第一篇:生態(tài)系統(tǒng)間的信息傳遞
生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞特征:信息傳遞能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
再給你介紹一下生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的概念和方式:
生態(tài)系統(tǒng)中的各個組成成分相互聯(lián)系成為一個統(tǒng)一體,它們之間的聯(lián)系除了能量流動和物質(zhì)交換之外,還有一種非常重要的聯(lián)系,那就是信息傳遞。生物之間交流的信息是生態(tài)系統(tǒng)中的重要內(nèi)容,通過它可以把同一物種之間,以及不同物種之間的“意愿”表達給對方,從而在客觀上達到自己的目的。
其主要方式有:
1.物理信息 包括聲、光、顏色等。這些物理信息往往表達了吸引異性、種間識別、威嚇和警告等作用。比如,毒蜂身上斑斕的花紋、猛獸的吼叫都表達了警告、威脅的意思;螢火蟲通過閃光來識別同伴;紅三葉草花的色彩和形狀就是傳遞給當?shù)赝练浜推渌ハx的信息。
2.化學信息 生物依靠自身代謝產(chǎn)生的化學物質(zhì),如酶、生長素、性誘激素等來傳遞信息。非洲草原上的豺用小便劃出自己的領地范圍,正是小便中獨有的氣味警告同類:“小心,別進來,這是我的地盤。”許多動物平常都是分散居住,在繁殖期依靠雌性動物身上發(fā)出的特別氣息——性誘激素聚集到一起繁殖后代。值得一提的是有些“肉食性”植物也是這樣,如生長在我國南方的豬籠草就是利用葉子中脈頂端的“罐子”分泌蜜汁,來引誘昆蟲進行捕食的。
3.營養(yǎng)信息 食物和養(yǎng)分的供應狀況也是一種信息。老鷹以田鼠為食,田鼠多的地方能夠吸引饑餓的老鷹前來捕食。再如,加拿大哈德遜是一家歷史悠久的大皮毛公司,由于地理位置關(guān)系,他們收購的多是亞寒帶針葉林中動物的皮毛。該公司歷年收購皮毛的種類和數(shù)量的詳盡統(tǒng)計(見附圖)說明了猞猁與雪兔是食物鏈中上下級的關(guān)系,當雪兔數(shù)量減少時,這種營養(yǎng)缺乏狀況就會直接影響到猞猁的生存。猞猁數(shù)量的減少,也就是雪兔的天敵減少,又促進了雪兔數(shù)量的回升……循環(huán)往復就形成了周期性數(shù)量的變化。
4.行為信息 行為信息是動物為了表達識別、威嚇、挑戰(zhàn)和傳遞情況,采用特有的動作行為表達的信息。比如地甫鳥鳥發(fā)現(xiàn)天敵后,雄鳥急速起飛,扇動翅膀為雌鳥發(fā)出信號;蜜蜂可用獨特的“舞蹈動作”將食物的位置、路線等信息傳遞給同伴等。
植物傳遞信息的“秘訣”
生物學家們早就發(fā)現(xiàn),植物尤其是同類植物之間是完全可能進行“語言”交流的。那么,植物之間究竟是怎樣實現(xiàn)“對話”的呢? 美國華盛頓大學的生態(tài)學家發(fā)現(xiàn),在一片柳樹林中.一旦某一棵樹遭受蟲害,其新葉中的石炭堿的分泌量就會大量增加,以降低新葉對害蟲的適應性,從而保護自己,減少蟲害,這是人們能夠理解的—種適者生存的自然現(xiàn)象。奇怪的是,在這棵遭受蟲害的柳樹周圍約70米范圍的其他柳樹葉片中的石炭堿含量,均有不同程度的增加,而且越靠近被害之樹,葉片中的石炭堿濃度越高。它們是通過何種方法來傳播“預警信息”的呢?起初,科學家懷疑是通過樹根傳遞的,但挖開樹根發(fā)現(xiàn)。這些樹根并沒有實際的接觸,顯然樹根不是“語言的樞紐”。經(jīng)過多方面的研究才發(fā)現(xiàn),受害之樹所釋放的乙烯,要比正常情況下多得多,由此認為傳遞“語言”的物質(zhì)很可能是乙烯。乙烯通過風的媒介作用,給鄰近的柳樹發(fā)出危險及預防信號,使其各自采取防衛(wèi)措施。同樣的,英國植物學家厄·豪克伊亞經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn),美麗的白樺樹被害蟲咬傷后,其樹葉中酚類物質(zhì)的含量便急劇增加,以此抑制害蟲的取食。南非比勒陀利亞大學的動物學家也發(fā)現(xiàn)這一類似現(xiàn)象:當金合歡樹遭到動物取食時,葉片中的單寧酸含量就會真線上升,其毒性足以使取食者喪命。同時,它還通過空氣釋放一種氣體,使周圍45米以內(nèi)的金合歡樹都能接到信號,在5-10分鐘內(nèi)大量產(chǎn)生單寧酸,迎戰(zhàn)來犯之敵。許多科學家認為,植物各器官是通過自身發(fā)出的電信號傳遞信息,進行“電話交流”。實際上,早在1873年,就有科學家用實驗方法檢測到捕蠅草體內(nèi)的電流產(chǎn)生,證實了“植物電”的存在。隨后,不少科學家采用一系列物理和化學刺激,在食蟲植物、感震植物、攀緣植物和非敏感植物中發(fā)現(xiàn)了電信號。英國科學家研制出一種植物探測儀,把這種儀器的一根引線與植物的葉子連接,通過電子翻譯器,便可在耳機內(nèi)清晰地聽到植物在“說話”。比如,在光照良好或雨露滋潤時,植物發(fā)出的“聲音”清脆悅耳;在刮大風或干旱的天氣里,植物則會發(fā)出低沉的“叫聲”。
植物學家發(fā)現(xiàn),在干旱季節(jié),某些缺乏水分的樹木,仿佛在低聲呼喊:“水!水!水!”可惜聽到這種呼喊的并不是樹木的朋友,而是樹木的敵人,也就是那些專靠咬樹為生的小蠹蟲。聽到樹木如泣如訴的喊叫以后,小蠹蟲立即就判斷出哪些樹木最懼怕干旱,哪些樹木最缺乏抗旱能力,于是它們便向那些樹木發(fā)起進攻。不過,根據(jù)昆蟲學家們的意見,這—特點也可以利用來同專門危害樹木的害蟲作斗爭。因為只需復制出一種頻率與樹木“說話”相同的超聲波就行了,小蠹蟲肯定會上圈套的。現(xiàn)在,日本科學家成功地將植物電轉(zhuǎn)換成了和諧的音樂。他們
采用改進的人體電腦檢測儀器,將測到的植物體內(nèi)的電位差輸入電腦,再利用處理雜音的音程轉(zhuǎn)換軟件,把植物的微弱電流先變成聲,后改編成了音樂。近年來,科學家又發(fā)現(xiàn),植物通過“電話交流”,可有選擇地將外界信息輸入體內(nèi),促進自身的生長發(fā)育。
最近,德國科學家又進一步證實、有的植物可以通過高頻聲音“說話”,只是由于頻率太高,人耳聽不見罷了;另一些植物則通道極微弱的)巴來傳遞信息——這種微弱光,人眼難以覺察,但儀器卻可以測出。德國生物學家赫伯特·威茨教授最近宣稱,已經(jīng)破譯了包括洋槐、梧桐等10余種樹木的“語言”。他甚至指出,不同樹種的語言風格也不盡相同,如橡樹、山毛櫸、杉樹較為風趣、而馬尾松相比之下卻較為樸實。
植物間存在語言交流這—說法,解釋了為何—株合歡樹在被野羊啃食后,周圍同類樹的葉子中會很快產(chǎn)生苦味,以及為何當一株橡樹被砍伐后,其余橡樹即會產(chǎn)生更多的種子等現(xiàn)象。如此看來,我們原先認定的“平靜”的森林,實際上并不平靜。(來源:《黑龍江林業(yè)》2003年第10期)
第二篇:生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞
生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的形式主要有物理信息、化學信息、營 養(yǎng)信息和行為信息。3 1
物理信息
生態(tài)系統(tǒng)中以物理過程為傳遞形式的信息稱為物理信息。
生態(tài)系統(tǒng)中的各種光、聲、熱、電、磁等都是物理信息;動物的視 覺、聽覺、冷覺、熱覺和觸覺是典型的物理信息感受的過程。這 些物理信息有的表示識別, 有的表示威脅、挑戰(zhàn), 有的向?qū)Ψ届?耀自己的優(yōu)勢, 有的表示從屬, 有的則為了配對等。3 1 1
光信息。螢火蟲的閃光、蝴蝶的飛舞、花朵艷麗的色彩 等都屬于光信息。螢火蟲在夜晚是依據(jù)發(fā)光器官所發(fā)出的閃 光來尋找配偶的。有一種螢火蟲(photinus py ralis)雄螢到處飛 來飛去, 但嚴格地每隔58 s 發(fā)光一次, 雌螢則停歇在草葉上 以發(fā)光相應答, 每次發(fā)光間隔時間與雄螢相同, 但總是在雄螢 發(fā)光2 s 后才發(fā)光。據(jù)研究, 每一種螢火蟲的發(fā)光頻率都不相 同, 這極好地避免了種間信號混淆和種間雜交。3 1
2聲音信息。人們最熟悉的聲音莫過于鳥類宛轉(zhuǎn)多變的 叫聲了, 鳥類和昆蟲的鳴叫聲非常類似于螢火蟲的閃光, 都具 有物種各自的特異性。澳大利亞蟬可發(fā)出800 Hz 的低頻聲, 其聲音強度在80 dB 以上, 由于雌蟬的感受器對800 Hz 的低 頻聲最為敏感和具有最大的指向性, 所以常常被吸引到鳴叫著 的雄蟬群體中來。3 1 3
熱信息。生活在南美洲的響尾蛇, 頭部有個頰窩, 能夠 感知0001!溫差的變化;響尾蛇能夠準確地捕食動物, 主要 就是靠頰窩對溫差的敏感性。3 1 4
觸覺信息。有些動物交配行為的完成有賴于觸覺信 息。雄園蛛在生殖季節(jié)走近蛛網(wǎng), 在網(wǎng)邊用前足按一定的力度 和節(jié)律牽動雌蛛所結(jié)網(wǎng)的蛛絲。雌蛛立即作出反應, 也像有美 食一樣沖了過來。這時, 雄蛛會暫時退到蛛網(wǎng)的外面。雄蛛等 到雌蛛回到網(wǎng)中央后, 它會又一次彈起蛛網(wǎng)。當雌蛛確認是雄 蛛的求偶信號時, 就會做好交配準備, 安靜地等在網(wǎng)的中央。雄蛛一面不停地撥動蛛網(wǎng), 一面爬向雌蛛, 完成與雌蛛的交配。3 1
5磁信息。由于生物生活在太陽和地球的磁場內(nèi), 少不 了要受到磁力的影響。生物對磁場有不同的感受能力, 常常被 稱為是生物的第六感覺。候鳥在天空中成群結(jié)隊、南北長途往 返飛行能夠準確到達目的地, 特別是信鴿千里傳書而不誤, 在 這些行為中, 動物就是通過感知電磁場的變化, 從而確定自己
所處方位和運動方向的生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的形式主要有物理信息、化學信息、營 養(yǎng)信息和行為信息。3 1
物理信息
生態(tài)系統(tǒng)中以物理過程為傳遞形式的信息稱為物理信息。
生態(tài)系統(tǒng)中的各種光、聲、熱、電、磁等都是物理信息;動物的視 覺、聽覺、冷覺、熱覺和觸覺是典型的物理信息感受的過程。這 些物理信息有的表示識別, 有的表示威脅、挑戰(zhàn), 有的向?qū)Ψ届?耀自己的優(yōu)勢, 有的表示從屬, 有的則為了配對等。3 1 1
光信息。螢火蟲的閃光、蝴蝶的飛舞、花朵艷麗的色彩 等都屬于光信息。螢火蟲在夜晚是依據(jù)發(fā)光器官所發(fā)出的閃 光來尋找配偶的。有一種螢火蟲(photinus py ralis)雄螢到處飛 來飛去, 但嚴格地每隔58 s 發(fā)光一次, 雌螢則停歇在草葉上 以發(fā)光相應答, 每次發(fā)光間隔時間與雄螢相同, 但總是在雄螢 發(fā)光2 s 后才發(fā)光。據(jù)研究, 每一種螢火蟲的發(fā)光頻率都不相 同, 這極好地避免了種間信號混淆和種間雜交。3 1
2聲音信息。人們最熟悉的聲音莫過于鳥類宛轉(zhuǎn)多變的 叫聲了, 鳥類和昆蟲的鳴叫聲非常類似于螢火蟲的閃光, 都具 有物種各自的特異性。澳大利亞蟬可發(fā)出800 Hz 的低頻聲, 其聲音強度在80 dB 以上, 由于雌蟬的感受器對800 Hz 的低 頻聲最為敏感和具有最大的指向性, 所以常常被吸引到鳴叫著 的雄蟬群體中來。3 1 3
熱信息。生活在南美洲的響尾蛇, 頭部有個頰窩, 能夠 感知0001!溫差的變化;響尾蛇能夠準確地捕食動物, 主要 就是靠頰窩對溫差的敏感性。3 1 4
觸覺信息。有些動物交配行為的完成有賴于觸覺信 息。雄園蛛在生殖季節(jié)走近蛛網(wǎng), 在網(wǎng)邊用前足按一定的力度 和節(jié)律牽動雌蛛所結(jié)網(wǎng)的蛛絲。雌蛛立即作出反應, 也像有美 食一樣沖了過來。這時, 雄蛛會暫時退到蛛網(wǎng)的外面。雄蛛等 到雌蛛回到網(wǎng)中央后, 它會又一次彈起蛛網(wǎng)。當雌蛛確認是雄 蛛的求偶信號時, 就會做好交配準備, 安靜地等在網(wǎng)的中央。雄蛛一面不停地撥動蛛網(wǎng), 一面爬向雌蛛, 完成與雌蛛的交配。3 1
5磁信息。由于生物生活在太陽和地球的磁場內(nèi), 少不 了要受到磁力的影響。生物對磁場有不同的感受能力, 常常被 稱為是生物的第六感覺。候鳥在天空中成群結(jié)隊、南北長途往 返飛行能夠準確到達目的地, 特別是信鴿千里傳書而不誤, 在 這些行為中, 動物就是通過感知電磁場的變化, 從而確定自己 所處方位和運動方向的 3 2
化學信息
生態(tài)系統(tǒng)的各個層次都有生物代謝產(chǎn)生的化學物質(zhì)參與
信息傳遞, 這種傳遞信息的化學物質(zhì)通稱為化學信息。如酶、維生素、生長素、抗生素、性外激素, 甚至尿和糞便等都屬于傳 遞信息的化學物質(zhì)。化學信息深深地影響著生物種間和種內(nèi) 的關(guān)系。有的相互制約, 有的相互促進, 有的相互吸引, 有的相 互排斥。化學信息在生態(tài)系統(tǒng)中廣泛存在, 對它的研究近幾年 發(fā)展迅速, 并逐步形成一個分支學科? ? ? 化學生態(tài)學。動物的嗅覺、味覺是典型的化學信息感受過程。動物根據(jù) 味覺信息要判斷食物可吃還是不可吃, 好吃還是不好吃, 從而 作出吃還是不吃、多吃還是少吃的決定, 而這些對于維持它的 生命是至關(guān)重要的。我們知道, 狗具有非常發(fā)達的嗅覺, 能夠 感受空氣中一些化學物質(zhì)所攜帶的氣味信息, 這對于狗在尋找 和選擇食物, 發(fā)現(xiàn)敵害, 躲避不良環(huán)境的行為中起著重要作用。3 2
1動物與植物之間的化學信息。植物給人們的印象似乎 只能呆在那里等待被動物吃掉, 然而, 事實并非如此, 如植物的 苦味是一個重要的化學信息, 對許多植食動物來說, 可以起到 拒食作用, 不過這種苦味對有些植食動物來說可能又是引誘的 信號。3 2
2動物與動物之間的化學信息。昆蟲性外激素是生態(tài)系 統(tǒng)中廣泛存在的一種化學信息。例如, 雌蠶蛾釋放的性外激 素, 可以把3 km 以外的雄蛾吸引過來。雖然每只雌蛾所釋放 的性外激素的數(shù)量不到0 01 mg , 但雄蛾仍然能夠作出反應。小蠹甲在發(fā)現(xiàn)榆、松等寄生植物后, 會釋放聚集化學信息, 以召 喚同類來共同取食。棉蚜蟲受到七星瓢蟲攻擊時, 被捕食的蚜 蟲會立即釋放告警外激素, 通知同類個體逃避, 于是周圍的蚜 蟲紛紛跌落。螞蟻群體中的偵察蟻分泌的追蹤外激素能引導 同類覓食、去搬運食物等。
哺乳動物能發(fā)出很多氣味, 即使是動物的尿和糞便也包含 著許多的信息, 皮脂腺被廣泛認為是哺乳動物的重要的信息 源。3 23
植物與植物之間的化學信息。在生態(tài)系統(tǒng)中, 生產(chǎn)者之 間同樣發(fā)生著復雜的信息聯(lián)系。為人們熟知的是植物的他感作 用(allelopathy)。他感作用是指植物在物質(zhì)代謝過程中產(chǎn)生的化 學物質(zhì), 對其他植物的生長發(fā)育產(chǎn)生某種影響的相互作用。植 物的他感作用有的是互利的。例如, 農(nóng)民在種植莊稼時發(fā)現(xiàn): 作 物中的洋蔥和甜菜、馬鈴薯和菜豆、小麥和豌豆混種或間種能夠 相互促進, 比單獨種植產(chǎn)量高。有的是相互拮抗、相互排斥的, 這種現(xiàn)象常稱為
異株克生現(xiàn)象 , 如某種黃瓜(Cucumis sativus)能產(chǎn)生一種化學物質(zhì), 可以阻止絕大多數(shù)的雜草生長, 維持其在 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢。黑核桃樹下幾乎沒有草本植物, 這是 因為黑核桃樹皮和果實含有氫化胡桃酮, 這種物質(zhì)被雨水沖到 土壤里后再被氧化成胡桃酮, 從而抑制其他植物的生長。異株 克生現(xiàn)象是植物控制其他植物生長的奇妙辦法。3
3營養(yǎng)信息
營養(yǎng)信息是指通過營養(yǎng)交換所傳遞的信息。食物鏈(網(wǎng)可以看作是一個營養(yǎng)信息系統(tǒng), 通過營養(yǎng)交換, 能夠把營養(yǎng)信
息從一個種群(或個體)傳到另一個種群(或個體)。由于食物 鏈中各營養(yǎng)級的生物要保持一定的比例, 即符合生態(tài)金字塔規(guī) 律。因此, 生態(tài)系統(tǒng)中某一營養(yǎng)級生物的數(shù)量和質(zhì)量的變化, 就會引起食物鏈中其他生物數(shù)量和質(zhì)量的變化。
例如, 松籽歉收, 這就預示著松鼠數(shù)量的減少, 以松鼠為食 的貂、鼬等動物的數(shù)量也會隨之減少。在草原上, 當羊多時, 草 就相對少了;草少了反過來又會使羊減少。因此, 從草的多少 可以得到羊的飼料是否豐富, 以及羊群數(shù)量變化趨勢的信息。達爾文發(fā)現(xiàn), 在英國, 三葉草傳粉要依靠丸花蜂, 由此推
斷, 三葉草的繁茂是由于英國丸花蜂多, 而丸花蜂比其他地方 多的原因, 是因為那里喜食蜂房和蜂子幼蟲的田鼠特別少, 而 那里田鼠少的原因, 是因為村鎮(zhèn)中有許多貓。
那么, 不妨照此推衍下去: 三葉草是英國牛群的主要食物, 而英國海軍的主要食品是牛肉罐頭, 于是三葉草在生態(tài)學上與 英國海軍大有關(guān)聯(lián);這樣看來, 英國之所以能夠擁有一支強大 的海軍, 從而成為世界軍事強國, 最終應該歸功于貓。著名生 物學家赫胥黎更進一步幽默地說:
人所共知, 英國的貓是老姑 娘們喂養(yǎng)的, 所以英國能夠稱霸四海, 無論從邏輯上, 還是從生 態(tài)學角度上來看, 歸根結(jié)底, 都應歸功于英國那些愛貓的老姑 娘。
達爾文的貓與三葉草 的故事, 加上這一番
演義 , 當然 是言過其實, 詼諧有趣。但就某種意義上來說, 這個故事卻顯 示出營養(yǎng)信息的傳遞情況。3 4
行為信息
行為信息是指某些動物通過特殊的行為方式向同種的其 他個體或其他生物發(fā)出的信息。在這些信息中, 有的表示威 脅、挑戰(zhàn), 有的向?qū)Ψ届乓约旱膬?yōu)勢, 有的表示從屬, 有的則 為了配對, 還有則是欺騙, 等等。
例如, 蜜蜂發(fā)現(xiàn)蜜源時, 就用舞蹈動作來表示, 以
告訴 其 他蜜蜂花源的方向、距離。蜜蜂中主要的舞蹈有兩種: 一種是 圓圈舞, 圓圈舞是采集了花蜜的蜜蜂向同伴傳達在蜂箱近距離 內(nèi)采蜜的信號;一種是擺尾舞, 擺尾舞是招呼同伴到百米以外 去采蜜的信號。其擺尾速度與蜜源距離有關(guān)。地行鳥鳥是草原 中的一種鳥, 當發(fā)現(xiàn)敵情時, 雄鳥就會急速起飛, 扇動兩翼, 給 在孵卵的雌鳥發(fā)出逃避的信息。有些鳥通過飛行姿勢和跳舞 動作來傳遞求偶信息。豪豬遭遇敵害時, 將其體刺豎直, 形成 可怕的姿態(tài), 從而趕跑敵人.
第三篇:生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
第五章
第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
【學習目標】
1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞(A)2.說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。(B)3.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用。
【重點、難點】
說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。【知識鏈接】
信息傳遞、能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的三大基本功能。信息傳遞不但可以與能量流動、物質(zhì)循環(huán)一起將生態(tài)系統(tǒng)的各組分聯(lián)系為一體,而且在生物的生存、繁衍、調(diào)節(jié)種間關(guān)系,以及調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面,起著十分重要的作用。
【學習梳理】
一、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類
信息指的是日常生活中一般可以傳播的消息、、、與
等。依據(jù)信息傳遞的方式,一般可分為
、、三種類型。
1. 物理信息: 生態(tài)系統(tǒng)中的 等,通過
傳遞的信息,稱為物理信息。物理信息的來源可以是
,也可以是。
2. 化學信息: 生物在生命活動過程中,產(chǎn)生一些可以傳遞生物信息的,如植物的、等代謝產(chǎn)物,以及動物的 等,這就是化學信息。
3. 行為信息: 動物的特殊行為(如蜜蜂跳舞、鳥類的求偶炫耀等),對于
或
生物也能夠傳遞某種信息,即生物的 可以體現(xiàn)為行為信息。
二、信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
1. 生物_
_______的正常進行,離不開信息的作用;生物種群的______________,也離不開信息的傳遞。
2.信息還能調(diào)節(jié)生物的____________,以維持_______________的穩(wěn)定。
三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用
1.提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量。例,若能利用模擬動物的信息吸引大量的,就可以提高果樹的傳粉效率和結(jié)實率。
2. 對有害動物進行控制。例:目前控制動物危害的技術(shù)大致有
、、等。人們越來越傾向于利用對人類生存環(huán)境無污染的。生物防治中有些利用了信息傳遞作用。如利用昆蟲
誘捕或警示有害動物,降低害蟲的種群密度;利用特殊的 擾亂某些動物的雌雄交配,使有害動物種群的繁殖力下降。
【知識點撥】
一、生態(tài)系統(tǒng)中的信息
信息傳遞一般有三個基本環(huán)節(jié):信源(信息產(chǎn)生);信道(信息傳輸);信宿(信息接收)。多個信息過程相連就使系統(tǒng)形成信息網(wǎng),當信息在信息網(wǎng)中不斷被轉(zhuǎn)換和傳遞時,就形成了信息流。信息只有通過傳遞才能體現(xiàn)其價值,發(fā)揮其作用。
注意:⑴物理信息的來源既可以是無機環(huán)境,也可以是生物,只要可以被生物體接收,并傳遞相關(guān)信息即可。
⑵科學實驗表明,昆蟲、魚類以及哺乳類等生物都存在能傳遞信息的化學物質(zhì)——信息素(外激素),它能在生物同種個體之間傳遞信息,性外激素是信息素的一種。
⑶動物的行為信息豐富多彩,復雜而獨特。
⑷外激素一般是由昆蟲的體表腺體分泌到體外的一類揮發(fā)性物質(zhì),作為化學信號來影響和控制同種的其他個體,使它們反應。由于外激素起著在個體之間傳遞化學信息的作用,因此也叫信息激素。昆蟲外激素有多種,目前研究較多的是性外激素。
性外激素是成蟲(多為雌性成蟲)的腹部末端或其他部位的腺體所分泌的一種外激素。性外激素的作用是引誘同種異性個體前來交尾。人們可根據(jù)這種原理來防治有害昆蟲。例如:為了消滅大量害蟲,可在昆蟲交尾生殖高峰期,多處噴灑性引誘劑,干擾其正常交尾,降低交尾成功率,降低交尾成功率,從而大大量減少害蟲數(shù)量。
二、信息傳遞的重要性
1.生命活動的正常進行,離不開信息的作用。生物種類的繁衍,也離不開信息的傳遞。例如:蝙蝠對周圍環(huán)境的識別,取食與飛行,幾乎完全依賴于聲波;有些植物,像萵苣、茄、煙草的種子必須接受某種波長的光信息,才能萌發(fā)生長;自然界中,植物開花需要光信息刺激;許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素,以完成生殖等等。由此可見,個體的生存與種族的繁衍都離不開信息傳遞。
2、信息還能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。在生態(tài)系統(tǒng)中存在著復雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng),食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關(guān)系,相鄰物種的某些個體行為與種群特征為對方提供了大量的有用信息。例如:在草原上,當草原返青時,“綠色”為食草動物提供了可以采集的信息;森林中,狼可以依據(jù)兔留下的氣味去獵捕后者,兔同樣也能夠根據(jù)狼的氣味或行為特征躲避獵捕。
三、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用
一是提高生產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量;二是對有害動物進行控制。例如,利用光信息調(diào)節(jié)和控制生物的發(fā)育、利用各種昆蟲對各種波長的趨光特點進行誘殺(昆蟲都有趨光的特點,但不同昆蟲對各種波長的光反應不完全相同,因此可用不同的光來誘殺害蟲。另外,各種害蟲活動時間不同,例如,水稻二化螟、三化螟、玉米螟、棉紅鈴蟲、梨小食心蟲、小地蠶等,都在22時30分至次日凌晨4時30分活動頻繁;草木蛾、桃褐斑夜蛾及葡萄實紫褐夜蛾,都在夜間飛入果園刺吸果汁,所以夜間點燈誘殺效果好)、養(yǎng)雞業(yè)在給雞增加營養(yǎng)的基礎上延長光照時間可以提高產(chǎn)蛋率等。
【課堂檢測】
1. 下列幾項動物的行為中,不能起到同種個體之間交流信息作用是()A.蜜蜂的舞蹈動作
B.蜂王釋放的特殊分泌物
C.鳥類的各種的鳴叫聲 D.烏賊受到威脅時釋放墨汁 2.下列行為中不屬于傳遞信息的是()A、雌蛾分泌性激素
B、工蜂跳8字舞
C、蟑螂晝伏夜出
D、鳥類的鳴叫
3.下列信息傳遞的實例中不屬于物理信息傳遞的是()A.有些侯鳥的遷徙,在夜間是靠天空星座確定方位的
B.含羞草在強烈聲音的刺激下,就會表現(xiàn)出小葉合攏,葉柄下垂的運動 C.鰻魚、鮭魚等能按照洋流形成的地電流來選擇方向和路線
D.鼬遇到危險時,由肛門排出有強烈惡臭味的氣體,起到報警和防御的功能 4.下列說法不正確的是()
A.生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的功能之一
B.生命活動的正常進行和生物種群的繁衍,都離不開信息的作用 C.把信息傳遞應用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量
D.有些金絲桃屬植物,能分泌一種引起光敏性和刺激皮膚的化合物--海棠素,使誤食的動物變盲或致死,而使多數(shù)動物避開這種植物,這不屬于生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
第四篇:生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞--說課稿
《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》說課稿
霍市一中高二年級
吳佳欣
大家好:
今天我說課的內(nèi)容是人教版生物高中教材必修三第五單元第四課,我將從八個方面(教材、學情、教學模式、教學設計、板書、評價、開發(fā)、得失)說我對此課的思考和我的教學。
一、說教材
(一)教材的地位和作用
《細生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》是《生物》(人教版)高中必修三第5章第4節(jié)的內(nèi)容。在此之前,學生已經(jīng)學習了種群和群落的相關(guān)知識,為本節(jié)課的學習做了鋪墊。同時本節(jié)課的學習為以后生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生態(tài)環(huán)境的保護等建立了理論與知識的基礎。
(二)教學目標
一節(jié)課不可能面面俱到,根據(jù)課標要求、本課內(nèi)容在教材中的地位以及學生實際我確定的教學目標是:
知識目標:
1、簡述生態(tài)系統(tǒng)的信息類型;
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)中的應用。
能力目標:通過多媒體動畫以及閱讀材料,提高識圖、分析及歸納材料的能力。情感態(tài)度與價值感目標:
1、明確局部與整體相統(tǒng)一的觀點以及事物之間存在普遍聯(lián)系的觀點;
2、養(yǎng)成生態(tài)學的觀點,確立辯證唯物主義科學觀。
(三)教學重難點
確定重難點的依據(jù):課標要求及學生的實際 1.教學重點:(1)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類
(2)信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用 2.教學難點:信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
二、說學情
高中學生已經(jīng)具備了部分生物學知識,對于探究、合作交流自學也有了一定的能力,但能力有限,需要加強,要以優(yōu)促差,促進同學之間的互幫互學,加強小組之間的合作。
三、說教學模式
在教學過程中,我采用5步教學法。通過導——看——說——記——練五個步驟,集中教學內(nèi)容,突出教學目標,讓學生養(yǎng)成自主學習能力,精講精練,當堂任務當堂完成。這種模式步驟簡潔,易于操作實踐。
第一步,引導學生,明確目標
出示學習目標進入課堂環(huán)節(jié),師生學習有的放矢。第二步,自主學習課本知識。
第三步,同組互助 先是自主學習解決自己能夠解決的,然后同組對學及群學解決自己不懂得或者還有疑問的內(nèi)容。
第四步,師生互助,合作探究。各組提出本組疑難的內(nèi)容,然后通過其他小組討論,全班討論以及教師的點撥得到解決。
第五步,拓展遷移,形成能力。根據(jù)課堂所學重點,完成相應練習,讓學生享受學習的快樂。
四、說教學設計
(一)引導學生,明確目標
1.通過課前引入,回顧生活中的信息,引起學生知識鏈接,從而引入本節(jié)課的學習。
2.PPT出示“學習目標”并對學習目標作簡要解釋。讓師生學習有的放矢。
(二)自主學習,同組互助
學生先是自主學習,然后同組對學及群學解決自己不懂得或者還有疑問的內(nèi)容。1.先進行課前引入,引起學生知識鏈接,從而引入本節(jié)課的學習2.以問題探討開始,說明生態(tài)系統(tǒng)中也是普遍存在信息的 3.接著分析各種具體實例,引出生態(tài)系統(tǒng)中的信息類型
4.再以具體實例來分析信息的傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用 5.最后歸納總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)三大功能的比較
(三)師生互助,合作探究
各組提出本組疑難的內(nèi)容,然后通過與其他小組討論,全班討論以及教師的點撥得到解決
(四)拓展遷移,形成能力
1.了解信息傳遞在農(nóng)業(yè)上應用的網(wǎng)上拓展知識
2.練習不是讓學生陷入題海,而是對本課所學內(nèi)容鞏固,并能“舉一反三”,練習:屬于物理信息的是()
屬于化學信息的是()
屬于行為信息的是()
1.哺乳動物的體溫
2.鳥類鳴叫
3.紅外線
4.螢火蟲發(fā)光
5.植物分泌的化學物質(zhì)
6.電磁波
7.昆蟲發(fā)出的聲音
8.昆蟲的性信息素
9.植物開花
10.薊的刺
11.紫外線
12.蜜蜂跳舞
五、說板書
板書是本堂課重要內(nèi)容的簡潔呈現(xiàn),我喜歡提綱式的板書清晰明了,既有助于學生掌握本課重點內(nèi)容,又能使這些重點知識給學生留下深刻的印象。我的板書設計如下:PPT顯示。
六、說評價
采用定性評價和定量評價兩種評價方式。定性評價,穿插在教學過程中,采用學生互評方式,學生理解準確、回答正確,以掌聲來表示慶賀尊重;學生理解錯誤,回答不到位,學生糾錯、改錯。整個過程體現(xiàn)學生學習的自主性。教師適時鼓勵,增加學生學習的興趣。
定量評價
在拓展練習過程中,所有學生答題,由淺入深。分小組合作回答,給予小組獎勵。
七、說開發(fā)
相關(guān)配套資源開發(fā)有:
了解信息傳遞在農(nóng)業(yè)上應用的網(wǎng)上拓展知識。
八、說得失
從整個教學流程看,有效運用了四步導學法,教學目標集中單一,避免蕪雜,可操作性強,條理清晰,重難點突出。
雖然事先并不了解學情,但在做預設的時候我注重讓學生以自主學習和合作探究為主,教師點撥為輔。良好而恰當?shù)恼n程資源的開發(fā),以合作學習、自主學習為綱,因此取得了良好的教學效果。失:教師在調(diào)動學生積極性方面和有關(guān)知識鏈接語言方面還有待提高,應該有更多的方法讓所有學生獲得學習的快樂。
第五篇:生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞教學設計
生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞教學設計
作為一無名無私奉獻的教育工作者,就有可能用到教學設計,編寫教學設計有利于我們科學、合理地支配課堂時間。我們該怎么去寫教學設計呢?以下是小編整理的生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞教學設計,希望能夠幫助到大家。
一、教學目標
1知識目標
說出生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的種類,舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞;
說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用;
2能力目標
指導學生收集資料,使學生學會鑒別、選擇、運用和分享信息;
組織學生對資料進行分析、討論,進一步提高學生的識圖能力以及分析問題、闡明問題的能力。
3情感態(tài)度與價值觀
感受大自然的奧妙,激發(fā)學生更加熱愛自然,珍愛生命;
認識生物科學的價值,樂于學習生物科學。
二、教學重點難點
說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用三.教學過程環(huán)節(jié)一:問題導入新課(1)問題:21世紀是信息爆炸的時代,信息是指可以傳遞的消息,情報,指令,數(shù)據(jù)和信號等等.可說信息無時無刻不存在我們的周圍,同學們讓想象插上翅膀,想一想日常生活中有哪些信息,信息又是如何傳遞的呢?(2)同學們各抒己見,暢所欲言.(3)老師總結(jié):同學們在生活中都是有心之人,都是小發(fā)現(xiàn)者。假如你非常思念你遠方的朋友就可以通過各種信息方式去表達你的思念之情,人也是生態(tài)系統(tǒng)中的一部分,那么在生態(tài)系統(tǒng)中是否存在信息呢,又是怎樣傳播的呢?
環(huán)節(jié)二:問題探討初步認識信息
(1)通過觀察蜜蜂跳舞傳遞信息,讓同學們描述蜜蜂的行為特點,并解釋不同行為所代表的含義,通過蜜蜂的活動的`解釋激發(fā)學生的興趣,進而讓同學們思考在生活中有哪些生物之間的信息傳遞的行為,讓大家一起分享你生活中的發(fā)現(xiàn)。
(2)引出生物信息的分類:生態(tài)系統(tǒng)中的信息非常的多,為了便于記憶和理解人為的分為了幾個種類。
環(huán)節(jié)三:自學課本掌握信息的分類
(1)同學通過閱讀課本掌握生物信息的分類物理信息,化學信息,行為信息,并且了解各種信息的特點,并舉例說明。
(2)檢測同學們的自學水平:通過圖片的展示讓同學分辨分別屬于那種信息類型。首先讓同學們分組討論不太好分類的分別屬于哪一類,接著讓同學們回答并說明原因。
環(huán)節(jié)四:大膽假設掌握生物信息的作用
(1)分析資料,理解信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
資料一:設置兩個小問題
1、蝙蝠的“回聲定位”屬于-物理信息?
2、如果堵住蝙蝠的耳朵,蝙蝠的行為會如何?
資料二:
1、萵苣的種子的萌發(fā)與xx物理信息的傳遞有關(guān)?
2、若要保證種子的萌發(fā)率,應選用xxxx波長光通過回答問題思考:信息傳遞與生命活動的正常進行有什么關(guān)系?這樣很容易就得出結(jié)論:生命活動的正常進行,離不開信息的作用。資料三:多媒體顯示:自然界中,植物開花需要光信息刺激,當日照時間達到一定長度時,植物才能夠開花。許多動物都能在特定時期釋放用于吸引異性的信息素。經(jīng)過科學家的收集、分離和測定,現(xiàn)已確定了200余種昆蟲信息素的化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì),其中大部分是用來傳遞性信息的。
學生討論:信息傳遞在種群的繁衍過程中起什么作用?結(jié)論:生物種群的繁衍,離不開信息的傳遞.
資料四:20xx年,科學家們在研究植物與草食性昆蟲之間的關(guān)系時,發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象:當煙草植株受到蛾幼蟲攻擊后,能夠產(chǎn)生和釋放一種可揮發(fā)的化學物質(zhì),白天可以吸引蛾幼蟲的天敵──捕食者,夜間又能夠驅(qū)除夜間活動的雌蛾,使它們不能停留在葉片上產(chǎn)卵。討論:
1、煙草釋放的信息素在白天與夜間是否都使它本身受益?
2、資料三中的信息素能夠?qū)⒛膸追N生物聯(lián)系起來?
3、若無這種信息素,這三種生物的種群數(shù)量將發(fā)生什么變化?
通過對以上資料的分析與問題的討論,引導學生從生物個體的生命活動、種群的繁衍和種間關(guān)系三個層次上理解信息傳遞的作用,并進行歸納總結(jié)。學生通過對信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用,進一步理解信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一。
環(huán)節(jié)五:資料查閱課后自學
(1)查閱資料:生物之間的信息不僅在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用,在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中也發(fā)揮著相當大的作用,課后同學們通過網(wǎng)絡查詢,圖書閱讀,結(jié)合課本,概括出信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。
(2)結(jié)決問題:思考假如你是一位蛋雞養(yǎng)殖場的廠長,你如何提高雞的產(chǎn)蛋量?
環(huán)節(jié)六:總結(jié)本節(jié)拓展提升
(1)本節(jié)課主要學習了生態(tài)系統(tǒng)中的信息分類包括物理信息,化學信息,行為信息。以及生態(tài)系統(tǒng)中信息的作用。
(2)1904年,法國著名科學家法布爾做了一個有趣的實驗:在一個風雨交加的夜晚,在一所被叢林包圍的屋子里,他把一只雌蛾扣在一個紗罩里,盡管風雨交加,還是有40多只雄蛾穿過風雨趕來交尾;第二天,法布爾在雌蛾周圍撒滿樟腦丸和汽油,但一點也不影響雄蛾找雌蛾,可見性外激素的作用有多大,昆蟲感受性外激素的能力有多強!
環(huán)節(jié)七:鞏固課堂
通過做題來了解本節(jié)課學習的情況,查找自己的不足之處在課下再鞏固。