生態系統信息傳遞

生態系統具有物質循環、能量流動和信息傳遞的作用,其中,信息傳遞具有重要的作用。生命活動的正常進行,離不開信息傳遞;生物種群的繁衍,也離不開信息的傳遞。信息還可以調節生物的種間關係,以維持生態系統的穩定。我們將生態系統的信息分為物理信息、化學信息和行為信息。信息傳遞在農業生產上的套用具有兩方面:一是提高農產品和畜產品的產量;二是對有害動物進行控制。

基本介紹

  • 中文名:生態系統信息傳遞
  • 外文名:Sheng Tai Xi Tong De Xin Xi ChuanDi
  • 別名:信息傳遞
種類,物理信息,化學信息,行為信息,作用,套用,

種類

物理信息

生態系統的光、聲、溫度、濕度、磁力等,通過物理過程傳遞的信息,稱為物理信息。動物的眼、耳、皮膚,植物的葉、芽以及細胞中的特殊物質(光敏色素)等,可以感受到多樣化的物理信息(physical information)。物理信息可以來源於無機環境,也可以來源於生物。

化學信息

生物在生命活動過程中,產生一些可以傳遞信息的化學物質,諸如植物的生物鹼、有機酸等代謝產物,以及動物的性外激素等,這就是化學信息(chemical information)。科學實驗表明,昆蟲、魚類以及哺乳類等生物體中都存在著傳遞信息的化學物質——信息素(pheromone)。

行為信息

動物的特殊行為,對於同種和異種也能夠傳遞某種信息,即生物的行為特徵可以體現為行為信息(behavior information)。動物的行為信息豐富多彩,一些鳥類在求偶時的行為更獨特,通常雄鳥會進行複雜的“求偶炫耀”。

作用

  • 維持生命活動的正常進行和生物種群的繁衍
蝙蝠對周圍環境的識別、取食與飛行,幾乎完全依賴聲波。蝙蝠通過自身發出聲波,對目標進行“回聲定位”。有些植物,像萵苣、茄、菸草的種子必須接受某種波長的光信息,才能萌發生長。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於吸引異性的信息素。經過科學家的收集、分離和測定,現已確定了200餘種昆蟲信息素的化學結構和性質,其中大部分是用來傳遞性信號的。
  • 調節生物的種間關係,維持生態系統的穩定
在生態系統中,食物鏈上的相鄰物種之間存在著“食”與“被食”的關係,相鄰物種的某些個體行為與種群特徵為對方提供了大量的有用信息。例如,草原上,當草原返青時,“綠色”為食草動物提供了可採食的信息;森林中,狼可以根據兔留下的氣味去獵捕後者,兔同樣可以狼的氣味或行為特徵躲避獵捕。

套用

  • 提高農產品或畜產品的產量
人類種植農作物,有許多是要收穫果實。而動物的傳粉對於許多農作物的結實是不可或缺的。事實上,地球上許多被子植物的傳粉都是由動物完成的。如果能利用模擬的動物信息吸引大量的傳粉動物,就可以提高果樹的傳粉效率和結實率。
  • 對有害動物進行控制
世界上每年都有大面積的農田、草原和森林遭受病蟲害、鼠害、鳥害。控制動物危害的技術大致有化學防治、生物防治和機械防治等。這些方法各有優點,但人類越來越傾向於利用對人類生存環境無污染的生物防治。生物防治中有些就是利用信息傳遞作用。例如,利用音響設備發出結群信號來吸引鳥類,使其結群捕食害蟲;利用昆蟲信息素誘捕或警示有害動物,降低害蟲的種群密度。人類還可以利用特殊的化學物質擾亂某些動物的雌雄交配,使有害動物的種群繁殖力下降,從而減少有害動物對農作物的破壞。

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