3.4 生态系统的信息传递 课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
1.举例说明生态系统中的信息类型。
2.概述信息传递在生态系统中的作用，建立生命的信息观。
3.分析信息传递在农业生产中应用的案例，并评价其合理性。
【学习重难点】
学习重点：
1.举例说明生态系统中的信息类型。
2.概述信息传递在生态系统中的作用。
学习难点：概述信息传递在生态系统中的作用。
【学习目标】
摆尾舞：
先做一个半圆轨迹的移动，接着做直线移动，然后朝相反方向转一个半圆。蜜蜂在直线移动时尾部向两旁不断用力摇摆。
圆圈舞：
大致以圆形轨迹持续移动。
1967年，荷兰一位生物学家在研究蜜蜂时，发现蜜蜂在找到蜜源后，可以通过跳圆圈舞或摆尾舞向同伴传递蜜源情况：圆圈舞表明蜜源较近，大约在距蜂箱百米以内；摆尾舞的意思是，蜜源在百米之外的远处，究竟距离多远与摆尾的速度有关。
蜜蜂的“8”字摆尾舞
问题探讨
1. “100m以内”，对我们来说这几个字的含义就是信息。同样的信息，蜜蜂是怎样传递的？
通过跳圆圈舞来传递这一信息。
2. 你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？
孔雀开屏；鸟类的鸣叫；萤火虫发光；老马识途；鼬遇到危险时,由肛门排出有强烈恶臭味的气体,起到报警和防御的功能等。
孔雀开屏
萤火虫发光
鸟鸣叫
问题探讨
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。生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。
信源
(信息产生的部位)
生物或非生物环境
信道
(信息传输的媒介)
空气、水及其它介质
信息受体
(信息接收的生物或其部位)
如动物的耳、鼻、眼、皮肤，植物的叶、芽和光敏色素等
问题探讨
信息的种类
物理信息
化学信息
行为信息
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。
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。
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。
一、生态系统中信息的种类
菊花为短日照植物
（光）
蝙蝠与海豚的回声定位
（超声波）
蛙类的鸣叫
（声）
种子萌发
（温度、湿度）
鸟类的迁徙
（磁场）
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。
其他实例：蜘蛛网的振动频率、狼的呼叫声、颜色、植物开花、月季花的刺……
物理信息
1
一、生态系统中信息的种类
被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避
猫、狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味，作为记号。
蚂蚁之所以永远不会迷路，其神奇之处就在于它沿途留下的记号——尾迹素。
黄鼠狼难以脱身时，会突然释放出一股臭液来，奇臭难闻。
化学信息
2
一、生态系统中信息的种类
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长。
雌蛾和雄蛾间通过性外激素联系。
化学信息的来源：生物体产生的代谢产物或分泌物等。
化学信息
2
一、生态系统中信息的种类
行为信息来源：动物的动作行为。
鸟类的“求偶炫耀”
蜜蜂跳舞
孔雀开屏
军舰鸟吹“气球” 、豪猪树刺等
行为信息
3
一、生态系统中信息的种类
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。
生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
生态系统中的信息传递既存在于生物与环境之间、同种生物之内，也发生在不同生物之间。信息传递大多具有双向性。
开屏等
行为信息
鸣叫等
物理信息
植物绿色等
物理信息
植物气味等
化学信息
牛椋鸟的鸣叫和跳跃都是信息
知识拓展
一、生态系统中信息的种类
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，他们可使用频率超过一百千赫兹的超声波进行回声定位。近年来，屡有海豚出现集体自杀现象的报道，已有证据表明人类的舰船海洋开采活动，某些通信工具在海洋中产生了巨大的噪声，会直接干扰海豚的定位系统。
海豚的回声定位示意图
二、信息传递在生态系统中的作用
资料2：有些植物像莴苣伽烟草的种子，必须接受某种波长的光信息才能萌发。
资料3：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，经过科学家的研究，已分离和鉴定了上千种昆虫信息素，其中大部分是用来传递性信号的。
500 600 700 800
波长/nm
100
75
50
25
萌发率/%
莴苣种子萌发率与光的波长的关系示意图
日照时间达到8小时/天
二、信息传递在生态系统中的作用
资料4： 2001年，科学家在研究植物与植食性昆虫之间的关系时，发现了一个有趣的现象，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，夜间又能驱除夜间活动的雌蛾，使他们不能在植物叶片上停留产卵。
烟草植株释放化学物质的示意图
思考：
1.根据资料，分析信息传递与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，信息干扰会导致海豚出现“自杀”现象；莴苣、茄、烟草种子的萌发，植物的开花，动物的繁殖等生命活动，离开信息传递都不能正常进行。
二、信息传递在生态系统中的作用
通过信息传递，雌雄个体能相互识别、交配，这样能保证种群的繁衍。
2.信息传递在种群的繁殖过程中起什么作用？
3.资料4中的化学物质能够将几种生物类群联系起来？
将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来。
4.烟草释放的化学物质，在白天与夜间是否都使它本身受益？
是。
5.请根据这些资料，总结信息传递对于生物生存的重要性。
生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。
思考：
二、信息传递在生态系统中的作用
生态系统中，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的特征为对方提供大量的有用信息。
例如，草原返青时，“绿色”为食草动物提供可以开始采食信息；
又如，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反应；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
绿色提供了采食信息
猎捕中的狼
警觉的兔
信息还能调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
二、信息传递在生态系统中的作用
信息传递的作用
个体
种群
生态
系统
生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；
信息还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
信息传递在生态系统中的作用
总结
二、信息传递在生态系统中的作用
信息传递在农业生产中的应用主要有两个方面：
一是提高农畜产品的产量
二是对有害动物进行控制
三、信息传递在农业生产中的应用
动物的传粉对于许多农作物的结实不可缺少，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率和结实率。
养鸡时，在增加营养的基础上，延长光照时间，这会刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，这样就可以大大提高产蛋率。
提高农畜产品的产量
三、信息传递在农业生产中的应用
播放集群信号录音吸引鸟类捕食林业害虫
稻草人赶鸟
利用音响设备驱逐鸟类
控制有害动物的方法大致有三种：
化学防治：喷施化学药剂；
机械防治：人工捕捉；
生物防治：无污染、安全有效。在生物防治中有些就是利用信息来发挥作用的。例如，利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物；利用昆虫性信息素诱捕或警示有害动物；还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使其繁殖力下降。
性引诱剂或昆虫信息素诱捕害虫
对有害动物进行控制
三、信息传递在农业生产中的应用
生态系统的信息传递
种类
物理信息
化学信息
行为信息
应用
提高农畜产品的产量
对有害动物进行控制
作用
维持生命活动的正常进行
维持生物种群的繁衍
调节生物种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
课堂小结
Thanks