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3.4 生态系统的信息传递
本节聚焦
生态系统中信息有哪些类型
生态系统中信息传递起着什么作用
如何利用生态系统中信息传递原理提高作物产量和有害动物防治
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.“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他例子吗？
问题探讨
信息？
信息流？
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
可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
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：
一 生态系统中信息的种类
思考：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
植物花朵
蜜蜂
光
空气
一 生态系统中信息的种类
思考：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
百米内
圆圈舞
摆尾舞
百米外
一 生态系统中信息的种类
物理信息
化学信息
鲜艳
颜色
芳香
气味
嗅觉
器官
眼
植物花朵
蜜蜂
光
空气
舞蹈
眼
侦察蜂
其他蜜蜂
光
行为信息
一 生态系统中信息的种类
通物理过程传递的光、声、温度、湿度、磁场等信息。
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
（1）概念：
（3）举例:
1.物理信息
萤火虫
动物的嚎叫
种子萌发
鸟的迁徙
（光）
（声）
（温度、湿度）
（磁场）
（刺）
仙人掌
一 生态系统中信息的种类
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。
感受物质：
眼；耳；皮肤；叶、芽、细胞中的特殊物质（如光敏色素）
信息来源：
无机环境、生物
信息源：
颊窝
植物的生长（光敏色素）
光、声、温度、湿度、磁力
1.物理信息
蛇的热感受器（红外线感受器）
一 生态系统中信息的种类
相关信息
实验1：把一只雌蛾关在黑暗笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾；
——雌蛾和雄蛾通过什么信息联系的呢
实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见。
化学信息
性外激素：蚕蛾醇
一 生态系统中信息的种类
2.化学信息
（1）概念：
（2）来源：
（3）举例:
在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的化学物质。
气步甲尾部喷射的苯醌毒雾
水葫芦根部的分泌物可以抑制藻类
生物体的代谢产物或分泌物。
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的信息素等。
蚂蚁沿途留下的记号——尾迹素。
当蚜虫被捕食时释放报警信息素。
一 生态系统中信息的种类
3.行为信息
（1）概念：
（2）来源：
（3）举例：
动物的特殊行为，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，即动物的行为特征可以体现为行为信息。
动物的特殊行为
孔雀开屏
极乐鸟求偶炫耀
蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。
尖尾松鸡求偶舞
豪猪竖刺
一 生态系统中信息的种类
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。
三种信息的比较
一
生态系统中信息的种类
一 生态系统中信息的种类
即时训练：
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
一 生态系统中信息的种类
4.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：
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）：
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
例如：犀牛与牛椋鸟，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
一 生态系统中信息的种类
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
物质循环
能量流动
生态系统的结构 功能
信息传递
循环
单向
递减
复杂
双向
(动力)
(载体)
(调节)
生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。
生态系统的三大功能之间的关系
一 生态系统中信息的种类
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。它们可使用频率超过100 kHz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”。
个体的生存行为，依赖于信息传递。
二 信息传递在生态系统中的作用
资料2 有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。
莴苣种子萌发率与光的波长的关系
个体的生长发育，依赖于信息传递。
二 信息传递在生态系统中的作用
资料3 在自然界中，植物开花需要光信息，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，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。
种群的繁衍，离不开信息传递。
二 信息传递在生态系统中的作用
二 信息传递在生态系统中的作用
阐述资料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。
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
调节群落中的种间关系
二 信息传递在生态系统中的作用
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。
讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
讨论4：烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
是
讨论5：信息传递对种间关系具有什么作用？
调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。
（群落和生态系统水平）
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
二 信息传递在生态系统中的作用
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。
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，进而维持生态系统的平衡和稳定。
信息传递在生态系统中的作用:
个体
种群
群落
生态系统-稳定
繁衍、种内关系等。
种间关系、生态位等。
生长发育、个体行为等。
复杂性、双向性
信息传递的特点:
电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。
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
1.提高农畜产品的产量
三 信息传递在农业生产中的应用
利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物
利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度
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
2.对有害动物进行控制
三 信息传递在农业生产中的应用
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
呋虫胺杀灭蟑螂，里面添加的生物抑蟑素抑制蟑螂卵的孵化
生物防治
2.对有害动物进行控制
三 信息传递在农业生产中的应用
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成本低，无污染
②效果好且持久
①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）
②寄生生物专一性强
目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境物污染的、有效的生物防治。
有害动物三种防治方法的比较
三 信息传递在农业生产中的应用
比较项目 区别 联系
来源 途径 特点 范围 能量流动
物质循环 信息传递 太阳能
生态系统
生物或无机环境
食物链或食物网
多种途径
单向流动
逐级递减
全球性
循环往复
往往是双向的
食物链各营养级生物间
群落与无机环境之间
生物与生物之间或生物与环境之间
共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性
课堂小结
即时训练
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
B
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。
一、概念检测
3.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 。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
二、拓展应用
即时训练
谢谢观看

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