資源簡介

(共27張PPT)
第3章 生態系統及其穩定性
第4節 生態系統的信息傳遞
本節聚焦:
生態系統中的信息傳遞有哪些類型？
生態系統中的信息傳遞起著什么作用？
如何運用生態系統的信息傳遞原理提高農作物產量、進行有害動物的防治？
【問題探討】
1967年，荷蘭一位生物學家在研究蜜蜂時，發現蜜蜂在找到蜜源后，可以通過跳圓圈舞或擺尾舞向同伴傳遞蜜源情況：圓圈舞表明蜜源較近，大約在距蜂箱百米以內；擺尾舞的意思是，蜜源在百米之外的遠處，究竟距離多遠與擺尾的速度有關。
1.“100m以內”，對我們來說這幾個字的含義就是信息。同樣的信息，蜜蜂怎樣傳遞的？
2.你還能舉出生物間傳遞信息的其它例子嗎？
通過跳圓圈舞來傳遞這一信息。
孔雀開屏、豪豬豎刺等。
日常生活中，人們通常將可以傳播的消息、情報、指令、數據與信號等稱作信息。
信息傳遞的過程:
信源
（信息產生部位）
信道
（信息傳輸媒介）
信息受體
（信息接收的生物或部位）
生物或
非生物環境
空氣、水
及其他介質
如動物的眼、鼻、耳、皮膚，植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質（如光敏色素）等
生態系統中的生物種群之間，以及它們內部都有信息的產生與交換，能夠形成信息傳遞，即信息流。
*生態系統的信息傳遞，不包括細胞之間的信息傳遞；
一. 生態系統中信息的種類
1.物理信息
(1)概念: 自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。
螢火蟲(光)
蟬(聲)
蛇的頰窩(溫度)
一. 生態系統中信息的種類
1.物理信息
(1)概念: 自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。
種子萌發(溫度、濕度)
鳥的遷徙(磁場)
海豚捕食(超聲波)
一. 生態系統中信息的種類
1.物理信息
(1)概念: 自然界中的光、聲、溫度、濕度、磁場等，通過物理過程傳遞的信息。
(2)來源: 可以是非生物環境，也可以是生物個體或群體。
2.化學信息
(1)概念: 在生命活動中，生物還產生一些可以傳遞信息的化學物質。
(2)來源: 生物體的代謝產物或分泌物。
(3)實例:如植物的生物堿、有機酸等代謝產物以及動物的性外激素，昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中的信息素等。
水葫蘆根部的分泌物可以明顯地抑制藻類的生長
虎撒尿圈地(代謝產物)
蛾(信息素)
黃鼠狼放臭屁(代謝產物)
一. 生態系統中信息的種類
3.行為信息
(1)概念: 動物的特殊行為，主要指各種動作，這些動作也能夠向同種或異種生物傳遞某種信息，即動物的行為特征可以體現為行為信息。
(2)來源: 動物的特殊行為。
(3)實例: 蜜蜂跳舞、孔雀開屏、鳥類的“求偶炫耀”等。
蜜蜂跳舞
豪豬豎刺
孔雀開屏
求偶炫耀
一. 生態系統中信息的種類
傳遞方向往往是雙向的
二. 生態系統中信息傳遞的特點:
草
兔
狼
非生物的物質和能量
生產者
消費者
分解者
物質循環
能量流動
生態系統的結構 功能
信息傳遞
循環
單向
遞減
雙向
(動力)
(載體)
(調節)
生態系統是通過物質流、能量流和信息流形成的統一整體。
傳遞方向往往是雙向的
二. 生態系統中信息傳遞的特點:
(1)信息傳遞的雙向性;
(2)信息傳遞的范圍;
小結: 信息傳遞的特點: 普遍存在，雙向傳遞
一、生態系統中信息的種類
類型 概念 舉例 來源
物理信息
化學信息
行為信息
通過物理過程傳遞的信息
光、聲、溫度、濕度、磁場等
非生物環境、生物個體或群體
生物在生命活動過程中產生的可以傳遞信息的
。
植物的生物堿、有機酸等，動物的信息素（如性外激素）
生物
動物的行為特征
蜜蜂跳舞、孔雀開屏
動物
化學物質
①螢火蟲發出的熒光
②蛇通過熱感受器發現鼠
③蜘蛛網的振動
④寵物狗之間通過嗅聞肛門腺辨識身份和健康狀況
⑤“燕燕于飛，差池其羽”
⑥孔雀開屏發出求偶炫耀
⑦雌蛾分泌性外激素吸引雄蛾
⑧草原上的雄鳥發現天敵后急速飛起，煽動翅膀為雌鳥發生信號
物理信息 ；
化學信息 ；
行為信息 。
① ② ③
④
⑤ ⑥
⑦
⑧
對點訓練1 信息的種類辨別
思考·討論 生態系統中信息傳遞的重要性
資料1 海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。它們可使用頻率超過100 kHz的超聲波進行“回聲定位”。近年來，屢有海豚出現“集體自殺（擱淺）”現象的報道。已有證據表明，人類的艦船、海洋開采活動、某些通信工具在海洋中產生了巨大的噪聲，會直接干擾海豚的“定位系統”。
1.根據資料，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關系
如果沒有信息傳遞，海豚的生活、捕食難以進行，信息干擾會導致海豚出現“自殺”現象；說明生命活動的正常進行，離不開信息的傳遞。
資料2 有些植物，像萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長的光信息，才能萌發生長。
1.根據資料，分析信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關系
萵苣、茄、煙草種子的萌發，說明生命活動的正常進行，離不開信息的傳遞。
許多動物都能在
特定時期釋放用
于吸引異性的信
息素，用來傳遞
性信號。
資料3
2.信息傳遞在種群的繁殖過程中起什么作用？
通過信息傳遞，雌雄個體能相互識別、交配，這樣才能保證種群的繁衍。
這里有蛾的幼蟲，快來吃呀！
資料4 2001年，科學家發現，煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產生和釋放可揮發的化學物質。這些化學物質，白天可以吸引蛾幼蟲的天敵——寄生蟲或捕食者，夜間又能驅除夜間活動的雌蛾，使它們不能在葉片上停留產卵。
煙草
雌蛾
蛾幼蟲的天敵
蛾幼蟲
攻擊
釋放
化學物質
白天
吸引
夜間
驅除
這里有蛾的幼蟲，快來吃呀！
資料4 2001年，科學家發現，煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后，能夠產生和釋放可揮發的化學物質。這些化學物質，白天可以吸引蛾幼蟲的天敵——寄生蟲或捕食者，夜間又能驅除夜間活動的雌蛾，使它們不能在葉片上停留產卵。
將煙草、蛾和蛾幼蟲的天敵三種生物聯系起來。
是。
3.資料4中的化學物質能夠將幾種生物類群聯系起來？
4.煙草釋放的化學物質，在白天與夜間是否都使它本身受益？
5.請根據這些資料，總結信息傳遞對于生物生存的重要性。
信息傳遞對生物個體生命活動的正常進行和種群的繁衍都具有重要意義。
舉例 水平 作用
①海豚進行捕食、探路、定位和躲避天敵等行為幾乎都依賴于超聲波。 ②萵苣、茄、煙草的種子必須接收某種波長的光信息，才能萌發生長。
①在自然界中，植物開花需要光信息刺激，當日照時間達到一定長度時，植物才能開花。 ②許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素，用來傳遞性信號。
①在草原上，當草原返青時，“綠色”為草原動物提供了可以開始采食的信息。 ②在森林中，狼既能用眼睛辨別獵物，也可以根據耳朵聽到的聲音作出反應，以追捕獵物；兔同樣能夠依據狼的氣味或行為特征躲避獵捕。
個體
生命活動的正常進行，離不開信息的作用
種群
生物種群的繁衍,也離不開信息的傳遞
群落和生態系統
信息能夠調節生物的種間關系，進而維持生態系統的平衡與穩定
三. 信息傳遞在生態系統中的作用
資料1：地球上80%的被子植物的傳粉都是由昆蟲等動物完成的。現有果農A希望提高果樹的傳粉效率和結實率。
為此，你能結合信息傳遞的知識，提出你的建議嗎？
模擬動物信息，例如信息素，吸引大量的傳粉動物。
三、信息傳遞在農業生產中的應用
1.提高農畜產品的產量：
資料2：
養殖戶B在蛋用雞雞舍中安裝了照明系統，每天早上5點開燈至天亮，晚上從天黑開始開燈至21點，每天保持光照16 h。補光期間雞舍內光照強度約為5~10 lux。
你能解釋他這么做的原因嗎？
光照是雞卵巢發育和雌激素分泌所需要的一種物理信息，適當延長光照可以提高產蛋率。
三、信息傳遞在農業生產中的應用
1.提高農畜產品的產量：
三、信息傳遞在農業生產中的應用
2.對有害動物進行防治：
性信息素誘捕器，干擾害蟲的正常交尾
農民在噴農藥殺蟲
機械防治
化學防治
生物防治
三
農民在噴農藥殺蟲
機械防治
化學防治
（1）利用光照、聲音信號等誘捕或驅趕某些動物，使其遠離農田；
（2）利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物，降低害蟲種群密度；
（3）還可以利用特殊的化學物質擾亂某些動物的雌雄交配，使有害動物的繁殖力下降。
利用信息來發揮作用的生物防治：
三、信息傳遞在農業生產中的應用
2.對有害動物進行防治：
播放集群信號錄音引來鳥類
掛在大棚上的
性信息素誘捕器
種類
措施 噴施化學藥劑 人工捕捉等 引入天敵、寄生蟲或使用信息素等
優點 ①作用迅速 ②短期效果明顯 ①無污染 ②見效快，效果好
缺點 ①會使害蟲的抗藥性增強 ②可能殺害害蟲天敵，破壞生態平衡 ③污染環境 ①費時費力 ②對體型很小的害蟲無法實施 天敵數量不明確，甚至可能會引發生態危機（可能引起物種入侵）
化學防治
機械防治
生物防治
2.對有害動物進行防治：
①無污染
②有效且持久
生態系統的信息傳遞
生態系統中信息的種類
信息傳遞在農業生產中的應用
1.物理信息
2.化學信息
3.行為信息
信息傳遞在生態系統中的作用
1.維持生命活動的正常進行
2.保障生物種群的繁衍
3.調節生物種間關系，進而維持生態系統的平衡與穩定
1.提高農畜產業的產量
2.對有害動物進行控制
項目 能量流動 物質循環 信息傳遞
特點
范圍
途徑
模式圖
聯系 單向流動，逐級遞減
全球性，循環性
往往是雙向的（也有單向）
生態系統中各營養級之間（生物群落中）
生物圈
生物之間，生物與非生物環境之間
食物鏈和食物網
多種
任何一個生態系統這三個基本功能，三者同時進行，相互依存，不可分割，形成統一整體
能量流動、物質循環和信息傳遞比較

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