内容正文:
第3节 影响种群数量变化的因素
第1章 种群及其动态
2
【学习目标】
1.通过分析和讨论种群数量变化的相关资料,归纳影响种群数量变化的非生物因素和生物因素。
2.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。
3.基于对生物学过程中存在循环因果关系的认识,尝试从近期效应和长远效应两个方面探讨人类活动对种群及环境的影响。
4.阐明种群研究在实践中的应用,培养保护野生动物、合理利用生物资源等社会责任感。
学习重点:
非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。
学习难点:
非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。
【学习重难点】
北方的原野
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。
思考:
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?
阳光、温度、水等非生物因素。
春夏时节,草木茂盛,植食性动物食物充足,出生率上升,死亡率下降;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。
离离原上草,
一岁一枯荣。
野火烧不尽,
春风吹又生。
问题探讨
自然界的种群总是有盛有衰,数量处于变动中。种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征直接决定种群密度。凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群的数量变化。
种群数量变化的影响因素既有阳光、温度、水等非生物因素,也有不同物种之间相互作用的生物因素。那么,这些因素是如何影响种群数量变化的?下面我们分别探讨这些因素对种群数量变化的影响。
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。
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
注:郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度。
郁闭度大
郁闭度小
思考:
1. 影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么?
阳光
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?
不同种植物对光照的适应性是有差异的。
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?
除了光照条件外,还受温度、水、风、火等的影响。
加拿大一枝黄花
一年蓬
刺儿菜
总结:
实例 影响因素
森林中林下植物的种群密度
种子萌发成新植株
蚊类等昆虫寒冷季节死亡
干旱缺水导致动植物死亡
东亚飞蝗种群爆发式增长
(林冠层的郁闭度)光照强度
(气温升高)温度
(气温降低)温度
(缺少水分)水
种群数量变化受阳光、温度、水等非生物因素影响。
(气候干旱)水
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、降水增多也是重要因素。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。
二、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。
种群的数量变化是否受种群外部生物因素——其它生物的影响呢?
思考:
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:取等量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,但是随后双小核草履虫个体继续增加,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。
4 8 12 16 20 24 时间/d
200
150
100
50
种群数量/个
4 8 12 16 20 24 时间/d
200
150
100
50
种群数量/个
4 8 12 16 20 24 时间/d
200
150
100
50
种群数量/个
双小核草履虫
大草履虫
大草履虫
双小核草履虫
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。
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。
140
120
100
80
60
40
20
种群数量/千只
1845 1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 19