1.3 影响种群数量变化的因素（优质精讲课）-【大单元教学】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修2）

人教版高中生物选择性必修2 第1章 种群及其动态 【本节聚焦】 谈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？ 第3节 影响种群数量变化的因素 学习目标、重难点 核心素养 1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。 2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。 1.生物观念： 举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响，阐明种群数量变化受到内因和外因的影响，外因通过内因起作用。 2、科学思维： 举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。 1.教学重点： 非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。 2.教学难点： 非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 2 问题1：平均每只东北豹有多大的生活面积？东北豹种群数量如何调查？是什么决定东北豹的种群的数目？ 问题2：东北豹种群数量的变化有什么特点?东北豹的种群数量锐减关键的原因？保护东北豹的根本措施? 问题3：自然保护区内的资源如何有效利用？开发到什么程度呢？影响到东北豹数目的因素有哪些？？ 问题探讨 思考：建立自然保护区需要考虑什么问题呢？ 如何对种群的数目变化进行研究？ 问题探讨 在我国新疆的原野上，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。 讨 论: 1.导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要因素是什么？ 阳光、温度、水等非生物因素。。。。。 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？ 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； 每个种群数量的变化又会影响其他种群的数量变化。 非生物因素 生物因素 种群数量变化 外 因 阳光 温度 水 种内 种内竞争 种间 寄生 种间竞争 捕食 思考：除了大家列举的因素，是否还有哪些其他影响动植物种群数量的变化呢？ 竞争、寄生、捕食等生物因素、、、 出生率和死亡率 迁入率和迁出率 凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。 内 因 思考：同学们列举的这些因素具体是如何影响的呢？ 问题探讨 5 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。 郁闭度大 郁闭度小 林冠层遮蔽地面的程度。 一年蓬 加拿大一枝黄花 刺儿菜 分析某地人工林调查数据 （几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m2） 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 分析某地人工林调查数据 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。 一、非生物因素 同一个非生物因素对不同动植物种群的影响是不同的。 7 分析某地人工林调查数据 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 3.如果该地区出现干旱？这对当地生物的种群数目又会有什么影响？影响的非生物因素又是什么？ 4.春夏时节，该地区的动植物数量普遍增加，影响的非生物因素又是什么？ 水 阳光、温度、水 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ，即主要取决于林下植物受到的 。 林冠层郁闭度低 影响光合作用强度 郁闭度 光照强度 1.阳光： 林下植物种群密度高 林下光照强度高 林冠层郁闭度高 林下植物种群密度低 林下光照强度低 一、非生物因素 9 2. 温度: 影响酶的活性 温度常常通过影响______________________________________等影响种群的密度。 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 种子春季萌发 蚊类等昆虫无法越冬 鸟类秋季开始南迁 一、非生物因素 10 3.水分： 土壤湿度：会影响蝗虫产卵和孵化，蝗虫将卵产在土壤中，含水量在10%～20%时最适合它们产卵和孵化。同时干旱时，会使蝗虫的天敌，如青蛙、蟾、鸟类等数量减少，就更容易爆发蝗灾。 一、非生物因素 细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压 干旱导致的动植物死亡 干旱导致的蝗灾 11 春夏时节植物种群普遍迅速增长 气温升高 日照延长 降水增多 对于动物而言，食物的充足与缺乏是导致种群数量变化的重要因素。 思考：非生物因素对种群数量的影响是否存在相互联系？ 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 一、非生物因素 1．种群数量变化受阳光、温度、水等非生物因素的影响。下列诗词与非生物因素对应错误的是(　　) A．“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”——温度 B．“种豆南山下，草盛豆苗稀”——阳光 C．“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”——温度 D．“劝君莫打枝头鸟，子在巢中望母归”——人类活动 　 趁热打铁 D 1. 为什么单独培养大草履虫种群数量不会无限增长？ 受空间、资源等的限制 二、生物因素 1、高斯草履虫实验 随着种群数量的增长，种内竞争会加剧，使死亡率升高、出生率下降 2. 怎样解释混合培养的实验结果？ 两者之间是竞争关系（种间竞争），竞争力弱的数量会不断下降。 3. 怎样解释混合培养条件下双小核草履虫K值减小？ 因为大草履虫消耗了部分资源 二、生物因素 1、高斯草履虫实验 1.种群外部的生物因素： ——①种间竞争 二、生物因素 1.种群外部的生物因素： 种间竞争：两种或多种生物共同利用同样的有限资源和空间产生而产生的相互排斥现象。 ——①种间竞争 影响：竞争者的出现使种群数量 、K 值 ，若两种生物竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。 减少 减小 不同植物竞争阳光和养分，不同动物竞争猎物 竞争的结果往往对一方不利，甚至于被消灭。 常见类型 1.种群外部的生物因素： ——②捕食 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。 1.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 猞猁种群数量 雪兔 雪兔 食物充足 食物缺乏 二、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。 湖泊受到了污染 鱼类等生物死亡 死鱼等腐烂 + + 正反馈调节 + “因” “果” 因 果 析循环因果关系 负反馈调节: 血糖平衡调节、水盐平衡调节等 正反馈调节: 排尿反射、分娩等 ——②捕食 除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的__________，每种动物都需要以其他生物为食。如果___________，动物种群会出现_______________、________________的现象 捕食对象 出生率降低 死亡率升高 食物匮乏 1.种群外部的生物因素： 二、生物因素 ①食物对种群数量的影响： 食物的增加可以使种群数量 ，K 值 ；食物减少则种群数量 ，K 值 ；若食物极度匮乏，种群可能消亡（即种群数量降为0）。 ②捕食性天敌对种群数量的影响： 捕食性天敌增加则种群数量 、K 值 ，但一般情况下种群数量不会降为0（因为捕食性天敌需要有食物来源保证自身存活）；捕食性天敌减少则种群数量 、K 值 。 增加 增加 减少 减小 减少 减小 增加 增加 二、生物因素 1.种群外部的生物因素： 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 和 等特征，进而影响种群的数量变化。 出生率 死亡率 寄生者对宿主种群数量的影响: 寄生者可使宿主的种群数量 、K 值 ，但宿主的种群数量一般不会降为0。 减少 减小 ——③寄生 二、生物因素 菟丝子寄生在大豆植株上 新型冠状病毒 螨虫 种内竞争源于种群内部个体对有限食物和空间等资源的争夺， 食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越 、种群增长率越 。 种群 增长 种群密度增大 种内竞争加剧 种群增长受限 内因：遗传变异 结果：适者生存 2. 种群内部的生物因素 ——种内竞争 二、生物因素 激烈 小 2.2020年春，一场历史罕见的蝗灾席卷东非和欧亚大陆，给农业生产带来巨大损失。如图为某地东亚飞蝗种群的数量变化示意图，下列叙述不正确的是(　　) A．曲线a～b段，飞蝗数量呈现爆发式增长，其可能是气候干旱造成的 B．曲线b～c段，种群增长速率逐渐减小，出生率小于死亡率 C．为有效防治蝗灾，应在b点之前及时控制种群密度 D．蝗虫等动物种群在春夏时节数量增加，受生物因素和非生物因素的共同影响 趁热打铁 B 食物、天敌、生存空间等该种群密度是相关的。 密度 10 50 100 500 1000 5000 10000 因素 ① 死亡数 5 25 50 250 500 2500 5000 死亡率 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 因素 ② 死亡数 0 1 10 400 900 4900 9950 死亡率 0% 2% 10% 80% 90% 98% 99.3% 密度制约因素 （1）因素①为： （2）因素②为： 三、种群数量制约因素 思考：通过前面的学习，请大家判断以下可能是由什么因素导致的？ 气温、干旱、地震、火灾等种群密度是无关无关， 非密度制约因素 密度制约因素 非密度制约因素 对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的因素。 可以影响种群密度，但因素自身不会因种群密度大小而发生改变。一般是非生物因素 对种群的作用强度与该种群的密度无关的因素。 可以影响种群密度，但因素自身会因种群密度大小而发生改变。一般是生物因素 尝试将影响种群数量变化的因素如阳光、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：___________________________________________ 阳光、温度、水分、风、极端气候 食物、竞争、天敌、寄生者、传染病 三、种群数量制约因素 采取保护措施以降低环境阻力，提高K 值(环境容纳量) 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 准确了解种群生存状态 预测种群的数量变化趋势 思考：建立东北豹自然保护区需要考虑什么问题呢？ 三、种群数量制约因素 2．(2024·梅州期末)影响种群数量变化的因素有很多。有些因素的作用是随种群密度而变化的，这种因素被称为密度制约因素；有些因素虽对种群数量起限制作用，但其作用强度和种群密度无关，被称为非密度制约因素。下列叙述错误的是(　　) A．遭遇寒流的某昆虫种群的所有个体都会死亡，寒流是非密度制约因素 B．持续38 ℃高温可以引起蚜虫种群数量的急剧下降，高温属于密度制约因素 C．害虫和食虫鸟种群数量在一定范围内波动，体现了密度制约因素影响种群数量 D．随着种群密度的增大，种群受食物短缺的影响越大，食物短缺属于密度制约因素 　 趁热打铁 B 影响种群数量变化的因素 非生物因素 生物因素 自然灾害（地震、火灾） 气候因素（气温、干旱） 阳光 种内 种间 种间竞争 捕食 寄生 种内竞争 小结 非密度制约因素 其作用强度不受种群的密度影响 密度制约因素 其作用强度受该种群的密度影响 28 1．凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群数量的变化。下列关于非生物因素对种群数量变化影响的说法，错误的是(　　) A．我国北方各种草本植物在秋冬季节种群密度比较低，其影响因素主要是温度 B．林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降 C．春夏时节动植物数量普遍增长，其影响因素有温度、光照、水分等 D．北极旅鼠数量发生周期性波动可能与食物有关 趁热打铁 B 2．影响种群数量变化的因素很多，其中生物因素包括种内竞争、食物、捕食性天敌等。下列有关影响种群数量变化的生物因素的叙述，错误的是(　　) A．食物和空间等资源越有限、种群密度越小，则种内竞争越激烈 B．病毒的出现可使种群数量减少，极度恶劣情况下，种群可能消亡 C．食物的增加可以使种群数量增加，若食物极度匮乏，种群可能消亡 D．捕食性天敌增加会导致被捕食种群数量减少，但一般情况下被捕食种群不会消亡 趁热打铁 A 3．(2024·运城期中)“离离原上草，一岁一枯荣。”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。下列有关叙述错误的是(　　) A．气温等非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的 B．密度制约因素大都是影响种群数量变化的生物因素 C．猎物和捕食者种群数量的变化体现了循环因果关系 D．题述草本植物种群数量发生显著变化的原因是动物的采食 趁热打铁 D 4．如图是1845年至1935年的90年间，加拿大北方森林中猞猁和雪兔种群数量的变化曲线。据图回答有关问题： (1)曲线A表示的是________的种群数量变化，其数量最多时曾达到________只。 (2)猞猁和雪兔的关系为________，雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要有①____________________；②________________________。 趁热打铁 (3)1935年后的10年间，人类对猞猁毛皮的需求量迅速增加，大量捕杀猞猁后，雪兔的种群数量变化将会是________________________________。 (4)在1890～1935年期间，该生态系统中雪兔的K值为____________左右。从图中任意一时段看出，猞猁种群的K值________(填“早于”或“晚于”)雪兔的K值出现(注：不考虑其他生物因素)。 雪兔　 140 000 捕食 可食的植物增加 猞猁的数量急剧减少 先增加，后减少，最后趋于稳定 60 000只 晚于 Lavf58.20.100 $$