生态系统的信息传递

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1、利用昆虫的趋光性,进行诱杀,消灭害虫; 2、利用音响设备发出的声信号,诱捕或驱赶动物; 3、利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物; 4、利用人工性外激素,扰乱某些动物的雌雄交配。
提高农产品或畜产品的产量
利用光照提高鸡的产蛋量 利用温度和湿度延长蔬菜 的种植期
对有害动物进行控制
播放集群信号录 音引来鸟类
四、信息传递在生态系统中的作用
1、生命活动的_正___常___进,行离不开信息的作用。 2、生物种群的_繁___衍_,离不开信息的传递。 3、调节生物的种___间___关_,系维持生态系统的稳定。
核心要点突破
2.信息传递与能量流动、物质循环的比较
项目
来源
区别
途径
特点
范围
能量流 动
物质循 环
太阳能
(2)举例
蜜蜂跳舞;雄鸟的“求偶炫耀”等








行为信息
•送礼或献食方式的求偶
加拿大北极鹅的求爱
雄性北极雀的求爱
行为信息
资料分析
? 分析生态系统中信息传递的作用?
资料1
资料2
莴苣种子萌发率与光的波长的关系
作用:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。
资料分析
资料3
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。
生态系统中的信息流不仅是四个基本组成成分间及内部的流动,也不仅包 括个体、种群、群落等不同水平的信息流动,而且生态系统所有层次、生 物的各分类单元及其各部分都有特殊的信息联系。按照控制论的观点,正 是由于这种信息流,才使生态系统产生了自动调节机制,赋予生态系统以 新的特点。
1.信息的种类
类别
概念
联系
保持自身结构功能相 恢复自身结构功能相
对稳定
对稳定
抵抗干扰、保持原状 遭到破坏、恢复原状
一般地说,生态系统 中物种丰富度越大, 营养结构越复杂,抵 抗力稳定性越高
一般地说,生态系统 中物种丰富度越小, 营养结构越简单,恢 复力稳定性越高
(1)一般呈相反关系:抵抗力稳定性强的生态系 统,恢复力稳定性差,反之亦然(2)二者是同时 存在于同一生态系统中的两种截然不同的作用 力,它们相互作用共同维持生态系统的稳定
性及影响稳定性的因素。
3.基本操作要求
设计要求
生态缸必须是封闭的
生态缸中投放的几种生 物必须具有很强的生活 力,成分齐全(具有生产 者、消费者和分解者)
生态缸的材料必须透明
生态缸宜小不宜大,缸 中的水量应占其容积的 4/5,要留出一定的空间
相关分析 防止外界生物或非生物因 素的干扰
生态缸中能够进行物质循 环和能量流动,在一定时 期内保持稳定
昆虫的性外 激素、狗利 用其小便记 路
昆虫的舞蹈
三、生态系统中信息的种类
1、物理信息: (1)概念:
生态系统中的__光__、_声__、__温__度_、__湿__度__、_磁__力_ 等,通 过__物_理__过_ 程__传递的信息,称为物理信息。
(2)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)
以下几个方面理解:
(1)结构的相对稳定:生态系统中动植物的种类及数量一般不会有太大的变
化,一般相关种群数量呈现周期性变化,可用如图曲线表示:
(2)功能的相对稳定:生物群落的能量输入与输出相对平衡,物质的输入与输出保 持相对平衡。
(3)图解:
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
实 质 核 区心 别影 响 因 素
分子,大约十亿分之一克左右),就能被
距离数百米以外到千米左右的雄蛾所感知, 找到伴侣进行婚配。
黄鼠狼肛门附近有一对臭腺,是种 独特的化学武器。当黄鼠狼遭到猎 狗紧紧追捕,难以脱身时,在猎狗 接近的一瞬间,黄鼠狼会突然施放 出一股臭液来,臭味难闻。
化学信息
3、行为信息: (1)概念:
动物的__特_殊行为_,在同种或异种生物之 间传递信息。即生物的____行__为__特__征可体现为 行为信息。
三、生态系统中信息的种类(物理信息)
温度、湿度
植物的颜色、形状、花对于动 物来说是__________。
三、生态系统中信息的种类(物理信息) 有的动物在长日照的条件下进行繁殖


三、生态系统中信息的种类(物理信息) 有的动物在短日照的条件下进行繁殖
鹿
山羊
温度、湿度
声波
磁场
阳光
热量
水的振动
物理信息
物理 信息
生态系统中的光、声、温 度、湿度、磁力、花的颜 色和形状等,通过物理过 程传递的信息
化学 信息
生物在生命活动过程中产 生的可以传递信息的化学 物质
行为 信息
对于同种或异种生物能够 通过其特殊行为特征传递 的信息
传递形式 实 例
萤火虫的闪 物理过程 光、植物五
颜六色的花
信息素
植物或动 物的异常 表现及行 为
生态系 统
食物链 或食物 网
单向流动、 逐级递减
食物链各 营养级生 物间
反复出现, 循环流动
群落与无 机环境之 间
信息传 递
生物或 无机环 境
多种
发生生理
或行为的 变化(单向 或双向)
生物与生 物之间或 生物与环 境之间
联系
共同把生 态系统各 组分联系 成一个统 一整体, 并调节生 态系统的 稳定性
• 提高农产品或畜产品的产量
1、利用人工合成各种化学信息素,吸引传粉昆虫,提高果树的传粉效率和结实率; 2、利用光信息调节,调控生物的生长和发育,如使菊花在夏季开花,改变某些动物的 繁殖时间; 3、延长光照时间,提高产蛋率; 4、用一定频率的声波处理蔬菜、谷物的种子,提高发芽率。
• 对有害动物进行控制
2.生态系统的反馈调节
当生态系统某一成分发生变化的时候,它必然会引起其他成分出现一系列
的相应变化,这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象,包括正
反馈调节和负反馈调节,比较如下:
调节 方式 比较 内容
作用
结果
负反馈调节
是生态系统自我调节 能力的基础,能使生 态系统达到和保持平 衡 抑制或减弱最初发生 变化的那种成分所发 生的变化
第4节 生态系统的信息传递
问题探讨
生命系统中是否存在信息?
讨论:一只
蜜蜂在找到 蜜源之后, 如何告诉巢 中的其他同 伴蜜源的位 置呢?
一、什么是信息?
在日常生活中,一般将可以传播的 消息、情报、指令、数据与信号等称作 信息。
生态系统信息流模型
生态系统的信息传递又称信息流,此过程中伴随着一定的物质和能量消耗。但 是信息流不像物质流那样是循环的,也不像能量流那样是单向的,而往往是双向 的,有从输入到输出的信息传递,也有从输出向输入的信息反馈。
正反馈调节
使生态系统远离平衡 状态
加速最初发生变化的 那种成分所发生的变 化
实例
森林中的食虫鸟和害 虫的数量变化
已经污染的湖泊中污 染状况加剧
图 一个森林生态系统中发生的负反馈调节 示
特别提醒:①生物圈的稳态是一种相对稳定状态,不是绝对不变的。 ②生物圈中生物间复杂的营养关系是生物圈稳态维持的根本原因。 ③源源不断的有机物中的化学能是生物圈维持正常运转的动力。
为光合作用提供光能;便 于观察
便于操作;缸内储备一定 量的空气
(2)生态缸稳定性观察与分析
①观察稳定性,可通过观察动植物的生活情况、水质变化、基质变化等判断生态 系统的稳定性。
昆虫性信息素 防 治病虫害
村民在麦田里设置草人,预防野鹿来侵。
蛾类多在夜间活动, 具有趋光性,对紫 外线敏感,根据这 一现象,人们常在 夜间用黑光灯来诱 杀这类农业害虫
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
巩固练习
1.属于物理信息的是(1,2,3,4,6,7, 9,10,11 )
属于化学信息的是( 5, 8
)
属于行为信息的是( 12
答案:B
实验:设计并制作生态缸,观察其稳定性
1.实验原理
(1)生态系统的稳定性与它的物种组成、营养结构和非生物因素都有着密切
的关系。
(2)将少量植物,以这些植物为食的动物和其他非生物物质放入一个密封的
生态缸中,便形成一个人工模拟的微型生态系统。
(3)观察生态缸中生物的生存状况和存活时间的长短,了解生态系统的稳定
③x可以表示恢复到原状所需的时间;x越大,表示恢复力稳定性越弱,反之, 恢复力稳定性越强。 ④TS表示曲线与正常范围之间所围成的面积,可作为总稳定性的定量指标, 这一面积越大,即x与y越大,则说明这个生态系统的总稳定性越低。 (6)提高生态系统稳定性的措施 ①控制对生态系统干扰的程度。对生态系统的利用应该适度,不要超过生态系 统的自我调节能力。 ②对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质和能量的投入,保证生 态系统内部结构和功能的协调。
三、生态系统中信息的种类(物理信息)
候鸟长途迁徙、信鸽千里传书
太阳位置 地球磁场
物理信息——温度
蛇的热感受器(红外线感受器)
响尾蛇的红外探测器含有约7000个神经末梢 (属三叉神经),十分敏感,极轻微的温度变化, 如升高0.002℃就能导致神经兴奋。
三、生态系统中信息的种类(物理信息) • 鱼的侧线(感知水流速度和方向)
(3)来源: ① 无机环境 ② 生物
三、生态系统中信息的种类(物理信息)
• 海豚的回声定位
三、生态系统中信息的种类(物理信息)
萤火虫则以 闪光来告诉 同伴自己的 位置、现在 是否有交配 的要求等。
三、生态系统中信息的种类(物理信息)
夏天,黄昏以后,常常可以看见蝙蝠在空中 低飞,捕捉蚊蝇等昆虫,在黑暗中蝙蝠能看见昆 虫吗?如果不能,那是为什么? 蝙蝠的回声定位与雷达(超声波)
(5)生态系统抵抗力稳定性、恢复力稳定性和总稳定性的关系,如下图:
①图中两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。 ②y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小,偏离的大小可以 作为抵抗力稳定性的定量指标,偏离大说明抵抗力稳定性弱,反之, 抵抗力稳定性强。如热带雨林与草原生态系统相比受到相同干扰, 草原生态系统的y值要大于热带雨林的y值。
【例2】(2009·天津卷,5)如图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量 的影响。
据图分析,下列叙述正确的是( )
①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强
②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂
③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生
④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程
A.①③
作用:通过信息传递,雌雄个体能相互识别、交配,
保证种群的繁衍。
资料分析4
作用:通过信息传递,能够调节生物之间的关系,维持
生态系统的平衡。
资料分析
萤火虫发出的萤光是一种 求偶信号,以此与异性取得联 系。但这种信号往往被第三者 狼蛛非法利用,结果双双被捕, 成了爱情的牺牲品。
草原返青时,“绿色”为食草 动物提供了可以采食的信息;狼能 够依据兔留下的气味去猎捕后者, 兔同样也能够依据狼的气味或行 为特征来躲避猎捕。
B.①④
C.②③
D.②④
思路点拨:分别比较甲生态系统和乙生态系统的曲线与气候的关系,得出相应的 结论是解答本题的突破口。
由图可知,甲生态系统种群类型数量较乙生态系统多,一般来说,生态系统中的组 分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性就越强,因此甲生态系统的抵抗力稳定性一 定较乙生态系统强。群落是同一时间内在一定区域中各种生物种群的集合,所以甲 生态系统中生物群落的营养关系不一定较乙复杂;新的物种的产生必须经过生殖隔 离,乙生态系统在S点后不一定有新的物种产生;乙生态系统在S点时种群类型数量 降到最低,而S点后种群类型数量又逐渐增加,可见S点后一定经历过一个次生演替 的过程。
2、化学信息: (1)概念:
生物在生命活动过程中产生的可以传递信息 的__化_学_物,质称为化学信息
(2)举例:
例如植物的生_物_碱_、_有_机_酸_等代谢产物,动物 的 性外激素 等.
昆虫、鱼类以及哺乳类等生物体中都存在能
传递信息的化学物质—— 信息素 (3)来源:
生物在生命活动过程中产生的
化学信息
)
1.哺乳动物的体温 4.萤火虫发光 7.昆虫发出的声音 10.蓟的刺
2.鸟类鸣叫
3.红外线
5.植物分泌的化学物质 6.电磁波
8.昆虫的性信息素
9.植物开花
11.紫外线
12.蜜蜂跳舞
1.生态系统稳定性的理解
生态系统的稳定性是生态系统发展到一定阶段,它的结构和功能能够保持
相对稳定时,表现出来的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。可以从
狮、虎、狼、狗等动物 撒尿圈地作为领地记号。
水葫芦
水葫芦根部的分泌 物可以明显地抑制 藻类的生长。
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。
化学信息
某些雌虫腹部末端能释放出性外
激素来吸引雄虫,如家蚕、蛾等。只要雌
虫分泌数量极其微小的性外激素(每毫升
空气中存在几千个,甚至几百个性外激素
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