3.4 生态系统的信息传递（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版2019）

第4节　生态系统的信息传递 [课标要求]1.举例说出生态系统中的信息传递。　2.概述信息传递在生态系统中的作用。　3.描述信息传递在农业生产中的应用。 知识点1　生态系统中信息的种类1.信息与信息流 (1)信息：一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。 【注】在生态系统中，信息则是指能够引起生物产生生理、生化和行为变化的各种信号。 (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．信息的种类 3．生物可以通过__一种或多种__信息类型进行交流，且生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在__不同生物__之间。 4．生态系统中信息传递“三要素” 知识点2　信息传递在生态系统中的作用 层次 实例 体现信息传递的何种功能 个体 海豚“回声定位”；莴苣接收某种波长的光信息后萌发生长 __生命活动的正常进行__，离不开信息的作用 种群 植物接收光信息后开花；昆虫交尾 __生物种群的繁衍__，离不开信息的传递 生物 群落 当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了“采食”信息；天敌依据猎物的信息捕猎，猎物依据天敌的信息躲避猎捕 调节生物的__种间关系__，进而维持生态系统的平衡与稳定 知识点3　信息传递在农业生产中的应用 1.信息传递在农业生产中的应用 (1)__提高__农畜产品的产量。 (2)对__有害动物__进行控制。 2．控制动物危害的技术方法 目前，控制动物危害的技术方法主要有化学防治、__生物__防治和机械防治。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、有效的__生物防治__，该方法中有些就是利用__信息__来发挥作用的。 1．基础判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)蜘蛛网的振动频率对蜘蛛来说就是信息。(√) (2)生态系统中的信息传递必须以生物体作为信息源。(×) (3)某种鸟类在受到惊吓后，会突然飞起并尖叫，给同伴传递行为信息和物理信息。(√) (4)草原返青时，草原动物开始觅食，体现生命活动的正常进行离不开信息的传递。(×) (5)生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生于不同生物之间。(√) 2．连一连 3．教材习题改编小练(教材P72“概念检测”改编) 黄鼬可排出臭气麻痹敌人，下列相关叙述错误的是(　　) A．释放的臭气是一种化学信息 B．释放臭气有利于黄鼬躲避危险 C．臭气作为信息可调节种间关系 D．该臭气对其他动物肯定是不利的 答案　D 解析　该臭气有时对其他动物有利，如鼠类闻到臭气时可选择逃离，防止被天敌捕食。 1．(教材P69“内文”拓展)如图1～3依次为蜜蜂、蜘蛛和孔雀，思考并回答下列问题： (1)三幅图依次显示了生态系统中的哪类信息？ 图1：__行为信息__；图2：__物理信息__；图3：__行为信息__。 (2)据专家研究，蜜蜂跳圆圈舞表明蜜源在百米以内，而蜜源较远时，蜜蜂则会跳“摆尾舞”。对我们来说这几个字即为文字信息，同样的信息蜜蜂是怎样传递的？ 蜜蜂通过跳圆圈舞和摆尾舞来传递这一信息。 (3)蜜蜂跳舞有利于其获取蜜源信息，蜘蛛网振动有利于其捕食昆虫，而孔雀开屏是一种“求偶炫耀”，这些实例表明信息传递具有哪些功能？ 生命活动的正常进行离不开信息传递；生物种群的繁衍也离不开信息传递。 探究点1　生态系统信息传递的类型、作用及特点 根据提供的资料，回答下列问题。 资料1　海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波。它们可使用频率超过100 kHz的超声波进行“回声定位”。 资料2　莴苣等植物的种子必须接受某种光信息才能萌发生长。 资料3　植物开花需要光信息刺激；许多昆虫的雌雄个体凭借信息素而相互识别、完成交配，保证种群的延续。 资料4　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。 (1)根据资料1和资料2分析，信息传递与个体生命活动的正常进行有什么关系？ 如果没有信息传递，海豚的生活、捕食难以进行；莴苣等植物种子的萌发、生长等活动，离开信息传递不能正常进行。这些都说明了生物个体正常的生命活动离不开信息传递。 (2)根据资料3分析，信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？ 通过信息传递，植物才能开花，雌雄个体能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。 (3)资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？由此说明信息传递在群落和生态系统水平上发挥什么作用？ 将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。由此说明信息传递可以调节种间关系，进而维持生态系统的平衡和稳定。 1．三种信息的比较 项目 物理信息 化学信息 行为信息 来源 非生物环境和生物 生物的生命活动 动物 感受对象或部分　　 动物的眼、耳、皮肤等器官，植物的叶、芽或细胞中的特殊物质等 植物、动物 同种或异种动物个体 2.信息传递的具体过程 生态系统的信息传递一般包括5个环节，可以表示为： 3．能量流动、物质循环和信息传递的比较 项目 能量流动 物质循环 信息传递 途径 食物链或食物网 食物链或食物网 多种途径 特点 单向流动、逐级递减 循环性、全球性 往往是双向的 范围 主要在食物链各营养级之间 生物圈 生物与生物之间或生物与非生物环境之间 模式图 联系 ①任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递三个基本功能，同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体； ②能量流动是生态系统运转的动力，物质循环是生态系统的基础，信息传递决定着能量流动和物质循环的方向 (1)生态系统中信息传递的范围不包括细胞之间的传递，而是指种群内部个体之间、种群之间及生物与非生物环境之间的传递。 (2)生物可以通过一种或多种信息类型进行交流，例如孔雀既可以通过开屏等行为信息进行求偶，也可以通过鸣叫等物理信息与同类交流。 【例1】 狗会用自己的尿液和粪便来标记领地和来往路径；电鳗可输出高达300～800伏的电压把比自己小的动物电击致死而获取猎物；蜜蜂发现蜜源后，用不同的舞蹈动作告诉同伴蜜源的方向和远近。以上三个实例分别体现了生态系统中哪一类信息的传递(　　) A．行为信息、化学信息、物理信息 B．化学信息、行为信息、物理信息 C．化学信息、物理信息、行为信息 D．行为信息、物理信息、化学信息 答案　C 解析　狗的尿液和粪便属于化学信息；电鳗的电压可以电死猎物，电压属于物理信息；蜜蜂发现蜜源后通过舞蹈动作来传递信息，舞蹈动作属于行为信息。 【例2】 如图表示生态系统各组成成分之间的能量流动、物质循环及信息传递过程，则图甲、图乙、图丙可依次表示(　　) A．能量流动、碳的循环、信息传递 B．能量流动、信息传递、碳的循环 C．碳的循环、能量流动、信息传递 D．信息传递、能量流动、碳的循环 答案　C 解析　生态系统的碳循环具有循环往复、全球性的特点，在生物群落内是单向的，图甲可表示碳循环；在生态系统内能量流动是单向的，图乙可表示能量流动；而生态系统的信息传递，不论是在生物与非生物环境之间还是在生物与生物之间都是双向的，图丙可表示信息传递。 巧判生态系统的信息类型 (1)涉及光、声、颜色、磁场、温度、湿度这些信号，通过动物的感觉器官，如皮肤、耳朵、眼，以及植物的光敏色素、叶、芽等感受上述信息，则可判断为物理信息。 (2)若涉及化学物质(如性外激素等)，则可判断为化学信息。 (3)凡涉及“肢体语言”者均属行为信息。 (4)在影响视线的环境(如深山、密林)中，生物间多以“声音”这种物理信息进行交流。 (5)在嘈杂的环境(如洪水、瀑布旁)中，生物多以“肢体语言”这种行为信息进行交流。 探究点2　信息传递在农业生产中的应用 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方法大致包括三种：化学防治、生物防治和机械防治。这些方法各有优点。生物防治中有些就是利用信息来发挥作用。例如，利用音响设备发出不同的声信号来诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。 思考并回答下列问题： (1)上述控制动物危害的技术方法中目前最被推崇的是哪种？为什么？ 生物防治；因为生物防治可降低环境污染，保护害虫天敌免被化学农药等毒害，且可使害虫得到有效控制。 (2)利用“音响设备”发出不同的声信号，可诱捕或驱赶某些动物，使其结群或远离农田。该信息传递过程中信息源、信道及信息受体分别是什么？ 音响设备是信息源；空气是声音传递的媒介，是信道；被诱捕或被驱赶动物的“耳”等为信息受体。 (3)试列举利用“信息”提高农畜产品产量的两个例子。 ①养鸡时，在增加营养的基础上适当延长光照时间，可以提高鸡的产蛋率；②利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率。 1．信息传递在农业生产中的应用 措施 目的 养鸡场适当延长光照时间 提高产蛋率 用一定波长的光照处理某些植物的种子 提高发芽率 利用人工合成的化学信息吸引传粉动物 提高作物的传粉效率和结实率 利用音响设备模拟动物的声音 诱捕或驱赶动物 施用昆虫信息素 诱捕或警示有害动物 2.防治害虫的几种常用方法的比较 种类 化学防治 机械防治 生物防治 措施 喷施化学药剂等 人工捕捉等 引入天敌、寄生虫或使用信息素等 优点 ①作用迅速；②短期效果明显 ①无污染；②见效快，效果好 ①效果好且持久；②成本低，无污染 缺点 ①使害虫抗药性增强；②杀灭害虫天敌，破坏生态平衡；③污染环境 ①费时费力；②无法防治体型很小的害虫 ①天敌数量不确定，甚至可能引发生态危机；②寄生虫专一性强 【例3】 有关信息传递在农业生产中的应用，下列说法错误的是(　　) A．控制动物危害时，化学防治见效快，可大量使用 B．利用声音等信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田 C．以昆虫信息素诱捕或警示有害动物，可降低害虫种群密度 D．在苹果园用仪器模拟蜜蜂舞蹈的频率，吸引蜜蜂到果园传粉，提高苹果产量 答案　A 解析　控制动物危害时，化学防治虽见效快，但大量使用会污染环境等，因此需要慎用，A项错误；利用声音等信号诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，这属于生物防治，B项正确；以昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，这是信息传递在控制有害动物方面的应用，C项正确；在苹果园用仪器模拟蜜蜂舞蹈的频率，吸引蜜蜂到果园传粉，提高产量，这是信息传递在提高农产品产量方面的应用，D项正确。 【例4】 下列不属于生态系统的信息传递在农业生产中的应用的是(　　) A．利用人工合成的化学信息素吸引昆虫，提高传粉效率和结实率 B．草原返青时的“绿色”，为草原动物提供可以采食的信息 C．延长光照时间，提高家禽产蛋量 D．利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物 答案　B 解析　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，如在秋季通过适当延长鸡场的光照时间提高产蛋率；②对有害生物进行控制，如利用音响设备发出不同的声信号，诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田，或利用性引诱剂防治害虫。B项是信息传递在生态系统中的作用，即调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1.生态系统中的信息类型可包括物理信息、化学信息和行为信息。 2．生态系统的信息传递离不开信息源、信道和信息受体。 3．生物生命活动的正常进行、种群繁衍及种间关系的调节均离不开信息传递。 1．下列属于生态系统中的化学信息传递的是(　　) ①飞蛾扑火 　②花香引蝶　③蜘蛛网的振动频率　④孔雀开屏　⑤老马识途　⑥蜜蜂跳舞 ⑦昆虫释放的性外激素 　　　　　　　　　　　　　　　 A．②⑤⑦ B．②⑥⑦ C．③④⑦ D．①③⑤ 答案　A 解析　①飞蛾扑火是昆虫趋光性的表现，属于物理信息；②花香引蝶中花的香味是一种化学物质，属于化学信息；③蜘蛛网的振动频率属于物理信息；④孔雀开屏属于行为信息；⑤老马识途也是靠气味等来传递信息的，属于化学信息；⑥蜜蜂跳舞属于行为信息；⑦昆虫释放的性外激素属于化学信息。 2．下列有关生态系统信息传递的叙述，错误的是(　　) A．生态系统的信息类型有物理信息、化学信息和行为信息等 B．信息传递可以发生在生物与生物及生物与非生物环境之间 C．生态系统中，信息通过食物链(网)传递，具有单向循环的特点 D．信息传递可以影响种群繁衍，调节种间关系，维持生态平衡 答案　C 解析　生态系统中，信息传递既可在生物与生物之间进行，也可在生物与非生物环境之间进行，其传递应具备信息源、信道及信息受体等要素，不是单向循环的。 3．关于生态系统中的信息传递，下列叙述错误的是(　　) A．生物之间的信息传递只能是单向的 B．光、声、温度、湿度属于物理信息 C．生命活动的正常进行离不开信息传递 D．利用信息素诱捕害虫属于生物防治 答案　A 解析　生物之间的信息传递可以是双向或单向的，A项错误；光、声、温度、湿度属于物理信息，B项正确；对于生物个体来说，生命活动的正常进行离不开信息传递，C项正确；昆虫信息素防治害虫是根据信息素是用于生物间传递消息的途径这一特性来实现的，故利用信息素诱捕害虫属于生物防治，D项正确。 4．(2022·湖南)稻－蟹共作是以水稻为主体、适量放养蟹的生态种养模式，常使用灯光诱虫杀虫。水稻为蟹提供遮蔽场所和氧气，蟹能摄食害虫、虫卵和杂草，其粪便可作为水稻的肥料。下列叙述正确的是(　　) A．该种养模式提高了营养级间的能量传递效率 B．采用灯光诱虫杀虫利用了物理信息的传递 C．硬壳蟹(非蜕壳)摄食软壳蟹(蜕壳)为捕食关系 D．该种养模式可实现物质和能量的循环利用 答案　B 解析　能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该模式提高了能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，A项错误；生态系统的物理信息有光、声、温度、湿度、磁力等，采用灯光诱虫杀虫利用了光，是物理信息的传递，B项正确；捕食关系是指群落中两个物种之间的关系，硬壳蟹(非蜕壳)和软壳蟹(蜕壳)属于同一物种，两者之间的摄食关系不属于捕食，C项错误；生态系统中的能量传递是单向的，不能循环利用，D项错误。 5．烟草和莴苣的种子在萌发时必须要有光信息，这些种子常被称为“需光种子”；另外一些植物，如瓜类、茄子、番茄和苋菜的种子萌发时见光则受到抑制，这类种子被称为“嫌光种子”。如图的实验是用一种半休眠状态的莴苣种子进行的，这种种子在黑暗中的萌发率为50%。分析回答下列问题： (1)图中曲线表明，在600～700 nm红光下，种子的萌发率________，这表明红光这种光波信号对种子萌发有______；但当种子一进入720～780 nm远红光区，萌发便受到________。 (2)阳光是生态系统重要的________之一，它作为________信息对各类生物都产生了深远的影响。 解析 由题图可知，在光波长为600～700 nm时，莴苣种子的萌发率最高，且高于50%，说明其对种子萌发有促进作用；当种子进入720～780 nm远红光区时，种子萌发率低于50%，萌发受到抑制。(2)阳光是生态系统重要的生态因素之一，它是一种物理信息。 答案 (1)最高　促进作用　抑制　(2)生态因素　物理 学科网（北京）股份有限公司 $$