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(共40张PPT)
第3节 影响种群数量变化的因素
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？
第1章 种群及其动态
1.条件反射的意义？分级调节的意义？反馈调节的意义？
2.种群的数量特征有哪几个？最基本的特征是？能预测种群数量变化的是？
3.所有生物都具有性别比例这一数量特征吗？
4.什么是种群密度？调查种群密度的常用方法？适用对象？
5.种群数量的增长有几种类型？”J“形增长的条件？
6.K值的含义？
第一章
课前背记
导致这些植物物种数量出现季节性变化的主要原因是什么？
思考
阳光、温度、水等非生物因素
种群的“J”形增长
种群的“S”形增长
资源和空间充裕、气候适宜
没有天敌和其他竞争物种等
资源和空间有限
种群密度增大，种内竞争加剧
非生物因素
生物因素
回顾
任务1：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
刺儿菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
资料1：分析人工林调查数据（几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m2）
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
林冠层遮蔽地面的程度
郁闭度大
郁闭度小
郁闭度
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？
阳光
不同植物对光照条件的适应性是有差异的。
讨论
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。
任务1：探讨非生物因素对种群数量变化的影响
资料2：研究表明，蝗虫产卵对环境有明显的选择性，喜欢在土质坚实、地质向阳、植被稀疏（覆盖度在20%-50%之间）和土壤含水量为10%-20%的环境产卵，土质坚实可促进卵的发育；土温变化幅度大，卵发育较快。
任务1：探讨非生物因素对种群数量变化的影响
如图所示：东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关系（“+”大发生年，“-”发生轻度年）。
讨论
1.讨论蝗虫种群数量出现爆发式增长的主要环境因素。
温度、水等非生物因素。
2.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、温度、水条件外，种群数量的变化还受风、
火等非生物因素的影响。
3.这些因素会相互影响吗？
会！
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
种群内部的生物因素——种内竞争
生物因素
任务2：探讨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：
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。
任务2：探讨影响种群数量的其他生物因素
讨论
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。
任务2：探讨影响种群数量的其他生物因素
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率
雪兔
雪兔
食物充足
食物缺乏
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？请用“ ”和“ ”来完善下表。
任务2：探讨影响种群数量的其他生物因素
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.猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果？
任务2：探讨影响种群数量的其他生物因素
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，如此往复循环。
思维训练
分析循环因果关系
湖泊受到了污染
鱼类等生物死亡
死鱼等腐烂
(+)
+
负反馈调节
正反馈调节
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
寒冷刺激温度感受器
促甲状腺激素释放激素(TRH)
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺激素
抑制
抑制
过多时
甲 状 腺
下 丘 脑
垂 体
传入神经
甲状腺激素分泌的分级调节
思考：分析甲状腺激素分泌的调节中的“循环因果”关系，并分析属于正反馈还是负反馈调节？
负反馈调节
学习迁移
任务2：探讨影响种群数量的其他生物因素
资料3：绿僵菌感染蝗虫不仅可以直接致死，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毒性更强的真菌，亦可以起到类似的效果。
问题1：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
任务2：探讨影响种群数量的其他生物因素
问题2：尝试将影响蝗虫种群数量变化的因素如食物、竞争、天敌、寄生者、传染病、温度、水分、风、极端气候等进行分类。
（1）密度制约因素： 。
（2）非密度制约因素： 。
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密度是相关的。
非密度制约因素：
气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等无关，对种群的作用强度与种群密度自然灾害。
食物、竞争、天敌、寄生、传染病
温度、水分、风、极端气候
影响种群
数量变化的因素
非生物
因素
生物
因素
总结
自然灾害（地震、火灾）
气候因素（气温、干旱）
阳光
种内
种间
种内竞争
种间竞争
捕食
寄生
非密度制约因素
密度制约因素
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
对点训练1 影响种群数量变化的因素
2.一些种群在特定情况下的种群密度很小，以下不是由生物因素引起的是(　　)
A.长势差的松林中松鼠的种群密度很小
B.家里养猫的农户院子里老鼠的种群密度几乎为0
C.冬季苍蝇的种群密度几乎为0
D.双小核草履虫较多的池塘中大草履虫的种群密度很小
对点训练1 影响种群数量变化的因素
(1)树林中林下植物的种群密度直接取决于林冠层的郁闭度(　　)
(2)春夏时节动物种群迅速增长受气温升高、食物充足等多种非生物因素的综合影响(　　)
(3)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(　　)
×
×
判断正误
√
2.(2022·北京东城区高二期末)自然界中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(如图)。对这种现象合理的解释或概括是
A.与种内竞争无关
B.二者的数量变化互为因果
C.与植物种群数量无关
D.捕食者数量峰值的出现总早于猎物
√
典题应用
任务3：如何防治有害动物？
资料1：1976年科学家在某地区调查时，发现当年6～7月在该地采用0.2%氟乙酰胺喷雾灭鼠，当年鼠兔(高原鼠兔和中华鼢鼠)种群密度由58.66只/公顷剧降为1.88只/公顷。但4年后，种群密度恢复为165只/公顷。
问题1：以上资料中控制鼠兔数量的思路和相应具体措施是什么？该控制方法效果如何？
思路：增大死亡率。
具体措施：药物毒杀。
效果不持久。
资料2：如图所示：
问题2：以上资料中控制害虫种群数量的思路和具体措施是什么？该控制方法效果如何？
思路：降低环境容纳量。
具体措施：引进捕食者。
效果持久，降低有害生物环境容纳量是防治有害生物的根本措施。
任务3：如何防治有害动物？
(1)为什么要在K/2前防治有害生物？
(2)利用化学和物理方法控制害鼠的原理是什么？
(3)通过减少其获得食物的机会控制害鼠的原理是什么？
(4)利用什么方法既可有效防治害鼠，又可避免对环境的污染？
K/2前防治
K/2
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
K/2时种群增长速率最大
提高死亡率
降低环境容纳量
有效保护或引入天敌
任务3：如何防治有害动物？
总结
K/2
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
思考1：从理论上说，“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率和死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加，怎样确定合适的捕捞量才能既能长期获得较多的捕捞量又不危及来年的鱼产量？
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鱼产量。
任务4：如何合理利用生物资源？
K/2
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
思考2：若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？
思考3：渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量，这是为什么？
达到K值时。
任务4：如何合理利用生物资源？
如果渔网网目过小，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。
(1)要防治鼠害，应在其数量达到K/2后采取措施(　　)
(2)仅采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，就一定能使鼠害得到有效防治(　　)
(3)有效保护或引入天敌生物，有利于将农林害虫数量控制在较低的水平
(　　)
×
×
√
判断正误
3.如图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是
A.此种群的增长曲线是“S”形，该环境条
件所能维持的种群最大数量大约是500只
B.如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量
控制在曲线的B点最合适
C.如果此种动物是老鼠，限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值
D.种群的增长速率最快点在B点，种群数量达到K值后，数量不变
√
典题应用
4.如图为曾经在农业生态系统中喷洒DDT进行农药防治和引入天敌进行生物防治害虫过程中，害虫种群密度消长情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农业系统经济效益的最低值)。下列说法中，错误的是
A.一般认为害虫防治主要是控制其种群
大小而不是彻底消灭害虫
B.a点开始进行生物防治，e点开始进行
农药防治
C.图中必须进行害虫防治的时间为a、d、e
D.生物防治可利用生物之间的捕食关系或寄生关系
√
5. 自然条件下,种群增长曲线呈“S”形。假设某种群的K值为200,N表示种群数量,据表分析不正确的是 (　　)
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行
C.渔业捕捞后需控制剩余量在S3点
D.(K-N)/K的值为0.50时,种群增长速率最大
曲线上的点 N (K-N)/K
S1 20 0.90
S2 50 0.75
S3 100 0.50
S4 150 0.25
S5 180 0.10
√
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（ ）
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
猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化
D
课后习题
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
C
猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化
课后习题
4.20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。
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
数量 200 300 1000 2000 2500 3000 400 170 600 500 600
①用曲线图表示该种群1915-1960年的消长情况
②1915-1930年，该种群数量不断增加，可能的原因有哪些？
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？
作为食物的植物被大量取食，导致食物匮乏；自然灾害等。
课后习题
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
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 （ ）
C
C
复习与提高
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
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？

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