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(共30张PPT)
生态系统的信息传递
本节聚集：
1.生态系统中的信息有哪些类型
2.生态系统中的信息传递起着什么作用
3.如何运用生态系统的信息传递原理提高农作物产物、进行有害动物的防治
【问题探讨】
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。
1.“100m 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
通过跳圆圈舞来传递这一信息。
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗
孔雀开屏、豪猪竖刺等。
①信息：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。
② 信息传递的过程：
信源 信道 信息受体
(信息产生部位)(信息传输媒介)(信息接收的生物或部位)
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。
*生态系统的信息传递，不包括细胞之间的信息传递。
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
生物或
非生物环境
③信息流：
空气、水 及其他介质
一 、生态系统中信息的种类 1.物理信息
1 .概念：光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。 2.来源：可以 是非 生 物 环 境 ，也可以是生物个体或 群体。
②槛的叶、芽及细施单的碎南通一光最色素等蜘蛛网的振动频率
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)
植物生长
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
( 1 ) 概 念：在生命活动过程中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，
称为化学信息。
( 2 ) 来 源 ：生物体的代谢产物或分泌物
(3)例子：
明显地抑制藻类的生长 狗撒尿圈地 黄鼠狼放臭屁
2. 化学信息
水葫芦根部的分泌物可以
(3)例子：植物的生物碱、有机酸 等 代谢产物，
动物的 性外激素等 。
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 — — _ 信息素
雌蝗会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。
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。
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。
(1)概念：动物的特殊行为，能够向 同种或异种_生物传递某种信息。
动物的行为特征可以体现为行为信息。
(2)来源：生物体的动作行为
(3)例子：蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。
3.行为信息
取食行为 育雏行为 吹“气 球”求偶的军舰鸟
攻击行为 企鹅衔卵石作为求偶见面礼
3.行为信息
类型 来源 传递形式
实例
物理信息 非生物环境或生 物个体或群体 物理过程
光、声、温度、湿 度、磁力等
化学信息 生物体 以化学物质 为信息载体
植物的生物碱、有机 酸等代谢废物，动物
的性外激素等
行为信息 动物 动物的行 为特征
蜜蜂跳舞，鸟类
“求偶炫耀”等；
比较 ①三种信息都可以来源于动物，其中，只有物理信息 可以来源于非生物环境 ②多数情况下，信息传递为双向的 ； 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
【检测】下列各项分别属于物理信息的有1 .2.3.4.7.9.10.13,
属于化学信息的有_5 . 6 .8,属于行为信息的有_ 11 . 12 . 14:
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
三种信息都可以来源于动物，其中，只
有_ 物 理 _信息可以来源于非生物环境。
1.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
环境
分解者
2.多数情况下，信息传递为双向的
二、生态系统中信息传递的特点
太阳
辐射
生产者
消费者
开屏(行为信息):求 偶
鸣叫(物理信息): 与同类交流
远处通过识别植物的绿色(物理信息):搜寻食物
一近处通过植物的气味(化学信息):辨别和摄取食物
3.生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
例如：
孔雀
食草动物
二 、生态系统中信息传递的特点
【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1%
100
75
50
25
500 600 700 800
波长/nm
三 、信息传递在生态系统中的作用
【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”。
作用1:生命活动的正常进行，离不开信息的作用。(个体水平)
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
资 料 3
当日照时间达到一定程度 时，植物才会开花
当日照时间
达到一定程
度时植物才
能开花!
作用2:生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。(种群层次)
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
通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，完成种群的繁衍。
db 日照长度：8 小时/天
【资料4】当烟草植株受到蛾幼虫攻击后， 能够产生和释放一种挥发性化学物质。这 种化学物质白天可以吸引蛾幼虫的天敌， 夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使它们不 能停留在叶片上产卵。
讨论题3:信息素能够将几种生物联系起来
烟草、蛾、蛾幼虫的天敌
讨论题4:烟草释放的信息素素，在白天 与夜间是否都使它收益
是，信息素能够调节生物的种间关系
作用3:调节生物的种间关系，进而维持
这里有蛾的幼
虫，快来吃啊!
在! 里! 卵!
!
不
这
去
生态系统的平衡与稳定。
植物与草食性昆虫 (群落和生态系统水平)
白天
晚上
①在草原上，当草原返青时， ②在森林中，狼既能用眼睛辨别 “绿色”为草原动物提供了可以 猎物，也可以根据耳朵听到的声 开始采食的信息。 音作出反应，以追捕猎物。
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。
作用3: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。
(群落和生态系统水平)
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。 个体
生命活动的正常进行， 离不开信息的作用
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。 种群
生物种群的繁衍，也
离不开信息的传递
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。 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
三.信息传递在生态系统中的作用
【检测】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 ( C )
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
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 ”。
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
电子仪器，模拟蜜蜂跳圆圈舞 或摆尾舞相同的频率或声音。
工。提高农畜产品的产量
四 、信息传递在农业生产中的应用
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
工。提高农畜产品的产量
四、信息传递在农业生产中的应用
播放集群信号录音引来鸟类 诱蛾灯捕杀园林害虫
①利用光照、声 音信号诱捕或驱赶某些动物
2.对有害动物进行控制
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。
2.对有害动物进行控制
挂在大棚上的信息素诱捕器
种类 化学防治 机械防治
生物防治
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)
注意：利用性引诱剂诱杀雄性个体，属于_生 物 防治。
五、有害动物三种防治方法的比较
利用化学信息学化学防治
1.物理信息
2 .化学信息
3.行为信息
1.保证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.提高农畜产品的产量
2.对有害动物进行控制
生态系统 的信息 传递
生态系统中 信息的种类
信息传递在 生态系统中
的
作用
信息传递在农业 生产中的应 用
课堂小结
项目 能量流动 物质循环
信息传递
特点 单向流动， 逐级递减 全球性，循环性
往往是双向的
(也有单向)
范围 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
途径 食物链和食物网
多种
模式图 呼吸作用 初级 生产者 消费者 分解者 生产者 非生物 环境 消费者 分解者
非生物
环境 生产者
消费者 分解者
联系 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
六.能量流动、物质循环、信息传递比较
图甲 图乙
A. 能量流动、碳的循环、信息传递 B. 能量流动、信息传递、碳的循环 C. 碳的循环、能量流动、信息传递 D. 信息传递、能量流动、碳的循环
3.如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环
及信息传递过程，则甲、乙、丙三图可依次表示( )
生产者
消费者
分解者
生产者
消费者
分解者
消费者
分解者
非生物 环境
非生物 环境
非生物 环境
生产都
图 丙
【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(途径和方向性)
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 于食物链，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。
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( B )
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
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 ①③④⑤⑥⑦⑧
利用化学信息的 ② 利用行为信息的有⑧
练习与应用

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