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生物学（新人教版）
生物与环境
第一章 种群及其动态
第 3 节
影响种群数量变化的因素
Biology
“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？
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？
北方的原野
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
就像“离离原上草”一样，自然界的种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。
那么，哪些因素可以影响种群数量的变化呢？
非生物因素
生物因素
阳光
温度
水
种内
种内竞争
种间
种间竞争
捕食
寄生
影响种群数量变化的因素？
下表为某地人工柳树林中，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( )变化的调查数据。
思考·讨论
非生物因素对种群数量变化的影响
林冠层遮蔽地面的程度
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: 林冠层遮蔽地面的程度
郁闭度大
郁闭度小
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
不同植物对光照条件的适应性是有差异的
除光照外，还受温度、水、土壤等非生物因素的影响
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
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
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
阳光
温度
水分
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 。
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
2. 温度
温度会影响酶的活性
鸟类秋季开始南迁
许多植物的种子在春季萌发为新的植株，主要是受气温升高的影响；
蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要是受气温降低的影响。
3. 水分
细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压
干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高
缺水可导致动物个体的死亡
气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。
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。
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的
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。
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，这就涉及生物因素了。
【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个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，最后完全消失。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。
二、生物因素
讨论1.怎样解释资料1中的实验结果？
二者是竞争关系，竞争力弱的数量会不断下降
①种间竞争
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。
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。
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
猞猁和雪兔之间是 关系。
②捕食关系
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
上升
上升
下降
下降
下降
上升
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。
讨论3.猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果？
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。
甲状腺激素分泌的调节
思考1：甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系吗？
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。
思考2. 猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
猎物增多
捕食者增多
猎物减少
捕食者减少
食物 充足
大量吃猎物
食物 缺乏
少量吃猎物
思考3. 人类活动中是否也能找到类似的例子？
负反馈调节： 血糖平衡调节、水盐平衡调节等；
正反馈调节： 排尿反射、分娩等。
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，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……
1. 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
2. 种群外部的生物因素
如果食物匮乏，动物种群会出现 、 的现象。
（1）捕食与被捕食关系
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，使各种生物 控制在一定范围内。
捕食对象
出生率降低
死亡率升高
种群数量
条件 繁殖力 产仔量
食物丰富 的年份 正常繁殖 3 窝/只
4~6 幼仔/窝
食物不足 的年份 20%~30%成熟雌性个体不繁殖 下降
①食物对种群数量的影响：
食物的增加可以使种群数量 ，K 值 ；食物减少则种群数量 ，K 值 ；若食物极度匮乏，种群可能消亡（即种群数量降为0）。
②捕食性天敌对种群数量的影响：
捕食性天敌增加则种群数量 、K 值 ，但一般情况下种群数量不会降为0（因为捕食性天敌需要有食物来源保证自身存活）；捕食性天敌减少则种群数量 、K 值 。
增加
增加
减少
减小
减少
减小
增加
增加
（2）相互竞争关系
不同植物竞争 和 ，不同动物竞争 和生存空间，也会导致种群数量的变化。
阳光
养分
猎物
常见类型
竞争的结果往往对一方不利，甚至于被消灭。
相互竞争关系对种群数量的影响：
竞争者的出现使种群数量 、K 值 ，若两种生物竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。
减少
减小
（3）寄生关系
菟丝子寄生在大豆
螨虫
作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的 和 等特征，进而影响种群的数量变化。
出生率
死亡率
寄生者对宿主种群数量的影响:
寄生者可使宿主的种群数量 、K 值 ，但宿主的种群数量一般不会降为0。
减少
减小
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
3. 制约因素的类型
【总结】影响种群数量变化的因素
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
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.
2. 在渔业上---指导渔业捕捞
K/2
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
(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”。
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
K/2
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
总结
谢谢观看

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