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(共59张PPT)
第3节
影响种群数量变化的
因素
第1章 种群及其动态
选修二
影响种群数量变化的因素
自然界的种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。
种群最基本的数量特征：种群密度
影响种群数量变化的因素？
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
非生物因素
生物因素
凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
影响种群数量变化的因素
种群的“J”形增长
种群的“S”形增长
资源和空间充裕、气候适宜
没有天敌和其他竞争物种等
资源和空间有限
种群密度增大，种内竞争加剧
非生物因素
生物因素
K
种群数量
时间
0
时间（t）
Nt
N0
种群数量
非生物因素
1
生物因素
2
目录
种群研究的应用
3
习题检测
4
1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。
2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。
一、学习目标
二、重点
非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。
非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。
三、难点
3.阐明种群研究在实践中的应用。
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。
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
非生物因素
1
非生物因素
1
非生物因素对种群数量变化的影响
【思考·讨论】
林冠层遮蔽地面的程度。
郁闭度：
郁闭度大
郁闭度小
非生物因素
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
分析某地人工林调查数据
（几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m2）
1
一年蓬
刺儿菜
加拿大一枝黄花
分析某地人工林调查数据
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
1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？
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另外两种的
种群密度变化有较大差异，这是为什么？
阳光
不同植物对光照条件的适应性不同。
分析某地人工林调查数据
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
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、水等非生物因素的影响。
非生物因素
1
一、阳光
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ，即主要取决于林下植物受到的 。
林冠层郁闭度低
林下光照强度高
林下植物种群密度高
林冠层郁闭度高
林下光照强度低
林下植物种群密度低
影响光合作用强度
郁闭度
光照强度
非生物因素
1
二、温度
温度会影响酶的活性
温度常常通过影响________________________________等影响种群的密度。
出生率、死亡率、迁入率、迁出率
种子春季萌发
蚊类等昆虫无法越冬
鸟类秋季开始南迁
非生物因素
1
三、水分
细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压
干旱缺水会使许多动植物种群的死亡率升高
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。
气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。
非生物因素
1
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
非生物因素
1
非生物因素对种群数量变化的影响往往是 的。
例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，_________、_________也是重要因素。
综合性
日照延长
降水增多
习题巩固
1.下列关于影响种群数量变化的非生物因素的叙述，
错误的是(　　)
A.并非所有的林下植物的种群数量都随郁闭度的增加而减少
B.春夏季节，气温升高、日照延长、降水较多，
导致了动植物种群数量普遍迅速增长
C.在同样的非生物因素的影响下，不同种群的数量变化往往不同
D.干旱缺水会导致所有动植物种群数量减少
D
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。
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。
植食性动物的种群数量变化，又会影响肉食性动物的出生率和死亡率。
生物因素
2
生物因素
2
一、种群内部的生物因素
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
种内竞争源于种群内部个体对有限食物和空间等资源的争夺，
食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越 、种群增长率越 。
激烈
小
一、种群内部的生物因素
遗传变化
生理变化
行为变化
种群中繁殖能力高低是两种基因型，种群密度的较高的情况下，种群内繁殖能力较低的个体较多，在低密度情况下，种群内繁殖能力较高的个体较多。
种群数量上升时，种群内部个体之间的心理“紧张”，加强了对动物神经内分泌的刺激，影响垂体功能，
导致其他激素分泌发生变化。
种群中的个体通常选择一定大小有利地段作为自己的领域，个体为争夺一定的自然资源而产生领域行为，领域行为对种群密度具有明显的调节作用。
生物因素
2
二、种群外部的生物因素
【资料1】1934年，生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的
草履虫进行了以下实验：取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果发现：
二、种群外部的生物因素
讨论1.怎样解释资料1中的实验结果？
竞争力弱的数量会不断下降
种间竞争：两种或多种生物共同利用同样的有限资源和
空间产生而产生的相互排斥现象。
二、种群外部的生物因素
森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。
1.种间竞争
二、种群外部的生物因素
【资料2】生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在
90多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量做了研究，
结果如下图所示。
猞猁和雪兔之间是 关系。
二、种群外部的生物因素
讨论2.怎样解释猞猁和雪兔种群
数量变化的同步周期性？
捕食
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率 猞猁种群数量
雪兔↑ 食物充足
雪兔↓ 食物缺乏
上升
上升
下降
下降
下降
上升
讨论3.猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果？
条件 对于 雪兔 条件 对于猞猁 猞猁种群 出生率 猞猁种群 死亡率 猞猁种群数量
雪兔↑ 食物 充足 上升 下降 上升
雪兔↓ 食物 缺乏 下降 上升 下降
猞猁↑
捕食压力增大
猞猁↓
捕食压力减小
雪兔增多
猞猁增多
雪兔减少
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。
二、种群外部的生物因素
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，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。
二、种群外部的生物因素
2.捕食关系
除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的
，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率 、死亡率 的现象。
捕食对象
降低
升高
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？
其他捕食者、其他植食性动物的
竞争、作为食物的植物、非生物因素、同种生物个体之间……
二、种群外部的生物因素
3.寄生
作为宿主的动物被 寄生， 或 引起传染病，也会影响种群的 等特征，进而影响种群的数量变化。
寄生虫
细菌
病毒
出生率和死亡率
菟丝子寄生在大豆
螨虫
生物因素
2
生物因素
外部的生物因素
内部的生物因素
种间竞争
寄生
捕食
种群增长
种群密度增大
种内竞争加剧
种群增长受限
遗传变化
生理变化
行为变化
影响种群数量变化的因素
非生物因素
阳光
温度
水
生物因素
种内
种内竞争
种间
寄生
种间竞争
捕食
（1）概念: 一般来说，___________等_________对种群数量的作用
强度与该种群密度是______的。
（2）举例: 同样是缺少食物，种群密度______，该种群受食物短缺
的影响就_____。
1.密度制约因素
食物和天敌
相关
越高
越大
生物因素
2.非密度制约因素
（1）概念: ___________等_________以及____________等 ，
对种群的作用强度与种群密度__________。
（2）举例: 在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其密度______，
所有个体都会死亡。
气温和干旱
气候因素
地震、火灾
自然灾害
无关
高低
制约因素
课堂小结
分类一
非生物因素：阳光、温度、水等
生物因素：种内竞争、种间关系
分类二
密度制约因素：食物，天敌，传染病等
非密度制约因素：
气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害
生物因素一般是密度制约因素，
非生物因素多数是非密度制约因素。
习题巩固
1.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.下列关于影响种群数量变化因素的叙述，错误的是(　　)
A.一般来说，食物和天敌等生物因素属于密度制约因素
B.气候因素和自然灾害属于非密度制约因素
C.种内竞争会随着种群密度的增加而加剧
D.传染病对于种群数量变化的影响与该种群的密度大小无关
D
习题巩固
3.下列关于非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响的叙述，
不正确的是( )
A.林冠层的郁闭度越大，地面得到的阳光越多
B.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
C.地震等自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关，
属于非密度制约因素
D.影响种群数量的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等
A
种群研究的应用
3
种群研究的应用
3
一、濒危生物的保护
调查
了解
预测
采取
种群数量特征
影响因素
生存状态
种群数量变化趋势
保护措施
建立自然保护区，提高环境容纳量。
根本措施
种群研究的应用
3
二、经济生物的高产
①研究表明：中等强度的捕捞（捕捞量控制在 左右）
有利于持续获得较大的鱼产量。
K/2
②渔网网目不应过小，否则会影响来年渔业产量。
③“休渔期”和“禁渔区”。
渔网网目过小，许多幼鱼被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响种群出生率，造成来年鱼的产量。
年份
鱼塘密度/尾
网目大小
种群研究的应用
3
三、有害生物的防治
1.鼠害防治
①采用 和 的方法控制现存害鼠的种群数量。
②通过减少其获得 的机会降低其环境容纳量，
使鼠害得到有效防治。
化学
物理
食物
三、有害生物的防治
2.对农林害虫的防治
如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成环境污染，
又伤及害虫的天敌。
（1）化学防治
（2）生物防治
有效保护或引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
例如：白蛾周氏啮小蜂是美国白蛾的寄生性天敌昆虫（寄生在白蛾蛹内），将人工繁育的白蛾周氏啮小蜂释放到林间，对美国白蛾等食叶害虫起到了良好的控制作用。
课堂小结
习题巩固
1.易错辨析
（1）非生物因素对种群数量变化的影响是综合性的(　　)
（2）食物匮乏，动物种群会出现出生率降低死亡率升高的现象( )
（3）气温、干旱、传染病等都属于非密度制约因素(　　)
（4）引入天敌，有利于将害虫的数量控制在较低水平(　　)
√
√
√
×
习题巩固
2.下图表示种群在理想环境中和有环境阻力情况下的增长曲线，
下列有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是( )
A.图甲为“J”形增长，每年增加的个体数量始终不变
B.图乙为“S”形增长，G点时增长速率达到最大值
C.防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行
D.渔业捕捞后剩余量应该在E点左右
D
习题检测
4
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。
习题检测
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
①对这种现象合理的解释或概括是
（ ）
D
猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化
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
C
习题检测
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。
4.20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
习题检测
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？
③该种群的数量后来急剧下降，可能的原因有哪些？
食物充足，没有天敌，气候适宜等。
作为食物的植物被大量取食，导致食物匮乏；自然灾害等。
习题检测
5.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
6.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
C
A
习题检测
7.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
B
习题检测
8.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
C
习题检测
9.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
（ ）
种群数量
时间
0
A
种群数量
时间
0
C
种群数量
时间
0
B
种群数量
时间
0
D
C
习题检测
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。
习题检测
（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。
习题检测
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。
习题检测
（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？
此题有一定开放性。可鼓励学生积极思考，培养社会参与意识。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。
习题检测
课堂总结
THANKS

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