1、1生物必修三知识总结第 1 章 人体的内环境与稳态第 1 节 细胞的生活环境细胞內液:存在于细胞内,约占 2/3 体液 血浆(是血细胞直接生活的环境)(以水为基础) 细胞外液:存在于细胞外,约占 1/3 组织液(本质:盐溶液,一定程度反映了生命起源于海洋) 淋巴(内含吞噬细胞、淋巴细胞)组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫细胞间隙液。是大多数细胞直接生活的环境。组织液中的各种物质,大部分(90%)被静脉吸收,小部分(10%)被毛细淋巴管吸收毛细淋巴管中的淋巴汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中,进入心脏,参与全身的血液循环。淋巴中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等,可以协助机
2、体抵御疾病,对这些细胞来说,淋巴就是它们直接生活的环境。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境(细胞也参与内环境的形成和维持)渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。1.渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力(取决于溶液中溶质微粒的数目)影响的因素:主要与无机盐,蛋白质的含量有关 .(细胞外液 90%来源于 Na+和 Cl+,正常人体的血浆渗透压相当于细胞内液的渗透压) 2.酸碱度(在缓冲物质的调节下始终维持在 7.357.45 之间)对酸碱度起缓冲作用的物质缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,H2CO3/NaHCO3 , NaH2PO4/Na2HPO4第二节
3、 内环境稳态的重要性正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动(基础) ,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH 值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。内环境中各种化学成分的含量在一定范围内波动,内环境的稳态是一种动态的的相对稳定;(不同个体之间存在一定的差异。 )外环境:有孔道与外界相连的结构稳态是机体进行正常生命活动的必要条件(神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制)毛细淋巴管壁(可通过蛋白质分子)毛细血管壁 由单层上皮细胞构成细胞呈鳞状排列组织水肿:淋巴管堵塞过敏反应(毛细血管壁通透性改变)营养不良(血浆浓度降低) 细胞破碎血浆中
4、的蛋白质含量很多,淋巴和组织液中蛋白质的含量较少。其他的基本化学成分相同。神经系统对呼吸系统运动强度的调节(CO2)血浆中过多的碳酸氢盐可由肾脏随尿排出2第二章 动物和人体生命活动的调节第 1 节 通过神经系统的调节大脑“外灰质内白质” ,大脑表面灰质称为大脑皮层,沟和裂之间隆起形成回,沟、回使大脑皮层面积大大增加脊髓位于脊柱的椎管内,脊髓“外白质内灰质”周围神经系统 按结构分,有脑神经 12 对,脊神经 31 对按功能分:(1)有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)(2)运动神经又分为躯体运动神经和内脏运动神经(植物性神经)(3)植物性神经又分为交感神经和副交感神经变色龙的调节机制:神
5、经调节神经调节的基本方式反射:指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃的状态的过程。反射过程: 也是兴奋传导的过程 中枢神经 细胞体构成灰质 (脑、脊髓) 神经纤维构成白质细胞体构成神经节 周围神经 神经纤维(轴突、髓鞘)构成神经感受器:1、能将特定的刺激转变成神经冲动 2、不能直接将感受到的刺激传入大脑皮层 3、各种感受器都有各自适宜的刺激 4、可以产生适宜的刺激兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫做神经冲动。静息状态:静息电位:膜内负电位、膜外正电位 兴奋状态:动作
6、电位:膜内正电位、膜外负电位 局部电流刺激相近未兴奋部位产生动作电位小肠绒毛、肺泡由单层细胞构成灰质脑、脊髓内神经细胞体集中的地方。白质脑、脊髓内神经纤维集中的地方。绝缘保护A 神经元B 神经元中枢突触数目的多少是决定反射时间的主要原因(主要种类:乙酰胆碱、多巴胺)特点:1、单向传递2、突触延搁(约 0.5ms)3、对内环境变化敏感4、对某些药物敏感(可阻断或加强)自由扩散 特异性结合传递完后即被分解使下一个神经元兴奋或抑制特定情况下,也能使肌肉收缩和某些腺体分泌直接刺激神经纤维(离体)3一般来说:位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的控制中央前回:第一运动区,管理对侧的躯体运动。顶部:管理
7、下肢运动;下部:头部器官运动条件反射的基础是非条件反射第 2 节 通过激素的调节人和动物体的生命活动,除了受神经系统的调节外,还存在着另一种调节方式由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节的方式,这就是激素调节。外分泌腺:分泌物通过导管排出,如泪腺、汗腺、 唾液腺、胃腺内分泌腺:没有导管,分泌物直接进入腺体内的毛细血管里,如垂体、甲状腺生长激素 侏儒症:幼年分泌不足 甲状腺激素调节人体 巨人症:幼年分泌过量生长发育 肢端肥大症:成年过量分布血糖、渗透压感受器是内分泌腺,分泌抗利尿激素、多种促 XX 激素释放激素可把兴奋传至大脑皮层,产生渴觉、饿感性激素促性腺激素促性腺激素释放激素生长激素催
8、乳素孕激素性腺垂体下丘脑垂体垂体卵巢与生物节律等的控制有关机体衰老时,建立突触时间更长,故记忆力下降人与动物学习最主要的区别:以概念为基础刺激应急反应,提高心率和血糖促激素功能:促进相关腺体的正常发育、促进相关腺体内素合成和分泌。 促进新陈代谢促进生长发育提高神经系统的兴奋性甲亢:体内物质氧化分解过快,食量大而消瘦,呼吸心跳加快,神经系统兴奋性高甲状腺功能不足(黏液性水肿)精神萎靡,行动呆笨,反应迟钝(神经系统兴奋性差),代谢缓慢,体温下降,呼吸心跳减慢, 全身浮肿呆小症:幼年分泌不足地方性甲状腺肿:缺碘4性激素(雄性激素、雌性激素、孕激素)化学本质:固醇类促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成;
9、激发和维持第二性征;胰高血糖素:促进糖原分解,促进一些非糖原物质转化为葡萄糖胰岛素:促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖,食物中的糖类消化、吸收肝糖原 分解脂肪等非糖物质转化血糖0.81.2g/LCO2+H2O+能量氧化分解肝糖原、肌糖原合成脂肪、某些氨基酸等转变协同作用:不同激素对于同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。拮抗作用:对同一生理效应起相反的作用。反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制,它对于机体维持稳态具有重要意义。血糖平衡的意义:(1)血糖含量过低时
10、,会引起头昏、心慌、四肢无力等,严重时甚至会导致死亡。(2)血糖含量过高时,会使葡萄糖从肾脏排出,形成糖尿,造成体内营养物质流失,同样有损健康。 激素调节的一般特征:基本调节机制反馈(1)激素是内分泌腺分泌的特殊物质;(信息分子)(2)激素通过血液循液运送到全身,作用于特定的器官(靶器官或靶细胞) ,调节特定生理过程的速率。既不组成细胞结构,也不向组织提供能量或代谢物质,又不起催化作用。 (2) (3)只要有微量激素,就可以发生很大的生理效应;(微量高效)(4)一般来说激素没有抗原性,注射后不产生抗体;(5)在脊椎动物中,相同的内分泌腺的激素,对不同种类的动物有效。例如猪、牛的胰岛素也能降低人
11、的血糖浓度。(6)激素调节比神经调节慢,但作用持久 ()下丘脑垂 体甲状腺促甲状腺激素释放激素(TRH )促甲状腺激素(TSH)甲状腺激素反馈激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活。体内源源不断地产生激素,维持激素含量的平衡。第三节 神经调节与体液调节的关系1、起调节的物质:激素、CO2、H+、组织胺等化学物质(激素调节是体液调节的主要内容)2、传递方式:体液,主要指细胞外液(组织液、血浆和淋巴)3、作用对象:相应的靶细胞或靶器官4、单细胞和一些多细胞的低等动物只有体液调节。胰岛素抑制胰高血糖素分泌胰高血糖素促进胰岛素的分泌肌糖原不能直接分解胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞可直接感受血糖浓度变化的
12、刺激而产生相应的应答反应负反馈:受控部分的活动反过来使调节部分的原发作用向相反方向发展。最常见,可使某种生理活动保持相对稳定。正反馈:受控部分的反馈活动与调节部分的原发作用一致。使某种生理活动尽快完成。分娩、排便、排尿、血液凝固等。5抗利尿激素又称为加压素,下丘脑神经内分泌细胞分泌的肽类激素。合成后运往垂体后叶贮存。神经控制释放。(1)失水原因:出汗、发高烧、严重呕吐、腹泻、大出血等。(2)失水结果:细胞外液渗透压升高,失水的比例大于失盐的比例,结果是口渴、尿少。细胞外液渗透压降低,失盐的比例大于失水的比例,结果是尿多。细胞外液渗透压无变化,失盐失水的比例差不多,结果是尿常量。(3)失水时,渗
13、透压究竟如何变化,应该以口渴和尿量为判断标准。4)排水与排盐(Na+)的关系:排水不定伴随排盐 如:肺呼吸排水排盐一定伴随排水保水不一定保盐、保盐一定保水保盐能增加细胞外液渗透压升高,而加强肾小管和集合管对水的重吸,达到保水的目的神经调节与激素调节的关系:内分泌腺的分泌活动受神经系统的支配;而内分泌腺分泌的激素反过来也可能影响神经系统。大多数内分泌腺受中枢神经系统的调节,体液调节可以看成是神经调节的一个环节。神经调节和体液调节协调一致,共同维持内环境的稳态.球面积 S=4R2 球体积 V=4/3R3 S/V3/R 体表面积和体积之比与半径大小成反比 阿伦规律:恒温动物身体的突出部位(如四肢、外
14、耳、尾巴等) ,在气候寒冷的地方有变短的趋向。 贝格曼规律:恒温动物在寒冷气候条件下体形趋向于大,在温暖气体条件下体型趋向于小。 6第四节 免疫调节免疫的概念:免疫是机体的一种特殊的保护性生理功能。功能:通过免疫能够识别“自己” 、排除“非己” ,以维持内环境的平衡和稳定。 免疫防御:排除和消灭入侵集体的病原微生物免疫监视:发现并处理体内由某些生物或理化因素而发生突变的自身细胞免疫自稳:排除机体自身在代谢过程中产生的损伤细胞和衰老细胞,维持机体自身内环境的稳定第三道防线主要是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的(获得性免疫)抗原:引起人体产生抗体的物质。如病毒、细菌等病原体表面的
15、蛋白质等物质。性质:1)异物性:包括外来物质;自身组织和细胞(特殊) 。2)大分子性 3)特异性: 一种抗原只能与相应的抗体或效应 T 细胞发生特异性结合。 (不包括激素)抗原的特异性取决于抗原物质表面具有的某些特定的化学基团,这些化学基团叫做抗原决定簇。是免疫细胞识别抗原的重要依据。抗体:机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。化学本质:球蛋白 性质:特异性1)各种抗原的决定簇数目不同。2)抗原决定簇大多存在于抗原表面。3)有的决定簇隐藏在抗原内部,需暴露才能发挥作用。白细胞淋巴因子:通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。如诱导产生更多的效应 T 细胞,增
16、强其杀伤力等记忆细胞:保持对抗原的记忆,当同一种抗原再次进入机体,记忆细胞会迅速增殖、分化,形成大量的浆细胞,产生更强的特异性免疫反应。免疫应答:1、特异性 2、回忆性 3、放大性抗体与抗原结合,使其形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化;抗体与病原体结合,抑制其繁殖或对人体细胞的黏附抗原直接刺激 B 细胞情况较少。消灭细菌外毒素(蛋白质 具有抗原性)免疫系统:特异性免疫的物质基础7消灭结核杆菌、麻风杆菌等胞内寄生菌效应 T 细胞的功能主要承担细胞免疫。当它跟抗原接触后产生多种淋巴因子。其中包括:1、淋巴毒素,它能抑制靶细胞的分裂;2、转移因子,它能使正常淋巴细胞变成免疫淋巴细胞,使体内淋
17、巴细胞增多,从而增强细胞免疫反应;3、干扰素,它能抑制病毒蛋白的形成(不属于抗体)靶细胞裂解原因:细胞内的溶酶体酶被激活,使其通透性改变,渗透压变化,最终裂解死亡。与效应 T 细胞形成有关:造血干细胞、胸腺、吞噬细胞、T 细胞、记忆细胞、抗原(不包括宿主细胞)任何抗原都需经过抗体的作用,才能最后被清除。若体液免疫不存在,细胞免疫也将丧失。失去 T 细胞(细胞免疫)即失去大部分体液免疫能力。保持对抗原的记忆,当同一种抗原再次进入机体,记忆细胞会迅速增殖、分化,形成大量的浆细胞,产生更强的特异性免疫反应。摄取、处理免疫学的应用疫苗-根除许多传染病(利用人工制备的各种免疫制剂使个人和人群产生对疾病的
18、特异性免疫。 )百白破三联针:百日咳、白喉、破伤风卡介苗肺结核人工标记抗体-检测组织中的抗原免疫抑制剂- 提高器官移植成活率器官移植的成败取决于供者和受者的组织相容性抗原,即人类白细胞抗原(HLA),是否一致或相近。只要供者和受者的主要 HLA 有一半以上相同,就可进行移植,但为减轻排斥反应,病人还需长期使用免疫抑制药物。排斥反应:机体的免疫系统发起针对移植物的攻击、破坏和清除的反应。8免疫系统疾病:1、自身免疫病:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮(免疫系统异常敏感,反应过度,将自身物质当作外来异物进行攻击并对自身的组织和器官造成了损伤,出现了症状)自身免疫病是机体对自身细胞的抗原识
19、别范围扩大的结果。2、过敏反应:已产生免疫的机体在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。特点:发作迅速,反应强烈,消退较快;一般不会破坏组织细胞;也不会引起 组织严重损伤。有明显的遗传倾向和个体差异。引起过敏反应的物质叫过敏原。 如花粉、室内尘土、鱼、虾、牛奶、蛋类、青霉素、磺胺、奎宁等抗体吸附在皮肤、呼吸道黏膜、消化道黏膜、血液的某些细胞表面,使体液组织胺增多,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多预防措施:1)找出过敏原 2)尽量避免再次接触该过敏原过敏反应与免疫反应中的抗体的区别:分布:免疫中的抗体分布于血清 组织液和外分泌液中;过敏反应的抗体则分布于皮肤
20、呼吸道 消化道的黏膜及血液中某些细胞的表面。作用机理:免疫中的抗体与抗原特异性结合,消灭抗原;过敏反应中,过敏原与细胞表面相应的抗体结合,使细胞释放组织胺,从而引发过敏反应。3、免疫缺陷症:指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病, 。先天性免疫缺陷病:由遗传引起获得性免疫缺陷病:由疾病和其他因素引起艾滋病: HIV 病毒能够攻击人体的免疫系统,特别是能够侵入 T 细胞,使 T 细胞大量死亡,导致 AIDS 患者丧失一切免疫功能,对病原体及多种疾病的易感性增加而致人死亡。病毒分布:艾滋病患者和 AIDS 携带者的血液、精液、唾液、泪液、尿液和乳汁中传播途径:1)性行为传播 2)血液传播 3)母
21、婴传播第 3 章 植物的激素调节第 1 节 植物生长素的发现植物的运动本是普遍现象,按不同的意义理解有各种不同的运动,如植物的原生质运动、膨压运动和生长运动,受外界刺激的运动又有向性运动和感性运动。向性运动植物感受来自单一方向的刺激,定向的生长运动。 如向光性、向地性等。9特点:植物的运动方向随刺激的方向而定。向性运动是植物对外界环境的适应性。感性运动受到不定向的外界刺激,引起的部分器官运动。如睡莲花的昼开夜合 含羞草触碰闭合。向光性 :在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。单子叶植物胚芽外的锥形套状物叫胚芽鞘,它能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作
22、用。 生长素:吲哚乙酸(IAA) 、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)(由色氨酸转变成) (促进细胞伸长。不促进分裂)产生的部位:主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子(叶原基、芽原基) (具有分生能力的组织)分布:植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘 、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。运输:(1)极性运输 (由内因植物的遗传特性决定)以主动运输方式从植物形态学的上端向下端运输,而不能倒转过来。需要消耗能量,缺氧情况下会受到阻碍。形态学上端:植物的生长方向(2).非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。(3).横向运输发生部位:
23、细胞分裂特别旺盛的部位 . 影响因素:单侧光重力等作用(外因).第 2 节 生长素的生理作用1、生长素的两重性:在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长 既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。 (信息分子)2、对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度不相同3、敏感度:(1)幼嫩细胞衰老细胞(2)根芽 茎(3)营养器官生殖器官(4)双子叶植物单子叶植物顶端优势:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象。结论:单侧光照射导致生长素在向光侧和背光侧分布不均匀。生长素在背光测比向光测分布多,细胞伸长生长得快,使茎朝向生长慢的向光测弯曲。尖端
24、 2mm:感受刺激、分泌生长素、横向运输尖端下一段:生长弯曲、极性运输、纵向伸长植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物.特点:作用力很强:很低浓度就能引起很强反应半寿期短:在细胞内不能积累,很 快被分解破坏特异性:对某种或某几种细胞有效,靶细胞上有相应受体无籽番茄:人工涂抹生长素10原因:顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽的生长受到抑制。生长素(IAA)在植物体内含量很少,提取困难,且易分解。生长素类似物:人工合成的化学物质,生理作用与生长素类似,但不容易被降解,因此效果稳定,在生产上有广泛的应
25、用。如 -萘乙酸( NAA) 、 2,4-二氯苯氧乙酸(2、4-D)等。生长素类似物的应用(1)防止果实和叶片的脱落(2)促进结实(3)获得无子果实(4)促使扦插枝条生根(5)除草剂第 3 节 其他植物激素1.相互促进方面(1)促进果实成熟:乙烯、脱落酸。(2)调节种子发芽:脱落酸、赤霉素。(3)促进植物生长:细胞分裂素、生长素、赤霉素。用一定浓度的生长素或类似物刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的,其原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸出最佳的实验条件,为正式实验打下基础。 预实验的作用:通过预实验为正式试验选择最佳实验材料
26、,通过预实验能准确地控制无关变量。植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。促进生长发育类:生长素、赤霉素、细胞分裂素抑制生长发育类:脱落酸、乙烯(1)在生长素浓度升高时,会促进乙烯的合成。 协同(2)细胞分裂素促进细胞增殖,生长素促进细胞体积增大。 协同(3)脱落酸抑制生长,加速衰老,细胞分裂素则可解除这些作用。 拮抗2.相互拮抗方面(1)顶端优势:生长素促进顶芽生长,细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。(2)雌雄花的分化:生长素使雌花增加,赤霉素促进雄花形成。(3)调节气孔的开闭:细胞分裂素促进气孔张开,脱落酸促使气孔关闭。(4)防止器官脱落:生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果的脱
27、落。(5)种子发芽:赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。(6)叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制,脱落酸促进。植物生命活动的调节是非常复杂的过程,从根本上说是由基因控制的,环境变化也会影响基因的表达,激素调节只是其中的一种调节方式。 植物的生长发育过程的本质是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。赤霉素:促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关(减少细胞壁上 Ca+的浓度)使分裂期变短11(4)诱导愈伤组织分化成根或芽:生长素、细胞分裂素。(5)延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。(6)促进坐果和果实生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。第四章 种群和群落第一节 种群的特征(核心:数量特征)种 群:在
28、一定的空间和时间内 一定区域的同种生物个体的总和。1.种群是物种的进化单位 2.种群是物种的繁殖单位 3.种群是群落的构成单位种群的数量特征包括种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。种群密度:指单位面积或单位体积内某种种群的个体数。 (最基本的数量特征)特点:同一环境中,不同物种的种群密度往往差异很大。同一种群的种群密度在不同环境条件下也有差异。调查种群密度的方法:1.样方法:在被调查的种群的分布范围内,随机选取若干个样方,然后计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,再求出所有样方种群密度的评价值作为该种群的种群密度的估计值(步骤:取样 计数(左上原则) 求平
29、均值) 适用范围:植物种群、动物幼虫、虫卵、活动范围小的动物种群的调查。五点取样法: 当调查的总体为非长条形时,可用此法取样。在总体中按梅花形取 5 个样方,每个样方的长和宽要求一致。这种方法适用于调查植物个体分布比较均匀的情况。 等距取样法:当调查的总体为长条形时,可用此法。先将调查总体分成若干等份,由抽样比率决定距离或间隔,然后按这一相等的距离或间隔抽取样方的方法。样方大小:乔木 100m2、灌木 16m2、草本 1m2 2、标志重捕法:(常用于动物的种群密度的调查方法)在被调查种群的生存环境中,捕获一部分个体,将这些个体进行标志后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标志个
30、体占总捕获数的比例来估计该种群的数量。是种群密度的常用调查方法之一。 前提或假设: 调查期间数量稳定;标志个体均匀分布在全部个体之中;标志操作不影响动物的行为和死亡。 标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。 注意事项:1、选择的区域必须随机,不能有太多的主观选择。 2、对生物的标记不能对其正常生命活动及其行为产生任何干扰。 3、标记不会在短时间内损坏,也不会对此生物再次被捕捉产生任何影响。 4、重捕的空间与方法必须同上次一样。 5、标记个体与自然个体的混合所需时间需要正确估计。 126、对生物的标记不能对它的捕食者有吸引性。出生率和死亡率是种群数量及密度改变的直接表现。物种的内部和外界因
31、素影响都以改变出生率和死亡率来体现。出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。对一个种群来说单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率和迁出率。年龄组成:种群中各年龄期的个体所占比例。预测种群的发展趋势性别比例:指雌雄个体数目在种群中所占的比例。种群的空间特征:均匀分布 随机分布 集群分布(在一定密度下,种群米的的增加有利于种群的生存与增长)第二节 种群的数量变化数学模型:是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。“J”型增长的数学模型 1、产生条件: 理想状态食物充足,空间不限,气候适宜,没有敌害等;种群的数量每年以一定的倍数增长,第二年是第一年的 倍。 (增长率
32、不变)Nt=N0 t (N0 为起始数量, t 为时间,Nt 表示 t 年后该种群的数量, 为增长倍数 ) 澳大利亚野兔(黏液瘤病毒)种群增长的“S”型曲线自然条件(现实状态)食物等资源和空间总是有限的,种内竞争不断加剧,捕食者数量不断增加,导致该种群的出生率降低,死亡率增高。环境阻力K 值:在环境条件不受破坏的情况下, 一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量。种群数量在 K/2 值时,增长最快种群的“S”型增长到 K 值后不再继续增加的原因:内因是: 种群的出生率和死亡率、迁入和迁出率相等外因是: 自然界的资源和空间是有限的13增长率(末数初数)/初数 100(Nt No )/No1
33、00 (无单位)增长速率 /曲线斜率 (末数初数)/ 单位时间( NtNo)/t(有单位,如个/年)物种侵入新环境数量增长会受新环境已有天敌制约生物入侵:任何一种生物进入以往未曾分布过的地区,并能繁殖延续后代的现象。影响种群数量变化的因素:直接因素:出生率、死亡率、迁入、迁出间接因素:食物、气候、传染病、天敌重要因素:人类的活动血球计数板1、四条纵沟槽隔出三个平台 2、一条横槽将中间平台一分为二 3、每个半边都有计数方格网1、中间大格为计数室 2、每大格有 400 小格 3、大格边长=1mm 面积=1 平方毫米 4、小格面积=1/400 平方毫米小格体积=1/4000 立方毫米14第 3 节
34、群落的结构生物群落:在一定生活环境中的所有生物种群的总和,简称群落。一个区域内只有一个群落。群落是一个动态的开放的生命系统。(、一定的自然区域,包含这里的各种生物。、区内各种生物之间具有直接或间接关系。 )研究对象:1、优势现象 2、物种组成 3、植物生长型和群落层次性群落的物种组成(区别不同群落的重要特征)1、不同群落的物种的组成、数目有差别。2、同一群落的不同时间物种数目也有差别。3、群落中物种数目的多少称为丰富度。一个群落中物种的多少和每个种群的个体数量,是群落多样性的基础物种性质:1、建群种(优势层的优势种) 、优势种(对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种,不同层次可以有
35、不同优势种)2、亚优势种 3、偶见种或罕生种 4、伴生种(与优势种相伴存在,但不起主要作用。 )平原的生物种类一般比山地的少,草地比林地的少,远离大陆的岛屿比靠近大陆的岛屿生物种类少。但在两个或多个群落间过渡地带,即群落交错区,如海陆交界的潮间带、河口湾,森林与草地或农田交界的地带,生物的种类和数量常比相邻群落中多,这种现象称为边缘效应。 种间关系:捕食:一种生物(捕食者)消耗另一种其他生物活体(猎物)的身体,直接获得营养。协同进化的结果相互作用的结果:使两个种群数量相对稳定。一般,不会淘汰任何一方。竞争:两种或以上的生物相互争夺有限的资源的空间。相互作用的结果:常表现为相互抑制,有时表现为一
36、方占优势,另一方处于劣势甚至死亡。竞争排除原理(基本生态原理):当两个物种利用同一资源的时候就会发生种间竞争。竞争物种形态越相似,生态需求就越一致,竞争也越激烈。生态需求极为相似的两个物种无法在同一环境中长期共存,最终总是一个物种把另一个物种完全排除。互利共生:两者生活在一起,相互依赖,彼此有利.如豆科植物和根瘤菌、地衣、白蚁和鞭毛虫。地衣:藻类和真菌的共生物寄生:一种生物(寄生者)寄生于另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活一方受益,一方受害。弱依附与强。从体液、组织和已消化物质中获得营养。群落稳定:由于植物资源比较稳定,进而使得另一些以植物为生的动物数量及其食物链相对稳定
37、,因而整个群落可以处在相对稳定的状态。生物群落的空间结构(长期自然选择基础上形成的对环境的适应,有利于提高生物群落整体对环境资源的利用。 )垂直结构在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象。乔木层、灌木层、草本层、地被物不同生物占据不同高度。森林中植物的分层结构与对光的利用有直接关系.大大提高了群落充分利用阳光等环境资源的能力。高山植物群落中,植物呈垂直分布主要受温度影响动物分层的决定因素: 食物和栖息场所使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数量,提高了群落利用环境资源(如阳光、空间、营养物质等)的能力。水平结构:呈镶嵌分布在水平方向上,受地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长
38、特点、人与动物的影响等因素影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群的密度也有差别。群落交错区:生态环境较复杂;种类多样性高;某些种密度大;种群竞争紧张15丰富度的统计方法通常有两种:1、记名法:在一定面积的样地中,直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大,种群数量有限的群落2、目测估计法:按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少(非常多、多、较多、较少、少、很少)土壤小动物:活动能力较强,身体微小。习性:趋湿趋暗,避光避热。第 4 节 群落的演替演替:随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程。由于气候变迁、洪水、火烧、山崩、动物的活动和植物繁殖体的迁移散布,以及因群落本身的
39、活动改变了内部环境等自然原因,或者由于人类活动的结果,使群落发生根本性质的变化的现象。 控制演替的主要因素:1、植物繁殖体(包括种子、果实等)的迁移、散布(先决条件)和动物的活动性 2、群落内部环境的变化(动力)3、种内关系和种间关系的动态变化(催化剂)4、外界环境条件的变化 5、人类的活动生物群落的演替是群落内部因素(包括种内关系、种间关系等)与外界环境因素综合作用的结果。决定群落演替的根本原因:存在于群落内部群落演替的结果:形成成熟群落顶级群落;群落的各种关系趋于稳定。初生演替(primary succession):是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了
40、的地方发生的演替没有任何植物生长和繁殖体次生演替(secondary succession):指在原有植被已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替旱生演替系列:裸岩演替地衣植物(开路先锋,可直接从裸岩中获取养分)阶段苔藓植物阶段 草本植物阶段(次生演替起始阶段)灌木植物阶段 乔木植物阶段水生演替系列自由漂浮植物阶段 沉水植物群落阶段 浮叶根生植物群落阶段挺水植物群落阶段湿生草本植物阶段木本植物阶段群落演替趋势(每一演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落,前一阶段的物种活动促进下一阶段物种的建立):1、营养级数目增加(重要趋势)2、
41、群落中物种组成不断变化 3、群落稳定性增加 4、有机物增多人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行退耕还林条例2003 年 1 月 20 日第 5 章 生态系统及其稳定性 第一节 生态系统的结构 由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。物质、能量、气候16化能合成作用能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用 (1)生产者是生态系统中的基石,为消费者提供食物和栖息场所。(2)消费者加快物质循环,在植物(生产者)传粉、受精和种子传播中具有重要作用。(3)分解者将动植物的遗体分解成无机物,为生产者提供养料。 (营腐生生活)生态系
42、统的营养结构:1.食物链:生物之间由于食物关系而形成的一种联系。捕食食物链、寄生链、腐生链(热带雨林突出)2.2.营养级:食物链上的每一个环节(处于食物链某一环节的所有生物种的总和)(1.每条食物链的起点总是生产者,终点是不被其他动物所食的动物。2.生产者总是为第一营养级。 )食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的;错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件。食物网越复杂,生态系统抵抗外界干扰的能力就越大。 第二节 生态系统的能量流动能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量通过形式转化而流动(光能化学能热能)流经某生态系
43、统的总能量等于该生态系统全部生产者所固定的太阳能总量同化量=摄入量粪便量 能量以有机物的形式流动能量流动的特点(1)单向流动:沿食物链方向一直向前(能的质量提高,所用与的生命活动跟高级)(2)逐级递减:沿营养级递减。有效传递率为 10%20%(最终以热的形式消散) 原因:自身生命消耗 有未被利用的部分一个生态系统中,营养级越多,在能量流动过程中,消耗的能量就越多。17当某一营养级被下一营养级摄入体内时,能量便流入下一营养级。捕食食物链能流分解食物链能流研究能量流动的意义调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。能量金字
44、塔:1、生物种类逐渐减少,种群密度降低,繁殖速度变慢 2、体形增大,取食专一性降低 3、行为更为复杂,利用不同生境能力增大 太阳能被植物吸收被光合作用固定呼吸消耗 未被吸收 未被固定 构成植物体次级生产:食物种群动物得到的动物吃进的被同化的次级生产量被高级营养级取食 动物未得到的 动物未吃进的 被同化的 呼吸代谢 未被取食第 3 节 生态系统的物质循环物质循环(生物地球化学循环):组成生物体的 C、H、O、N、P、Ca 等化学元素,不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落回到无机环境的循环的过程。 (循环反复,带有全球性。伴随有物质变化和能量转化。 )一进三出18第 4 节、生态系统的信息
45、传递1、物理信息生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。物理信息的来源可以是无机环境,也可以是生物。感受器:动物的眼、耳、皮肤,植物的叶、芽以及细胞中的特殊物质(光敏色素)2、化学信息生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质。 (植物的生物碱、有机酸等代谢物,动物的性外激素)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(pheromone) 。3、行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能传递某种信息。信息传递在生态系统中的作用:生物个体生命活动的正常进行,离不开信息的作用;生物种群的繁衍,也离不开信息的传递;生态系统中,各种群之间
46、关系的调节,生态系统稳定性的维持,依然离不开信息的传递。农业应用:1、提高农产品或畜产品的产量 2、对有害动物进行控制发送信息 传递信号 接受信息信源发送器官信道接受器官信宿有氧呼吸无氧呼吸人类可影响人类可影响能量流动和物质循环是生态系统的主要功能19第 5 节 生态系统的稳定性生态系统的稳定性:生态系统具有的保持和恢复自身结构和功能相对稳定的能力,叫做生态系统的稳定性原因:具有自我调节能力 稳态是长期自然选择的结果包括:结构稳定:指生产者、消费者、分解者在种类和数量上的动态平衡;功能稳定:指生态系统中的物质和能量的输入和输出基本相等,保持相对稳定。决定因素:生态系统的营养结构(1)生态系统内
47、生物种类和数量比例相对稳定;(2)有完整的营养结构和典型的食物链(网)关系;(3)物质和能量的输入和输出基本相等,保持相对稳定;(4)能量收支随气候周期性变化而波动; (5)有一定限度的自我调节能力。生态系统成分单纯,营养结构简单,自我调节能力小。生态系统成分复杂,营养结构复杂,自我调节能力大。1、抵抗力稳定性概念: 生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能 保持原状的能力。核心:“抵抗干扰、保持原状”生态系统中的组成成分越多,食物网越复杂,抵抗力稳定性越高。特征 1、各营养级的生物数量多,占有的能量多。、生物种类多,食物网复杂,物质循环与能量流动的渠道多。2、恢复力稳定性概念: 生态系统受到外
48、界干扰因素的 破坏后恢复到原状的能力。核心:“遭到破坏,恢复原状” 生态系统在受到不同的干扰(破坏)后,其恢复速度与恢复时间是不同的。抵抗力稳定性高的生态系统其恢复力稳定性往往较低。特征、各营养级的生物个体小,数量多,繁殖快。生物种类较少,物种扩张受到的制约较小。、生物能以休眠方式渡过不利时期或产生适应新环境的新类型。生态系统失去调节能力的主要因素:1、种群成分的改变 2、环境因素的变化 3、信息系统的破坏遭到严重破坏的主要标志:生产者的大量减少影响生产力变化的主要因素:初级生产力生态系统的发展趋势:生物种类多样化;营养结构复杂化;功能完善化第六章 生态环境的保护第一节 人口增长对生态环境的影响我国人口问题主要表现:人口基数大,增长过快,素质有待提高,人口城市化、人口老龄化。我国人口发展目标:2005 年,人口总数要控制在 13.3 亿以内,2010 年,控制在 14 亿以内,21 世纪中叶,人20口总是达到峰值(接近 16 亿) ,我国人均耕地不足世界人均水平的 1/3,我国的淡水总量是世界人均的 1/4第二节 保护我们共同的家园生态环境问题(具有全球性):全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土地荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减生物多样性的价值:1直接使用价值:食用、药用价值,重要的工业原料(实用价值) ;旅游观赏,科研价值