第五章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞課標(biāo)知識(shí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)要求理解1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的類型2．說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用3．描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用層次作用舉例個(gè)體__________的正常進(jìn)行，離不開信息的作用蝙蝠的“_________”種群生物種群的_____，離不開信息的傳遞________、昆蟲交尾生物群落調(diào)節(jié)_________，以維持______________食物鏈中_______的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生于生物群落與無機(jī)環(huán)境之間生命活動(dòng)回聲定位繁衍植物開花種間關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定食與被食三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1．提高_(dá)_______或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。舉例：若能利用模擬的動(dòng)物信息吸引大量的_________，就可以提高果樹的傳粉效率和_________。2．對(duì)有害動(dòng)物________。舉例：利用昆蟲的________誘捕或警示有害動(dòng)物，降低害蟲的___________。農(nóng)產(chǎn)品結(jié)實(shí)率傳粉動(dòng)物進(jìn)行控制信息素種群密度

孔雀開屏、螢火蟲發(fā)光、雌性昆蟲釋放性外激素都是求偶信號(hào)，分別屬于什么信息？孔雀開屏是行為信息；螢火蟲發(fā)光是物理信息；雌性昆蟲釋放性外激素是化學(xué)信息。趣味應(yīng)用1

美國(guó)白蛾曾在山東大量繁殖，吃干凈了大部分樹的樹葉。除用信息素外，你還有哪些滅害的方法？黑光燈誘捕或用農(nóng)藥消滅等。

趣味應(yīng)用21.信息的概念在生態(tài)系統(tǒng)中，能夠引起生物產(chǎn)生生理、生化和行為變化的各信號(hào)，都稱為信息。解讀1生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類

2．信息種類種類項(xiàng)目物理信息化學(xué)信息行為信息概念通過物理過程傳遞的信息生物在生命活動(dòng)過程中產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)動(dòng)物的特殊行為在同種或異種生物之間傳遞信息舉例光、聲、溫度、濕度、磁力等植物的生物堿、有機(jī)酸等代謝產(chǎn)物，動(dòng)物的性外激素等蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”來源無機(jī)環(huán)境、生物生物在生命活動(dòng)過程中產(chǎn)生生物的行為特征生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類因傳播途徑的不同而不同，例如孔雀開屏如果是通過行為傳遞給對(duì)方，則屬于行為信息，如果是通過羽毛的顏色等傳遞給對(duì)方，則屬于物理信息。3．信息傳遞的一般過程4．信息傳遞的范圍生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞又稱信息流，此過程中伴隨著一定的物質(zhì)和能量消耗。但是信息流不像物質(zhì)流那樣是循環(huán)的，也不像能量流那樣是單向的，它往往是雙向的，有從輸入到輸出的信息傳遞，也有從輸出到輸入的信息反饋。如圖所示：

①螢火蟲通過閃光來互相識(shí)別；②草原上的鳥在發(fā)現(xiàn)天敵后，雄鳥急速起飛，扇動(dòng)翅膀向雌鳥發(fā)出信號(hào)；③某種植物根系可以分泌一種使休眠的真菌孢子發(fā)芽的化合物，如將這類物質(zhì)在作物播種前施入土中，就可以使休眠孢子提前發(fā)芽，使其找不到寄主而死亡。以上三個(gè)實(shí)例分別體現(xiàn)了哪一類信息的作用(

)A．物理信息、化學(xué)信息、行為信息B．物理信息、行為信息、化學(xué)信息C．行為信息、物理信息、化學(xué)信息D．化學(xué)信息、行為信息、物理信息【解析】

三個(gè)實(shí)例分析如下：【答案】

B實(shí)例判斷理由①物理信息“光”屬于物理信息②行為信息“急速起飛、扇動(dòng)翅膀”是雄鳥發(fā)出的行為信息③化學(xué)信息分泌的化合物是一種化學(xué)物質(zhì)，屬于化學(xué)信息

下列動(dòng)物行為屬于生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)信息傳遞的是(

)A．蜘蛛捕食

B．昆蟲交尾C．孔雀開屏

D．蜜蜂舞蹈解析：蜘蛛捕食是物理信息，孔雀開屏和蜜蜂舞蹈都是行為信息，昆蟲交尾是通過性外激素的作用完成的，為化學(xué)信息。答案：B變式訓(xùn)練11.保證了生命活動(dòng)的正常進(jìn)行如生活在同一個(gè)巖洞里的幾萬只蝙蝠，同時(shí)發(fā)出很多超聲波，而每只蝙蝠都能很準(zhǔn)確地聽到屬于自己的回聲，從而判斷周圍的情況，互不干擾。又如，自然界中，植物開花需要光信息刺激，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，植物才能夠開花。2．維持生物種群的繁衍許多動(dòng)物都能在特定時(shí)期釋放用于吸引異性的信息素，引導(dǎo)異性交尾(配)，完成生殖。解讀2

信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

3．調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定如森林中，狼能夠依據(jù)兔留下的氣味去獵捕兔，兔同樣也能夠依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕；各種生物的體形和體色都有盡量與其生存環(huán)境相一致的特性，這一特性是防衛(wèi)“敵人”的一種自然保護(hù)色，也是一種信息作用。(1)生態(tài)系統(tǒng)中物種間的信息傳遞往往是雙向的。(2)營(yíng)養(yǎng)信息的傳遞途徑是食物鏈和食物網(wǎng)。(3)在信息傳遞過程中，有些信息傳遞具有特異性，如昆蟲的性外激素只對(duì)特定的昆蟲起作用；有些信息傳遞并不具有特異性，如某些昆蟲的趨光性。

狼依據(jù)兔留下的氣味進(jìn)行捕食，兔依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。這個(gè)事實(shí)說明(

)A．生命活動(dòng)必須依靠信息的傳遞B．信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定C．所有生物都有信息傳遞D．信息傳遞具有普遍性和多樣性【解析】

生態(tài)系統(tǒng)的信息主要有以下作用：生命活動(dòng)的正常進(jìn)行離不開信息的作用；生物種群的繁衍離不開信息的傳遞；調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。狼依據(jù)兔留下的氣味進(jìn)行捕食，兔依據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕正是通過這種種間捕食的信息調(diào)節(jié)了生態(tài)系統(tǒng)中狼和兔數(shù)量的動(dòng)態(tài)平衡。【答案】

B

蟑螂喜好在夜間出來活動(dòng)。科學(xué)家把蟑螂放在實(shí)驗(yàn)室里，人為地將實(shí)驗(yàn)室的白天和黑夜加以顛倒，大約經(jīng)過一個(gè)星期，蟑螂就在人造的“黑夜”時(shí)間活動(dòng)(盡管實(shí)際上是白天)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明(

)A．蟑螂能感受物理信息的改變B．信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一C．行為信息可以影響蟑螂的行為D．蟑螂可以感受一切信息刺激變式訓(xùn)練2解析：蟑螂在人造的“黑夜”時(shí)間活動(dòng)，光照是物理信息，不是行為信息，說明物理信息影響蟑螂的生命活動(dòng)；題干中的內(nèi)容不能說明B、D兩項(xiàng)內(nèi)容。答案：A1.作用(1)提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。(2)對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制。2．實(shí)例實(shí)例1：養(yǎng)雞場(chǎng)在增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)光照時(shí)間可以提高產(chǎn)蛋量；實(shí)例2：用一定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物及樹木等的種子，可以提高發(fā)芽率，獲得增產(chǎn)；實(shí)例3：模擬動(dòng)物信息吸引大量傳粉動(dòng)物，可提高果樹的傳粉率和結(jié)實(shí)率。解讀3

信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

下列選項(xiàng)中不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的是(

)A．利用人工合成的化學(xué)信息素吸引昆蟲為作物傳粉B．向田間噴灑殺蟲劑殺滅害蟲C．延長(zhǎng)光照時(shí)間來提高家禽的產(chǎn)蛋量D．利用音響設(shè)備發(fā)出不同的聲音信號(hào)來驅(qū)趕鳥類【解析】

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞是指組成生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)成分之間以某種形式傳遞某些信號(hào)來維持生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定，故B項(xiàng)不屬于信息傳遞的范疇。【答案】

B

運(yùn)用信息傳遞作用防治害蟲的優(yōu)點(diǎn)是(

)①可以減少農(nóng)藥的用量②防止環(huán)境污染③防治效果肯定好于化學(xué)防治④容易操作A．①②

B．①③C．②③

D．③④解析：生物防治的優(yōu)點(diǎn)：無污染、效果好且持久、成本低等。利用信息傳遞作用來防治害蟲可以減少農(nóng)藥的用量、防止環(huán)境污染。答案：A變式訓(xùn)練3語言是人類交流的手段，昆蟲之間也存在著可用于交流的“信息”，使昆蟲表現(xiàn)出復(fù)雜的行為。昆蟲的交配求偶就是通過某種信息長(zhǎng)距離傳遞實(shí)現(xiàn)的，如燈蛾的雌蟲能吸引11km外面的雄蛾，天蠶蛾的雌蟲腹部或停息過新羽化的雌蟲的物體，都能吸引雄蟲。為了探索昆蟲交配求偶的秘密，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一：將某昆蟲未交配的雌蟲放在誘捕器中，將誘捕器懸掛于田間，一夜后，發(fā)現(xiàn)捕捉到許多同種雄蟲。實(shí)驗(yàn)二：將未交配的雌蟲先放到封閉的玻璃管中，再放在誘捕器中，將誘捕器懸掛于田間，一夜后，未發(fā)現(xiàn)捕捉到雄蟲。實(shí)驗(yàn)三：將未交配的雌蟲腹部用小刀割下，再放在誘捕器中，將誘捕器懸掛于田間，一夜后，未發(fā)現(xiàn)捕捉到雄蟲。實(shí)驗(yàn)四：將未交配的雌蟲放在誘捕器中，在誘捕器的周圍澆一桶汽油，將誘捕器懸掛于田間，一夜后，發(fā)現(xiàn)捕捉到許多同種雄蟲。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)一中，放在誘捕器中的雌蟲能夠吸引雄蟲，這是由于昆蟲具有________性。(2)實(shí)驗(yàn)一與實(shí)驗(yàn)二比較說明________________。(3)實(shí)驗(yàn)二與實(shí)驗(yàn)三比較說明_________________。(4)實(shí)驗(yàn)四汽油的作用是____________________，但仍能捕捉到雄性昆蟲，這說明_____________________。(5)這個(gè)實(shí)驗(yàn)使人們受到啟發(fā)，可能通過這種方法，來控制和誘殺害蟲，請(qǐng)指出一種可能的做法_________。【解析】

實(shí)驗(yàn)一說明雌蟲能夠吸引同種雄蟲，它們之間存在某種信息傳遞。實(shí)驗(yàn)二說明雌蟲和雄蟲之間存在的信息傳遞被封閉的玻璃管隔開了。實(shí)驗(yàn)三說明能夠在雌蟲和雄蟲之間起著信息傳遞作用的物質(zhì)是由雌蟲腹部產(chǎn)生的。實(shí)驗(yàn)四說明雌蟲和雄蟲之間起著信息傳遞作用的物質(zhì)具有專一性，不會(huì)被汽油干擾。【答案】

(1)趨(化)(2)昆蟲間進(jìn)行交流的信息是一種揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì)(3)這種物質(zhì)是由昆蟲的腹部分泌的(4)干擾雌雄蟲之間的信息激素的交流這種信息激素具有較強(qiáng)的專一性(5)將這種物質(zhì)提取出來，制成誘芯，置于誘捕器中，用于誘殺昆蟲(或?qū)⑦@種物質(zhì)提取出來，制成溶液，于田間噴灑，干擾雌雄蟲之間的正常交尾，從而達(dá)到控制害蟲種群數(shù)量的目的。其他情況，只要答案合理即可)1.不列不屬于生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的是(

)A．心猿意馬

B．飛蛾撲火C．花香引蝶

D．老馬識(shí)途解析：生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞方式包括物理信息、化學(xué)信息和行為信息，飛蛾撲火是通過光，屬于物理信息；花香引蝶、老馬識(shí)途都是通過氣味，屬于化學(xué)信息。答案：A2．信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。下列現(xiàn)象中，與物理信息傳遞相關(guān)的是(

)A．花香引蝶

B．豪豬遇敵豎起體刺C．候鳥南飛

D．警犬嗅尋毒品解析：A屬于化學(xué)信息；B屬于行為信息；C屬于物理信息；D屬于化學(xué)信息。答案：C3．(2015·濰坊模擬)夏季既是魚類攝食與生長(zhǎng)的旺季，又是昆蟲大量滋生的季節(jié)。有些養(yǎng)魚專業(yè)戶發(fā)明了一種夜間在魚塘水面上方安裝黑光燈誘集昆蟲喂魚的好方法。這種方法利用了昆蟲的什么特性，給昆蟲傳遞的是何種信息(

)A．趨光性物理信息

B．向光性物理信息C．趨光性行為信息

D．向光性化學(xué)信息解析：黑光燈發(fā)出的紫外光對(duì)昆蟲來說屬于物理信息，生物對(duì)光作出的應(yīng)激性通常區(qū)分為向光性(對(duì)植物而言)和趨光性(對(duì)動(dòng)物而言)。答案：A4．下列屬于探究化學(xué)信息傳遞的是(

)A．觀察動(dòng)物對(duì)電視圖像的反應(yīng)B．用錄音機(jī)記錄鳥類繁殖時(shí)的鳴叫聲C．利用性外激素誘殺害蟲D．蝙蝠在黑暗中捕捉昆蟲解析：動(dòng)物通過眼和耳等感受電視圖像、鳥類的鳴叫聲、蝙蝠捕捉昆蟲時(shí)的回聲定位等都屬于物理信息，而性外激素是化學(xué)物質(zhì)，故其傳遞的是化學(xué)信息。答案：C5．煙草和萵苣的種子，在萌發(fā)時(shí)必須要有光信息。這些種子常被稱為“需光種子”；另外一類植物，如瓜類、茄子、番茄和莧菜的種子萌發(fā)，見光則受到抑制，這類種子稱為“嫌光種子”。如圖所示的實(shí)驗(yàn)是用一種半休眠狀態(tài)的萵苣種子進(jìn)行的。這種種子在黑暗中的萌發(fā)率為50%。分析回答：(1)圖中表明，在600～700nm紅光區(qū)下，種子的萌發(fā)率________，這表明紅光這種光波信號(hào)對(duì)種子萌發(fā)有____________________；但是，當(dāng)種子一進(jìn)入720～780nm遠(yuǎn)紅光區(qū)，萌發(fā)便受到___