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第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
学习目标1.掌握光、温度、水等非生物因素对种群数量的影响2.理解不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响3.阐明种群研究在实践中的应用。温故知新种群的“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K种群数量时间0时间（t）NtN0种群数量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？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？阳光、温度、水等非生物因素。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。非生物因素生物因素阳光温度水种内种间种间竞争捕食寄生影响种群数量的因素通过以上的学习，请总结出影响种群数量的因素并归类？林冠层遮蔽地面的程度。郁闭度：非生物因素对种群数量变化的影响思考.讨论郁闭度大郁闭度小郁闭度大郁闭度小一年蓬加拿大一枝黄花刺儿菜非生物因素对种群数量变化的影响思考.讨论【讨论】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一年蓬、加拿大一枝 黄花的有较大差异，这是为什么？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。阳光。不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。非生物因素对种群数量变化的影响非生物因素P1401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。林冠层郁闭度低影响光合作用强度郁闭度光照强度1.阳光：一、非生物因素林下植物种群密度高林下光照强度高林冠层郁闭度高林下植物种群密度低林下光照强度低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2.温度：一、非生物因素细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压3.水分：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。一、非生物因素非生物因素对种群数量变化的影响往往是___________的。综合性气温升高日照延长降水增多春夏时节动植物种群普遍迅速增长食物增多动物：生物因素　实战训练　1.我国有一句古语“大树之下，寸草不生”。影响树下草本植物种群密度的主要非生物因素及原因分析正确的是(　　)A.光照强度，因为大树林冠层郁闭度高B.温度，因为大树下温度低C.水分，因为大树根系分布广，吸水能力强D.矿质元素，因为大树根系分布广，吸收矿质元素的能力强　实战训练　2.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，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。1.种群内部的生物因素：二、生物因素种群密度增大种内竞争加剧种群增长受限配偶领地食物等1.种群内部的生物因素：二、生物因素（同种生物之间）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：影响种群数量的其他生物因素思考.讨论二、生物因素单独培养混合培养1：怎样解释资料1中的实验结果？双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱的数量会不断下降（1）种间竞争P152：不同植物之间也存在这种竞争关系吗？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。（2）捕食猎物捕食者条件对于猞猁猞猁种群出生率猞猁种群死亡率雪兔雪兔食物充足食物缺乏2：怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？（2）捕食P15影响种群数量的其他生物因素生物因素P15023. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？雪兔猞猁食物充足食物缺乏捕食压力减小捕食压力增大如此循环，二者的种群数量是相互影响的，是循环因果的关系。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，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。循环因果关系循环因果关系实例P171.TRH和TSH含量增加是因，甲状腺激素含量增加是果2.甲状腺激素含量增加又成为新的“因”，经过反馈调节产生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”3.如此循环往复，以至无穷，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。寒冷刺激温度感受器传入神经“因”“果”“因”果循环因果关系循环因果关系实例P17湖泊受到了污染鱼类等生物死亡死鱼等腐烂(+)+正反馈调节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……除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，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降低、死亡率升高的现象。二、生物因素P15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（3）寄生螨虫菟丝子寄生在大豆蜱是许多种脊椎动物体表的暂时性寄生虫二、生物因素（1）密度制约因素①概念：一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群密度是相关的。②举例：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。（2）非密度制约因素①概念：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与种群密度无关。②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。三、种群数量制约因素P16影响种群数量变化的因素非生物因素生物因素自然灾害（地震、火灾）气候因素（气温、干旱）阳光种间种内种间竞争捕食寄生种内竞争密度制约因素其作用强度随着种群密度的变化而变化非密度制约因素其作用强度与种群密度的变化无关食物、竞争、天敌、寄生者、传染病温度、水分、风、极端气候四、种群研究的应用1.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①研究表明：中等强度的捕捞（捕捞量控制在K/2左右）有利于持续获得较大的鱼产量。2.经济生物的高产：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”。四、种群研究的应用渔网的网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。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1.为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？K种群数量时间0BCDEt1t2AK/2应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为在这个水平上种群增长速率最大渔业捕捞应在。K/2以后——“黄金开发点”2.若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞？达到K值时。3.有害生物的防治：(K/2前防治)四、种群研究的应用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。种群数量变化生物因素出生率死亡率迁入率迁出率年龄组成性别比例非生物因素光照强度温度水无机盐等天敌竞争者食物等决定（内因）（外因）通过课堂小结一、概念检测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降。 ( )(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。 ( )××练习与应用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，如下图所示的模型。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D练习与应用(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，如下图所示的模型。请分析该图所示二者数量变化的关系及影响因素。C练习与应用1.3拓展应用1.一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1.3拓展应用2.20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19151917192119251928193019341943194719501960数量2003001000200025003000400170600500600（1）用曲线图示该种群1915-1943年的消长情况。以年份为横坐标，种群数量为纵坐标，根据表中数字画曲线图。1.3拓展应用2.20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。食物充足，没有天敌，气候适宜等。年份19151917192119251928193019341943194719501960数量2003001000200025003000400170600500600（2）1915-1930年，该种群数量不断增加，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。（3）该种群的数量后来急剧下降，可能的原因有哪些？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（ ）××一、概念检测练习与应用（P17）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一、概念检测（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C2. 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19151917192119251928193019341943194719501960数量2003001000200025003000400170600500600（1）用曲线图示该种群1915-1943年的消长情况。（2）1915-1930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。二、拓展应用一、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CA复习与提高（P20）一、选择题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B复习与提高（P20）C一、选择题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复习与提高（P20）

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