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(共36张PPT)
在生物群落中：
1、碳元素在自然界中的存在形式：
在无机环境中：
主要以含碳有机物
主要以CO2 、 碳酸盐
2、碳进入生物体的途径：
3、碳在生物群落内部的传递渠道：
食物链（网）
4、碳进入大气的途径：
①动植物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
主要是绿色植物的光合作用
复习巩固
能量流动 物质循环
过程
特点
联系 沿食物链（网）单向流动
单向流动，
逐级递减
在无机环境与生物群落之间反复循环
反复循环 全球性
1、能量流动的过程离不开物质的合成与分解；
2、物质是能量沿食物链流动的载体；
3、能量是物质在生态系统中往复循环的动力。
是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割
5、能量流动和物质循环的关系比较
第3章第4节
生态系统的信息传递
什么是信息？
一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息.
信息传递的过程(一般有三个基本环节)
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（information flow）。
生态系统的信息传递，不包括细胞内及细胞之间的信息传递。
特别注意：
信源
（信息产生部位）
信道
（信息传输媒介）
信息受体
（信息接收的生物或部位）
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
1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。
讨论：
1.“100 m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂怎样传递的？
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
通过跳圆圈舞
孔雀开屏、豪猪竖刺等
问题探讨
自然界中的_______________________ 等,通过_________
传递的信息,称为物理信息。
光、声、温度、湿度、磁场
物理过程
（2）感受部位：
（1）概念：
① 动物的眼、耳、皮肤等
② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等）
（3）来源：____________________________________
非生物环境或生物（个体或群体）
1.物理信息
一、生态系统中信息的种类
（4）范围： ________________________________
无机环境与生物，生物与生物间。
蝙蝠的回声定位（超声波）
动物的鸣叫（声）
种子的萌发(温度、湿度）
（5）举例：
鸟类迁徙中对方向的判断（磁场）
萤火虫发光（光）
菊花为短日照植物（光）
深海中会发光的鱼
电鳐放电
蛛网的振动
鸟类的鸣叫
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。
蛇的颊窝（温度）
植物的生长（光敏色素）
科学家的实验：
实验1：把一只雌蛾关在笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾。
实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见。
——雌蛾和雄蛾是通过物理信息联系吗？
许多昆虫能释放性外激素
化学信息
在生命活动过程中，生物还产生一些可以传递信息的＿＿＿＿，称为化学信息。
化学物质
（1）概念：
（2）来源： 。
生物体的代谢产物或分泌物
2. 化学信息
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在
能传递信息的化学物质——_______。
植物的＿＿＿__、＿＿＿___等代谢产物,动物的
等。
生物碱
有机酸
性外激素
（3）举例：
信息素
蛾（信息素）
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。
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。
动物的＿＿＿ ，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。
即生物的__________可以体现为行为信息。
特殊行为
（1）概念：
（3）举例：
蜜蜂跳舞；雄鸟的“求偶炫耀”等
行为特征
（2）来源：________________。
生物体的动作行为
3. 行为信息
雄性鸳鸯的“求偶炫耀”
尖尾松鸡魔性求偶舞
取食行为
育雏行为
吹“气球”求偶的军舰鸟
求偶炫耀（孔雀开屏）
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 。
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
例如：
孔雀
开屏（行为信息）：
鸣叫（物理信息）：
食草动物
远处通过识别植物的绿色（物理信息）：
近处通过植物的气味（化学信息）：
求偶
与同类交流
搜寻食物
辨别和摄取食物
（2）生态系统中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（以及生物与环境之间）.
例如：犀牛与牛椋liáng鸟，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附近有危险情况
（3）多数情况下，信息传递为双向的
注：物理信息既可来自 ，也可来自 ；
化学信息和行为信息来自 。
生物
非生物环境
生物
分析发生在身边的生态系统中的信息传递
如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的意义。
狗叫
1.轻快的汪汪声时,是表示心情高兴
2.汪汪声短促和强烈时,是表示戒意和警告。
3.低沉的呜鸣声是威胁的意思
物理信息：
化学信息：
行为信息：
摇尾巴
1.自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念
2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕
尾巴蜷缩在两腿之间：
表示顺从和不安，害怕和恐惧
猫听到鼠的活动：
做好捕猎的准备
猫面部的腺体在一些物体上摩擦：
标记领地
猫的肛周信息素：
向母猫发出邀请，寻找配偶。
意义：影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动
思考 讨论
类型 来源 传递形式 实例
光、声、温度、湿度、磁力等
植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等
蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等；
比较 非生物环境或生物个体或群体
物理过程
化学信息
物理信息
生物体
以化学物质为信息载体
行为信息
动物
动物的行为特征
①多数情况下，信息传递为双向的；
②三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息可以来源于非生物环境；
③信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同种生物之间，可以发生在不同生物之间。
小结：三种信息的比较
【方法技巧】生态系统信息传递类型的判断方法
(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，则属于行为信息；如果通过羽毛的颜色或声音等传递给对方，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(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。
下列各项分别属于物理信息的有________________，属于化学信息的有______，属于行为信息的有_______：
1.蛛网振动 2.狼的叫声
3.生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位
5.植物分泌的毒素 6.老马识途
7.电鳗放电 8.昆虫的性信息素
9.适宜光照下植物开花 10.蓟的刺；
11.金龟子遇敌装死 12.遇敌豪猪竖刺
13.飞蛾扑火 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险
1.2.3.4.7.9.10.13
5.6.8
11.12.14
思考：从以上例子来看，信息传递是单向还是双向的？
大多数是双向的
现学现用：
【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？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
差异主要有以下方面：
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；
完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。
生态系统中信息传递的重要性
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”。
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。
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息号的。
萌发率/％
波长/nm
思考 讨论
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，寄生虫或捕食者，夜间又能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示意图
讨论
1.根据资料，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。
2.信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？
通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。说明生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
3.资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？
将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。
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，信息素能够调节生物的种间关系
调节生物之间的关系,维持生态系统的平衡。
植物与草食性昆虫
5.根据以上材料，总结信息传递对于生物生存的重要性。
对于生物个体生命活动的正常进行和种群的繁衍都具有重要意义。
生态系统中，食物链的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群的特征为对方提供大量的有用信息。
例如，草原返青时，“绿色”为食草动物提供可以开始采食信息。
森林中，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。
可见，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。
嘿嘿，开吃吧！
二、信息传递在生态系统中的作用
1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用
①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为都依赖于超声波；
②莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发；
③动物的换毛现象受光信息的刺激；
例：
2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
例：
例：
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昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配；
3.调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
①当草原返青时，“绿色”为食草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
（个体水平）
（种群水平）
（群落和生态系统水平）
【典例】下列现象中不能体现“信息能调节生物的种间关系”这个观点的是(　　)
A.蝙蝠通过自身发出的声波，对被捕食者进行“回声定位”
B.水稻和稗草争夺阳光
C.当光照时间达到一定长度时植物才能开花
D.云杉根的分泌物使玫瑰不能很好地生长
C
方法技巧：判断材料能体现信息传递的哪项功能的方法
(1)若涉及“种间关系”，则体现“调节生物的种间关系”。
(2)若涉及“繁殖”，如开花、吸引异性等，则体现“信息传递有利于生物种群的繁衍”。
(3)若既无涉及种间关系，又无涉及繁殖，则往往体现“信息传递有益于生命活动的正常进行”。　　
四、 信息传递在农业生产中的应用
1.提高农畜产品的产量
延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
电子仪器，模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。
2.对有害动物进行控制
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
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
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 ①无污染
②有效且持久
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
归纳：防治有害动物主要有三种方法
设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素的吸引雌蛾前来交配？
1、设置几组实验？
2、每组做怎样的处理？
3、出现什么样的结果能够证明你的假设？
【课外实践】 验证昆虫之间是否存在化学信息的传递
设计实验证明雌蛾能够分泌性外激素的吸引雌蛾前来交配？
（1）实验步骤：
①夜晚，将若干未交配的雌蛾（只有未交配的个体才能分泌性外激索）分成A、B两组．把A组雌蛾直接放在诱捕器（标记为A）中，把B组雌蛾先放在封闭的玻璃管中，再放在_______________（标记为B）中．
②把A、B两个诱捕器均悬挂在门外．
③一夜后，观察A、B两个诱捕器，发现A诱捕器_______________，
B诱捕器__________________．
（2）实验结论：____________________________________．
（3）延伸探究：科学家事先捕捉到一些生长状态正常的雄蛾，分成C、D两组，C组全部被剪掉触角，D组保持原状．同时放飞后，发现D组的雄蛾几乎全部被A诱捕器捕捉，而C组雄娥几乎没有一只被捕捉．这种现象说明：_________________________________．
同样的诱捕器
捕捉到许多同种雄蛾
没有捕捉到雄蛾
雄蛾的触角是感受性外激素的重要器官
雌蛾能分泌性外激素吸引雄蛾前来交尾
生态系统的信息传递
一、生态系统中信息的种类
三、信息传递在农业生产中的应用
1、物理信息
3、行为信息
2、化学信息
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
二、信息传递在生态系统中的作用
总结：
(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)花香引蝶和孔雀开屏都属于物理信息。( )
×
×
√
√
×
1.易错辨析
(6)利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，属于化学信息的应用。( )
(7)信息传递既有双向的，也有单向的。( )
(8)利用化学信息对有害动物进行防治属于化学防治。( )
(9)物理信息只能来自无机环境。( )
(10)生态系统中信息的来源可以是非生物环境也可以是生物个体或群体，但化学信息和行为信息一般不可能来自非生物环境。 ( )
(11)生物之间的信息传递并不限于有捕食关系的个体之间。 ( )
√
√
×
×
√
√
2.下列现象所利用的信息不属于化学信息的是(　　)
A.“温柔陷阱”——捕虫草“绝技”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将其捕食
B.“臭名昭著”——野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉
C.“我最闪亮”——孔雀开屏：求偶炫耀
D.“我的地盘”——美洲猎豹：撒尿标记自己的领地
C
3.有关生态系统信息传递及其应用的叙述，正确的是(　　)
A.动物的行为信息只能在同种动物之间双向传递
B.孔雀只能通过行为信息与同类进行交流
C.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
D.利用植物生长调节剂对果树进行保花保果，属于生态系统中信息传递的应用
C
练习与应用
一、概念检测
1. 黄鼬（yòu）（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
B
2. “燕燕于飞，差（cī）池（chí）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？
行为信息和物理信息。
二、拓展应用
机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_______ 。
煤气炮
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧

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