内容正文:
第3节 影响种群数量变化的因素
课程内容标准
核心素养对接
举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。
运用数学模型表示种群数量变化的规律,分析和解释影响这一变化规律的因素,并应用于相关实践活动中。(生命观念、科学思维、社会责任)
[对应学生用书P14]
1.种类
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。
2.实例
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;在温带和寒温带地区,许多植物的种子在春季萌发为新的植株,这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,这主要是受气温降低的影响;对于东亚飞蝗来说,气候干旱正是其种群爆发式增长的主要原因。
3.综合性
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。例如,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,而对于动物来说,食物日益充足也是导致种群增长的重要因素。
1.种群内部的生物因素
随着种群的增长,种内竞争会加剧,从而使种群的增长受到限制,这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
2.种群外部的生物因素
(1)捕食与被捕食的关系
除顶级捕食者外,每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象,每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏,动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。
(2)相互竞争的关系
森林中不同植物竞争阳光和养分,草原上非洲狮与猎豹竞争猎物,这也会导致种群数量的变化。
(3)寄生与被寄生的关系
作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起传染病,也会影响种群的出生率和死亡率等特征,进而影响种群的数量变化。
3.密度制约因素与非密度制约因素
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。例如,同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。而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,因此被称为非密度制约因素。例如,在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡。
1.在濒危动物的保护方面
只有通过调查获知种群密度、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,才能准确了解该种群的生存状态,预测该种群的数量变化趋势,进而采取合理的保护对策。
2.在渔业上
从理论上说,“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。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鱼产量。
3.在有害生物的防治方面
例如,在鼠害发生时,既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量,又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量,才能使鼠害得到有效防治。再如,对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成环境污染,又伤及害虫的天敌;有效保护或引入天敌生物,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
1.判正误
(1)在自然界,一个种群不一定都与其他种群有着密切的关系(×)
(2)松鼠以红松、云杉等植物的种子为食,但其种群数量与食物的丰歉并不相关(×)
(3)气候、食物、天敌、传染病等都是影响种群数量变化的外界因素(√)
(4)若要确定合适的捕捞量,就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系(√)
2.微思考
(1)影响种群数量变化的因素可分为哪两类?
提示 生物因素和非生物因素。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是什么?
提示 苗圃中山鼠种群中个体的迁出。
[对应学生用书P16]
任务驱动一 影响种群数量变化的因素
2020年春,一场历史罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆,给农业生产带来巨大损失。思考讨论:
1.春夏时节,田间各种植物种群数量迅速增长,这些植物种群数量的增加除与温度升高有关外,还受到哪些非生物因素的影响?这一实例说明了什么?
提示 光照、水分(或日照延长、降水增多) 非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
2.蝗虫等动物种群在春夏时节数量增加除与上述非生物因素有关外,哪些生物因素也是重要的影响因素?
提示 影响种群数量变化的生物因素有食物、天敌、竞争者、引起传染病的病菌等。
3.请尝试根据影响种群数量变化的生物因素提出两种可有效防止蝗灾爆发或治理蝗灾的具体方法。
提示 在蝗虫易爆发区种植蝗虫不喜食的作物,减少蝗虫的食物来源,防止蝗灾爆发;引入蝗虫的天敌如鸭等治理蝗灾。
1.非生物因素种类分析
因素
作用方式
举例
光照强度
光照强度会影响植物的正常生长,进而对出生率和死亡率产生影响
森林中林下植