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(共53张PPT)
1.3 影响种群
数量变化的因素
问题探讨
“离离原上草，一对一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。”在我国北方的原野上，各种草本植物的春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。
讨论
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
问题探讨
讨论
2. 这些植物种群的数量变化对当地动物群众的出生率和死亡率
有什么影响？
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。
本节聚焦
讨论影响种群数量变化的因素，这些因素是如何影响种群特征的？
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？
本节聚焦
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。
种群密度
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
+
+
-
-
影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
本节聚焦
影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
影响种群重要特征的因素
非生物因素
生物因素
阳光
温度
水
无机盐
等等
种内
种间
种内竞争
种间竞争
寄生
捕食
一、非生物因素
思考·讨论
非生物因素对种群数量变化的影响
下表为某地人工柳树林，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
一、非生物因素
讨论
1. 影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？
光照
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。
一、非生物因素
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、风、火等非生物因素的影响。
一、非生物因素
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
非生物因素
光照
水
温度
土壤
一、非生物因素
1. 光
光照强度、光照时间长短等影响植物的光合作用强度。
例如：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。
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
一、非生物因素
2. 温度
①温度直接影响有机体的体温，体温的高低又决定了动物新陈代谢的强度，从而影响有机体的生长、发育、繁殖等。
种子春季萌发
② 温度间接影响气流、降水等，从而影响动植物的生存条件。
蚊类冬季死亡
鸟类秋季南迁
一、非生物因素
3. 水分
① 水是动物生存所必需的资源物质，也是最重要的生存条件之一。
干旱使植物种群死亡率升高
② 对于陆生生物，获得和保持住体内水分是生命的首要问题。
③ 对于水生生物，水分主要影响其渗透压。
动物寻找水源过程个体死亡
气候干旱蝗虫爆发式增长
一、非生物因素
4. 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
气温升高
日照延长
降水增多
食物日益充足
动物
二、生物因素
1. 内部生物因素——种内斗争
种群增长
种群密度
增大
种内竞争
加剧
种内增长
受限
行为变化
生理变化
遗传变化
二、生物因素
1. 内部生物因素——种内斗争
① 行为因素
例如：
领域行为对种群密度具有明显的调节作用。
领域行为是种内竞争资源的方式之一。占有者通过占有一定的空间而拥有所需要的各种资源。
② 生理因素
例如：
当种群密度增加时，种内个体“紧张”增加，加强了中枢神经系统刺激，从而使激素水平发生变化，最终造成出生率下降。
二、生物因素
1. 内部生物因素——种内斗争
③ 遗传因素
例如：
在高密度条件下，种群中可能产生特别具有侵略性的大个体，其好斗性行为可能对种群动态发挥重要作用。
种群密度下降
种内竞争减弱
自然选择压力变小
死亡率
下降
种内变异增多
种群密度增多
种内竞争增强
自然选择压力变大
死亡率
增加
种内变异减少
二、生物因素
2. 外部生物因素
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相近的草履虫进行实验。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？
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。
双小核草履虫
大草履虫
单独培养
双小核草履虫
单独培养
大草履虫
混合培养
二、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，对猞猁和雪兔的种群数量做了研究，结果如下图所示：
猞猁和雪兔种群数量变化曲线
二、生物因素
讨论：
2. 怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
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。
二、生物因素
讨论：
3. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因，哪个是果？
猞猁种群数量
雪兔死亡率
雪兔种群数量
猞猁出生率
死亡率
猞猁种群数量
雪兔出生率
雪兔种群数量
猞猁出生率
死亡率
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。
二、生物因素
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，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
2. 外部生物因素
(1) 捕食
草
羚羊
猎豹
① 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。
② 每种动物都需要以其他生物为食。
③ 捕食者种群数量与被捕食者种群数量相互影响。
二、生物因素
2. 外部生物因素
(1) 捕食
松鼠以红杉、云杉等植物的种子为食，其种群数量与食物的丰欠密切相关。
每只松鼠平均能产3窝，每窝4~6只幼仔。
食物充足：
有20%~30%的成熟雌性个体不繁殖，产仔数也明显减少。
食物不足：
二、生物因素
2. 外部生物因素
(2) 种间竞争
① 森林中不同植物竞争阳光和养分。
② 非洲狮与猎豹竞争猎物。
非洲狮会在猎豹杀死猎物后到来，赶走猎豹以获得剩余的食物；
非洲狮还会杀死猎豹的幼崽，从而将猎豹的数量控制在一定范围内；
二、生物因素
2. 外部生物因素
(3) 寄生
作为宿主的动物被寄生虫，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率或死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。
三、密度制约因素与非密度制约因素
1. 密度制约因素
① 定义
随种群密度大小而变化的影响种群数量的因素称为密度制约因素。
② 包括
食物、传染病、种内竞争、种间关系等因素
三、密度制约因素与非密度制约因素
2. 非密度制约因素
① 定义
不随种群密度大小而变化的影响种群数量的因素称为非密度制约因素。
② 包括
气候（雨水、干旱、降雪、气温低）、自然灾害（地震、火灾）等因素。
三、密度制约因素与非密度制约因素
3. 生物种群数量不规则的变动往往与非密度制约因素有关
4. 非密度制约因素本身对种群数量没有反馈作用，但可以通
过密度制约因素的反馈机制来调节种群数量。
种群数量
变化
密度制约因素变化
种群数量
变化
密度制约因素变化
非密度制约因素的变化
四、种群研究的应用
1. 保护濒危动物
调查
种群特征：
影响因素：
了解
该种群的生存状态
预测
该种群数量的变化趋势
采取
合理的保护对策
四、种群研究的应用
2. 合理利用野生生物资源
① 渔业上的最大持续捕捞量
希望每年既能捕捞较多的鱼，又不危及来年的鱼产量。即长期获得较高的捕捞量。
② 怎样确定合适的捕捞量呢？
研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。
研究表明，中等强度的捕捞（捕捞量在K/2左右）有利于持续获得较大的与产量。
四、种群研究的应用
2. 合理利用野生生物资源
思考：
渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量，这是为什么？请从种群特征的角度做出解释。
如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。
四、种群研究的应用
3. 有害生物防治
① 鼠害的防治
化学和物理方法控制→控制现存鼠的种群数量
减少食物和生存空间→降低鼠的环境容纳量
② 农林害虫的防治
引入害虫天敌，既能将害虫数量控制在最低，又能减少农药使用造成的环境污染和对生物危害。
思维训练：分析循环因果关系
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。
一种变化
另一种变化
导致
导致
请分析以下生物学过程的因果关系的循环性并回答问题
思维训练：分析循环因果关系
1. 甲状腺激素的分泌调节
TRH和TSH
分泌增加
甲状腺
分泌增加
TRH和TSH
分泌减少
甲状腺
分泌减少
导致
导致
因
果
因
果
负反馈
导致
思维训练：分析循环因果关系
2. 猎物和捕食者数量变化的相关性
捕食者
数量增加
猎物
数量减少
捕食者
数量减少
猎物
数量增加
导致
导致
导致
导致
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。
( )
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. 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。
(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 ( )
该捕食者种群有多种猎物
该猎物种群有多种捕食者
猎物逃避捕食者的能力明显提高
捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长
C
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，还可以查阅更多资料，了解生态学的研究进展及其在实践中的应用。
练习与应用
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。
二、拓展应用
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。
练习与应用
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
驼鹿种群数量/只 200 300 1000 2000 2500 3000 400 170 600 500 600
(1) 用曲线图表示该种群1915-1943年的消长情况。
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。
练习与应用
食物充足，没有天敌，气候适宜等
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
驼鹿种群数量/只 200 300 1000 2000 2500 3000 400 170 600 500 600
(2) 1915-1930年，该种群数量不断增加，可能的原因有哪些？
(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。
复习与提高
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
一、选择题
C
复习与提高
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
A
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
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
C
复习与提高
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
A
B
C
D
复习与提高
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。
二、非选择题
复习与提高
(1) 哪些环境因素影响了大树杜鹃的种群数量
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。仅仅从提高大树杜鹃发芽率的角度看，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，可能会造成土壤贫瘠。
复习与提高
(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;在大树杜鹃分布范围内，建立自然保护地等。
复习与提高
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，有的是被围栏上的刺丝勾挂致死的。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。
复习与提高
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。
(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
(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。
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。
复习与提高
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。
(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

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