内容正文:
第5章 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
基础填空
一、生态系统中信息的种类
1.物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。物理信息的来源可以是无机环境,也可以是生物。
2.化学信息:生物在生命活动过程中,还产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。
3.行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
二、信息传递在生态系统中的作用
1.蝙蝠依靠“回声定位”实现对周围环境的识别、取食与飞行;莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长。这说明生物体生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
2.植物开花需光信息刺激;昆虫分泌性外激素,引诱异性个体。这说明生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
3.草原上,草返青时,“绿色”为食草动物提供了可采食的信息;森林中狼与兔相互依据对方的气味捕食或躲避;烟草释放化学物质调控害虫天敌。这说明信息能够调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
三、信息传递在农业生产中的应用
(1)提高农产品或畜产品的产量。如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。
(2)对有害动物进行控制。如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。
长句填空
在草原上,当草原返青时,“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息;森林中,狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者,兔同样也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。上述现象可说明,生态系统中,食物链上的相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。(P107“教材”)
蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行,几乎完全依赖声波。蝙蝠通过自身发出声波,对目标进行“回声定位”。有些植物,像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息,才能萌发生长。从生态系统信息传递的角度分析,这属于生态系统的物理信息,上述现象说明如果没有信息传递,蝙蝠对周围环境的识别、取食、飞行,莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。上述现象体现了信息传递具有的作用是有利于生命活动正常进行。(P107“讨论1”改编)
信息传递在种群的繁衍过程中起的作用是:通过信息传递,雌雄个体能相互识别、交配,保证种群的繁衍。(P107“讨论2”)
科学家们在研究植物与草食性昆虫之间的关系时,发现当烟草植株受到蛾幼虫攻击后,能够产生和释放一种可挥发的化学物质。因为烟草植株释放的这种化学物质,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,使它们不能停留在叶片上产卵。烟草植株释放的这种化学物质属于化学信息,该信息将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。上述现象体现了信息传递具有的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。对烟草来说,它释放的信息素,在白天与夜间(白天、夜间、白天与夜间)使它本身受益。(P107“讨论3、4”改编)
在苹果园里放置一个能够产生与蜜蜂跳圆圈舞和摆尾舞相同频率的振动或声音的电子仪器。当蜜蜂感受到电子仪器发出的信息后,就会受到诱惑飞到苹果园去采蜜。这就有助于苹果更好地传粉,从而提高苹果的产量。(P107“相关信息”)
世界上每年有大面积的农田、草原和森林遭受病虫害、鼠害、鸟害。目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。这些方法各有优点,但是目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息传递作用。例如,利用音响设备发出结群信号吸引鸟类,使其结群捕食害虫;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,从而减少有害动物对农作物的破坏。(P108“教材”)
未交配的雌蛾能分泌一类挥发性的化学物质——性外激素,性外激素分泌后可直接散布到空气或水中,以及其他媒介物(如滤纸)上,并且作为信号引诱同种的异性个体前来交尾。请你利用放置过未交配雌蛾的滤纸、未处理过的滤纸、未加塞的玻璃瓶若干、雄蛾若干为材料,设计一个实验,证明雌蛾是通过分泌某种化学物质吸引雄蛾前来交配。实验思路为:取甲、乙两组未加塞的玻璃瓶,甲组放入放置过雌蛾的滤纸,乙组放入未处理过的滤纸,置于相同且适宜的环境条件下相同时间,统计两组瓶子吸引雄蛾的数量。预期实验结果应为:甲组吸引一定数量的雄蛾,乙组没有。(P108“课外实践”改编)
在“A哺乳动物的体温;B鸟类鸣叫;C红外线;D萤火虫发光;E植物分泌的化学物质;F电磁波;B昆虫发出的声音;H昆虫的性信息素;I植物开花;K蓟的刺;L紫外线;M蜜蜂跳舞”中,属于物理信息的是A、B、C、D、F、G、I、K、L;属于化学信息的是E、H;属于行为信息的是M。(P108“基础