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第五节　生态系统中存在信息传递
导学聚焦 1.生命观念——能准确区分生态系统中的物理、化学和行为信息。 2.科学思维——运用归纳与概括，比较分析物理信息、化学信息、行为信息在生物适应环境中的重要性。 3.社会责任——基于对信息传递的理解与分析，运用相关原理指导生产实践。
知识点　生态系统的信息传递
生态系统中存在多种信息
信息类型 释义 信息来源 功能
　物理　 信息 生态系统中以物理过程为传递形式的信息 可以来源于　无机环境　，也可以来源于生物 在光、声、温度、湿度、磁力等信息作用下，影响生物的行为
信息类型 释义 信息来源 功能
　化学　 信息 生态系统中　化学物质　传递的信息 生物代谢产生的化学物质 ①在种群内，通过种内信息素协调个体之间的活动，以调节动物的　发育、繁殖和行为　； ②在群落内部，通过　种间信息素　调节种群之间的活动
　行为　 信息 生物的异常表现和异常行为传递的信息 植物的　异常表现　和动物的　异常行为　 基于动植物的异常表现或异常行为传达或实现的生理代谢反应
2.生态系统中的信息传递非常重要
（1）信息传递与生物个体的　生存　有密切关系
举例：如野兔发现天敌时对其他个体传递信息；植物种子的萌发等。
（2）种群的　繁殖　离不开信息的传递
举例：如日照时间达到一定长度时，植物才能开花。
（3）信息传递能影响群落的　演替　
举例：如群落演替过程中某些植物释放化学物质影响演替的进行。
3.信息传递可以应用于农业生产
（1）提高　农产品　的产量
举例：如延长光照时间可提高鸡的产蛋率、特定作物混种提高产量等。
（2）控制　有害　动物
举例：信息传递可以降低农田、草原和森林的病虫害和鼠害。
4.基于上述学习，判断下列相关表述的正误
（1）生态系统中信息沿食物链从低营养级向高营养级传递（　×　）
（2）环境中的光照可作为信息影响植物的生长方向（　√　）
（3）植物的花可以为传粉昆虫传递物理信息或化学信息（　√　）
（4）植物生长素对植物生长的调节体现了生态系统中化学信息的作用（　×　）
（5）某种鸟类通过点头或鞠躬追求配偶，这一现象说明生态系统中的信息传递可以调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定（　×　）
（6）“插茱萸，可驱秋蚊灭虫害”中的茱萸，传递的是行为信息（　×　）
1.资料：一只昆虫释放的性外激素量极微，一般是0.005～1 μg。科学家通过多次实验确认，空气中只要有极微量的昆虫性外激素，就能把几十米、几百米甚至几千米外的异性昆虫吸引过来。1904年，在一个风雨交加的夜晚，著名的昆虫学家法布尔在丛林深处的黑屋里，把一只雌天蛾关在纱笼中，观察它对其他天蛾的影响。尽管当时风狂雨骤，还是有40多只同种的雄天蛾不畏风雨飞来交配。
分析上述资料，你能得出什么结论？
提示：雌天蛾释放性外激素，性外激素是一种挥发性的化学物质，可吸引雄天蛾前来交配。
2.如果你是一个农场经营者，种植了一些粮食作物，栽培了多种果树，同时还饲养着优质的家禽、家畜等。你将利用哪些与信息传递有关的措施来提高各类农畜产品的产量？（需要至少回答出三项）
提示：延长对家禽的光照时间，提高产蛋率；施放性引诱剂，控制害虫数量；人工控制作物光周期，达到早熟、高产的目的等。
1.判断信息种类的两种方法
2.信息传递与能量流动和物质循环的关系
项目 能量流动 物质循环 信息传递
渠道 食物链或 食物网 食物链或 食物网 多种途径
特点 单向流动， 逐级递减 循环往复， 具有全球性 单向或双向
范围 生物群落 生物群落与非 生物环境之间 生物与生物 之间或生物与 非生物环境之间
项目 能量流动 物质循环 信息传递
模式图
联系 生态系统的功能有能量流动、物质循环、信息传递。能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定着能量流动和物质循环的方向
考向1　生态系统信息传递的类型及比较
1.下列有关生态系统信息传递的说法，正确的是（　　）
A.动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息
B.利用昆虫信息素诱杀雄虫降低出生率，这属于物理信息的使用
C.生态系统中的信息都是由生物发出并且通过双向传递而发挥作用
D.信息传递往往通过调节生物的种内关系，以维持生态系统的稳定
解析：A　动物可通过特殊的行为在同种或异种生物间传递信息，如蜜蜂可以通过跳舞传递信息，A正确；利用昆虫信息素诱杀雄虫降低出生率，这属于化学信息的使用，B错误；生态系统中的信息可以由生物或非生物环境发出，C错误；信息传递能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，如捕食者和被捕食者，D错误。
2.生态系统具有多种不同类型的信息，下列现象与其所用到的信息类型对应正确的是（　　）
A.“温柔陷阱”：捕虫草产生香甜的分泌液，引诱昆虫前来并将昆虫捕食——化学信息
B.“臭名昭著”：野生海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉——物理信息
C.“我最闪亮”：孔雀通过开屏进行求偶炫耀——化学信息
D.“我的地盘”：美洲猎豹撒尿标记自己的领地——行为信息
解析：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，属于化学信息，A正确；“臭名昭著”——野生海芋：海芋释放臭味吸引蚊子前来，帮助传粉，属于化学信息，B错误；“我最闪亮”——孔雀开屏：鸟类的求偶炫耀，属于行为信息，C错误；“我的地盘”——美洲猎豹：撒尿标记自己的领地，属于化学信息，D错误。
考向2　生态系统信息传递的应用
3.水稻种群中存在非常典型的自毒现象。早稻根系分泌的对羟基肉桂酸对早稻的幼苗生长产生强烈的抑制作用，严重时导致幼苗死亡，产量降低。下列有关说法，错误的是（　　）
A.植物产生的毒素是一种化学信息
B.这种毒素对于植物自身生命活动具有一定的调节作用
C.这种毒素对于种群密度具有一定的影响
D.植物的自毒现象不利于生态系统的稳定
解析：D　早稻根系分泌的对羟基肉桂酸是一种化学物质，所以是一种化学信息，A正确；题干中显示这种毒素对早稻的幼苗生长产生强烈的抑制作用，显然这种毒素对于植物自身生命活动具有一定的调节作用，B正确；由于该毒素对早稻的幼苗生长产生强烈的抑制作用，严重时导致幼苗死亡，即提高了死亡率，进而对于种群密度具有一定的影响，C正确；植物的自毒现象是生物在长期的进化过程中形成的性状，所以有利于生态系统的稳定，D错误。
4.下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中应用的是（　　）
A.利用昆虫信息素诱捕有害动物
B.利用能产生与蜜蜂同频率震动的电子仪器提高苹果产量
C.利用音响设备发出结群信号吸引鸟类捕食害虫
D.利用生长素类似物杀死农田中的双子叶杂草
解析：D　利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，以降低害虫的种群密度，这属于信息传递在农业生产上的应用（对有害动物进行控制），是生物防治的例子，A错误；在苹果园用仪器模拟蜜蜂舞蹈的频率，吸引蜜蜂到果园传粉，以提高产量，这是信息传递在农业生产上的应用（提高农产品产量），是生物防治的例子，B错误；利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫，这属于信息传递在农业生产上的应用（对有害动物进行控制），是生物防治的例子，C错误；利用生长素类似物杀死农田中的双子叶杂草属于植物激素的应用，不属于信息传递的作用，D正确。
1.“燕燕于飞，差池其羽”“燕燕于飞，上下其音”（《诗经·国风》），燕子表达的信息分别为（　　）
A.物理信息、行为信息　　B.化学信息、物理信息
C.行为信息、物理信息　　D.行为信息、化学信息
解析：C　“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息；“燕燕于飞，上下其音”意思为燕子飞在天上，鸣音呢喃低昂，是声音，体现的是物理信息。
2.成语鸟语花香中的花香属于生态系统的（　　）
A.行为信息　　　　　　B.化学信息
C.物理信息　　D.生物信息
解析：B　花香是通过化学物质进行传递的，因此属于化学信息。
3.每年水稻、小麦成熟的季节，大量麻雀到稻田、麦田取食，农民为减少粮食损失，常用稻草人插上飘带放于田间以驱赶麻雀。下列关于此事件中信息传递的叙述，正确的是（　　）
A.飘带随风摆动给麻雀传递的是行为信息
B.田间的稻草人给麻雀传递的是物理信息
C.信息传递只发生在水稻、小麦与麻雀之间
D.信息传递只发生在生物与生物之间
解析：B　飘带随风摆动给麻雀传递的是物理信息，A错误；田间的稻草人给麻雀传递的是物理信息，B正确；稻田中各生物之间都会发生信息传递，生物与环境之间也有消息的传递，C错误；生态系统中信息传递发生在生物之间、生物与无机环境之间，且这种传递往往是双向的，D错误。
4.在某山坡上生长着一种灌木，这种灌木释放出挥发性的化学物质，被雨淋后溶到土壤中，能抑制其他植物种子的萌发和草本植物的生长。当火灾烧尽了此类灌木，其他草本植物便乘机生长繁盛，直到此类灌木再次出现时，这种化学抑制作用又再次出现。请判断下列说法错误的是（　　）
A.灌木释放的化学信息能够调节生物种间关系
B.灌木只对其他物种的生物传递信息
C.生态系统中的信息也可以来自无机环境
D.农业生产上利用信息传递可以提高农产品产量和对有害动物进行控制
解析：B　灌木释放的化学信息抑制其他植物种子萌发的现象，说明信息传递能够调节生物种间关系，A正确；灌木释放的信息也对同种的生物传递信息，B错误；生态系统中的信息既可以来自生物，也可以来自无机环境，C正确；利用信息传递在农业生产上合理利用可以提高农产品产量和对有害动物进行控制，D正确。
5.下列实例中不能体现生态系统中信息传递原理的是（　　）
A.蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位”
B.增加对农田的投入（如施用农家肥）可以有效防止土壤肥力下降
C.某些动物在繁殖季节释放用于吸引异性的信息素
D.森林中，狼根据兔留下的气味去猎捕后者，兔根据狼的气味或行为特征躲避猎捕
解析：B　蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位”，体现了生态系统中信息传递原理，A错误；增加对农田的投入（如施用农家肥）可以有效防止土壤肥力下降，利用的是生态系统中物质循环和能量多级利用的原理，B正确；某些动物在繁殖季节释放用于吸引异性的信息素，体现了生态系统中信息传递原理，C错误；森林中，狼根据兔留下的气味去猎捕后者，兔根据狼的气味或行为特征躲避猎捕，体现了生态系统中信息传递原理，D错误。
6.化感作用指植物通过向外分泌化学物质对周围其他植物产生的影响。科学家通过对化感作用的研究，发现松与赤杨，锦鸡儿与杨树种在一起有良好的作用，而松与接骨木、榆树与栎树都具有相克现象不能种在一起。以下相关叙述错误的是（　　）
A.化感作用均表现为相互促进效果
B.化感作用影响植物群落的种类组成
C.可以利用化感作用合理的相间种植两种或两种以上作物
D.化感作用体现了生态系统的信息传递功能
解析：A　题干中说有“良好的作用”和“不能种在一起”，说明了化感作用不仅有相互促进的效果，也有相互抑制和克制的效果，A错误；化感作用有相互促进和克制的效果，所以会影响植物群落的种类组成，B正确；可以利用化感作用合理的相间种植两种或两种以上的植物，如题中松和赤杨具有良好的效果，C正确；通过分泌化学物质对其他植物产生影响，体现了生态系统信息传递的功能，D正确。
7.（2023·平阳期中）九翅豆蔻花色晶莹剔透、花形精美，长而扁平的雌蕊花柱基部下方有簇生的短雄蕊。早上花刚刚开放，花粉成熟时，蜜蜂沿着黄色斑纹进入花中吸食花蜜、采集花粉，此时花的柱头却向上反卷，远离蜜蜂拜访的通道；午后花蜜减少、花粉也已被上午拜访的蜜蜂带走，上卷的花柱则逐渐向下弯曲，柱头进入蜜蜂拜访的通道。据此分析，不合理的是（　　）
A.早上和午后的花分别相当于雄花和雌花
B.花向蜜蜂传递的信息为物理和化学信息
C.花柱运动有利于增加子代的遗传多样性
D.花柱运动是为了适应环境而产生的突变
解析：D　分析题意，九翅豆蔻早上花刚刚开放，花粉成熟，相当于雄花，午后上卷的花柱则逐渐向下弯曲，柱头进入蜜蜂拜访的通道，此时相当于雌花，A正确；花向蜜蜂传递的信息为物理（黄色斑纹等颜色）和化学信息（气味分子），B正确；九翅豆蔻早上和午后的花柱情况不同，花柱运动有利于增加子代的遗传多样性，C正确；突变是不定向的，环境只是选择并保存适应性的变异，D错误。
8.萌发的种子通过低温处理后，可提前开花和成熟。如春小麦经过春化处理后，可早熟5～10天。下列说法不正确的是（　　）
A.温度在生态系统中属于一种物理信息
B.该材料体现了信息传递对植物生长发育起重要作用
C.信息传递在农业生产中能够提高产品的产量
D.影响春小麦生长发育的信息只有温度
解析：D　春小麦的生长发育过程受光、温度、水分、空气等多种信息的影响，D错误。
9.（2023·余姚月考）研究发现黑核桃与其他植物之间存在以下信息传递过程：黑核桃树皮和果实富含氢化胡桃酮，经雨水冲刷到土壤后被氧化成胡桃酮，从而起到抑制其他植物生长的作用。下列分析错误的是（　　）
A.该信息属于黑核桃与其他植物之间传递的化学信息
B.该信息可以沿着食物链传递到下一个营养级
C.该信息的传递有利于黑核桃树的生存
D.该信息的传递可调节生物的种间关系
解析：B　黑核桃中的氢化胡桃酮在土壤中被转化为胡桃酮，对其他生物有抑制作用，属于黑核桃与其他植物之间传递的化学信息，A正确；该信息发生在同一营养级之间，在黑核桃和其他植物之间双向传递，不会沿着食物链传递到下一个营养级，B错误；由题干可知，黑核桃通过信息传递起到抑制其他植物生长的作用，结合黑核桃和其他植物是竞争关系，可知该信息的传递有利于黑核桃树的生存，C正确；黑核桃与其他植物是不同的物种，材料反映了信息传递可以调节种间关系，D正确。
10.（2023·定海模拟）某金丝桃能分泌一种引起光敏性和刺激皮肤的化合物——海棠素，使误食的动物失明或致死，多数动物都会避开这种植物。上述事实说明信息传递（　　）
A.与生物的繁殖有关
B.能影响群落的演替方向
C.能调节生态系统的稳定性
D.与生物生命活动的正常进行有关
解析：C　金丝桃分泌的海棠素可使多数动物避开这种植物，这属于利用化学信息进行信息传递，避免金丝桃自身被天敌捕食，说明了信息传递可以调节生物的种间关系来维持生态系统的稳定，C正确。
11.下列有关生态系统信息传递及应用的叙述，不正确的是（　　）
A.花香引蝶、警犬嗅毒品都体现了化学信息的应用
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.生物个体的生存离不开信息的传递
D.短日照作物黄麻，南种北移可延长营养生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用
解析：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，属于生物防治，B错误。

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