3.4生态系统的信息传递课件(共39张PPT2份视频)-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

(共39张PPT)
温故知新：
1、生态系统的物质循环中:物质是指 物质在 和 之间循环生态系统是指 别称 特点
2、根据物质循环往复的特点对于改进农业生产方式的启示
3、生产者、分解者、消费者在物质循环过程中的作用
4、关于碳循环:从非生物环境进入生物群落的途径、形式 从生物群落返回非生物环境的途径、形式 在生物群落和非生物环境之间的循环形式 在生物群落内部传递的形式 渠道 碳循环的模式图(用文字和箭头表示)
5、温室效应形成的主要原因 缓解措施
6、关于生物富集:概念 参与富集的物质 进入生物体内的(生物富集途径) 物质富集的原因 生物富集程度(物质浓度)和营养级之间的关系及原因 (范围)特点及原因:
7、能量流动与物质循环的关系
8、探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的实验中:采用对照试验的方法，其中对照组和实验组分别是如何处理的 举例说明如何尽可能避免土壤理化性质的改变(控制无关变量)
9、探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验中:总共做了四组实验，对照组的操作是
10、N在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的，为什么还要往农田中不断施加氮肥
第3章 生态系统及其稳定性
第4节 生态系统的信息传递
目标导航：
1.举例说出生态系统的信息传递
2.说出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
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。
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，蜜蜂怎样传递的？
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
通过跳圆圈舞来传递这一信息。
孔雀开屏、豪猪竖刺等。
【问题探讨】
1.信息： 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。
2.信息传递的过程:
信源
（信息产生部位）
信道
（信息传输媒介）
信息受体
（信息接收的生物或部位）
生物或
非生物环境
空气、水
及其他介质
如动物的眼、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
3.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。
*生态系统的信息传递，不包括细胞之间的信息传递；
一、信息的相关概念
1.物理信息
(1)概念: 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。
萤火虫(光)
蝉(声)
蛇的颊窝(温度)
二. 生态系统中信息的种类
1.物理信息
(1)概念: 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。
鸟的迁徙(磁场)
海豚捕食(超声波)
二. 生态系统中信息的种类
(2)来源: 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
1.物理信息
(1)概念: 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。
二. 生态系统中信息的种类
(2)来源: 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
蛇的热感受器（红外线感受器）
1.物理信息
(1)概念: 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。
二. 生态系统中信息的种类
(2)来源: 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
刺
种子萌发(温度、湿度)
1.物理信息
(1)概念: 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。
二. 生态系统中信息的种类
(2)来源: 可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
鸟迁徙行为中对方向的判断（太阳）
鸽子喙部有感应磁场的器官,识途靠地磁导航
2.化学信息
(1)概念: 在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。
(2)来源: 生物体的代谢产物或分泌物。
(3)实例:如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
水葫芦根部的分泌物可以明显地抑制藻类的生长
蛾(信息素)
二. 生态系统中信息的种类
狗粪便尿液等具有特殊气味
2.化学信息
(1)概念: 在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。
(2)来源: 生物体的代谢产物或分泌物。
(3)实例:如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素，昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
二. 生态系统中信息的种类
当蚜虫被捕食时，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。
3.行为信息
(1)概念: 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)来源: 动物的特殊行为。
(3)实例: 蜜蜂跳舞、孔雀开屏、鸟类的“求偶炫耀”等。
蜜蜂跳舞
豪猪竖刺
孔雀开屏
求偶炫耀
二. 生态系统中信息的种类
类型 来源 传递形式 实例
光、声、温度、湿度、磁力等
植物的生物碱、有机酸等代谢废物，动物的性外激素等
蜜蜂跳舞，鸟类“求偶炫耀”等；
比较 非生物环境或生物个体或群体
物理过程
化学信息
物理信息
生物体
以化学物质为信息载体
行为信息
动物
动物的行为特征
①多数情况下，信息传递为双向的；
②三种信息都可以来源于生物，其中，只有物理信息可以来源于非生物环境；
③信息传递可以发生在生物与非生物环境之间，可以发生在同种生物之间，可以发生在不同生物之间。
三种信息的比较
【随堂检测】下列各项分别属于物理信息的有___________________，属于化学信息的有________，属于行为信息的有_____________:
1.蛛网振动 2.狼的叫声
3.生物释放红外线 4.蝙蝠回声定位
5.植物分泌的毒素 6.老马识途
7.电鳗放电 8.昆虫的性信息素
9.适宜光照下植物开花 10.蓟的刺；
11.金龟子遇敌装死 12.遇敌豪猪竖刺
13.飞蛾扑火 14.牛椋鸟跳跃提醒犀牛危险
1.2.3.4.7.9.10.13
5.6.8
11.12.14
非生物的物质和能量
生产者
消费者
分解者
物质循环
能量流动
生态系统的结构 功能
信息传递
循环
单向
递减
双向
(动力)
(载体)
(调节)
生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。
三. 生态系统中信息传递的特点
（1）生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流
（2）生态系统中的信息传递既可存在于同种生物之内，也可发生在不同生物之间
犀牛与牛椋鸟频繁的信息交流，鸟的鸣叫与跳跃提醒犀牛附件有危险情况
（3）多数情况下，信息传递为双向的。
三. 生态系统中信息传递的特点
【旁栏思考】想一想，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异(途径和方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
差异主要体现在以下3个方面：
(1)途径不同。
物质循环与能量流动通过食物链（网）进行，信息传递通过多种途径进行。
(2)特点不同。
物质循环具有循环性、全球性的特点，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，信息传递往往是双向的。
(3)范围不同。
物质循环的范围是生物圈内，能量流动的范围是食物链的各营养级，信息传递的范围是生物与生物之间、生物与非生物环境之间。
一
生态系统中信息的种类
信源
（信息产生部位）
信道
（信息传输媒介）
信息受体
（信息接收的生物或部位）
生物或
非生物环境
空气、水
及其他介质
如动物的眼、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
完整的信息传递过程包括信息源、信道和信息受体。
缺少其中任意一项，信息传递都不能完成。
【旁栏思考】想一想，生态系统中信息传递与物质循环和能量流动存在哪些差异(途径和方向性)？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性
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100KHz的超声波进行“回声定位”。
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。
萌发率/％
波长/nm
讨论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？
生命活动的正常进行，离不开信息传递。
当日照时间达到一定程度时植物才能开花
竹节虫利用信息素吸引异性繁殖
讨论2：信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
通过信息传递，雌雄个体才能相互识别、交配，这样才能保证种群的繁衍。
生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性
资料4：2001年，科学家发现，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，使它们不能在叶片上停留产卵。
讨论3：资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
讨论4：信息传递对种间关系具有什么作用？
调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定。
（群落和生态系统水平）
思考·讨论 生态系统中信息传递的重要性
举例 水平 作用
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。 ②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。
①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。 ②许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，用来传递性信号。
①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。 ②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，以追捕猎物；兔同样能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。
个体
生命活动的正常进行，离不开信息的作用
种群
生物种群的繁衍,也离不开信息的传递
群落和生态系统
信息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
三.信息传递在生态系统中的作用
【随堂检测】当一只蚜虫受到攻击时就会释放一种起警告作用的化学物质，以便使邻近的蚜虫迅速地逃避敌害。这种现象所属的特征及所释放的化学物质分别是（ ）
A.种间互助,警告外激素 B.种内互助,警告外激素
C.种间互助，性外激素 D.种内互助，性外激素
B
四. 信息传递在农业生产中的应用
1. 提高农畜产品的产量
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
延长光照时间，刺激鸡卵巢的发育和雌激素的分泌，可以大大提高产蛋率
2.对有害动物进行控制
四. 信息传递在农业生产中的应用
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
农民在喷农药杀虫
机械防治
化学防治
生物防治
播放集群信号录音引来鸟类
诱蛾灯捕杀园林害虫
性信息素诱捕器，干扰害虫的正常交尾
生物防治
（1）利用光照、声音信号等诱捕或驱赶某些动物，使其远离农田；
（2）利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度；
（3）还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物的繁殖力下降。
利用信息来发挥作用的生物防治：
种类
措施 喷施化学药剂 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无污染
②有效且持久
缺点 ①会使害虫的抗药性增强 ②可能杀害害虫天敌，破坏生态平衡 ③污染环境 ①费时费力 ②对体型很小的害虫无法实施 天敌数量不明确，甚至可能会引发生态危机（可能引起物种入侵）
化学防治
机械防治
生物防治
五. 控制动物危害的技术方法
随堂检测：在一片柳树林中，一棵柳树遭受虫害，释放的乙烯通过风媒作用给邻近的柳树发出危险及预防信号，使周围70m范围的其他柳树叶片中的石炭碱含量增加，从而抵抗害虫。下列相关说法错误的是（　　）
A．柳树释放的乙烯是一种化学信息
B．上述防御功能是柳树长期进化的结果
C．利用乙烯防治柳树林中害虫的方法属于生物防治
D．该实例体现了生命活动的正常进行离不开信息的作用
D
随堂检测：稗草是一种杂草，有的生长在旱地，有的生长在稻田。旱地的稗草“长相”比较随机，大多数趴地横长，完全不像水稻。而水田的稗草为了逃避人类的“驱逐”，学会了“乔装术”，从原来松垮贴地的懒样子，进化到今天亭亭玉立很有“稻”样。那些让稗草长的更像水稻的基因让稗草逃过人类的拔除，继续在稻田生长。下列说法正确的是（ ）
A．旱地的稗草与水田的稗草之间存在生殖隔离
B．稗草被人类逼出“稻”样的过程属于自然选择
C．为防止被拔除，水田稗草突变出了长的像水稻的基因
D．人们定期拔除水稻田里稗草的防治方法属于生物防治
B
项目 能量流动 物质循环 信息传递
特点
范围
途径
模式图
联系 单向流动，逐级递减
全球性，循环性
往往是双向的（也有单向）
生态系统中各营养级之间(生物群落中)
生物圈
生物之间，生物与非生物环境之间
食物链和食物网
多种
①任何一个生态系统这三个基本功能，三者同时进行，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，信息传递决定能量流动和物质循环的方向
六. 能量流动、物质循环、信息传递比较
生态系统的信息传递
生态系统中信息的种类
信息传递在农业生产中的应用
1.物理信息
2.化学信息
3.行为信息
信息传递在生态系统中的作用
1.维持生命活动的正常进行
2.保障生物种群的繁衍
3.调节生物种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
1.提高农畜产业的产量
2.对有害动物进行控制
课堂小结
课堂小结
1.如图为生态系统信息传递模式图,相关叙述不正确的是( )
A.生态系统各成分间都有信息传递
B.如图所示信息传递是双向的，能量流动和物质循环也是双向的
C.生态系统的功能主要是能量流动和物质循环，还有信息传递
D.物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的状态和方向
B
随堂检测
2.(2013·高考四川卷) 稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是(　　)
A.害虫与拟水狼蛛间的信息传递,有利于维持生态系统的稳定
B.防治稻田害虫,可提高生产者和消费者之间的能量传递效率
C.精耕稻田与弃耕稻田的生物群落,演替的方向和速度有差异
D.用性外激素专一诱捕卷叶螟,短期内褐飞虱种群密度会下降
B
随堂检测
随堂检测
随堂检测
课后习题
1.黄鼬（俗称“黄鼠狼”）主要捕食鼠类，它们体内有臭腺，在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时往往选择逃离。以下有关解释不合理的是（ ）
A.释放的臭气是一种化学信息 B.这种气味信息只对黄鼬有利
C.释放臭气有利于黄鼬躲避危险 D.臭气作为信息可调节种间关系
B
2.“燕燕于飞，差池其羽”，“燕燕于飞，上下其音”（《诗经 国风》），燕子表达的是哪一类信息？
行为信息和物理信息。
一、概念检测
课后习题
3.机场附近的鸟类严重危害飞行安全，因此有必要进行人工驱鸟。请将以下人工驱鸟的措施按原理进行归类。
①播放鸟类天敌的鸣叫声，②放置无公害的驱鸟剂，③燃放爆竹，④使用激光，⑤架设煤气炮（模拟猜枪的响声和火光），⑥布设鸟类害怕的图案，⑦声光威吓（将爆竹、猎枪声、激光、驱鸟火焰等方法结合），⑧遥控航模模拟天敌。
上述方法利用物理信息的有 ， 利用化学信息的有 ，利用行为信息的有 。
①③④⑤⑥⑦⑧
②
⑧
二、拓展应用