3.4 生态系统的信息传递 课件 (共25张PPT1份视频)2023-2024学年高二生物人教版（2019）选择性必修2

(共25张PPT)
生态系统的信息传递
第4节
人教版 选择性必修2
1、能够概述生态系统中信息的类型和信息传递的过程。
2、能够举例说明信息传递在生态系统中的作用。
3、能够阐明生态系统中信息传递与物质循环及能量流动的关系。
4、能够应用生态系统的信息传递原理在农业生产中提出科学的措施。
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。
讨论：
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？
圆圈舞
摆尾舞
通过跳圆圈舞
2.你还能举出生物间传递信息的其它例子吗？
孔雀开屏、豪猪竖刺等
自然界中的 等,通过 传递的信息,称为物理信息。
光、声、温度、湿度、磁场
物理过程
（1）概念
（2）来源：
可以是非生物环境，也可以是生物个体或群体。
萤火虫（光）
蛛网的振动
鸟的迁徙（磁场）
生态系统中信息的种类
一、物理信息
（3）感受部位
① 动物的眼、耳、皮肤等
② 植物的叶、芽及细胞中的特殊物质（光敏色素等）
植物的生长（光敏色素）
蛇的颊窝（温度）
动物的叫声
在生命活动中，生物产生一些可以 。
生物体的 或 。
传递信息的化学物质
代谢产物
分泌物
（1）概念：
（2）来源：
（3）举例：
①植物的生物碱、有机酸等代谢产物
②动物的性外激素
③昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中的信息素等。
蛾（信息素）
驱蚊草
小狗撒尿（代谢废物）
黄鼠狼
二、化学信息
（1）概念：
（2）来源：
动物的 ，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，即生物的 可以体现为行为信息。
特殊行为
行为特征
动物的特殊行为。
蜜蜂跳舞
尖尾松鸡魔性求偶舞
豪猪遭遇敌害时,
将其体刺竖直
三、行为信息
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.狗肛门腺分泌物使粪便尿液等具有特殊气味，作为领地记号
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
练一练
1.生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流。
例如：
2.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。
例如：犀牛与牛椋鸟，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。
食草动物
远处通过识别植物的绿色（物理信息）：
近处通过植物的气味（化学信息）：
搜寻食物
辨别和摄取食物
四、生态系统中信息传递的特点
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动物，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
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？哪些环节构成了一个完整的信息传递过程？
差异主要有以下方面：
（1）物质循环和能量流动借助于食物链进行；信息传递不依赖于食物链，可在同一个物种内传递，也可在不同物种间传递，还可以在非生物环境与生物体之间传递。
（2）能量流动的特点是单向流动，物质是可循环利用的，但信息传递往往是双向的，且不能循环利用。
生态系统的结构
循环
单向递减
复杂双向
(动力)
(载体)
(调节)
功能
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
物质循环
能量流动
信息传递
生态系统是通过物质流、能量流和信息流形成的统一整体。
如果留心观察就会发现，身边的猫、狗等动物的生活，就离不开信息的传递，其中既有物理信息，也有化学信息与行为信息。请就每种信息各举两个例子，并说明这些信息传递的意义。
狗叫
1.轻快的汪汪声时,是表示心情高兴
2.汪汪声短促和强烈时,是表示戒意和警告。
3.低沉的呜鸣声是威胁的意思
物理信息：
化学信息：
行为信息：
摇尾巴
1.自家狗狗欢快的冲过来并摇动尾巴，表示对你的喜爱和想念
2.陌生的狗狗对你摇尾巴可能只是表示不安和害怕
尾巴蜷缩在两腿之间：
表示顺从和不安，害怕和恐惧
猫面部的腺体在一些物体上摩擦：
标记领地
猫的肛周信息素：
向母猫发出邀请，寻找配偶。
意义：影响动物的社会行为，完成捕食、种群繁衍等正常的生命活动
分析发生在身边的生态系统中的信息传递
思考·讨论
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。它们可使用频率超过100 kHz的超声波进行“回声定位”。近年来，屡有海豚出现“集体自杀（搁浅）”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”。
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。
1.根据资料1，2，分析信息传递与生命活动的正常进行有什么关系
（1）生命活动的正常进行，离不开信息传递。
（个体水平）
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。
昆虫信息素
2.信息传递在种群繁衍过程中起什么作用？
（2）通过信息传递，雌雄个体能相互
识别、交配，完成种群的繁衍。
（种群水平）
资料4：
攻击
蛾幼虫
烟草
释放
化学物质
信息素
白天吸引蛾幼虫的天敌
夜间驱除雌蛾
3.资料4中的信息素能够将几种生物联系起来？
烟草、蛾、蛾幼虫天敌
4.烟草释放的信息素，在白天与夜间是否都使它受益？
是
5.信息传递对种间关系具有什么作用？
（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定性。
（群落和生态系统水平）
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；
森林中，狼能够根据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能根据狼的气味或行为躲避猎捕。
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。
嘿嘿，开吃吧！
1.生命活动的正常进行，离不开信息的作用。
①海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为都依赖于超声波；
②莴苣的种子必须接收某种波长的光信息才能萌发；
③动物的换毛现象受光信息的刺激；
例：
2.生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。
例：
例：
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昆虫通过分泌性外激素，引诱异性个体来交配；
3.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。
①当草原返青时，“绿色”为食草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。
（个体水平）
（种群水平）
（群落和生态系统水平）
1. 提高农畜产品的产量
电子仪器模拟蜜蜂跳圆圈舞或摆尾舞相同的频率或声音。
延长光照时间，刺激鸡卵巢发育和雌激素的分泌，大大提高产蛋率
利用温度和湿度延长蔬菜的种植期
信息传递在农业生产中的应用
2.对有害动物进行控制
①利用光照、声音信号诱捕或驱赶某些动物
②利用信息素诱捕有害动物，
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。
种类 化学防治 机械防治 生物防治
措施
优点
缺点
喷施化学药剂
①作用迅速
②短期效果明显
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
人工捕捉等
①无污染
②见效快，效果好
①费时费力
②对体型很小的害虫无法实施
引入天敌、寄生虫或使用信息素等
①无污染
②有效且持久
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）
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。
生态系统的三大功能比较
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