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选择性必修二第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
本节聚焦：
1.讨论影响种群数量变化的因素，这些因素是如何影响种群特征的？
2.研究种群的数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面有哪些应用？
【问题探讨】
“离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生。”在我国北方的原野上，各种草本植物在春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。
[讨论1]导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素是什么？
阳光、温度、水等非生物因素。
[讨论2]这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？
春夏时节，草木繁盛，植食性动物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬时节则相反；植食性动物种群数量的变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率。
[讨论3]这些因素是怎么影响种群的数量变化的？怎么把这些因素分类？
自然界的种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。
【知识回顾】种群最基本的数量特征是什么？
种群密度
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
年龄组成
性别比例
影响种群数量变化的因素
非生物因素
生物因素
一、非生物因素
[活动1]阅读P13【思考.讨论】《非生物因素对种群数量变化的影响》完成P14的讨论题。
下表为某地人工树林中，林下几种草本植物的种群密度（平均值，单位：株/m2）随林木郁闭度（林冠层遮蔽地面的程度）的调查数据。
郁闭度大
郁闭度小
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
[讨论1]影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么，此因素怎么影响草本植物种群密度？
阳光
阳光→光合作用→种群的出生率和死亡率→种群密度
[讨论2]在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？
不同植物对光照条件的适应性是有差异的
[讨论3]除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？试分别举例说明。
除光照外，还受温度、水、风、无机盐、二氧化碳等非生物因素的影响。
一、非生物因素
（1）阳光---郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度
郁闭度大
郁闭度小
（2）温度
鄱阳湖夏候鸟"集结" 准备陆续南下
鄱阳湖:冬候鸟北归 夏候鸟"接班"
一、非生物因素
蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受气温降低影响
种子春节萌发
（2）温度
大豆种子萌发
一、非生物因素
蝗虫将卵产在土壤中，含水量在10%～20%时最适合它们产卵和孵化。
干旱时，蝗虫的天敌，如青蛙、蟾、鸟类等数量减少，就更容易爆发蝗灾
（3）水分
一、非生物因素
干湿指数
（空气蒸发力与同期降水量的比值）
温度/℃
东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关系
“+”大发生年 “-”发生轻度年
一、非生物因素
（3）水分
（3）水分
一、非生物因素
因素 举例 影响方式
阳光
温度
水
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
光照强度会影响植物的光合作用强度
在温带和寒温带地区，许多植物种子在春季萌发；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
种子萌发主要是受气温升高的影响；蚊类等昆虫死亡主要是受气温降低的影响。温度会影响酶的活性
干旱缺水会使许多动植物种群的死亡率升高；气候干旱可使东亚飞蝗种群爆发式增长
细胞内许多生物化学反应都需要水的参与；土壤湿度会影响蝗虫产卵和孵化，同时会使青蛙等天敌死亡率上升
一、非生物因素
【针对训练】讨论下面的例子主要是受什么因素影响？
（1）森林中林下植物的种群密度
（2）许多植物种子在春季萌发
（3）蚊类昆虫在寒冷季节全部死亡
（4）东亚飞蝗爆发式增长
A、气温
B、气候干燥
C、光照强度
[思考1]非生物因素对种群数量变化的影响往往是单一的还是综合性的？
春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除 外， 、 也是重要原因。
气温升高
日照延长
降水增多
因此，非生物因素对种群数量变化的影响往往是_______的。
综合性
[思考2]影响种群数量变化的生物因素有哪些？
[活动2]带着以下问题阅读P14【生物因素】相关内容，结合【思考.讨论】的有关资料，掌握影响种群数量变化的生物因素。
影响种群数量变化的生物因素可分为哪两类？具体每类影响因素包括哪些内容？
二、生物因素
（一）种群内部的生物因素（同种生物之间）
（二）种群外部的生物因素（不同种生物之间）
随着种群的增长，_______会加剧，从而使种群的增长________，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
种内竞争
受到限制
[活动3]阅读P14-15【思考.讨论】《影响种群数量变化的其他生物因素》的相关资料，完成有关探究题及P15的讨论题。
资料1
[探究1]为什么单独培养大草履虫种群数量不会无限增长？
受空间、资源等的限制
[探究2]混合培养（这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质），种群数量变化是怎么样，推测他们是什么关系？
双小核草履虫和大草履虫的K值都变小了，他们之间是竞争关系，竞争力弱的数量会不断下降。
种间竞争
资料2
[讨论2]怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
猞猁和雪免之间是捕食关系。分析猎物跟捕食者数量变化相关性
作为猎物的雪兔种群数量上升时，捕食者猞猁因为食物充足，其种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升。
反之，作为猎物的雪兔种群数量下降时，捕食者猞猁因为食物匮乏，其种群出生率下降，死亡率上升，数量会随之下降。
捕食
[讨论3]猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
雪兔增多
猞猁减少
食物 充足
大量吃雪兔
食物 缺乏
少量吃雪兔
如此循环，二者的种群数量相互影响，是循环因果的关系。
猞猁增多
雪兔减少
P17【思维训练】分析循环因果关系
循环因果关系：在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的。
[思考]甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系吗？
“因”
“果”
因
果
归纳：捕食关系、反馈调节
就是属于循环因果关系的例子。
[讨论4] 除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？
有。
①其他捕食者
②其他植食性动物的竞争
③作为食物的植物
④非生物因素等
[思考]寄生关系，是否会影响种群数量变化？如何影响？
影响种群的出生率、死亡率
生物因素对种群数量变化的影响也是综合性的。
寄生
【总结】影响种群数量变化的因素
非生物因素：阳光、温度、水等
生物因素：种内竞争、种间关系（竞争、捕食、寄生）
[思考]影响种群数量变化的因素是否都与种群的密度是相关的？
密度制约因素：
非密度制约因素（猛烈的、灾难性的）
食物，天敌，传染病等
气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害
三、种群研究的应用
[活动4]阅读P6最后4个自然段，回答以下问题。
研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
1.濒危动物的保护
2.渔业生产
3.有害生物的防治
采取什么措施？
采取什么强度捕捞？为什么？渔网网目为什么不能太小？
何时治理？治理措施方法有哪些？
降低环境阻力，提高K值（环境容纳量）
维持K/2，增长速率最大，影响年龄结构
K/2之前，增大环境阻力；采用物理，化学、生物防治方法
04
课后习题
1.种群数量变化受环境因素的影响。据此判断下列表述是否正确。
①林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下（ ）
②只有影响种群出生率和死亡率的环境因素才能影响种群数量（ ）
2.在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化呈现周期性的波动，如下图所示模型。请分析该图所示二者数量变化的关系及影响因素。
×
×
①对这种现象合理的解释或概括是（ ）
A.与种内竞争无关
B.二者总是此消彼长
C.与植物种群数量无关
D.二者相互制约、互为因果
猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化
D
04
课后习题
②捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合该模型，对此不合理的解释是（ ）
A.该捕食者种群有多种猎物
B.该猎物种群有多种捕食者
C.猎物逃避捕食者的能力明显提高
D.捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长
猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化
C
3.一本生态学专著上写道：“当能预报未来时，生态学就变成一门预测性科学；当能决定未来时，生态学就变成一门管理科学。”结合本章所学知识，谈谈你对这句话的理解。
这句话很有道理。例如，根据种群数量变化模型，可以预测种群数量变化的趋势；根据种群数量变化规律及其影响因素，可以在物种保护、渔业管理、有害生物防止等方面制订相应对策。
04
课后习题
3.20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛。该种1915-1960年的数量变化情况如下表。
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
数量 200 300 1000 2000 2500 3000 400 170 600 500 600
①用曲线图示该种群1915-1943年的消长情况
②1915-1930年，该种群数量不断增加，可能的原因有哪些？
食物充足，没有天敌，气候适宜等。
③该种群的数量后来急剧下降，可能的原因有哪些？
作为食物的植物被大量取食，导致食物匮乏；自然灾害等。
一、选择题
1.下列叙述符合种群密度概念的是 （ ）
A.一公顷水稻的年产量
B.每平方米草地中杂草的数量
C.某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量
D.某地区灰仓鼠每年新增的个体数
2.某地区由于秋天过早降温，许多蝗虫在产卵前死亡。第二年，该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降合理的解释是 （ ）
A.出生率下降 B.死亡率上升
C.迁入率下降 D.迁出率上升
3.根据种群的年龄结构，可以推测出生率、死亡率的变化趋势。下列表述正确的是（ ）
A.年龄结构为稳定型的，出生率大于死亡率
B.年龄结构为增长型的，出生率大于死亡率
C.年龄结构为衰退型的，出生率大于死亡率
D.年龄结构为稳定型的，出生率小于死亡率
C
A
B
复习与提高
4.关于种群的增长，下列表述正确的是（ ）
A.引入到新环境的种群，一定时间内都能呈“J”形增长
B.在环境条件变化的情况下，种群数量都会在K值附近波动
C.在环境条件不变的情况下，种群的增长都有在K值上下维持稳定的趋势
D.自然界的种群增长到一定程度都会在K 值保持稳定，因此，都呈“S”形增长
5.用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料→接种→通气培养→密封发酵。从接种后到密封前这一阶段，酵母菌种群数量变化的曲线图为 （ ）
C
C
复习与提高
复习与提高
二、非选择题
1.大树杜鹃是一种集中分布于我国云南高黎贡山山区的高大乔木。它的分布范围很小，很难引种到其他地方，是濒危物种。大树杜鹃林下凋落物厚，种子难以散布到土壤基质层，因此在自然环境中发芽率很低；幼苗生长缓慢，要生长很长时间才能开花；植株耐寒能力弱，在-2℃环境下会死亡，幼树死亡率高。请回答下列问题。
(1)哪些环境因素影响了大树杜鹃的种群数量？
枯枝落叶层、阳光、温度。
(2)有人建议，人工清除林下的凋落物以提高大树杜鹃的种子发芽
率，促进种群数量增长。你如何看待这一建议？
这一问题需要避免从线性因果关系的角度去回答。仅仅从提高大树杜鹤发芽率的角度看，这一建议有道理；但是，凋落物分解后会增加土壤中的营养物质，如果人工除去，可能会造成土壤贫淆。
(3)由于大树杜鹃植株高大、花大而艳丽，很有观赏价值，因此存在人为破坏的风险。你对保护大树杜鹃有哪些建议？
此题有一定开放性。可参考的建议有加强宣传教育；禁止买卖；在大树杜鹏分布范围内，建立自然保护地等。
复习与提高
2.普氏原羚是我国特有的濒危动物，现仅分布于我国青海湖周边地区的草原上。1994年，我国普氏原羚的数量不足300只。近些年来，由于采取了一系列保护措施，普氏原羚数量持续上升。据报道，2018年时其数量已达2 793只，但它们面 临的威胁依然存在。在牧场围栏附近常可见到普氏原羚的尸骨，有的是狼捕食后的残骸，有的是被围栏上刺丝勾挂致死的。由于道路和牧场围栏阻隔，普氏原羚被隔离在13个分布区内。
（1）从遗传与进化的角度看，不同分布区的普氏原羚种群处于隔离状态，这对该物种的延续有什么不利影响？
不同分布区的普氏原羚处于隔离状态，这不利于该种群的繁殖和基因交流，可能降低种群的基因多样性；还可能造成近亲繁殖，出现较多有遗传缺陷的后代，不利于种群的繁衍和物种的进化。
（2）有人建议大量捕杀狼等天敌以保护普氏原羚，你是否赞同这一建议？说说你的理由。
普氏原羚和狼都是生物进化的产物，是大自然的有机组成成分。从协同进化的角度看，狼的存在有利于普氏原羚的进化。
（3）许多牧民响应政府号召主动拆除牧场围栏，但之后却出现家畜被狼、狐咬死的情况；严控放牧可以为普氏原羚腾出空间，但是会减少牧民的收入。应该如何协调保护普氏原羚与保障牧民利益的关系？
例如，提出政府在推行保护普氏原羚政策的同时，推出保护当地牧民利益的举措，如发放补贴、开发其他产业等。

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