資源簡介

第五節　生態系統中存在信息傳遞
導學聚焦 1.生命觀念——能準確區分生態系統中的物理、化學和行為信息。 2.科學思維——運用歸納與概括，比較分析物理信息、化學信息、行為信息在生物適應環境中的重要性。 3.社會責任——基于對信息傳遞的理解與分析，運用相關原理指導生產實踐。
知識點　生態系統的信息傳遞
生態系統中存在多種信息
信息類型 釋義 信息來源 功能
　物理　 信息 生態系統中以物理過程為傳遞形式的信息 可以來源于　無機環境　，也可以來源于生物 在光、聲、溫度、濕度、磁力等信息作用下，影響生物的行為
信息類型 釋義 信息來源 功能
　化學　 信息 生態系統中　化學物質　傳遞的信息 生物代謝產生的化學物質 ①在種群內，通過種內信息素協調個體之間的活動，以調節動物的　發育、繁殖和行為　； ②在群落內部，通過　種間信息素　調節種群之間的活動
　行為　 信息 生物的異常表現和異常行為傳遞的信息 植物的　異常表現　和動物的　異常行為　 基于動植物的異常表現或異常行為傳達或實現的生理代謝反應
2.生態系統中的信息傳遞非常重要
（1）信息傳遞與生物個體的　生存　有密切關系
舉例：如野兔發現天敵時對其他個體傳遞信息；植物種子的萌發等。
（2）種群的　繁殖　離不開信息的傳遞
舉例：如日照時間達到一定長度時，植物才能開花。
（3）信息傳遞能影響群落的　演替　
舉例：如群落演替過程中某些植物釋放化學物質影響演替的進行。
3.信息傳遞可以應用于農業生產
（1）提高　農產品　的產量
舉例：如延長光照時間可提高雞的產蛋率、特定作物混種提高產量等。
（2）控制　有害　動物
舉例：信息傳遞可以降低農田、草原和森林的病蟲害和鼠害。
4.基于上述學習，判斷下列相關表述的正誤
（1）生態系統中信息沿食物鏈從低營養級向高營養級傳遞（　×　）
（2）環境中的光照可作為信息影響植物的生長方向（　√　）
（3）植物的花可以為傳粉昆蟲傳遞物理信息或化學信息（　√　）
（4）植物生長素對植物生長的調節體現了生態系統中化學信息的作用（　×　）
（5）某種鳥類通過點頭或鞠躬追求配偶，這一現象說明生態系統中的信息傳遞可以調節生物的種間關系，維持生態系統的穩定（　×　）
（6）“插茱萸，可驅秋蚊滅蟲害”中的茱萸，傳遞的是行為信息（　×　）
1.資料：一只昆蟲釋放的性外激素量極微，一般是0.005～1 μg。科學家通過多次實驗確認，空氣中只要有極微量的昆蟲性外激素，就能把幾十米、幾百米甚至幾千米外的異性昆蟲吸引過來。1904年，在一個風雨交加的夜晚，著名的昆蟲學家法布爾在叢林深處的黑屋里，把一只雌天蛾關在紗籠中，觀察它對其他天蛾的影響。盡管當時風狂雨驟，還是有40多只同種的雄天蛾不畏風雨飛來交配。
分析上述資料，你能得出什么結論？
提示：雌天蛾釋放性外激素，性外激素是一種揮發性的化學物質，可吸引雄天蛾前來交配。
2.如果你是一個農場經營者，種植了一些糧食作物，栽培了多種果樹，同時還飼養著優質的家禽、家畜等。你將利用哪些與信息傳遞有關的措施來提高各類農畜產品的產量？（需要至少回答出三項）
提示：延長對家禽的光照時間，提高產蛋率；施放性引誘劑，控制害蟲數量；人工控制作物光周期，達到早熟、高產的目的等。
1.判斷信息種類的兩種方法
2.信息傳遞與能量流動和物質循環的關系
項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
渠道 食物鏈或 食物網 食物鏈或 食物網 多種途徑
特點 單向流動， 逐級遞減 循環往復， 具有全球性 單向或雙向
范圍 生物群落 生物群落與非 生物環境之間 生物與生物 之間或生物與 非生物環境之間
項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
模式圖
聯系 生態系統的功能有能量流動、物質循環、信息傳遞。能量流動是生態系統的動力，物質循環是生態系統的基礎，信息傳遞決定著能量流動和物質循環的方向
考向1　生態系統信息傳遞的類型及比較
1.下列有關生態系統信息傳遞的說法，正確的是（　　）
A.動物可通過特殊的行為在同種或異種生物間傳遞信息
B.利用昆蟲信息素誘殺雄蟲降低出生率，這屬于物理信息的使用
C.生態系統中的信息都是由生物發出并且通過雙向傳遞而發揮作用
D.信息傳遞往往通過調節生物的種內關系，以維持生態系統的穩定
解析：A　動物可通過特殊的行為在同種或異種生物間傳遞信息，如蜜蜂可以通過跳舞傳遞信息，A正確；利用昆蟲信息素誘殺雄蟲降低出生率，這屬于化學信息的使用，B錯誤；生態系統中的信息可以由生物或非生物環境發出，C錯誤；信息傳遞能夠調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定，如捕食者和被捕食者，D錯誤。
2.生態系統具有多種不同類型的信息，下列現象與其所用到的信息類型對應正確的是（　　）
A.“溫柔陷阱”：捕蟲草產生香甜的分泌液，引誘昆蟲前來并將昆蟲捕食——化學信息
B.“臭名昭著”：野生海芋釋放臭味吸引蚊子前來，幫助傳粉——物理信息
C.“我最閃亮”：孔雀通過開屏進行求偶炫耀——化學信息
D.“我的地盤”：美洲獵豹撒尿標記自己的領地——行為信息
解析：A　“溫柔陷阱”——捕蟲草“絕技”：捕蟲草產生香甜的分泌液，引誘昆蟲前來并將其捕食，屬于化學信息，A正確；“臭名昭著”——野生海芋：海芋釋放臭味吸引蚊子前來，幫助傳粉，屬于化學信息，B錯誤；“我最閃亮”——孔雀開屏：鳥類的求偶炫耀，屬于行為信息，C錯誤；“我的地盤”——美洲獵豹：撒尿標記自己的領地，屬于化學信息，D錯誤。
考向2　生態系統信息傳遞的應用
3.水稻種群中存在非常典型的自毒現象。早稻根系分泌的對羥基肉桂酸對早稻的幼苗生長產生強烈的抑制作用，嚴重時導致幼苗死亡，產量降低。下列有關說法，錯誤的是（　　）
A.植物產生的毒素是一種化學信息
B.這種毒素對于植物自身生命活動具有一定的調節作用
C.這種毒素對于種群密度具有一定的影響
D.植物的自毒現象不利于生態系統的穩定
解析：D　早稻根系分泌的對羥基肉桂酸是一種化學物質，所以是一種化學信息，A正確；題干中顯示這種毒素對早稻的幼苗生長產生強烈的抑制作用，顯然這種毒素對于植物自身生命活動具有一定的調節作用，B正確；由于該毒素對早稻的幼苗生長產生強烈的抑制作用，嚴重時導致幼苗死亡，即提高了死亡率，進而對于種群密度具有一定的影響，C正確；植物的自毒現象是生物在長期的進化過程中形成的性狀，所以有利于生態系統的穩定，D錯誤。
4.下列不屬于生態系統的信息傳遞在農業生產中應用的是（　　）
A.利用昆蟲信息素誘捕有害動物
B.利用能產生與蜜蜂同頻率震動的電子儀器提高蘋果產量
C.利用音響設備發出結群信號吸引鳥類捕食害蟲
D.利用生長素類似物殺死農田中的雙子葉雜草
解析：D　利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，以降低害蟲的種群密度，這屬于信息傳遞在農業生產上的應用（對有害動物進行控制），是生物防治的例子，A錯誤；在蘋果園用儀器模擬蜜蜂舞蹈的頻率，吸引蜜蜂到果園傳粉，以提高產量，這是信息傳遞在農業生產上的應用（提高農產品產量），是生物防治的例子，B錯誤；利用音響設備發出結群信號吸引鳥類，使其結群捕食害蟲，這屬于信息傳遞在農業生產上的應用（對有害動物進行控制），是生物防治的例子，C錯誤；利用生長素類似物殺死農田中的雙子葉雜草屬于植物激素的應用，不屬于信息傳遞的作用，D正確。
1.“燕燕于飛，差池其羽”“燕燕于飛，上下其音”（《詩經·國風》），燕子表達的信息分別為（　　）
A.物理信息、行為信息　　B.化學信息、物理信息
C.行為信息、物理信息　　D.行為信息、化學信息
解析：C　“燕燕于飛，差池其羽”意思是燕子飛在天上，參差舒展翅膀，體現的是行為信息；“燕燕于飛，上下其音”意思為燕子飛在天上，鳴音呢喃低昂，是聲音，體現的是物理信息。
2.成語鳥語花香中的花香屬于生態系統的（　　）
A.行為信息　　　　　　B.化學信息
C.物理信息　　D.生物信息
解析：B　花香是通過化學物質進行傳遞的，因此屬于化學信息。
3.每年水稻、小麥成熟的季節，大量麻雀到稻田、麥田取食，農民為減少糧食損失，常用稻草人插上飄帶放于田間以驅趕麻雀。下列關于此事件中信息傳遞的敘述，正確的是（　　）
A.飄帶隨風擺動給麻雀傳遞的是行為信息
B.田間的稻草人給麻雀傳遞的是物理信息
C.信息傳遞只發生在水稻、小麥與麻雀之間
D.信息傳遞只發生在生物與生物之間
解析：B　飄帶隨風擺動給麻雀傳遞的是物理信息，A錯誤；田間的稻草人給麻雀傳遞的是物理信息，B正確；稻田中各生物之間都會發生信息傳遞，生物與環境之間也有消息的傳遞，C錯誤；生態系統中信息傳遞發生在生物之間、生物與無機環境之間，且這種傳遞往往是雙向的，D錯誤。
4.在某山坡上生長著一種灌木，這種灌木釋放出揮發性的化學物質，被雨淋后溶到土壤中，能抑制其他植物種子的萌發和草本植物的生長。當火災燒盡了此類灌木，其他草本植物便乘機生長繁盛，直到此類灌木再次出現時，這種化學抑制作用又再次出現。請判斷下列說法錯誤的是（　　）
A.灌木釋放的化學信息能夠調節生物種間關系
B.灌木只對其他物種的生物傳遞信息
C.生態系統中的信息也可以來自無機環境
D.農業生產上利用信息傳遞可以提高農產品產量和對有害動物進行控制
解析：B　灌木釋放的化學信息抑制其他植物種子萌發的現象，說明信息傳遞能夠調節生物種間關系，A正確；灌木釋放的信息也對同種的生物傳遞信息，B錯誤；生態系統中的信息既可以來自生物，也可以來自無機環境，C正確；利用信息傳遞在農業生產上合理利用可以提高農產品產量和對有害動物進行控制，D正確。
5.下列實例中不能體現生態系統中信息傳遞原理的是（　　）
A.蝙蝠通過自身發出聲波，對目標進行“回聲定位”
B.增加對農田的投入（如施用農家肥）可以有效防止土壤肥力下降
C.某些動物在繁殖季節釋放用于吸引異性的信息素
D.森林中，狼根據兔留下的氣味去獵捕后者，兔根據狼的氣味或行為特征躲避獵捕
解析：B　蝙蝠通過自身發出聲波，對目標進行“回聲定位”，體現了生態系統中信息傳遞原理，A錯誤；增加對農田的投入（如施用農家肥）可以有效防止土壤肥力下降，利用的是生態系統中物質循環和能量多級利用的原理，B正確；某些動物在繁殖季節釋放用于吸引異性的信息素，體現了生態系統中信息傳遞原理，C錯誤；森林中，狼根據兔留下的氣味去獵捕后者，兔根據狼的氣味或行為特征躲避獵捕，體現了生態系統中信息傳遞原理，D錯誤。
6.化感作用指植物通過向外分泌化學物質對周圍其他植物產生的影響。科學家通過對化感作用的研究，發現松與赤楊，錦雞兒與楊樹種在一起有良好的作用，而松與接骨木、榆樹與櫟樹都具有相克現象不能種在一起。以下相關敘述錯誤的是（　　）
A.化感作用均表現為相互促進效果
B.化感作用影響植物群落的種類組成
C.可以利用化感作用合理的相間種植兩種或兩種以上作物
D.化感作用體現了生態系統的信息傳遞功能
解析：A　題干中說有“良好的作用”和“不能種在一起”，說明了化感作用不僅有相互促進的效果，也有相互抑制和克制的效果，A錯誤；化感作用有相互促進和克制的效果，所以會影響植物群落的種類組成，B正確；可以利用化感作用合理的相間種植兩種或兩種以上的植物，如題中松和赤楊具有良好的效果，C正確；通過分泌化學物質對其他植物產生影響，體現了生態系統信息傳遞的功能，D正確。
7.（2023·平陽期中）九翅豆蔻花色晶瑩剔透、花形精美，長而扁平的雌蕊花柱基部下方有簇生的短雄蕊。早上花剛剛開放，花粉成熟時，蜜蜂沿著黃色斑紋進入花中吸食花蜜、采集花粉，此時花的柱頭卻向上反卷，遠離蜜蜂拜訪的通道；午后花蜜減少、花粉也已被上午拜訪的蜜蜂帶走，上卷的花柱則逐漸向下彎曲，柱頭進入蜜蜂拜訪的通道。據此分析，不合理的是（　　）
A.早上和午后的花分別相當于雄花和雌花
B.花向蜜蜂傳遞的信息為物理和化學信息
C.花柱運動有利于增加子代的遺傳多樣性
D.花柱運動是為了適應環境而產生的突變
解析：D　分析題意，九翅豆蔻早上花剛剛開放，花粉成熟，相當于雄花，午后上卷的花柱則逐漸向下彎曲，柱頭進入蜜蜂拜訪的通道，此時相當于雌花，A正確；花向蜜蜂傳遞的信息為物理（黃色斑紋等顏色）和化學信息（氣味分子），B正確；九翅豆蔻早上和午后的花柱情況不同，花柱運動有利于增加子代的遺傳多樣性，C正確；突變是不定向的，環境只是選擇并保存適應性的變異，D錯誤。
8.萌發的種子通過低溫處理后，可提前開花和成熟。如春小麥經過春化處理后，可早熟5～10天。下列說法不正確的是（　　）
A.溫度在生態系統中屬于一種物理信息
B.該材料體現了信息傳遞對植物生長發育起重要作用
C.信息傳遞在農業生產中能夠提高產品的產量
D.影響春小麥生長發育的信息只有溫度
解析：D　春小麥的生長發育過程受光、溫度、水分、空氣等多種信息的影響，D錯誤。
9.（2023·余姚月考）研究發現黑核桃與其他植物之間存在以下信息傳遞過程：黑核桃樹皮和果實富含氫化胡桃酮，經雨水沖刷到土壤后被氧化成胡桃酮，從而起到抑制其他植物生長的作用。下列分析錯誤的是（　　）
A.該信息屬于黑核桃與其他植物之間傳遞的化學信息
B.該信息可以沿著食物鏈傳遞到下一個營養級
C.該信息的傳遞有利于黑核桃樹的生存
D.該信息的傳遞可調節生物的種間關系
解析：B　黑核桃中的氫化胡桃酮在土壤中被轉化為胡桃酮，對其他生物有抑制作用，屬于黑核桃與其他植物之間傳遞的化學信息，A正確；該信息發生在同一營養級之間，在黑核桃和其他植物之間雙向傳遞，不會沿著食物鏈傳遞到下一個營養級，B錯誤；由題干可知，黑核桃通過信息傳遞起到抑制其他植物生長的作用，結合黑核桃和其他植物是競爭關系，可知該信息的傳遞有利于黑核桃樹的生存，C正確；黑核桃與其他植物是不同的物種，材料反映了信息傳遞可以調節種間關系，D正確。
10.（2023·定海模擬）某金絲桃能分泌一種引起光敏性和刺激皮膚的化合物——海棠素，使誤食的動物失明或致死，多數動物都會避開這種植物。上述事實說明信息傳遞（　　）
A.與生物的繁殖有關
B.能影響群落的演替方向
C.能調節生態系統的穩定性
D.與生物生命活動的正常進行有關
解析：C　金絲桃分泌的海棠素可使多數動物避開這種植物，這屬于利用化學信息進行信息傳遞，避免金絲桃自身被天敵捕食，說明了信息傳遞可以調節生物的種間關系來維持生態系統的穩定，C正確。
11.下列有關生態系統信息傳遞及應用的敘述，不正確的是（　　）
A.花香引蝶、警犬嗅毒品都體現了化學信息的應用
B.利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于化學防治
C.生物個體的生存離不開信息的傳遞
D.短日照作物黃麻，南種北移可延長營養生長期，提高麻皮產量，是對物理信息的合理利用
解析：B　利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度，屬于生物防治，B錯誤。

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