内容正文:
第4节 生态系统的信息传递 & 3.5生态系统的稳定性
课程内容
掌握要求
1. 生态系统中信息的种类
2. 信息传递在生态系统中的作用
3. 信息传递在农业生产中的应用
4. 生态平衡与生态系统的稳定性
5. 生态缸的制作
1. 了解信息传递中各类信息的定义、具备辨析生态系统信息的种类的能力并了解信息传递的特点
2. 熟练掌握信息传递在各个不同层次的作用
3. 掌握信息传递应用,辨析对有害动物防治的方法
4. 了解生态平衡和稳定性的相关概念
5. 了解生态系统稳定的调节机制
6. 掌握区分生态系统稳定性种类的方法和提高稳定性方法
7. 了解生态缸的制作原理和步骤
一.生态系统中信息的种类
1.信息与信息流
(1)信息:在日常生活中,人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
(2)信息流:生态系统中的生物种群之间,以及它们内部都有信息的产生与交换,能够形成信息传递,即信息流。
2.信息的分类
(1)物理信息
①定义:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。
②实例:一只昆虫撞上了蜘蛛网,引起了蜘蛛网的震动(蜘蛛网的振动频率),马上就有蜘蛛爬来。在茂密的森林里,一只头狼爬上高坡,昂首向空中长嚎(狼的呼叫声),不久,分散在森林中的狼群成员便陆续赶来,开始集体猎食。
③来源: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,这类信息十分普遍。
(2)化学信息
①定义:在生命活动中,生物还产生一些可以传递信息的化学物质,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,它们对其他生物有不同影响。
②实例:昆虫、鱼类以及哺乳类生物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素。
(3)行为信息
①定义:动物的特殊行为,主要指各种动作,这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息,即动物的行为特征可以体现为行为信息。
②实例:蜜蜂跳舞来传递发现蜜源的信息。一些鸟类在求偶时的行为更独特,通常雄鸟会进行复杂的“求偶炫耀”,比如孔雀开屏。
典型考法——
【例】古诗词中也蕴含着大量的生物知识,以下说法错误的是( )
A.“竹外桃花三两只,春江水暖鸭先知”中该区域中所有桃树构成了一个种群
B.“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳”体现环境不同对于植物的表型有较大影响
C.“燕燕于飞,参差其羽”体现了燕子通过传递物理信息来调节生命活动
D.“千山鸟飞绝,万径人踪灭”中鸟类的迁徙,体现出群落的季节性变化
3.信息传递的特点
(1)生物可以通过一种或多种信息类型进行交流。
实例:孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶,也可通过鸣叫等物理信息与同类交流。当草原返青时,食草动物先在远处通过识别植物的“绿色”(物理信息)来搜寻食物,然后在近处通过植物的气味(化学信息)来辨别和摄取食物。
(2)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。
实例:在非洲大陆上,犀牛与牛椋鸟之间有频繁的信息交流,鸟的鸣叫与跳跃可以提醒犀牛附近有危险情况。
4.信息传递的过程组成
(1)信息产生的部位——信息源。
(2)信息传播的媒介——信道,空气、水以及其他介质均可以传播信息。
(3)信息接收的生物或其部位——信息受体,动物的眼、鼻、耳、皮肤,植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(如光敏色素等)可以接收多样化的信息。
二.信息传递在生态系统中的作用
1.信息传递的作用
(1)信息传递在生态系统中具有多方面的作用。
(2)信息传递影响生物的生长、发育、繁殖,以及取食、居住、社会行为等。
2.个体层次的作用
(1)作用:生命活动的正常进行,离不开信息传递的作用。
(2)实例:海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎依赖于超声波。蝙蝠的“回声定位”也是如此。有些植物,像莴苣、茄、烟草的种子必须接收某种波长的光信息,才能萌发生长。
3.种群层次的作用
(1)作用:生物种群的繁衍,也离不开信息的传递。
(2)实例:在自然界中,植物开花需要光信息刺激,当日照时间达到一定长度时,植物才能开花。许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素。
4.群落和生态系统层次的作用
(1)作用:信息还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。
(2)实例: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——寄生虫或捕食者,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。在生态系统中,位于食物链的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系,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。例如,在草原上,当草原返青时,“绿色”为草原动物提供了可以开始采食的信息。在森林中,狼既能用眼睛辨别猎物,也可以根据耳朵听到的声音作出