生物54生态系统的信息传递-新人教版必修3ppt课件

1、 Content一、生态系统的信息种类一、生态系统的信息种类品种品种概念：通过动物的特殊行为，在同种或异种生物之概念：通过动物的特殊行为，在同种或异种生物之 间传递信息间传递信息举例：蜜蜂跳舞、孔雀开屏等举例：蜜蜂跳舞、孔雀开屏等物理信息物理信息通过通过 传递的信息传递的信息举例：如光、声、温度、湿度、磁力、电信息等举例：如光、声、温度、湿度、磁力、电信息等来源：可以是来源：可以是 ，也可以，也可以 是是 。 化学信息化学信息概念：通过生命过程中产生的概念：通过生命过程中产生的 传递信息传递信息 行为信息行为信息举例举例植物的植物的 、 等代谢产物等代谢产物动物的动物的 。物理过程物理过程无机

2、环境无机环境生物生物化学物质化学物质生物碱生物碱有机酸有机酸性外激素性外激素二、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 ，离不开信息的作用，离不开信息的作用 ，也离不开信息的传递，也离不开信息的传递 信息还能调节生物的关系，以维持生态系统的信息还能调节生物的关系，以维持生态系统的 稳定稳定作用作用三、信息传递在农业生产中的应用三、信息传递在农业生产中的应用（信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农产（信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高农产品或畜产品的产量；二是对品或畜产品的产量；二是对 进行控制。进行控制。（地球上许多被子植物的传粉都是由（地球上许多被子植

3、物的传粉都是由 完成的。如果完成的。如果能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能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。效率和结实率。生命活动的正常进行生命活动的正常进行生物种群的繁衍生物种群的繁衍有害动物有害动物动物动物种间种间（目前控制动物危害的技术大致有（目前控制动物危害的技术大致有 防治、防治、 防防治和治和 防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的向于利用对人类生存环境无污染的 防治。生物防治中有些防治。生物防治中有些就是利用就是利用 传递作用。例如

4、，利用昆虫信息素诱捕或警示传递作用。例如，利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的有害动物，降低害虫的 。人们还可以利用特殊的化学。人们还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，从而减少有害动物对农作物的破坏。从而减少有害动物对农作物的破坏。种群密度种群密度化学化学生物生物机械机械生物生物信息信息一、生态系统中的信息种类和传递一、生态系统中的信息种类和传递1.1.信息：日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、信息：日常生活中，一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。数据与信号等称

5、作信息。类别类别概念概念传递形式传递形式实例实例物理物理信息信息生态系统中的光、声、温度、生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息程传递的信息物理过程物理过程萤火虫的闪光、植物萤火虫的闪光、植物五颜六色的花五颜六色的花化学化学信息信息生物在生命活动过程中产生生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质的可以传递信息的化学物质信息素信息素昆虫的性外激素、狗昆虫的性外激素、狗利用其小便记路利用其小便记路行为行为信息信息对于同种或异种生物能够通对于同种或异种生物能够通过其特殊行为特征传递的信过其特殊行为特征传递的信息息植物或动物的植物或动物的异常表现

6、及行异常表现及行为为昆虫的舞蹈昆虫的舞蹈 2.2.信息的种类信息的种类3.3.信息传递的一般过程。信息传递的一般过程。生态系统中信息传递的基本过程分为信源、发送器官、信道、生态系统中信息传递的基本过程分为信源、发送器官、信道、接收器官和信宿等接收器官和信宿等5 5个主要部分个主要部分( (如下图如下图) )。信息传递的基本过程信息传递的基本过程 Content4.4.信息传递的范围如下图）：信息传递的范围如下图）：特别说明：特别说明：化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有种内信息素外激素和种间信息素异种外激素之分。在种内信息素外激素

7、和种间信息素异种外激素之分。在生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。【例【例1 1】信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中，与物】信息传递是生态系统的重要功能之一。下列现象中，与物 理信息相关的是理信息相关的是 ( )( ) A. A.花香引蝶花香引蝶B.B.豪猪遇敌竖起体刺豪猪遇敌竖起体刺 C.C.候鸟南飞候鸟南飞D.D.警犬嗅寻毒品警犬嗅寻毒品C C【解析】花香引蝶、警犬嗅寻毒品依赖于化学信息，【解析】花香引蝶、警犬嗅寻毒品依赖于化学信息，豪猪遇敌竖起体刺是生物的应激反应，是生物信息。候鸟豪猪遇敌竖起体刺是生物的应激反应，是生物信息。候鸟南飞

8、是光周期变化主要和温度变化等物理信息传递引南飞是光周期变化主要和温度变化等物理信息传递引起的。起的。 Content1.1.生态系统的信息传递可发生在生物的个体之间，生物种群的生态系统的信息传递可发生在生物的个体之间，生物种群的也离不开信息的传递，信息还能调节生物的也离不开信息的传递，信息还能调节生物的 关系，以维关系，以维持生态系统的稳定。持生态系统的稳定。2.2.信息传递的方式与物质循环和能量流动有联系也有区别，其中信信息传递的方式与物质循环和能量流动有联系也有区别，其中信息传递不像物质流动那样是息传递不像物质流动那样是 ，也不像能量的流动是，也不像能量的流动是 ，而往往是而往往是 ，有从

9、，有从 向向 的信息传递，也有的信息传递，也有从从 到到 的反馈。的反馈。输出者输出者繁衍繁衍种间种间循环的循环的单向的单向的双向的双向的输出者输出者输入者输入者输入者输入者 Content1.1.一只黑脊鸥的亲鸟对小鸟发出报警鸣叫时，小鸟作出隐蔽反应。一只黑脊鸥的亲鸟对小鸟发出报警鸣叫时，小鸟作出隐蔽反应。 从信息分类角度分析，亲鸟的报警鸣叫属于从信息分类角度分析，亲鸟的报警鸣叫属于 ( )( ) A. A.物理信息物理信息B.B.化学信息化学信息 C.C.行为信息行为信息D.D.对信号刺激的反应对信号刺激的反应C C Content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

10、用（1 1生命活动的正常进行，离不开信息的作用生命活动的正常进行，离不开信息的作用正常的生长发育离不开信息的作用正常的生长发育离不开信息的作用a.a.光信息与种子萌发光信息与种子萌发有些植物，像莴苣、茄子、烟草的种子必须接受某种波长的光有些植物，像莴苣、茄子、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长。信息，才能萌发生长。b.b.光信息与昆虫发育光信息与昆虫发育有人曾做过这样的实验：把蚜虫培养在连续光照或连续无光照有人曾做过这样的实验：把蚜虫培养在连续光照或连续无光照的条件下，产生的个体大多没有翅；把蚜虫培养在光暗交替的条的条件下，产生的个体大多没有翅；把蚜虫培养在光暗交替的条件下，产生

11、的个体大多都有翅。件下，产生的个体大多都有翅。c.c.光信息与动物生活习性光信息与动物生活习性动物大多在白天活动，但少数动物喜欢在夜间活动。如猫头鹰、动物大多在白天活动，但少数动物喜欢在夜间活动。如猫头鹰、蛾类昆虫等。蛾类昆虫等。d.d.光信息与动物行为光信息与动物行为哺乳动物换毛、鸟类换羽和鸟类迁徙，都是受日照时间长短的哺乳动物换毛、鸟类换羽和鸟类迁徙，都是受日照时间长短的变化引起的。变化引起的。 Content正常的起居、捕食活动离不开信息的作用正常的起居、捕食活动离不开信息的作用蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，几乎完全依赖声波。蝙蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，几乎完全依赖声波。蝙蝠

12、通过自身发出声波，对目标进行蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位回声定位”。（2 2生物种群的繁衍离不开信息的传递生物种群的繁衍离不开信息的传递温度与植物开花温度与植物开花一些一年生植物如胡萝卜、白菜、荠菜等和一些冬性一年生植一些一年生植物如胡萝卜、白菜、荠菜等和一些冬性一年生植物如冬小麦、冬黑麦等存在春化作用物如冬小麦、冬黑麦等存在春化作用( (即接受低温条件才能促使植即接受低温条件才能促使植物开花物开花) )。我国北方农民很早就知道，春季补种冬小麦，将会只长。我国北方农民很早就知道，春季补种冬小麦，将会只长苗而不开花结实，因为麦苗未经过冬季的一段低温。在实践中，苗而不开花结实，因为麦苗

13、未经过冬季的一段低温。在实践中，他们也找出解决这个问题的办法，如冷贮法，即把萌发的冬小麦他们也找出解决这个问题的办法，如冷贮法，即把萌发的冬小麦种子，放在种子，放在0 05 5 低温处理低温处理40405050天。由于冬小麦得到花诱导所天。由于冬小麦得到花诱导所要求的低温，在其他条件具备的情况下，在当年的夏初就可以抽要求的低温，在其他条件具备的情况下，在当年的夏初就可以抽穗。穗。 Content光周期与植物开花光周期与植物开花要求每日在短于要求每日在短于12 h12 h的日照下才开花的植物称为短日照植物，的日照下才开花的植物称为短日照植物，如美洲烟草、大豆、苍耳、棉花、菊花等；要求每日长于如美

14、洲烟草、大豆、苍耳、棉花、菊花等；要求每日长于12 h12 h的的日照下才开花的植物称为长日照植物，如小麦、黑麦、胡萝卜、日照下才开花的植物称为长日照植物，如小麦、黑麦、胡萝卜、甘蓝、洋葱、甜菜、油菜等；还有一类植物在任何日照条件下都甘蓝、洋葱、甜菜、油菜等；还有一类植物在任何日照条件下都可以开花的植物称为日中性植物，如番茄、黄瓜、月季等四季花可以开花的植物称为日中性植物，如番茄、黄瓜、月季等四季花卉。如果希望让菊花在卉。如果希望让菊花在“十一开花，可人为地营造短日照，就十一开花，可人为地营造短日照，就能让菊花提前开花。能让菊花提前开花。信息素与动物的交配或交尾信息素与动物的交配或交尾许多动物

15、都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素( (如昆虫如昆虫分泌的性外激素分泌的性外激素) )，以完成交配或交尾活动。，以完成交配或交尾活动。光信息与动物的繁殖光信息与动物的繁殖日照时间的长短对动物的系列活动有影响。日照时间的长短对动物的系列活动有影响。a.a.鳟鱼在鳟鱼在1212月产卵，因为它的生殖器官要在短日照的刺激下才月产卵，因为它的生殖器官要在短日照的刺激下才能成熟。能成熟。b.b.鸟类大都在春夏之交开始交配进行繁殖活动，到夏秋之交则鸟类大都在春夏之交开始交配进行繁殖活动，到夏秋之交则停止交配繁殖活动，是由日照时间长短变化引起的。停止交配繁殖活

16、动，是由日照时间长短变化引起的。 Content（3 3信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定提供可以采食的信息：提供可以采食的信息：在草原上，草原返青时，在草原上，草原返青时，“绿色为食草动物提供了可以采绿色为食草动物提供了可以采食的信息。食的信息。猎捕与躲避猎捕：猎捕与躲避猎捕：a.a.森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也森林中，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。能依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。b.b.烟草植株受到蛾幼虫攻击后，能够产生并释放一种可挥发烟草植株受到蛾幼虫攻击后

17、，能够产生并释放一种可挥发的化学物质的化学物质信息素，白天可以吸引蛾幼虫的天敌信息素，白天可以吸引蛾幼虫的天敌捕食者，捕食者，夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不停留在叶片上产卵。夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾，使它们不停留在叶片上产卵。c.c.黄鼬在遇到敌害时能释放臭气，使敌害不敢靠近。黄鼬在遇到敌害时能释放臭气，使敌害不敢靠近。d.d.棉蚜虫被瓢虫捕食时，被捕食的蚜虫会立即释放一种报警棉蚜虫被瓢虫捕食时，被捕食的蚜虫会立即释放一种报警信息素，使周围的蚜虫纷纷跌落地面，从而可以躲避过瓢虫的捕信息素，使周围的蚜虫纷纷跌落地面，从而可以躲避过瓢虫的捕食。食。特别提醒：生态系统中能量、物质、信息总

18、是处在不可分割的特别提醒：生态系统中能量、物质、信息总是处在不可分割的密切相关状态，总是在完成接收信息、处理信息、利用信息，从密切相关状态，总是在完成接收信息、处理信息、利用信息，从而实现生物与环境的适应。而实现生物与环境的适应。【例【例2 2】伯乐鸟是一种肉食性鸟类，但它常常模仿金翅鸟的叫声】伯乐鸟是一种肉食性鸟类，但它常常模仿金翅鸟的叫声 以诱骗金翅鸟前来，这种模仿的意义是以诱骗金翅鸟前来，这种模仿的意义是 （ ） A.A.一种正常的生命活动一种正常的生命活动 B.B.一种进化的表现一种进化的表现 C.C.一种种间斗争行为一种种间斗争行为 D.D.一种捕食的行为一种捕食的行为D D【解析】

19、本题的四项供选答案本身都可以认为是对这一【解析】本题的四项供选答案本身都可以认为是对这一现象的正确描述。但是，只有现象的正确描述。但是，只有D D项属于这种模仿意义。项属于这种模仿意义。 Content1.1.信息传递、物质循环和能量流动是生态系统的信息传递、物质循环和能量流动是生态系统的 。生态。生态系统的各个组成成分，通过系统的各个组成成分，通过 、 和和 相相互联系成一个统一的整体。互联系成一个统一的整体。2.2.任何一种生物，在生命进行过程中，总是在完成任何一种生物，在生命进行过程中，总是在完成 、 ，从而实现生物与环境的适应。，从而实现生物与环境的适应。2.2.下列关于生态系统信息传

20、递特征的描述，正确的选项是下列关于生态系统信息传递特征的描述，正确的选项是 ( )( ) A. A.生态系统的物理信息都来源于环境生态系统的物理信息都来源于环境 B.B.植物都通过化学物质传递信息植物都通过化学物质传递信息 C.C.信息沿食物链从低营养级向高营养级传递信息沿食物链从低营养级向高营养级传递 D.D.信息可以调节生物种间关系信息可以调节生物种间关系利用信息利用信息基本功能基本功能物质循环物质循环能量流动能量流动信息传递信息传递接受信息接受信息处理信息处理信息D D Content三、信息传递在农业生产中的应用三、信息传递在农业生产中的应用（提高农产品和畜产品的产量（提高农产品和畜产

21、品的产量养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率；养鸡业在增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率；用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等的种子，可以提高发芽率，获得增产；以提高发芽率，获得增产；模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树的传粉率和结模拟动物信息吸引大量传粉动物，可提高果树的传粉率和结实率。实率。（对有害动物进行防治（对有害动物进行防治对有害动物的防治方法有多种，如化学防治、生物防治、机械对有害动物的防治方法有多种，如化学防治、生物防治、机械防治等。这些方法各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对防治等。这些方法

22、各有优点，但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。其中，有些利用了信息传递。人类生存环境无污染的生物防治。其中，有些利用了信息传递。例如：例如：粘虫成虫具有趋光性，对蜡味特别敏感，生产上人们就利用粘虫成虫具有趋光性，对蜡味特别敏感，生产上人们就利用这一点，在杀菌剂中调以蜡类物质对其进行诱杀。这一点，在杀菌剂中调以蜡类物质对其进行诱杀。人们还可以利用性引诱剂人们还可以利用性引诱剂“迷向法防治害虫迷向法防治害虫方法是：在田间释放过量的人工合成性引诱剂，使雄虫无法辨方法是：在田间释放过量的人工合成性引诱剂，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，不再认雌虫

23、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。对雌虫有反应，从而干扰害虫的正常交尾。 Content特别提醒：有害动物的几种防治方法比较特别提醒：有害动物的几种防治方法比较名称名称化学防治化学防治机械防治机械防治生物防治生物防治措施措施 化学药剂喷施等化学药剂喷施等人工捕捉等人工捕捉等引入天敌或寄生虫引入天敌或寄生虫优点优点作用迅速；短期效果明作用迅速；短期效果明显显无污染；见效快，无污染；见效快，效果好效果好效果好且持久；成本效果好且持久；成本低，无污染低，无污染缺点缺点引起害虫抗药性增强；引起害虫抗药性增强；杀灭害虫天敌，破坏生杀灭害虫天敌，破坏生

24、态平衡；污染环境态平衡；污染环境费时费力；对体型费时费力；对体型很小的害虫无法实很小的害虫无法实施施如果引入寄生虫防治如果引入寄生虫防治时，其专一性强，且时，其专一性强，且易对其他生物及人类易对其他生物及人类造成危害造成危害【例【例3 3】下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是】下列生产实践措施不是利用生态系统中信息传递的是 ( )( ) A. A.人工合成性引诱剂，干扰害虫的正常交尾人工合成性引诱剂，干扰害虫的正常交尾 B.B.控制日照时间以控制开花时间控制日照时间以控制开花时间 C.C.利用利用“黑光灯集中捕杀棉铃虫黑光灯集中捕杀棉铃虫 D.D.利用生长素类似物杀死单子叶作物田地中

25、的双子叶杂草利用生长素类似物杀死单子叶作物田地中的双子叶杂草D D【解析】性引诱剂的重要作用是引诱异性个体交尾，生产【解析】性引诱剂的重要作用是引诱异性个体交尾，生产中常用性引诱剂干扰害虫正常交尾，降低害虫种群密度。植中常用性引诱剂干扰害虫正常交尾，降低害虫种群密度。植物的开花需要一定时间的光照，分长日照植物、短日照植物物的开花需要一定时间的光照，分长日照植物、短日照植物等，利用植物的这一特点，创造长日照或短日照条件，可以等，利用植物的这一特点，创造长日照或短日照条件，可以使植物提前开花，昆虫具有趋光性，利用黑光灯可以吸引一使植物提前开花，昆虫具有趋光性，利用黑光灯可以吸引一些对紫外线敏感的害

26、虫，进一步将其杀死。些对紫外线敏感的害虫，进一步将其杀死。2,4-D2,4-D是化学物质，是化学物质，但它不是能在生物体外自行传播的物质，所以，它的使用不但它不是能在生物体外自行传播的物质，所以，它的使用不属于信息传递。属于信息传递。 Content1.1.利用信息传递的原理，在农业生产中可以对有害昆虫进行利用信息传递的原理，在农业生产中可以对有害昆虫进行 ，也可以对有益动物进行也可以对有益动物进行 。同时利用信息传递的原理可以提高。同时利用信息传递的原理可以提高和和的产量。的产量。2.2.利用信息传递在农业生产上进行应用，主要是利用信息可以引起利用信息传递在农业生产上进行应用，主要是利用信息

27、可以引起生物的生物的 或或 的变化而达到利用信息传递的目的。的变化而达到利用信息传递的目的。3.3.关于信息传递在生态系统中的作用的叙述，错误的选项是关于信息传递在生态系统中的作用的叙述，错误的选项是 （ ） A.A.生命活动的正常进行，离不开信息的作用生命活动的正常进行，离不开信息的作用 B.B.信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定 C.C.没有信息传递，生物仍可正常生存没有信息传递，生物仍可正常生存 D.D.生物种群的繁衍，离不开信息的传递生物种群的繁衍，离不开信息的传递行为行为防治防治维护维护农产品农产品畜产品畜产品生理生理C

28、C Content1.1.根据生态系统根据生态系统信息传递知识，信息传递知识，分析讨论下列问分析讨论下列问题：题：(1)(1)信息传递的信息传递的来源及作用范围来源及作用范围是怎样的？是怎样的？(2)(2)生态系统的生态系统的信息有哪些主要信息有哪些主要特征？特征？（1 1信息传递的来源及作用范围信息传递的来源及作用范围信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且生态系统的各个组成部分联系成一个整体，而且具有调节生态系统稳定性的作用具有调节生态系统稳定性的作用( (如下图如下图) )。(2)(2)信息的主要特征有：信

29、息的主要特征有：传播性传播性这是信息的重要特征。信息通过传输可沟通发这是信息的重要特征。信息通过传输可沟通发送者和接受者双方间的联系，将不确定性消息转化送者和接受者双方间的联系，将不确定性消息转化为确定性信息。如今，信息可通过多种途径和方式为确定性信息。如今，信息可通过多种途径和方式从一个地方传播到另一个地方。正因为信息是事物从一个地方传播到另一个地方。正因为信息是事物的运动的状态以及状态变化的方式，而不是事物本的运动的状态以及状态变化的方式，而不是事物本身，所以它可以离开该事物的母体，载荷于别的事身，所以它可以离开该事物的母体，载荷于别的事物介质而得以散布。信息作为一种资源，随着对它物介质而得以散布。信息作为一种资源，随着对它的利用而不断扩充。的利用而不断扩充。 Content1.1.根据生态系统根据生态系统信息传递知识，信息传递知识，分析讨论下列问分析讨论下列问题：题：(1)(1)信息传递的信息传递的来源及作用范围来源及作用范围是怎样的？是怎样的？(2)(2)生态系统的生态系统的信息有哪些主要信息有哪些主要特征？特征？永续性永续性信息作为一种资源，是取之不尽、用之不竭的。信息作为一种资源，是取之不尽、用之不竭的。信息普遍存在于生态系统之中