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(共29张PPT)
第3节 影响种群数量变化的因素
第三节影响种群数量变化的因素
1.通过分析和讨论种群数量变化的相关资料，归纳影响种群数量变化的非生物因素和生物因素。
2.通过分析和讨论非生物因素影响种群数量变化的资料，说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。
3.通过分析和讨论影响种群数量变化的生物因素，说明种内竞争以及不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。
4.阐明种群研究在实践中的应用，培养保护野生动物、合理利用生物资源等社会责任感。
第一章
种群及其动态
第三节
影响种群数量变化的因素
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？
【答案】阳光、温度、水等非生物因素。
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？
【答案】春夏时节，草木繁茂，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。
北方的原野
第三节
影响种群数量变化的因素
种群密度
死亡率
出生率
年龄结构
性别比例
迁入率
迁出率
决定
决定
决定
决定
预测
影响
影响
影响
凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群数量的变化。我们分别探讨影响种群数量变化的非生物因素和生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
问题探讨
—非生物因素对种群数量变化的影响
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
刺几菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
下表为某地人工柳树林中，林下集中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）变化的调查数据。
讨论
1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？
【答案】阳光。
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？
【答案】不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
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。
【答案】除光照条件外，种群数量的变化还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。
一 非生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
①阳光（光照强度）---郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度
郁闭度大
郁闭度小
一 非生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
②温度（因季节而变化）对种群数量变化的影响
一 非生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
③水分（因季节而变化）对种群数量变化的影响
一 非生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要因素。
1、在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响
一 非生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
2、非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的，其中可能还会涉及到生物因素
阳光、温度、水
温度、湿度
水分
降水增多→植物生长旺盛→动物种群增长
一 非生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
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
非生物因素对种群数量变化的影响机理
二 生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
1、随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
种群增长→种内竞争加剧→出生率减小、死亡率增大→种群增长受到限制
第三节
影响种群数量变化的因素
思考.讨论
—影响种群数量的其他生物因素
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：与单独培养不同，混合培养开始时两个种群的数量也都有增长，但随后双小核草履虫继续增加，而大草履虫个体数下降，最后完全消失。一直这两种草履虫都没有分泌杀死（伤）对方的物质。
0
4
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种群数量/个
种群数量/个
种群数量/个
单独培养双小核草履虫
时间/d
时间/d
时间/d
单独培养大草履虫
混合培养
1.怎样解释资料1中的实验结果？
【答案】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。
第三节
影响种群数量变化的因素
思考.讨论
—影响种群数量的其他生物因素
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，对舍利和雪兔的种群数量做了研究，结果如下图所示。
雪兔
猞猁
1845
1855
1865
1875
1885
1895
1905
1915
1925
1935
0
40
80
120
160
种群数量/千只
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
【答案】猞猁和雪兔之间是捕食关系。作为猎物的雪兔种群数量上升时，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，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。
第三节
影响种群数量变化的因素
思考.讨论
—影响种群数量的其他生物因素
3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
【答案】猞猁种群数量上升会加大对雪兔的捕食压力，导致雪兔死亡率上升而种群数量下降；雪免种群数量下降时，导致猞猁食物匿乏，猞猁种群出生率下降、死亡率上升，种群数量也下降；猞猁种群数量下降会减轻对雪兔的捕食压力，使雪兔种群数量得以恢复；雪兔种群数量上升，给利因食物充足，出生率上升、死亡率下降，种群数量上升。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。
4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？
【答案】有。还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及非生物因素等。
二 生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
2、任何种群都与其他种群有着密切的关系，捕食、竞争、寄生都会影响种群数量的变化---种群外部生物因素
二 生物因素
第三节
影响种群数量变化的因素
3、制约因素

(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。
说明：生物因素一般是密度制约因素，非生物因素多是非密度制约因素。有时非生物因素可以通过影响生物因素发挥作用，如本节问题探讨中的例子。
第三节
影响种群数量变化的因素
归纳.总结
---影响种群数量变化的因素
1.内部因素
随种群增长,种内竞争加剧,从而使种群的增长受到限制。
2.外部因素
不同物种的种群之间存在捕食与被捕食的关系、相互竞争的关系、 寄生和被寄生的关系。
它们之间的相互关系都是通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量的。
3.人类活动也是影响种群数量变化的一个重要因素
一方面,随着种植业和养殖业的发展,人工控制的种群数量在不断地增加;
另一方面,砍伐森林、围湖造田、过度放牧和环境污染等很多人为因素,使野生动物的种群数量锐减,有些甚至面临灭绝
三 种群研究的应用
第三节
影响种群数量变化的因素
研究种群的特征和数量变化规律，在生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面有着重要意义
濒危动物的保护
调查种群的数量特征
调查种群密度影响因素
了解种群生存状态
预测种群数量变化趋势
采取合理保护对策
褐马鸡，被誉为中国十大濒危动物。通过人工建立保护区、人工繁育等方式，在陕西黄龙山的数量10余年间由最初的100余只增至近2000只.
三 种群研究的应用
第三节
影响种群数量变化的因素
2、生物资源的利用-指导渔业捕捞
（1）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）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”
K/2时，曲线的斜率最大，其含义是种数量群在单位时间内的增加量最大。通俗地讲，即K/2时，种群增长最快。
问题：
为什么不在种群数量达到K值时再进行捕捞？
问题：
为什么在种群数量在K/2时进行捕捞？捕捞多少最为合适？
三 种群研究的应用
第三节
影响种群数量变化的因素
3、有害生物的防治
①采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，通过减少其获得食物的机会降低其环境容纳量，使鼠害得到有效防治。
②有效保护或引入天敌生物，则有利于将农林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。
---K/2前防治
降低环境容纳量
K/2之前控制（生物、物理或化学方法）
数量低需考虑防控成本
第三节
影响种群数量变化的因素
思维训练
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。请分析以下生物学过程的因果关系的循环性并回答问题。
1.甲状腺激素分泌的调节。
【答案】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH)，TRH作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素（TSH)；TSH随血液循环到达甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少。在这个过程中，TRH和TSH含量增加是因，甲状腺激素含量增加是果；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”，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。
2.猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
【提示】详见本节“影响种群数量的其他生物因素”的思考讨论活动中第3道讨论题的答案。
3.人类活动中是否也能找到类似的例子？
【提示】这是一道开放性很强的问题，应鼓励学生展开联想，寻找人类活动中类似的例子。
知识点梳理
第三节
影响种群数量变化的因素
练习与应用
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。 ( )
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
(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
×
×
D
第三节
影响种群数量变化的因素
C
练习与应用
第三节
影响种群数量变化的因素
二、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，生态学就变成了一门管理科学。”结合本章 所学知识，谈谈你对这句话的理解，有兴趣的话，还可以査阅更多资料，了解生态学的研究进展及其在实践中的应用。
【提示】从本章内容来看，这句话是很有道理的。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、有害生物防治等方面制订相应对策。
2.20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛。该种群1915-1960年的数量变化情况如下表。
(1)用曲线图表示该种群1915—1943年的消长情况。
【提示】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。
(2)1915—1930年，该种群数量不断增加,可能的原因有哪些？
【答案】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？
【答案】作为食物的植物被大量取食，导致食物匿乏；自然灾害等。
复习与提高
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
第三节
影响种群数量变化的因素
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 （ ）
第三节
影响种群数量变化的因素
C
C
复习与提高
第三节
影响种群数量变化的因素
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？
【答案】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？
【提示】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？
【提示】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
第三节
影响种群数量变化的因素
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？
【答案】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。
【答案】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？
【提示】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。

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