情况下，信息传递为双向的。
生物与非生物环境
同种生物
不同生物
问题7.信息传递是单向的还是双向的？
生态系统的结构
循环
单向递减
复杂双向
(动力)
(载体)
(调节)
功能
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
物质循环
能量流动
信息传递
生态系统是通过物质循环、能量流动和信息传递形成的统一整体。
问题8.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(途径和方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
一、生态系统中信息的种类
(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)物理信息可来源于生物，也可来源于非生物环境(　　)
×
判断正误（P50）
√
×
1.狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往的路径；电鳗可输出高达300到800伏的电压把比自己小的动物电击致死而获取猎物；蜜蜂发现蜜源后用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统中哪一类信息的传递
A.行为信息、化学信息、物理信息 B.化学信息、行为信息、物理信息
C.化学信息、物理信息、行为信息 D.行为信息、物理信息、化学信息
典题应用（P51）
√
2.雄性安乐蜥在求偶时，一边伏在领地上做着“俯卧撑”，一边伸缩颈部色彩鲜艳的垂囊，这种展示可能包含了颜色和运动两个因素。有人用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引，由此说明雄性安乐蜥在求偶时利用的信息是
A.物理信息 B.化学信息
C.行为信息 D.物理信息和行为信息
√
资料：
科研人员发现，遭到污染的空气中臭氧、硝酸根、氢氧自由基等会改变花的香味分子，造成香味分子的传播距离变短，香味遗留减少，进而导致蜜蜂不能像以往那么轻松地找到花朵。据统计，2015—2016年间，美国超1/4的蜂群消失。
思考：信息传递的哪个环节出现了异常？引发了什么后果？
说明信息传递对于生物的生存和种群延续至关重要！
二、信息传递在生态系统中的作用
任务3：阅读教材P70页的资料，进一步寻找支持这一论断的证据并予以说明
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（搁浅）”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：有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发
萌发率/％
波长/nm
讨论1：分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系
（1）生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（个体水平）
动物
资料3：
二、信息传递在生态系统中的作用
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，已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。
讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
（2）生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（种群水平）
资料4：
2001年，科学家发现，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——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。
烟草
雌蛾
蛾幼虫
的天敌
蛾幼虫
攻击
释放
化学物质
白天
吸引
夜间
驱除
二、信息传递在生态系统中的作用
植物与草食性昆虫
讨论3：资料4涉及的化学信息影响了几种生物？
资料4：
2001年，科学家发现，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——寄生虫或捕食者，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在叶片上停留产卵。
雌蛾
二、信息传递在生态系统中的作用
植物与草食性昆虫
讨论5：烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
（3）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）
讨论6：若无这种信息素，各种群数量将发生什么变化？由此说明信息传递在群落和生态系统水平上，发挥什么作用？
二
举例 水平 作用
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。 ②莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。
①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。 ②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。
①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。 ②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；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
个体
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
种群
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
群落和生态系统
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
二、信息传递在生态系统中的作用
1.森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕兔子，兔子也同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。该信息在生态系统中的作用是（ ）
A.可以保证生命活动正常进行 B.可以维持生物种群的繁衍
C.能够促进生态系统的物质循环 D.能够调节生物的种间关系
2.野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的。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，则孵出较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递（ ）　　
A. 能够调节生物种间关系，以维持生态系统的稳定
B. 维持生物体正常生命活动，调节生物内环境的稳态
C. 利于生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定
D. 调节生物种群的巢穴温度，维持适宜的性别比例
对点训练2 信息传递的作用
√
√
资料1：地球上80%的被子植物的传粉都是由昆虫等动物完成的。现有果农A希望提高果树的传粉效率和结实率。
为此，你能结合信息传递的知识，提出你的建议吗？
模拟动物信息，例如信息素，吸引大量的传粉动物。
三、信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量：
资料2：
养殖户B在蛋用鸡鸡舍中安装了照明系统，每天早上5点开灯至天亮，晚上从天黑开始开灯至21点，每天保持光照16 h。补光期间鸡舍内光照强度约为5~10 lux。
你能解释他这么做的原因吗？
光照是鸡卵巢发育和雌激素分泌所需要的一种物理信息，适当延长光照可以提高产蛋率。
三、信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量：
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
三
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
（1）利用光照、声音信号等诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；
（2）利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度；
（3）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。
利用信息来发挥作用的生物防治：
三、信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行防治：
播放集群信号录音引来鸟类
挂在大棚上的
性信息素诱捕器
种类
措施 喷施化学药剂 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等
优点 ①作用迅速 ②短期效果明显 ①无污染 ②见效快，效果好
缺点 ①会使害虫的抗药性增强 ②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡 ③污染环境 ①费时费力 ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）
化学防治
机械防治
生物防治
总结
2.对有害动物进行防治：
①无污染
②有效且持久
生态系统的信息传递
生态系统中信息的种类
信息传递在农业生产中的应用
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
信息传递在生态系统中的作用
1.维持生命活动的正常进行
2.保障生物种群的繁衍
3.调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
1.提高农畜产业的产量
2.对有害动物进行控制
总结
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点
范围
途径
模式图
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）
生态系统中各营养级之间（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
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
总结
能量流动、物质循环和信息传递比较
(1)莴苣种子必须接受某种波长的光才能萌发，说明生命活动的正常进行，离不开信息的传递(　　)
(2)当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能(　　)
(3)利用信息传递在生态系统中的作用控制动物危害，属于生物防治技术
(　　)
(4)利用生长素类调节剂2,4－D杀死单子叶作物农田中的双子叶杂草，属于对化学信息的应用(　　)
√
√
判断正误（P52）
√
×
3.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是
A.利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的
应用
B.利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于化学
防治
C.生命活动的正常进行离不开信息的传递
D.短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理
信息的合理利用
典题应用（P53）
√
4.蚜虫的粪便是含有糖分的黏液，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”，蚜虫同化量的一部分传递到蚂蚁
C.化学信息可在同种或异种生物间传递
D.信息能调节种间关系，维持生态系统的稳定
√
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
物理信息
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（模拟猎枪的响声和火光），
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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