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第3节:影响种群数量变化的因素
第一章 种群及其动态
问题·探讨
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
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。
影响种群数量变化的因素
一
情境一
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（林冠层遮蔽地面的程度）变化的调查数据。
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
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
3.除上述因素外,种群数量变化还受哪些非生物因素影响？试分别举例
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。
因素 阳光 温度 水
举例
影响方式
阅读教材14页第一二段：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？并完成表格：
非生物因素举例及特点
【任务1】
因素 阳光
举例
影响方式
林冠层郁闭度低
林冠层郁闭度高
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
郁闭度:林冠层遮蔽地面的程度
非生物因素举例及特点
【任务1】
因素 温度
举例
影响方式
种子春季萌发
蚊类等昆虫无法越冬
鸟类秋季开始南迁
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
非生物因素举例及特点
【任务1】
因素 水
举例
影响方式
干旱导致植物死亡
干旱导致蝗虫种群爆发式增长
细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压
非生物因素举例及特点
【任务1】
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。同时存在主次之分
如果干旱缺水，对各种动植物的种群数量会有哪些影响？
春夏时节，动植物种群的数量普遍迅速增长，这是为什么？
同一非生物因素对不同动植物种群的影响是不同的。
非生物因素举例及特点
【任务1】
资料1:
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。
情境二
1934年,生态学家高斯选用两种形态和习性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)。结果如图
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率
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,结果如图所示。
雪兔↑
食物充足
↑
↓
雪兔↓
食物缺乏
↓
↑
种群数量/千只
情境二
3.猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果？
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；雪兔种群数量下降时，导致猞猁食物匮乏，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，猞猁因食物充足，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。
情境二
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……
4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的，还有其他因素吗？
情境二
绿僵菌感染蝗虫不仅可以直接杀死蝗虫，还能极大地削减蝗虫的繁殖力，由此产生的亚致死作用限制了蝗虫的数量和集群能力。与之类似的蝗虫病毒、病原线虫，以及通过转基因技术产生的毒性更强的真菌，亦可以起到类似的效果。
5.请分析绿僵菌对蝗虫种群的数量变化的影响：作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒(绿僵菌)引起 ,也会影响种群的 等特征，进而影响种群的数量变化。
传染病
出生率和死亡率
资料3:
情境二
(6)尝试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
情境二
生物因素：
外部的生物因素
内部的生物因素:
种间竞争
捕食
寄生
非生物因素：
阳光
温度
水等
捕食者与被捕食者之间往往体现出循环因果关系。循环因果关系对维持稳态有重要作用。
影响出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例等种群特征
种群数量
种内竞争
(非密度制约因素)
(密度制约因素)
通过前面的学习，请大家总结一下种群数量制约因素:
【任务2】
D
1 . 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
课堂检测
2.下列非生物因素与生物因素对种群数量的影响的叙述，不正确的是（ ）
A.影响动物种群增长的非生物因素主要是温度、水分和捕食
B.森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
C.许多植物种子在春夏季萌发，主要受温度影响
D.东亚飞蝗爆发主要是气候干旱导致的，气温和干旱属于非密度制约因素
A
课堂检测
任务三：研究种群的数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面有哪些应用？
情境一
研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。未来需结合技术创新与跨学科协作，推动生态系统的可持续管理。
种群研究的应用
二
2015年，我国科学家基于长期的野外观测宣布：在我国东北长白山脉北部地区，共监测到东北豹42只，其中，幼体2只，雄性和雌性的成体分别为21只和17只，未能判断性别的成体2只。
利用所学的种群知识，对东北豹的保护提出合理的建议。
资料1:
降低环境阻力，提高K值(或环境容纳量)
种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征以及影响该种群数量变化的因素
了解种群生存状态
预测种群的数量变化趋势
调查
了解
预测
采取
(1)濒危生物的保护
从以下三方面分析种群研究的应用
【任务3】
2020年2月，巴基斯坦联邦政府宣布：全国进入紧急状态！这是巴基斯坦20多年不遇的大蝗灾，旁遮普省大片农田受灾严重，每天都会损失3.5万人的口粮！正在治蝗救灾工作如火如荼展开的时候，国内传出了这样一条消息——中国将派出10万只鸭子大军，赶赴巴基斯坦扑灭蝗虫！
资料2:
利用所学的种群知识，请就如何防治蝗虫提出合理的建议。
防治虫害的方法有物理防治、化学防治、生物防治等。从近期效应看，化学防治效果最明显，但是会造成环境污染，也会伤及害虫的天敌。从长远效应看，生物防治是“长治久安”的方法，如引入天敌、利用性外激素诱捕雄虫或干扰雌雄虫正常交尾等。
(2)有害生物的防治
从以下三方面分析种群研究的应用
【任务3】
资料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。
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，造成来年鱼的产量降低。
图1
图2
图3
下图表示渔网网目大小与鱼塘密度的关系，分析并回答：
(3)经济生物的高产
从以下三方面分析种群研究的应用
【任务3】
据图1可知，用这3种尺寸网目的渔网捕鱼，能保持鱼塘的持续高产吗？请说明你的依据。
据图1可知，捕捞比例26%，3种尺寸网目的渔网捕鱼，鱼塘中鱼的密度整体是增加的，说明鱼种群数量在不断增加，所以能保持鱼塘的持续高产。
资料3:
图1
图2
图3
下图表示渔网网目大小与鱼塘密度的关系，分析并回答：
(3)经济生物的高产
从以下三方面分析种群研究的应用
【任务3】
如果提高捕捞比例，对种群数量有什么影响？
图2捕捞比例为33%，鱼塘密度处于动态平衡，说明种群数量稳定;当捕捞比例提高到45%，鱼塘密度下降，鱼种群数量减少，所以提高捕捞比例，鱼的种群数量会减少。
资料3:
图1
图2
图3
下图表示渔网网目大小与鱼塘密度的关系，分析并回答：
(3)经济生物的高产
从以下三方面分析种群研究的应用
【任务3】
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:
资料4:
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)经济生物的高产
从以下三方面分析种群研究的应用
【任务3】
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。
分析循环因果的关系
思维 训练
A
1.毛束象是一种广泛分布于南方等地的害虫，如图为一段时间内种群数量的变化。下列相关叙述错误的是（ ）
A.为有效防治虫灾，应在b点之前及时控制种
群密度
B.cd段种群数量上升的原因可能是环境发生改变
C.利用性引诱剂诱杀雄虫可防止d点出现
D.de段是采取措施降低了该害虫的K值，该措施
能有效控制虫害
课堂检测
2 . 捕食者和猎物的种群数量变化往往呈现周期性的波动，如图所示的数学模型。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中a点对应的捕食者和猎物
的种群数量一定相等
B．图中a点对应的捕食者种群的
数量即为环境容纳量
C．图中捕食者种群数量与猎物种
群数量总是此消彼长
D．捕食者种群数量与猎物种群数量存在循环因果关系
D
课堂检测
本节小结
决定
影响种群数量变化因素
生物因素：
外部的生物因素
内部的生物因素:
种间竞争
捕食
寄生
非生物因素：
阳光
温度
水等
影响出生率、死亡率、迁入率、迁出率、年龄结构、性别比例等种群特征
种群数量
种内竞争
(非密度制约因素)
(密度制约因素)
应用
保护濒危动物
有害生物的防治
渔业

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