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第3章 生态系统及其稳定性
第4节　生态系统的信息传递
课时目标 1.举例说出生态系统中信息的种类，认同生命的物质性和适应性。(生命观念)
2．基于具体实例的分析，归纳和概括信息传递的特点和在生态系统中的作用。(科学思维)
3．运用信息传递原理对提高农业产量、防治有害动物提出合理化建议。(社会责任)
一、生态系统中信息的种类
1．信息的概念：可以传播的消息、情报、____、____与信号等。
2．信息传递：生态系统中的________之间，以及它们____都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。
数据
指令
生物种群
内部
3．生态系统中信息的种类
项目 物理信息 化学信息 行为信息
含义 通过________传递的信息 在生命活动中，生物产生一些可以传递信息的________ 动物的________，主要指各种动作
来源 __________、生物个体或群体 生物在生命活动中产生 动物的行为特征
举例 自然界中的__、声、____、湿度、磁场等 植物的______、有机酸等代谢产物，以及动物的________等 ________、雄鸟的“求偶炫耀”
物理过程
化学物质
特殊行为
非生物环境
光
温度
生物碱
性外激素
蜜蜂跳舞
4.生态系统中信息传递需具备的条件
(1)信息源——信息产生的部位。
(2)____——信息传播的媒介。
(3)_________——接收信息的生物或其部位。
二、信息传递在生态系统中的作用
1．个体：生命活动的________，离不开信息的作用。
2．种群：生物种群的____，离不开信息的传递。
信道
信息受体
正常进行
繁衍
3．群落和生态系统：信息能够____生物的________，进而维持________的平衡与稳定。
三、信息传递在农业生产中的应用
1．提高农畜产品的产量
(1)利用模拟的动物信息吸引大量的________，可以提高果树的传粉效率和结实率。
(2)养鸡时，在增加营养的基础上，延长________，会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率。
调节
种间关系
生态系统
传粉动物
光照时间
2．对有害动物进行控制
(1)控制方法：化学防治、________和机械防治。
(2)生物防治举例：①利用______________诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；②利用昆虫______诱捕或警示有害动物，降低害虫的________；③利用特殊的________扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的______下降，从而减缓有害动物对农作物的破坏。
生物防治
光照、声音信号
信息素
种群密度
化学物质
繁殖力
◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”)
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．物理信息可来源于生物个体或群体，也可来源于非生物环境。(　　)
4．当食草动物看到青草明显减少时，部分个体会另觅取食地，这体现了生态系统的信息传递功能。 (　　)
5．利用信息传递在生态系统中的作用控制动物危害，属于生物防治技术。(　　)
×
√
√
√
×
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。 (　　)
×
◆思维启迪
1．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。”诗中影响桃花盛开的环境因素主要是什么？属于生态系统的什么信息？
提示：温度。物理信息。
2．“十月鹰出笼，草枯雉兔肥。下鞲随指顾，百掷无一遗。鹰翅疾如风，鹰爪利如锥。”诗中呈现了鹰抓兔子的生动场景。鹰能够通过快速扇翅和锋利的爪子猎捕兔，兔同样也能够通过鹰的行为特征躲避猎捕。这说明生态系统中的信息传递有什么作用？
提示：说明生态系统中的信息传递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。
任务一__生态系统中信息的种类和传递特点_
任何生物的生存均离不开信息传递，生态系统中的信息可分为三类——物理信息、化学信息、行为信息。
[问题探究]
1．图1中蜘蛛网的振动对蜘蛛来说属于哪一类信息？此信息的来源是什么？
答案：物理信息。生物个体(蜘蛛)。
2．图2中烟草释放的一种挥发性物质属于哪一类信息？此信息的来源是什么？
答案：化学信息。生物个体(烟草)。
3．图3中的孔雀开屏属于哪一类信息？此信息的来源是什么？
答案：行为信息。生物个体(孔雀)。
1．生态系统中信息种类的判断
(1)若涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信息，通过动物感觉器官如皮肤、耳、眼或植物的叶、芽及细胞中的特殊物质(如光敏色素)等感受上述信息，则判断为物理信息。
(2)若涉及化学物质(如性外激素等)的挥发性这一特点，则判断为化学信息。
(3)凡涉及“肢体语言”均属于行为信息，如雄孔雀开屏“求偶炫耀”。
(4)若在影响视野的环境中(如密林中)，生物间多依靠“声音”这种物理信息进行交流。
(5)若在声音嘈杂的环境中(如洪水、瀑布旁)，生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。
2．信息传递模式
(1)信息传递的范围
(2)信息的来源：可来自非生物环境，也可来自生物个体或群体。
(3)信息传递的特点：往往是双向的。
(4)信息传递的过程
阻碍其中的任一环节均不能实现信息的传递。
生态系统功能的三点提醒
(1)信息传递决定了生态系统物质循环和能量流动的状态。
(2)任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递这三个基本功能。
(3)并非所有的信息传递均具有双向性。如种子在土壤中，春天来临时，温度适宜，种子就会萌发，这里只是外界环境将信息传递给种子，但种子没有将萌发信息传递给环境。
1．(2025·长春高二检测)生态系统中的信息传递类型包括物理信息、化学信息和行为信息。下列不属于化学信息的是(　　)
A．“温柔陷阱”——捕蝇草“绝技”：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：释放臭味吸引苍蝇前来，帮助传粉
C．“我最闪亮”——孔雀开屏：鸟类的“求偶炫耀”
D．“我的地盘”——猎豹：撒尿标记自己的领地
C
解析：
捕蝇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不符合题意；野生海芋释放臭味吸引苍蝇前来，帮助传粉，属于化学信息，B不符合题意；孔雀开屏的求偶炫耀，属于行为信息，C符合题意；猎豹撒尿标记自己的领地，属于化学信息，D不符合题意。
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
C
解析：
根据题干信息“用墨水改变垂囊的颜色后，雌性仍被雄性吸引”可知，该求偶行为利用的主要信息是动作，而不是颜色，所以该信息属于行为信息。故选C。
3．下列关于信息传递的叙述，正确的是(　　)
A．行为信息仅能在同种生物间传递，化学信息可以在不同物种间传递
B．物理信息既可存在于生物与生物之间，也可存在于生物与非生物环境之间
C．生物一次通过一种信息进行交流
D．生物个体内部、种群内部、群落内部、群落和非生物环境间都存在信息流
B
解析：
生态系统中的信息传递既存在于同种生物之间，也发生在不同生物之间，与信息的种类无关，A错误；物理信息的来源可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体，即物理信息既可存在于生物与生物之间，也可存在于生物与非生物环境之间，B正确；生物可以同时通过一种或多种信息进行交流，C错误；在种群内部、群落内部、群落和非生物环境之间都存在信息流，而生物个体内部调节机体代谢的信息不属于生态系统中信息流的范畴，D错误。
任务二__信息传递在生态系统中的作用和在农业生产中的应用
材料一　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”。
材料二　莴苣等植物的种子必须接收某种波长的光信息，才能萌发生长。
材料三　植物开花需要光信息刺激；许多昆虫的雌雄个体凭借信息素而相互识别、完成交配，保证种群的延续。
材料四　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——捕食者，夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不能在植物叶片上停留产卵。
材料五　控制有害动物有化学防治、生物防治和机械防治三种方法。化学防治污染大，且长期使用容易使害虫的耐药性增强，从而导致效果降低。在生物防治中，人们可以利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；也可以利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度；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，从而减缓有害动物对农作物的破坏。
[问题探究]
1．根据材料一和材料二分析，信息传递与生物个体生命活动的正常进行有什么关系？
答案：如果没有信息传递，海豚的生活、捕食等难以进行；莴苣等植物种子的萌发生长等活动，离开信息传递也不能正常进行。这些都说明了生物个体生命活动的正常进行离不开信息传递。
2．根据材料三分析，信息传递在生物种群的繁衍过程中起什么作用？
答案：通过信息传递，植物才能开花，许多昆虫的雌雄个体才能相互识别、完成交配，保证种群的繁衍。这些说明了生物种群的繁衍离不开信息传递。
3．材料四中的化学物质能够将哪几种生物类群联系起来？由此说明信息传递在群落和生态系统水平上，发挥什么作用？
答案：将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌联系起来。由此说明信息传递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。
4．根据材料五分析，生物防治有哪些优点？
答案：对人类生存环境无污染且更加有效。
1．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，进而维持生态系统的平衡与稳定”。
(2)若涉及“繁衍”，如开花、吸引异性等，则体现“生物种群的繁衍，离不开信息的传递”。
(3)若既未涉及种间关系，又未涉及繁衍，则往往体现“生命活动的正常进行，离不开信息的作用”。
2．有害动物三种防治方法的比较
项目 化学防治 机械防治 生物防治
措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、利用信息素诱捕等
优点 作用迅速；短期效果明显 无污染；见效快；效果好 效果好且持久；无污染
缺点 导致害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；污染环境 费时费力；对体型很小的害虫无法实施 易受环境因素影响；天敌数量不确定，甚至可能引发生态危机
1．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；兔同样能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这个事实说明(　　)
A．生命活动的正常进行必须依靠信息的传递
B．所有生物都有信息传递
C．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
D．信息传递具有普遍性和多样性
C
解析：
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，兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕，这说明信息传递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。故选C。
2．(2024·兰州高二检测)北宋词人贺铸在《乌江广圣寺虚乐亭》中写道“有时白鹭窥鱼下，竟日青蛙伴我吟”，该诗句描绘了一幅自然美丽之景。下列相关叙述错误的是(　　)
A．白鹭飞下来窥探水里有没有鱼的目的是要捕食水中的鱼
B．“竟日青蛙伴我吟”中体现了生物间的信息传递有物理信息
C．在水稻田中养殖青蛙以防止害虫对水稻的危害，属于生物防治
D．上述诗句中只体现出了信息传递的作用是能够调节种间关系
D
解析：
白鹭以鱼为食，故白鹭飞下来窥探水里有没有鱼的目的是要捕食水中的鱼，A正确；“竟日青蛙伴我吟”中，青蛙吟叫声音体现了生物间的信息传递有物理信息，B正确；在水稻田中养殖青蛙以防止害虫对水稻的危害，利用了生物间的捕食关系，属于生物防治，C正确；上述诗句中除了体现出了信息传递的作用是能够调节种间关系，青蛙吟叫吸引异性进行交配也体现了信息传递有利于种群的繁衍，D错误。
3．植物对植食性动物和致病微生物的防御机制日益受到重视。研究发现，有一种热带灌木，当毛毛虫吃掉它的一片叶之后，不再吃附近的叶片，而是咬食一定距离之外的叶片。有人推测“深度损伤的叶片可能向附近叶片发出某种化学信号”。下列说法错误的是(　　)
A．致病微生物有可能是病毒、原核生物、真核生物
B．若此推测成立，接收到信号的叶片也可能合成了某种化学物质
C．该植物的这种防御机制是基因定向突变的结果
D．摘除刚被咬食的叶片，观察毛毛虫是否“舍近求远”可用于检验此推测
C
解析：
致病微生物包括病毒、细菌、真菌等，分别属于病毒、原核生物和真核生物，A正确；根据题干信息推测，接收到信号的叶片可能合成了某种化学物质，导致毛毛虫不再吃附近的叶片，B正确；基因突变是不定向的，生物的适应性特征是自然选择的结果，C错误；摘除刚被咬食的叶片，切断被咬食叶片与相邻叶片的联系，可形成对照，用于检验此推测，D正确。
农田经营者提高农作物产量的措施——社会责任
间作套种是我国农民的传统经验，指在同一土地上，同一时期，按照不同比例种植不同种类农作物的种植方式。研究发现，与单作农田相比，间作农田中农作物产量显著增加，还能提高生物多样性。农田经营者又饲养部分优质家禽，结合黑光灯和性引诱剂诱杀害虫，使农田害虫大大减少，提高了经济效益。
设计1：考查信息获取与长句表达能力
(1)材料中体现了哪些生物防治害虫的方法？生物防治的优点有哪些？_________________________________________________________。
设计2：考查对教材基础知识的理解
(2)黑光灯属于________信息，性引诱剂诱杀害虫的机理是_______。
设计3：考查语言表达能力及社会责任
(3)假如你是一位农田经营者，试列举一些与信息传递有关的措施来提高各类农畜产品的产量。____________________________________
________________________________。
答案：(1)提高生物多样性以控制害虫、家禽取食害虫、黑光灯和性引诱剂诱杀害虫。长期有效地使害虫维持在较低水平，减少农药使用量，避免污染环境
(2)物理　破坏性别比例，降低害虫出生率
(3)适当延长家禽的光照时间，提高产蛋率；释放性引诱剂，降低害虫的种群密度；用一定频率的声波处理，提高种子的发芽率等
1．烟草植株受到蛾幼虫攻击后会产生和释放一种物质，夜间能驱赶雌蛾，使其不能在烟草叶片上产卵，白天能吸引蛾幼虫的天敌来捕食。烟草植株所发出的这种信息属于(　　)
A．物理信息 B．化学信息
C．行为信息 D．遗传信息
B
解析：
根据题意分析，由于烟草植株受到蛾幼虫攻击后会产生和释放一种物质(化学物质)，夜间能驱赶雌蛾，使其不能在烟草叶片上产卵，白天能吸引蛾幼虫的天敌来捕食，因此烟草植株所发出的这种信息属于化学信息。故选B。
2．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个体或群体发出并且通过双向传递而发挥作用
D．信息传递能够调节生物的种内关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
A
解析：
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个体或群体或非生物环境发出，且信息传递并非都是双向的，C错误；信息传递能够调节生物的种间关系，如捕食关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，D错误。
3．(2024·石家庄高二检测)下列有关生态学原理或规律的叙述，正确的是(　　)
A．生态系统中的信息传递和物质循环不都具有全球性
B．生态系统中的信息传递和能量流动都是单向的
C．生态系统中存在着物质循环和能量流动两个相互独立的过程
D．日照达到一定长度时植物才能够开花，体现了信息能调节生物的种间关系
A
解析：
生态系统中的物质循环具有全球性，信息传递无全球性，A正确；生态系统中的能量流动是单向的，而信息传递往往是双向的，B错误；生态系统中，物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的，物质作为能量的载体，而能量作为物质循环的动力，C错误；日照达到一定长度时植物才能够开花，体现了生物种群的繁衍离不开信息的传递，D错误。
4．科学家做过一个实验：在一所丛林中的房子里，将一只雌蛾扣在一个纱罩中，尽管当晚风雨交加，还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾，第二天在雌蛾周围洒满樟脑丸和汽油，一点也不影响雄蛾寻找雌蛾的兴趣。下列叙述错误的是(　　)
A.该实验证明雌蛾分泌的某种物质属于化学信息
B．该实验说明生物种群的繁衍离不开信息的传递
C．信息传递是生态系统的基本功能
D．利用雌蛾分泌的物质扰乱雌雄交配属于化学防治
D
解析：
雌蛾分泌的化学物质属于生态系统中的化学信息，可以吸引雄蛾前来交配，说明生物种群的繁衍离不开信息的传递，A、B正确；信息传递是生态系统的基本功能之一，C正确；利用雌蛾分泌的物质扰乱雌雄交配属于生物防治，D错误。
5．古人将小暑分为三候，“一候温风至；二候蟋蟀居宇；三候鹰始鸷。”意思是一候时，所有的风中都带着热浪；二候时，蟋蟀到庭院的墙角下避暑；三候时，老鹰在清凉的高空中活动。下列相关叙述正确的是(　　)
A．温风吹拂属于物理信息，蟋蟀翅膀发声和老鹰鸣叫属于行为信息
B．蟋蟀是分解者，老鹰是消费者，都能加快生态系统的物质循环
C．气温对蟋蟀和老鹰的影响，体现了信息能够调节生物的种间关系
D．保护老鹰的根本措施是改善其生存环境，提高环境容纳量
D
解析：
温风吹拂、蟋蟀摩擦翅膀发声和老鹰鸣叫涉及温度、声音，都属于物理信息，A错误；蟋蟀和老鹰都属于消费者，能加快生态系统的物质循环，是生态系统最活跃的组成成分，B错误；气温对蟋蟀和老鹰的影响，体现了生命活动的正常进行离不开信息传递，C错误；保护老鹰的根本措施是通过改善其生存环境，提高环境容纳量，从而增加种群数量，D正确。
6．阅读下面两段材料，运用所学知识回答问题：
材料一　雌蚕蛾能释放一种性引诱剂，可以把3 km以外的雄蚕蛾吸引过来。虽然每只雌蚕蛾所释放的性引诱剂的量不到0.01 mg，但雄蚕蛾仍可对其作出反应。有趣的是雄蚕蛾对密封在玻璃瓶中的雌蚕蛾虽然看得见，但却无动于衷。
材料二　在防治害虫上，利用性引诱剂“迷向法”防治害虫效果显著。其具体做法是在田间释放过量的人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方位，或者使它的气味感受器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾活动。
(1)材料一说明使雄蚕蛾作出反应的性引诱剂属于________信息，而不是________信息，即不是由视觉引起的。
(2)材料一体现了信息传递的什么作用？_______________________
______________。
(3)微量的性引诱剂就可引起同种雄蚕蛾作出反应，这说明性引诱剂具有__________性和________性。
(4)从材料二可以看出，“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过________________________，使害虫种群的________率下降，从而降低对作物的危害。
答案：(1)化学　物理　
(2)生物种群的繁衍，离不开信息的传递
(3)高效　专一　
(4)干扰雌雄虫的正常交尾　出生
解析：
(1)材料一中，由于玻璃瓶的阻挡，阻碍了性引诱剂的传播和接收，但并没有阻挡视线，结果雄蚕蛾没有作出反应，说明昆虫的性引诱剂是通过空气传播的，性引诱剂属于化学信息，不是由视觉引起的物理信息。(2)材料一中，性引诱剂有利于雌雄蚕蛾的正常交尾和繁衍，体现了生物种群的繁衍，离不开信息的传递。(3)微量的性引诱剂就可引起雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有高效性；引起同种雄蚕蛾作出反应，说明性引诱剂具有专一性。(4)“迷向法”并不能直接杀死害虫，而是通过干扰雌雄虫的正常交尾，使害虫种群的出生率下降，从而降低对作物的危害。

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