第3章 生态系统及其稳定性\n第4节 生态系统的信息传递\n课标要求核心素养1．举例说出生态系统中的信息传递。(生命观念、科学思维)2．说出信息传递在生态系统中的作用。(生命观念、科学思维)3．描述信息传递在农业生产中的应用。(科学思维、社会责任)1．举例说出生态系统中信息的类型。2．生态系统中的信息传递及其作用。3．举例说出信息传递在农业生产中的应用。\n知识导图\n课内探究•名师点睛训练巩固•课堂达标新知预习•双基夯实指点迷津•拨云见日学霸记忆•素养积累\n新知预习•双基夯实\n一、生态系统中信息传递过程和种类1．信息的概念及传递过程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。生态系统中的信息传递过程中具有________、______和__________三个要素。信息源信道信息受体\n2．信息的种类(1)物理信息，自然界中的光、声音等通过__________传递的信息。(2)__________，在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质。(3)行为信息，动物的特殊行为，主要指__________，这些动作也能够向同种或异种生物传递某种信息。物理过程化学信息各种动作\n3．信息流和信息素(1)信息流指生态系统中的__________之间，以及它们内部都有信息的产生与交换形成的信息传递。(2)信息素指昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在能传递信息的__________，属于化学信息。4．生物可以通过____________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__________之间。生物种群化学物质一种或多种不同生物\n二、信息传递在生态系统中的作用____________________，离不开信息的作用，________________，离不开信息的传递，调节生物的__________，维持生态系统的平衡与稳定。三、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)______农畜产品的产量。(2)对__________进行控制。生命活动的正常进行生物种群的繁衍种间关系提高有害动物\n2．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__________，该方法有些就是利用______来发挥作用的。生物防治信息\n1．某种鸟类在受到惊吓后，会突然飞起并发出尖叫，给同伴传递行为信息和物理信息。()2．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。()3．利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，属于化学信息的应用。()4．生物代谢产生的物质如酶、维生素、生长素等属于生态系统的化学信息。()活学巧练√×√×\n5．利用生长素类似物杀死单子叶植物田地里的双子叶杂草体现了生态系统中信息传递的功能。()6．影响春小麦生长发育的物理信息只有温度。()××\n思考：1．生态系统的物理信息有哪些？提示：物理信息涉及声音、颜色、形状、磁力、温度、湿度等信息，动物的皮肤、耳朵、眼睛或植物的光敏色素、叶、芽等可以感受这些信息。\n2．信息传递的一般过程是怎样的？\n3．利用害虫的趋光性对其进行诱杀利用的是哪一种信息类型？提示：物理信息。\n学霸记忆•素养积累\n1．物理信息是通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁场等。2．化学信息是生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学性质，如生物碱、有机酸、性外激素等。3．行为信息是指动物的特殊行为，如蜜蜂跳舞等。4．生态系统中的信息传递能量：维持生命活动的正常进行；维持生物种群的繁衍；调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。5．生态系统中的信息传递在农业生产中可以提高农产品或畜产品的产量，对有害动物进行控制。\n课内探究•名师点睛\n知识点1．生态系统中信息的种类生态系统中的信息传递种类概念传递形式与来源实例物理信息自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等，通过物理过程传递的信息物理过程，来自非生物环境或生物萤火虫的荧光，植物花的颜色\n种类概念传递形式与来源实例化学信息在生命活动中，生物产生的可以传递信息的化学物质信息素，来自生物昆虫的性外激素，狗利用其小便记路行为信息动物通过特殊行为在同种或异种生物之间传递的信息动物的行为，来自动物蜜蜂跳舞，鸟类的“求偶炫耀”\n知识贴士(1)若涉及声音、颜色、植物形状、磁场、温度、湿度等信号，可判断为物理信息。(2)若涉及化学物质的挥发性(如性外激素等)这一特点，则判断为化学信息。(3)凡涉及动物“肢体语言”均属于行为信息，行为信息只能来源于动物体。(4)区别物理信息和行为信息：行为信息往往是动物带有一定“语言含义”的动作；物理信息则只是光、声、磁场等物质本身的影响，没有“语言含义”。\n2．信息传递的模式\n从图中可以看出：(1)信息传递具有双向性，信息有从输出者向输入者的传递，也有输入者向输出者的反馈。(2)信息传递存在于生态系统的各种成分之间，把生态系统的各个组成部分联系成一个整体，决定能量流动和物质循环的方向与状态。\n3．能量流动、物质循环与信息传递的比较项目能量流动物质循环信息传递特点单向流动，逐级递减循环流动，反复利用往往是双向的范围生态系统中的各营养级生物圈生物之间，生物与非生物环境之间途径食物链和食物网多种地位生态系统的动力生态系统的基础决定能量流动和物质循环的方向和状态联系同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一整体\n下列关于生态系统中信息传递的说法，错误的是()A．孔雀开屏和蜜蜂跳舞都属于动物的行为信息B．生态系统的信息传递和能量流动一样是单向的C．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”体现了物理信息的作用D．花香引蝶、警犬嗅寻毒品，体现了化学信息的作用典例1典例剖析B\n解析：孔雀开屏和蜜蜂跳舞都属于动物的行为信息，A项正确。生态系统的信息传递是双向的，能量流动是单向的，B项错误。“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”是由于温度的影响，体现了物理信息的作用，C项正确。花香引蝶、警犬嗅寻毒品，体现了化学信息的作用，D项正确。\n1．下列与生态系统的能量流动、物质循环和信息传递相关的叙述，正确的是()A．信息是沿着食物链从低营养级向高营养级传递的B．与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等C．生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环D．拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量传递效率变式训练B\n解析：信息传递一般是双向的，故不是沿着食物链从低营养级向高营养级传递的，A项错误。与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等，B项正确。生态系统的物质循环指的是各种元素在生物群落与无机环境之间往复循环，C项错误。拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，可以提高生态系统的能量利用率，能量传递效率不能提高，D项错误。\n知识点信息传递在生态系统中的作用及举例层次作用举例个体维持生命活动的正常进行①海豚依靠“回声定位”实现对周围环境的识别，完成取食与飞跃；②莴苣的种子必须接受某种波长的光信息才能萌发生长；③动物的换毛现象受光信息的刺激\n层次作用举例种群生物种群的繁衍离不开信息的传递①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，引诱异性个体前来交配群落和生态系统调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定①在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可采食的信息；②森林中狼与兔依据对方的气味进行捕食和躲避捕食\n知识贴士(1)植物种子的萌发生长是个体层次的正常生命活动，植物开花(花是生殖器官)是种群层次的繁衍活动。(2)要体现“信息传递调节生物的种间关系，以维持生态系统的平衡与稳定”，实例资料中应涉及两种及两种以上的生物。(3)信息传递发生的范围及各组成成分的关系：生态系统的信息传递存在于生态系统的各组成成分之间，将生态系统的各组成成分联系成一个整体。生态系统中信息传递的范围不包括细胞之间的信息传递，而是指种群内部个体之间、种群之间以及生物与非生物环境之间的信息传递。\n下列有关生态系统中信息传递的叙述，正确的是()A．生态系统中的信息只能来源于同种或异种的生物B．植物体内调节生长的激素属于信息传递中的化学信息C．动物的行为信息只能在同种生物间传递D．信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定典例2典例剖析D\n解析：生态系统中的信息来源于无机环境、同种或异种的生物，A项错误。植物体内调节生长的激素只在个体中起到调节作用，不属于信息传递中的化学信息，B项错误。动物的行为信息可以在同种或不同种生物间传递，C项错误。捕食者与被捕食者通过信息传递调节生物的种间关系，维持二者数量的相对稳定，维持生态系统的稳定，D项正确。\n2．据了解，野生扬子鳄种群的雌、雄比例一般稳定在5∶1左右，这样的性别比例是由孵化时的温度所决定的。繁殖季节雄性扬子鳄发出“轰轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿、温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系统中信息传递()A．能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定B．维持生物体正常生命活动，调节生物个体内环境的稳态C．影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定D．对生物进行自然选择，促进生物进化变式训练C\n解析：根据题干信息“繁殖季节雄性扬子鳄发出‘轰轰’的声音，雌性扬子鳄则根据声音大小选择巢穴位置”和“当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓荫潮湿、温度较低处，则产生较多的雌鳄”可知，生态系统中的信息传递能影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定。\n指点迷津•拨云见日\n比较有害动物防治的几种方法名称化学防治机械防治生物防治定义又叫农药防治，是利用化学药剂的毒性来防治病虫害是指利用物理因子或机械作用来防治病虫害是指利用一种生物对付另外一种生物的方法。生物防治的方法有很多，高中生物教材把利用生物信息素即生物产物对同种生物或不同生物的防治也归为生物防治\n名称化学防治机械防治生物防治优点高效、速效、使用方便、经济效益高无污染无污染、效果好且持久、成本低缺点使用不当可对植物产生药害，引起人畜中毒；杀伤害虫的天敌和有益微生物；导致病原体产生抗药性；农药的高残留还可造成环境污染费事费力天敌数量不确定；寄生虫专一性强\n下列有关化学信息和化学防治的叙述中，错误的是()A．化学信息是生物在生命过程中产生的可以传递信息的化学物质B．化学防治的原理是利用农药对有害生物种群进行控制C．化学防治的优点：在一定条件下，能快速消灭害虫，压低虫口密度D．利用化学信息防治害虫会导致生态环境的破坏典例3D典例剖析\n解析：化学信息是生物在生命过程中产生的可以传递信息的化学物质，A正确；化学防治的原理是利用农药对有害生物种群进行控制，B正确；化学防治的优点：在一定条件下，能快速消灭害虫，压低虫口密度，C正确；利用化学信息防治害虫属于生物防治，生物防治的优点：对环境污染小，能有效保护天敌，发挥持续控灾作用，成本低、对人畜安全、害虫不易产生抗性、减少化学农药用量、节约能源，不会导致生态环境的破坏，D错误。\n解疑答惑问题探讨⇨P681．提示：蜜蜂通过跳圆圈舞来传递这一信息。2．提示：可参照教材中的实例进行举例，如蝙蝠通过“回声定位”捕食；鸟通过叫声报警；狗用小便标记自己的领地。\n旁栏思考⇨P69信息传递与物质循环、能量流动存在的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。\n(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、生物与无机环境之间。信息传递过程包括信息产生、信息传播、信息接收三个环节。\n思考讨论⇨P70(1)物理信息：①光信息。夏夜中雌、雄萤火虫通过光信息能相互识别，这有助于种群的繁衍；烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长，这有利于生命活动的正常进行。②声信息。在生态系统中，声信息的作用更大一些，尤其是对动物而言。动物更多是靠声信息来确定食物的位置或发现敌害的存在的。鸟类通过声信息发出报警信号，使其同类躲避天敌，这有助于生命活动的正常进行。植物同样可以接收声信息，含羞草在强烈的声音的刺激下，就会有小叶合拢，叶柄下垂等反应，这也有助于其生命活动的正常进行。\n③电信息。鱼群在洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的，由于植物中的组织与细胞间存在着放电现象，因此植物同样可以感受电信息，这都有助于生物生命活动的正常进行。④磁信息。候鸟的长途迁徙、信鸽的千里传书，这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用，从而确定方向和方位，这有助于生命活动的正常进行。植物对磁信息也有一定的反应，若在磁场异常的地方播种，产量就会降低。不同生物对磁信息的感受力是不同的，这有助于种群的繁衍。\n(2)化学信息在动物群落中，可以利用化学信息进行种间、个体间的识别，还可以刺激性成熟和调节出生率。例如，猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居在此的对手相遇；雄鼠的气味可使幼鼠的性成熟大大提前。(3)行为信息动物的许多特殊行为都可以传递某种信息，这种行为通常被称为行为信息。如教材中所述，蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。如蜜蜂跳舞告诉同伴蜜源，雄孔雀开屏吸引雌孔雀交尾，完成交配；鸟类遇到危险突然起飞向同伴传递危险信号等。\n思考讨论⇨P701．如果没有信息传递，海豚进行捕食、探路、定位、躲避等行为以及莴苣、茄、烟草种子的萌发等生命活动将不能正常进行。2．通过信息传递，资料3中植物可正常开花，昆虫的雌、雄个体间能相互识别、交配，保证种群的繁衍。3．将烟草、蛾和蛾幼虫的天敌三种生物联系起来，有利于调节种间关系。\n4．是。因为烟草释放的化学物质白天能吸引蛾幼虫的天敌——寄生虫或捕食者，夜间又能够驱除夜间活动的雌蛾。5．信息传递有利于生物个体生命活动的正常进行，有利于种群的繁衍，还可以调节种间关系。\n练习与应用⇨P72一、概念检测1．B解析：根据题干信息可知，黄鼬在遇到威胁时可排出臭气麻痹敌人，鼠类闻到臭气时选择逃离，说明臭气是一种化学信息，A项正确；臭气有利于黄鼬躲避危险，也有利于鼠类逃避黄鼬的捕食，从而调节了鼠类、黄鼬及其天敌的种间关系，故B项错误，C项、D项正确。\n2．燕子表达的是行为信息和物理信息。解析：这两句诗意为：“燕子飞翔天上，参差舒展翅膀；燕子飞翔天上，鸣音呢喃低昂。”燕子通过舒展翅膀和声音传递信息，分别属于行为信息和物理信息。\n二、拓展应用①③④⑤⑥⑦②⑧解析：生物通过一定器官对光、声、磁场、温度、湿度等信息的感知属于物理信息，①③通过声音传递信息，④通过光传递信息，⑤⑦通过声音和光传递信息，⑥通过形状或颜色传递信息，都属于物理信息。②驱鸟剂属于挥发性的化学物质，属于化学信息。⑧遥控航模模拟天敌的行为属于行为信息。\n课外实践⇨P41．实验原理昆虫能通过特殊的腺体分泌信息素，这些信息素可以通过空气传播。通常是雌性分泌信息素引诱雄性，只有极少数的昆虫种类是雄性引诱雌性。2．材料用具雌性昆虫(如棉铃虫、玉米螟、松毛虫的雌性成熟个体)，铁丝笼3个(大小约为0.5m×0.5m×0.5m)，窗纱(大约5m2)，遮光布(大约3m2)。\n3．方法步骤(1)根据生活经验，选择能捕到雌蛾的场所，就地捕获雌蛾，放在通气良好的容器中，留做实验用。(2)将窗纱裁成3块，每一块包裹一个笼子，再将其中一个笼子用遮光布包裹，分别编号为A、B、C。(3)在夜幕降临后，将上述3个笼子等距放在农田或林地附近的空地上，或者放在其他适宜的场所，距离30～50m，再将捕获的雌蛾分别放入B、C两个笼子中，每个笼子2～3只雌蛾。A笼子什么也不放。等待2～3h，观察每一个笼子的情况，记录观察到的现象。4．结果和结论描述观察结果并进行讨论，得出探究结论。\n训练巩固•课堂达标\n1．繁殖季节雄鸟长出鲜艳的羽毛，不断鸣叫，并对雌鸟摆出各种姿态。下列相关说法不正确的是()A．雌雄鸟之间的信息传递是单向的B．繁殖季节雄鸟鸣叫属于物理信息C．雄鸟对雌鸟摆出姿态属于行为信息D．雌雄鸟间的信息传递利于种群繁衍解析：雌雄鸟之间的信息传递是双向的，A项错误；鸟鸣叫是通过声音传递的，属于物理信息，B项正确；雄鸟对雌鸟摆出姿态属于行为信息，C项正确；雌雄鸟间的信息传递利于种群繁衍，D项正确。A\n2．狼依据兔留下的气味进行捕食，兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。这说明()A．生命活动必须依靠信息的传递B．信息能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定C．所有生物都有信息传递D．信息传递具有普遍性和多样性解析：信息传递可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。如：狼依据兔留下的气味进行捕食，兔依据狼的气味或行为特征躲避猎捕；在草原上当草返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息。B正确。B\n3．下列有关生态系统信息传递及其应用的叙述，不正确的是()A．利用黑光灯诱捕法来调查昆虫的种群密度属于生态系统中信息传递的应用B．利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治C．生态系统中的信息传递和能量流动一样，都是单向的D．短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是对物理信息的合理利用C\n解析：利用黑光灯诱捕法调查昆虫的种群密度，是利用昆虫的趋光性特点，这属于生态系统中物理信息传递的应用，A正确；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫种群密度，属于生物防治，B正确；生态系统的信息传递往往是双向的，C错误；短日照作物黄麻，南种北移可延长生长期，提高麻皮产量，是“日照”这个物理信息对黄麻的刺激引起的，D正确。\n4．(不定项选择)下列有关生态系统信息传递的描述，正确的是()A．蜜蜂找到蜜源后通过跳圆圈舞的方式为同伴传递的信息属于物理信息B．信息传递对生物种群的繁衍过程有影响C．雄鸟的“求偶炫耀”属于行为信息D．施用性引诱剂控制害虫，属于化学信息在生产中的应用解析：蜜蜂跳圆圈舞传递信息属于行为信息，A错误；生物种群的繁衍，离不开信息传递，B正确；雄鸟的“求偶炫耀”属于行为信息，C正确；性引诱剂属于化学信息，D正确。BCD\n5．烟草叶片受到甲种蛾幼虫的采食刺激后，会释放出一种挥发性的化学物质，这种化学物质白天会吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，使其不能在烟草叶片上产卵(乙种蛾幼虫也采食烟草叶片)，如下图所示。试回答下列问题。\n(1)烟草释放的这种化学物质属于______信息，这体现了信息在生态系统中的作用是__________________________________________。(2)利用烟草的这种特性，我们可以人工合成类似的物质应用于农业生产中，对有害动物进行控制。这种方法属于______防治，其主要优点是____________。(3)甲种蛾幼虫与烟草的种间关系是______。(4)甲种蛾幼虫与乙种蛾幼虫的种间关系是__________。化学调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定生物不污染环境捕食种间竞争\n解析：(1)烟草释放的化学物质在白天能吸引甲种蛾幼虫的天敌，夜间会驱赶乙种蛾，这说明信息能调节生物的种间关系。(2)利用人工合成的类似物质来控制有害动物属于生物防治，这种方法的优点是减少农药的使用，不污染环境。(3)甲种蛾幼虫采食烟草的叶片，二者是捕食关系。(4)甲种蛾幼虫和乙种蛾幼虫都采食烟草叶片，二者是种间竞争关系。
