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第二章 稳态与环境2.1 人体的稳态一、 稳态的生理意义（1）内环境 内环境：人体细胞直接生活的环境，即细胞外液，包括血浆、组织液、淋巴。内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介。 内环境组分及三者之间的关系：O2、养料O2、养料细胞内液组织液血浆CO2、代谢废物CO2、代谢废物淋巴内环境(细胞外液)外界环境细胞内液到组织液、组织液到血浆：相互渗透；组织液到淋巴：单向流动；淋巴到血浆：回流。 人体各种细胞生存的具体环境：血细胞：血浆毛细血管壁细胞：血浆、组织液淋巴细胞：淋巴、血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞：淋巴、组织液组织细胞：组织液 组织水肿：组织液增多引起的症状： 组织水肿形成原因：a. 淋巴管堵塞，回流受阻；b. 代谢旺盛，大量代谢废物进入组织液，使组织液渗透压增大；c. 超敏反应使毛细血管壁通透性增强；d. 营养不良使血浆蛋白减少，渗透压降低。（2）稳态 概念：在神经系统和内分泌系统的调节下，通过人体自身的调节，机体对内环境的各种变化做出相应调整，使得内环境的温度、渗透压、酸碱度以及各种化学成分保持相对稳定的状态。注：参与系统：神经系统，内分泌系统；调节内容：温度、渗透压、酸碱度以及各种化学成分等；调节结果：内环境相对稳定的状态。 调节方式（反馈调节）：正反馈：反馈信息与原输入信息起相同作用，使输出信息进一步增强的调节。负反馈：反馈信息与原输入信息起相反作用，使输出信息减弱的调节。 生理意义：使人体细胞代谢活动正常进行，这是机体进行正常生命活动所必须的；稳态遭到破坏，使细胞代谢紊乱，并导致疾病。因此，维持内环境在一定的范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。二、 体温调节1. 体温的概念：指人身体内部的平均温度。2. 体温的测量部位：直肠、口腔、腋窝3. 体温相对恒定的原因：在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。产热器官：主要是肝脏和骨骼肌散热器官：皮肤（血管、汗腺）4. 体温调节过程：（1） 寒冷环境冷觉感受器（皮肤中）下丘脑体温调节中枢皮肤血管收缩、汗液分泌 减少（减少散热）、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热）体温维持相对恒定。（2） 炎热环境温觉感受器（皮肤中）下丘脑体温调节中枢皮肤血管舒张、汗液分泌增多（增加散热）体温维持相对恒定。5、体温恒定的意义：是人体生命活动正常进行的必需条件，主要通过对酶的活性的调节体现三、水平衡的调节1、 人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的2、 人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统，其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾，其结构和功能的基本单位是肾单位。3、 水分调节（细胞外液渗透压调节）：（负反馈）过程：饮水过少、食物过咸等细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压感受器垂体抗利尿激素肾小管和集合管重吸收水增强细胞外液渗透压下降、尿量减少总结：水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下，通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素，它是由下丘脑产生，由垂体释放的，作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，从而使排尿量减少。四、无机盐平衡的调节1、 人体内无机盐的动态平衡是靠无机盐的摄入和排出的动态平衡实现的2、 人体需要的无机盐主要来自饮食，通过尿液、汗液、粪便将无机盐排出体外3、 人体需要的无机盐有多种，如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I- 等4、 无机盐调节：（负反馈）过程：血钾升高、血钠降低肾上腺皮质分泌醛固酮促进肾小管和集合管增加吸钠、增加排钾血钾降低、血钠升高总结：无机盐调节主要是在内分泌系统的调节下，通过肾脏完成。起主要作用的激素是醛固酮，它是由肾上腺皮质分泌的，主要功能是吸钠排钾。五、血糖调节1、血糖的含义：血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度：3.9-6.1mmol/L)2、血糖的来源和去路：3、调节血糖的激素：（1）胰岛素：（降血糖）分泌部位：胰岛B细胞作用机理：促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（抑制2个来源，促进3个去路）（2）胰高血糖素：（升血糖）分泌部位：胰岛A细胞作用机理：促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（促进2个来源）4、血糖平衡的调节：（负反馈）血糖升高胰岛B细胞分泌胰岛素血糖降低血糖降低胰岛A细胞分泌胰高血糖素血糖升高5、血糖不平衡：过低低血糖病；过高糖尿病6、糖尿病病因：胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足症状：多饮、多食、多尿和体重减少（三多一少）防治：调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素检测：斐林试剂、尿糖试纸六、免疫对人体稳态的维持1、 免疫系统的组成：免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等淋巴细胞：B淋巴细胞、T淋巴细胞免疫细胞 巨噬细胞 树突状细胞免疫分子：抗体、细胞因子、补体2、 免疫类型：非特异性免疫（先天性的，对各种病原体有防疫作用）第一道防线：皮肤、黏膜及其分泌物等。第二道防线：吞噬作用、抗菌蛋白(即溶菌酶)和炎症反应。特异性免疫（后天性的，对某种病原体有抵抗力）第三道防线 体液免疫细胞免疫3、 体液免疫：由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。（抗原没有进入细胞） 抗原刺激 B淋巴细胞增值、分化出 记忆细胞同一抗原再次刺激时增殖分化为效应B细胞效应B细胞效应B细胞分泌抗体 抗体清除抗原4、细胞免疫：通过T淋巴细胞和细胞因子发挥免疫效应的免疫方式。（抗原进入细胞）靶细胞（被抗原入侵的细胞）或吞噬了抗原的巨噬细胞刺激 T淋巴细胞增殖、分化出 记忆细胞同一靶细胞再次刺激时增值分化为效应T细胞效应T细胞效应T细胞使靶细胞裂解死亡（效应T细胞释放某些细胞因子（如干扰素）增强免疫细胞的效应）被释放至体液中的抗原被体液免疫中的抗体清除5、体液免疫与细胞免疫的区别：共同点：针对某种抗原，属于特异性免疫区别体液免疫细胞免疫作用对象抗原被抗原入侵的宿主细胞（即靶细胞）作用方式效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合1、 效应T细胞与靶细胞密切接触2、 效应T细胞释放细胞因子增强细胞免疫的效应 过敏反应：再次接受过敏原（第一次接触不会有过敏反应） 七、免疫失调引起的疾病 自身免疫疾病：风湿性心脏病、系统性红斑狼疮 免疫缺陷病 ：艾滋病(简称AIDS，病毒简称HIV)1、过敏反应的特点：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；有明显的个体差异和遗传倾向2、艾滋病：（1）病的名称：获得性免疫缺陷综合症（AIDS）（2）病原体名称：人类免疫缺陷病毒（HIV），其遗传物质是2条单链RNA（3）发病机理：HIV病毒进入人体后，主要攻击T淋巴细胞，使人的免疫系统瘫痪（4）传播途径：血液传播、性接触传播、母婴传播2.2 人体生命活动的调节一、人体的神经调节1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。神经元的功能：接受刺激产生兴奋，并传导兴奋，进而对其他组织产生调控效应。神经元的结构：由细胞体、树突（短）、轴突（长）构成。轴突和髓鞘合称为神经纤维。 树突细胞体轴突突触小体 轴突末梢分成许多分支，每个分支末端部分膨大呈球状，称为突触小体。2、 兴奋在神经纤维上的传导（1） 兴奋：指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。（2） 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。（3） 兴奋的传导过程：静息状态时，细胞膜电位外正内负受到刺激，兴奋状态时，细胞膜电位为外负内正兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流（膜外：未兴奋部位兴奋部位；膜内：兴奋部位未兴奋部位）兴奋向未兴奋部位传导（4） 兴奋的传导的方向：双向3、 兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的突触：指一个神经元与另一个神经元或其他细胞相互接触，并发生信息传递和整合的部位。包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜突触间隙突触后膜。（上个神经元的轴突下个神经元的细胞体或树突）（3）传递过程：突触小体内近前膜处含大量突触小泡，内含化学物质递质。当兴奋通过轴突传导到突触小体时，其中的突触小泡就释放递质进入间隙，作用于后膜，使另一神经元兴奋或抑制。这样兴奋就从一个神经元通过突触传递给另一个神经元。 注：在突触传导过程中有电信号化学信号电信号的过程，所以比神经纤维上的传导速度慢。4、反射：是神经系统的基本活动方式。是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。5、反射弧：是反射活动的结构基础和功能单位。感受器：感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构，感受刺激产生兴奋传入神经组成 神经中枢：在脑和脊髓的灰质中，功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成传出神经效应器：运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体6、 人脑的高级功能（1）人脑的组成及功能：大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢 反射弧结构示意图小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡脑干：有许多重要的生命活动中枢，如呼吸中枢下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽（2）语言功能是人脑特有的高级功能 语言中枢的位置和功能：书写性语言中枢失写症（能听、说、读，不能写）运动性语言中枢运动性失语症（能听、读、写，不能说）听觉性语言中枢听觉性失语症（能说、写、读，不能听）视觉性语言中枢失读症（能听、说、写，不能读） 语言中枢示意图二、人体的激素调节1、体液调节中，激素调节起主要作用。2、人体主要激素及其作用激素分泌部位激素名称主要作用下丘脑抗利尿激素调节水平衡、血压多种促激素释放激素调节内分泌等重要生理过程垂体生长激素促进蛋白质合成，促进生长多种促激素控制其他内分泌腺的活动甲状腺甲状腺激素促进代谢活动；促进生长发育（包括中枢神经系统的发育），提高神经系统的兴奋性；胸腺胸腺激素促进T淋巴细胞的发育，增强T淋巴细胞的功能肾上激腺肾上腺激素参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动胰岛胰岛素、胰高血糖素调节血糖动态平衡卵巢雌激素等促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵，激发并维持第二性征等睾丸雄激素促进男性性器官的发育、精子的生成，激发并维持男性第二性征3、特点：微量和高效、通过体液运输，作用于靶细胞和靶器官（甲状腺激素，胰岛素除外）。4、激素的分级调节与反馈调节寒冷、过度紧张等 刺 激 分泌甲状腺激素甲状腺下丘脑（枢纽）促甲状腺激素促甲状腺激素释放激素 垂体 （促进） （促进）（抑制） （抑制） （浓度高时）4、 激素间的相互关系：协同作用：如甲状腺激素与生长激素拮抗作用：如胰岛素与胰高血糖素2.3 动物生命活动的调节 内激素：脑激素、蜕皮激素、保幼激素昆虫激素 外激素（也叫信息激素）：性外激素、聚集外激素、告警外激素等 动物激素在生产中的应用在生产中往往应用的并非动物激素本身，而是激素类似物1、 催情激素提高鱼类受孕率：运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵，提高鱼类的受孕率。2、 人工合成昆虫激素防治害虫：可在田间喷洒一定量的性引诱剂（性外激素类似物），干扰雌雄性昆虫间的正常交配。3、 阉割猪等动物提高产量：对某些肉用动物注射生长激素，加速其生长。对猪阉割，减少性激素含量，从而缩短生长周期，提高产量。4、 人工合成昆虫内激素提高产量：可人工喷洒保幼激素，延长其幼虫期，提高蚕丝的产量和质量。2.4 植物生命活动的调节一、生长素的发现：1. 植物激素（1）概念：植物体内一定部位合成，并从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育具有显著生理作用的微量的化学元素。（2）最早发现的植物激素：生长素（3）植物生长调节剂：人工合成的具有植物激素活性的植物生长物质。2. 达尔文的试验（1880）年：（1）试验过程（如图）： 在单侧光照射下，胚芽鞘弯向光源生长，证明胚芽鞘生长具有向光性； 切去尖端，胚芽鞘不弯向光源生长，证明胚芽鞘弯曲生长与尖端有关； 用不透光的锡箔小帽套在尖端，胚芽鞘直立生长，用不透光的小套套在下端，胚芽鞘弯向光源生长，证明胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端，而不是尖端下部。（2）达尔文的推测：胚芽鞘尖端具有感光作用，而且可能会产生某种化学信号，并从尖端向下传送，在单测光的照射下，导致向光一侧和背光一侧细胞伸长不均匀，使植物弯向光源生长。3. 温特的实验（1928年荷兰）：（1）实验过程： 切下胚芽鞘尖端放在琼脂块上，约一个小时后，移去胚芽鞘尖端； 将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面一侧，置于黑暗中，发现胚芽鞘会向放琼脂块对侧弯曲生长； 将没有放过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，胚芽鞘不弯曲生长。（2）结论：胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端向下运输，促使胚芽鞘下部某些部位的生长，被命名为生长素。4. 郭葛提取生长素（1934年荷兰）：从玉米油、麦芽等材料中分理出生长素，并鉴定为吲哚乙酸。5. 总结： 生长素的产生部位是胚芽鞘的尖端； 感光部位是胚芽鞘的尖端； 生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位6. 对植物向光性的解释单侧光使生长素发生从向光一侧到背光一侧的横向运输，使背光一侧的生长素分布多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长。其中，感光部位在尖端，发生横向运输的部位在尖端，生长和弯曲的部位在尖端下部。7. 判断胚芽鞘生长情况的方法一看有无生长素，没有不长二看能否向下运输，不能不长三看是否均匀向下运输 均匀：直立生长不均匀：弯曲生长（弯向生长素少的一侧）二、生长素的特性：1. 生长素的产生部位：幼嫩的芽、叶、发育中的种子2. 生长素的运输方向：横向运输：向光侧背光侧 极性运输：形态学上端形态学下端（运输方式为主动运输）3. 生长素的分布部位：各器官均有，集中在生长旺盛的部位如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。促进生长 抑制生长4. 生长素的生理作用： 生长素对植物生长调节作用具有两重性，一般，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长（浓度的高低以各器官的最适生长素浓度为标准）。 同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同，敏感性由高到低为：根、芽、茎（见右图） 生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、植物器官的种类、细胞的年龄有关。 顶端优势：顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输，使近顶端的侧芽部位生长素浓度较高，从而抑制了该部位侧芽的生长。 根的向地性和茎的背地性：受重力影响，植物生长素会从背地一侧移向向地一侧，致使向地一侧生长素浓度高于背地一侧，对植物的根来说，正常浓度一般要比最是浓度要高，当生长素向向地一侧运输的时候，致使背地一侧更接近于最适浓度，生长较快，向地一侧促进作用减弱甚至抑制，于是根便表现为向地生长；对于植物的茎来说，正常浓度要小于最适浓度，当生长素向向地一侧运输的时候，致使背地一侧更远离于最适浓度，生长较慢，向地一侧促进作用增强，于是根便表现为背地生长。（如图所示）5. 生长素类似物在农业生产中的应用: 生长素在植物体内存在量很少，不容易提取，并且存在相应的酶，性质也不够稳定，不能大范围的应用到农业生产上。生长素类似物是科学家通过化学方法合成的具有生长素活性的物质，并且价格便宜、效果稳定，能够在生产中广泛应用： 促进扦插枝条生根； 防止落花落果； 促进果实发育（在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物，促进子房发育为果实，形成无子番茄）； 控制性别分化（促进花芽向雌花分化，从而提高产量）6. 其他植物激素 名称主要作用赤霉素促进细胞伸长、植株增高，诱导开花、促进果实生长细胞分裂素促进细胞分裂、延缓叶片衰老、诱导芽的分化脱落酸促进芽和种子的休眠、促进叶和果实的衰老和脱落乙烯促进果实成熟、促进叶片和果实的脱落7. 植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老，整个植株的生长等，是多种激素相互协调、共同调节的结果。第三章 生物群落的演替3.1 生物群落的基本单位种群一、种群的概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群是生物群落的基本单位。 种群密度：种群最基本的数量特征，密度=个体数/面积 数量特征 出生率和死亡率、迁入率和迁出率：直接影响种群数量变化 增长型二、种群的特征 年龄结构： 稳定型 预测种群数量变化 衰退型 遗传特征 性别比例：间接影响种群数量变化 空间特征：均匀分布、随机分布、集群分布三、调查种群密度的方法：1. 样方法：（1）概念：以若干样方（随机取样）平均密度估计总体平均密度的方法。适用于植物种群以及活动能力较弱的动物种群，如昆虫卵、跳蝻、蚜虫等。（2）计算方法：共选取k个样方，每个样方的个体数分别为n1，n2，n3、nk株，每个样方的面积均为s平方米，则： 种群密度=（n1+n2+n3+nk）/ks（3）样方（如右图）计数方法：样方内部个体数与相邻两边压线个体（计上不计下，计左不计右）。3. 标志重捕法：（1）概念：在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体作上标记后，再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。种方法一般适用于哺乳类、鸟类、鱼类、昆虫等动物种群数量的估计。应用前提：标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等。（2）计算方法：注：其中N代表种群数量，M代表第一次捕获并标记的数量4. 种群数量的增长规律（1） 种群增长的“J”型曲线： 条件：理想状况，食物和空间充足，气候适宜，没有敌害，种群数量在每个时间段内都以一定的倍数增长，第二个时间段是第一个时间段的倍。 计算公式：Nt= N0t （N0为起始数量，t为时间，Nt表示t年后该种群的数量，为增长率。） 曲线：（如右图） “J”型增长模型（2）种群增长的“S”型曲线： 条件：有限的环境中，种群密度上升，种内个体间的竞争加剧，捕食者数量增加 特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加并保持相对稳定；种群增长率变化，K/2时增速最快，K时为0 应用：a通过调节K值增加濒危野生动物数量。b在K/2时获取最大可持续捕捞量。 “S”型增长模型c控制有害动物数量在K/2以下。5. 实验：培养液中酵母菌种群数量的动态变化（1）计划的制定和实验方法：用样方法原理计算酵母菌数量，建立数学模型，画出“酵母菌种群数量的增长曲线”。（2）结果分析：空间、食物等环境条件不能无限满足，酵母菌种群数量呈现“S”型曲线增长3.2生物群落的构成1. 生物群落的概念：在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系得各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。2. 物种丰富度：一个群落或者生态系统中生物数量的多少，是群落生物多样性的基础与指标。3. 生物群落中的种间关系（发生在不同物种之间）：（1）捕食：一种生物捕获另一种生物并以另一种生物的整体或部分为食。捕食不只是动物之间，动物以草为食，亦是捕食关系（2）寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主、宿主）的体内或体表，摄取寄主的养分并对寄主造成危害的现象。如果两者分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。（3）共生： 互利共生：是指两个种群生活在一起，相互依赖，彼此有利，一般相互之间有物质交流，分开不能正常单独生活。 共栖：是指两种生物生活在一起,对一方有利,对另一方也无害,或者对双方都有利,两者分开以后都能够独立生活。 （4）竞争：两种生态位有重叠部分的生物在食物和空间上发生争夺的现象。4. 生态位：指一个种群在自然生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。（1）物种都占据一定的生态位；（2）种群之间生态位相似或者重叠都会引起竞争，竞争的结果是其中一个物种趋于灭绝，但更可能是二者生态位发生分化，减少或排除竞争； （3）因此不存在生态位完全相同的两个物种，生态位的多样性是群落结构相对稳定的基础。5. 群落结构：群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的，主要包括垂直结构和水平结构：（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。 植物产生垂直结构的原因是处于群落不同层次，接受光照强度也有所不同； 动物分层主要是因群落的不同层次的食物和栖息环境不同随植物分层而分层的。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。影响因素：地形、光照、湿度、人与动物影响等。3、意义：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3.3生物群落的演替一、演替的过程1. 入侵：植物繁殖体（孢子、种子、鳞茎、根状茎等）传播的过程。植物的入侵（繁殖体包括种子、果实等的传播）和定居是群落形成的首要条件，也是植物群落演替的主要基础。2. 定居：植物繁殖体到达新地点后开始发芽、生长和繁殖的过程。3. 稳定：随着定居物种增多，裸地上植物个体或种群之间对空间和生活资源进行竞争，逐渐分化出各自的生态位和相互之间的制约关系，形成稳定的群落。二、 原生演替：定义：在从未有过生物生长或虽有过生物生长但已被彻底消灭的原生裸地上发生的演替。 过程：地衣、苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段苔藓和草本植物无法直接从裸岩中获取养分，而地衣可以通过分泌有机酸而从裸岩中获取养分。通过地衣分泌有机酸加速岩石风化形成土壤，并积累起了有机物，为苔藓的生长提供了条件。而苔藓生长后，由于其植株高于地衣能获得更多的阳光，处于优势地位，其结果是逐渐取代了地衣。在群落演替过程中，一些种群取代另一些种群是指优势取代，而不是“取而代之”。形成森林后，乔木占据了优势，取代了灌木的优势，但在森林中各种类型的植物都是存在的。二、次生演替1. 定义：当某个群落受到洪水、火灾或人类活动等因素干扰，该群落中的植被受严重破坏所形成的裸地，称为次生裸地。在次生裸地上开始的生物演替，称为次生演替。2. 引起次生演替的外界因素：自然因素：火灾、洪水、病虫害、严寒人类活动（主要因素）：过度砍伐、放牧、垦荒、开矿；完全被砍伐或火烧后的森林、弃耕后的农田三、水生演替湖泊演替为森林的过程：湖底阶段自由漂浮植物阶段沉水植物阶段浮叶根生植物阶段挺水植物阶段湿生草本植物阶段木本植物阶段 四、影响群落演替的因素内因外因种内关系种间关系其动态变化是群落演替的催化剂群落内部环境的变化是群落演替的动力自然因素人为因素气温的大幅度变化、洪水、干旱等放火烧山、砍伐森林、开垦土地、建造水库等五、两种演替比较类型内容原生演替次生演替起点原生裸地次生裸地速度较慢较快影响因素自然因素人为因素（主要）相同点1、植物群落由低级到高级，由简单到复杂 2、处于不断变化 的动态中3、具有一定的方向性，规律性和可预测性第四章 生态系统的稳态4.1 生态系统和生物圈1、生态系统的概念：生态系统是指在一定的空间内，生物成分（群落）和非生物成分（无机环境）通过物质循环、能量流动和信息传递，彼此相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。2、生态系统类型：可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。地球上最大的生态系统是生物圈。3、生态系统的结构（1）成分：非生物成分：无机盐、阳光、温度、水 等 生产者：主要是绿色植物（最基本、最关键的的成分） 生物成分 绿色植物通过光合作用将无机物合成有机物 消费者：主要是各种动物分解者：主要某腐生细菌和真菌，也包括蚯蚓等腐生动物。它们能分解动植物遗体、粪便等，最终将有机物分解为无机物。（2）营养结构：食物链、食物网 同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级。 植物（生产者）总是第一营养级； 植食性动物（即一级/初级消费者）为第二营养级； 肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。2.2 生态系统的稳态一、生态系统中的能量流动1、过程2、特点： 单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动 逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用能量金字塔表示。 在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量越多。3、研究能量流动的意义：（1）可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。（2）可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如农田生态系统中，必须清除杂草、防治农作物的病虫害。4. 生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递二、生态系统中的物质循环碳循环1. 碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在；碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过生物链在生物群落中传递；碳的循环形式是CO2 2. 碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用；碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO23. 过程：三、生态系统中的信息传递1. 生态系统中信息传递的主要形式：（1）物理信息：光、声、热、电、磁、温度等。如植物的向光性（2）化学信息：性外激素、告警外激素、尿液等（3）行为信息：动物求偶时的舞蹈、运动等（4）营养信