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1.3 影响种群数量变化的因素
时间（t）
Nt
N0
种群数量
K
种群数量
时间
0
资源和空间充裕、气候适宜
没有天敌和其他竞争物种等
非生物因素
生物因素
种群的“S”形增长
资源和空间有限
种群密度增大，种内竞争加剧
种群的“J”形增长
资源、空间、气候等因素都能影响种群数量变化，你能具体说一说影响种群数量变化的因素有哪些吗？
温故知新：“J”和“S”曲线的比较
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
凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
思考：非生物因素和生物因素都能影响种群数量，请尝试举出具体实例。
一、非生物因素
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。
阅读课本P13思考·讨论,思考回答以下问题：
非生物因素对种群数量变化的影响
资料1：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 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？
阳光。
思考.讨论
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？
不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
刺儿菜为阴生植物，更适于在低光照强度下生长，对光照强度的敏感度比一年蓬、加拿大一枝黄花更低。
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。
除光照条件外，种群数量的变化还受温度、水等非生物因素的影响。
请尝试分析光照、温度、水等非生物因素是如何影响种群数量变化的？
郁闭度大
郁闭度小
影响光合作用强度
1.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 。
郁闭度
光照强度
林冠层郁闭度大
林下植物种群密度低
林下光照强度低
林冠层郁闭度小
林下植物种群密度高
林下光照强度高
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：
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：
干旱缺水使许多动植物死亡率升高
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。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。
干旱缺水更容易爆发蝗灾
气候干旱是东亚飞蝗呈爆发式增长的主要原因
4. 各因素之间的联系
非生物因素对种群数量变化的影响往往是_______的。
综合性
（1）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
增多也是重要原因；
（2）对于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素。
二、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
1. 种群内部的生物因素
种群外部的生物因素是否也影响种群的数量变化呢？
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。
阅读课本P14-15思考讨论，回答课本15页4个讨论题。
(1)怎样解释资料1中的实验结果？
(2)怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
(3)猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
(4)除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
影响种群数量的其他生物因素(外部生物因素)
思考.讨论
(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。
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。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。结果发现：
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)怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
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，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。
猞猁和雪免之间是捕食关系。
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。
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 ↓ ↑
↓
↑
条件 对于
雪兔
猞猁↑
捕食压力增大
猞猁↓
捕食压力减小
(3)猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
(4)除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
有
在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系。
还有①其他捕食者、②其他植食性动物的竞争、③作为食物的植物以及④非生物因素等。
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。
请依据下图曲线变化，在右图括号中填写猎物和捕食者种群数量的变化，思考两者变化的关系。（注：“+”表示增加，“-”表示减少。）
思维训练：分析循环因果关系
(1)种间竞争
森林中不同植物________________，草原上非洲狮与猎豹____________，这也会导致种群数量的变化。
竞争阳光和养分
竞争猎物
2. 种群外部的生物因素
除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的__________，每种动物都需要以其他生物为食。如果___________，动物种群会出现_______________、________________的现象
捕食对象
出生率降低
死亡率升高
食物匮乏
(2)捕食:
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
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
(3)寄生
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
种内
种间
种间竞争
捕食
寄生
种内竞争
密度制约因素
非密度制约因素
【小结】影响种群数量变化的因素
其作用强度与种群密度的变化无关
其作用强度随着种群密度的变化而变化
【现学现用】将影响蝗虫种群数量变化的因素如温度、水分、风、极端气候、食物、竞争、天敌、寄生者、传染病等进行分类。
（1）非密度制约因素：________________________________________
（2）密度制约因素：__________________________________________
温度、水分、风、极端气候
食物、竞争、天敌、寄生者、传染病
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该种群的密度无关。
密度制约因素
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的密度是相关的。
非密度制约因素
三、种群研究的应用
1. 濒危动物的保护
调查种群各数量特征
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.
　黄河三角洲渔业的发展，要在保护鱼类资源不受破坏的前提下，持续地获得最大捕鱼量。根据下面数学模型，请回答下列问题：
2.经济生物的高产
（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？
（2）若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？
（3） 渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼的产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。
（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？
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。
（3） 渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼的产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。
如果渔网网眼很小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。
（2）若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？
种群数量达到K值时。
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: 白蛾周氏啮小蜂是寄生在美国白蛾蛹内，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
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
K/2
种群数量特征
种群数量变化
出生率、死亡率、迁入率、迁出率
年龄组成、性别比例
综合影响
影响
1.濒危物种保
2.渔业生产
3.有害生物防治
调查后用于
非生物因素
（非密度制约因素）
水分
温度
等等
种内竞争
生物因素
（密度制约因素）
种间
竞争 捕食 寄生
阳光
1.某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄等，短吻鳄会捕食鲈鱼。当地渔民为提高鲈鱼产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀几乎绝迹后，鲈鱼种群数量却下降了。下列解释最不合理的是（ ）
A．气候变化造成鲈鱼的食物短缺
B．短吻鳄捕食的另一种猎物以鲈鱼为食
C．捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群年龄结构属于增长型
D．当地渔民捕捞鲈鱼所使用的渔网网眼偏小
C
2.沙蝗的活动、迁徙有逐水而居”的倾向。某年，沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙，直到阿富汗以及我国西北边境，扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是（ ）
A．沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B．沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C．天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D．若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”型增长
B

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