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(共36张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
3.4 生态系统的信息传递
学习目标
生态系统中的信息有哪些类型？
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物、进行有害动物的防治？
问题探讨
课本P68
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？
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
通过跳圆圈舞来传递这一信息
孔雀开屏、豪猪竖刺等
信息传递
课本P68-69
③信息传递的过程（三要素）
信息源
（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
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。
①信息:
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。
②信息流：
生态系统中信息的种类
课本P68-69
萤火虫(光)
蜘蛛网的振动频率
狼的呼叫声(声)
(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
植物生长(温度湿度)
蛇的颊窝（温度）
吸收红光、远红光的光受体，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。
1.物理信息
鸟的迁徙（磁场）
海豚捕食(超声波）
蝙蝠(回声定位声)
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？
生态系统中信息的种类
课本P68-69
2.化学信息
(1)概念：
(2)来源:
在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的____________
生物体的代谢产物或分泌物
(3)化学物质种类：
植物的生物碱、有机酸等代谢产物
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
化学物质
水葫芦分泌物抑制藻类生长
狗撒尿圈地(代谢产物)
(4)例子：
不迷路的蚂蚁(尾迹素)
生物体内产生激素、神经递质属于生态系统中的化学信息吗？
不属于
生态系统中信息的种类
课本P68-69
3.行为信息
(1)概念：
动物的_________，主要指各种动作，这些动作也能够向____________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。
(2)来源：
动物的特殊行为
特殊行为
同种或异种
(3)举例：
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等
蜜蜂跳舞
尖尾松鸡魔性求偶舞
孔雀开屏
豪猪竖刺
生态系统中信息的种类
课本P68-69
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
①三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息和化学信息可以来源于非生物环境
②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，可以发生在不同种生物之间
③多数情况下，信息传递为双向的
练习
1.下面展示了12种信息，请判断信息的种类：
①花椒树上的刺　
②昆虫的性外激素　
③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　
④鸟类的鸣叫声所发出的信息　
⑤猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息　
⑥蜜蜂的舞蹈行为　
⑦蜜蜂觅食常趋向黄色、蓝色以及反射紫外线的花朵
⑧生物代谢产生的物质如维生素、抗生素等　
⑨萤火虫的闪光　
⑩鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈恶臭味的气体，起到报警和防御的功能　
信鸽千里传书　
短日照促使向日葵开花
蝙蝠回声定位
老马识途(化)
(1)属于物理信息的有______________。
(2)属于化学信息的有__________。
(3)属于行为信息的有______。
①④⑦⑨
②⑤⑧⑩
③⑥
飞蛾扑火(物)
遇敌豪猪竖刺(行)
大本P59
磁场
练习
[例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
解析　根据题干信息可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色(用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引)，所以该信息属于行为信息。
C
大本P60
生态系统中信息传递的特点
课本P69
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
（2）生态系统中的信息传递既可存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间，可以发生在生物与非生物环境之间
（3）多数情况下，信息传递为双向的
生态系统中信息传递的特点
课本P69
1. 生物可以通过 信息类型进行交流
行为信息
物理信息
物理信息
化学信息
一种或多种
在远处通过识别植物的绿色：
搜寻食物
在近处通过植物的气味：
辨别和摄取食物
食草动物
开屏：
求偶
鸣叫：
与同类交流
孔雀
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
生态系统中信息传递的特点
课本P69
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
生物与非生物环境
同种生物
不同生物
都不属于。神经系统的信息传递是个体细胞、器官、组织间的信息传递；遗传信息的传递与表达是细胞内部的信息传递；植物激素对植物生长发育的调节属于细胞间的传递。生态系统的信息传递的范围包括同种生物个体之间、异种生物个体之间和生物与非生物环境之间。
问题：高等动物的神经信息的传递和遗传信息的传递与表达、植物激素对植物生长发育的调节是否属于生态系统的信息传递
生态系统中信息传递的特点
课本P69
3. 多数情况下，信息传递为双向的
(也有单向)
并非所有的信息传递均具有双向性。比如草原上，草的绿色给羊传递了可食用的信息，羊并不传递信息给草，此过程中信息传递是单向的。
问题：所有的信息传递都是双向的吗？请作出判断并举例说明。
生态系统中信息传递的特点
课本P69
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
（2）生态系统中的信息传递既可存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间，可以发生在生物与非生物环境之间
（3）多数情况下，信息传递为双向的
练习
(1)生态系统的信息传递只存在于生物与生物之间。( )
(2)花香引蝶和老马识途都属于物理信息。( )
(3)信息只能沿食物链从低营养级向高营养级传递。( )
(4)动物皮肤、植物的叶、芽等都可以接收多样化的信息。( )
(5)变色龙变化体色，主要是向同类传递行为信息。( )
(6)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。( )
×
×
×
√
×
×
大本P59
动植物激素是在生物个体内发挥作用的，是动植物激素的应用，不属于生态系统中的信息传递
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
多种途径
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物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统运转的动力，信息传递决定能量流动和物质循环的方向
练习
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( )
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
C
信息传递在生态系统中的作用
课本P70-71
1.生命活动的正常进行，离不开信息传递。（个体水平）
2.生物种群的繁衍，离不开信息的传递。（种群水平）
3.调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。(群落和生态系统）
信息传递在生态系统中的作用
课本P70-71
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”。
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：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，离不开信息传递
（个体水平）
物理信息
物理信息
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
信息传递在生态系统中的作用
课本P70-71
讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
资料3：当日照时间达到一定程度时，植物才会开花
许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号
竹节虫利用信息素吸引异性繁殖
（种群水平）
生物种群的繁衍，离不开信息的传递
讨论4：烟草释放的信息素素，在白天与夜间是否都使它收益？
信息传递在生态系统中的作用
课本P70-71
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。
是，信息素能够调节生物的种间关系
烟草、蛾、蛾幼虫的天敌
调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
讨论3：信息素能够将几种生物联系起来？
烟草
蛾幼虫
攻击
释放
化学物质
夜间驱除雌蛾
白天吸引蛾幼虫的天敌
（群落和生态系统水平）
信息传递在生态系统中的作用
课本P70-71
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。
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
生物种群的繁衍,也离不开信息的传递
个体
种群
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
【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（ ）　　
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
练习
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”　　
信息传递在生态系统中的应用
课本P71-72
1. 提高农畜产品的产量
电子仪器，模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音
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
延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
信息传递在生态系统中的应用
课本P71-72
2.对有害动物进行防治
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
挂在大棚上的信息素诱捕器
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
有害动物三种防治方法的比较
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
①作用迅速
②短期效果明显
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
人工捕捉等
①无污染
②见效快，效果好
①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
①无污染
②有效且持久
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______防治
生物
利用化学信息≠化学防治
小结
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
物理信息
化学信息
行为信息
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
②生物种群的繁衍，也离不开信息的传递
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（化学、机械、生物防治）
练习
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
课本P72
练习
课本P72
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。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
利用物理信息的有 ,
利用化学信息的有 ，
利用行为信息的有 。
练习
大本P61
2.阅读下列材料，回答问题。
材料1　苹果园里放置一个电子仪器，产生与蜜蜂跳舞时相同的频率或声音，以吸引大量蜜蜂到苹果园采蜜，使苹果更好地传粉，从而提高苹果的产量。
材料2　用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子，可以提高发芽率，获得增产。
材料3　家禽饲养，在增加营养的基础上延长光照时间，提高产蛋率。
材料4　利用音响设备发出不同的声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。
材料5　“迷向法”防治害虫：在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨别雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。
(1)由材料1、2、3可以得出，信息传递应用于农业生产，可以提高________和________的产量。
(2)材料5中，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过干扰害虫的__________活动，从而使害虫种群的________下降，降低其对作物的危害。
(3)由材料4、5可以得出，在农业生产中，信息传递还可以_______________________。
农产品
畜产品
正常交尾
出生率
对有害动物进行控制
练习
大本62
D
4.下列生产实践措施不是利用生态系统中的信息传递的是(　　)
A.利用音响设备发出不同的声音信号来诱捕或驱赶某些动物
B.通过控制日照时间长短来调控植物开花时间
C.利用人工合成的激素吸引昆虫前来给植物传粉
D.通过给黄麻喷洒一定浓度的赤霉素溶液来提高其产量
解析　通过给黄麻喷洒一定浓度的赤霉素溶液来提高其产量，这是植物激素的应用，不是生态系统中的信息传递，D符合题意。生态系统中的信息传递可发生在同一物种的不同个体之间或不同物种之间，还可以存在于生物与非生物环境之间，而动植物激素是在生物个体内发挥作用的，不属于生态系统中信息传递的范畴
练习
1．在一片柳树林中，一棵柳树遭受虫害，释放的乙烯通过风媒作用给邻近的柳树发出危险及预防信号，使周围70m范围的其他柳树叶片中的石炭碱含量增加，从而抵抗害虫。下列相关说法错误的是（　　）
A．柳树释放的乙烯是一种化学信息
B．上述防御功能是柳树长期进化的结果
C．利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于生物防治
D．该实例体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D
该实例体现了信息可以调节柳树与害虫的种间关系，维持生态系统的稳定，没有体现生命活动的正常进行离不开信息的作用
练习
2．稗草是一种杂草，有的生长在旱地，有的生长在稻田。旱地的稗草“长相”比较随机，大多数趴地横长，完全不像水稻。而水田的稗草为了逃避人类的“驱逐”，学会了“乔装术”，从原来松垮贴地的懒样子，进化到今天亭亭玉立很有“稻”样。那些让稗草长的更像水稻的基因让稗草逃过人类的拔除，继续在稻田生长。下列说法正确的是（ ）
A．旱地的稗草与水田的稗草之间存在生殖隔离
B．稗草被人类逼出“稻”样的过程属于自然选择
C．为防止被拔除，水田稗草突变出了长的像水稻的基因
D．人们定期拔除水稻田里稗草的防治方法属于生物防治
B
机械防治
练习
3．在某果园生态系统中，有一种雄蚊通过感知雌蚊翅膀扇动发出的声波来辨别雌蚊的方位，科研人员通过模拟雌蚊翅膀扇动的声波来吸引雄蚊以达到灭杀雄蚊的目的。下列有关叙述错误的是（ ）
A．灭杀雄蚊的技术方法属于生物防治的手段
B．灭杀雄蚊的过程体现了信息传递对种间关系的调节
C．灭杀雄蚊的方法体现了生态系统的信息传递功能
D．灭杀雄蚊的过程体现的是物理信息在生态系统中的作用
B
灭杀雄蚊的过程，破坏了蚊子的性别比例，降低了该种群的出生率，体现了生物的种群繁衍离不开信息的传递

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