1.3 影响种群数量变化的因素-2024-2025学年高二生物同步课堂精优课件（人教版2019选择性必修2）

“离离原上草，一岁一枯荣。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。 问题探讨 生物因素 第1章 种群及其动态 第3节 影响种群数量变化的因素 本节聚焦 1、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？ 2、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？ 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(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据。 思考讨论 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 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？ 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。 阳光 除光照外，还受温度、水、风等非生物因素的影响。 不同植物对光照条件的适应性有差异，刺儿菜为阴生植物更适于在低光照强度下生长。 讨论 一、非生物因素 1.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。 阳光 郁闭度大 郁闭度小 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（影响光合作用强度）。 在温带和寒温带地区, 许多植物种子在春季萌发为新植株，主要是受气温升高的影响（影响酶的活性）； 温度 蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要是受气温降低的影响。 一、非生物因素 1.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。 温度 水 干旱缺水使许多动植物种群的死亡率升高；气候干旱是东亚飞蝗种群爆发式增长的主要原因。(细胞内许多生化反应都需要水的参与；土壤湿度会影响蝗虫产卵和孵化，同时会使青蛙等天敌死亡率上升) 一、非生物因素 2.非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 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；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。 二、生物因素 1. 种群内部生物因素（同种生物之间） 种群增长 种内竞争加剧 种群增长受到限制 （配偶、领地、食物等） 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，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。 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：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。 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。 思考讨论:影响种群数量的其他生物因素 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。 2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ 猞猁和雪免之间是捕食关系。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，数量会随之上升；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。 3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？ 猞猁种群数量上升，导致雪兔种群数量下降；雪兔种群数量下降时，猞猁种群因食物匮乏数量也下降；猞猁种群数量下降，使雪兔种群数量得以恢复；雪兔种群数量上升，猞猁种群因食物充足而数量上升。如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环因果的关系。 4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗? 有。①其他捕食者②其他植食性动物的竞争 ③作为食物的植物④非生物因素等。 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 思考讨论:影响种群数量的其他生物因素 二、生物因素 2. 种群外部生物因素（不同种生物之间） 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。 （1）捕食关系 松鼠以红松、云杉等植物的种子为食，种群数量与食物的丰歉密切相关。在食物丰富的年份，每只松鼠平均能产3窝，每窝4~6只幼崽。而食物不足的年份，会有20%~30%的成熟雌性个体不繁殖，繁殖者每年产仔数也明显减少。 二、生物因素 2. 种群外部生物因素（不同种生物之间） （2）种间竞争 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。 二、生物因素 2. 种群外部生物因素（不同种生物之间） （3）寄生 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。 菟丝子 螨虫 蜱 密度制约因素： 非密度制约因素： 实例：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。 小结影响种群数量变化的因素 生物因素 种群内部因素：种内竞争 种群外部因素： 捕食、种间竞争、寄生 非生物因素： 阳光、温度、水等 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，称为密度制约因素。 实例：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。 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，称为非密度制约因素。 三、种群研究的应用 1. 濒危动物的保护 调查获知种群各数量特征及影响种群数量变化的因素 了解种群生存状态 预测种群数量变化趋势 采取合理保护对策 大熊猫 金丝猴 朱鹮 羚牛 中等强度的捕捞(捕捞后鱼的种群数量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量，此时鱼种群的增长速率较高。 三、种群研究的应用 2.指导渔业捕捞 渔网网目过小，许多幼鱼被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响种群出生率，造成来年鱼的产量。 年份 鱼塘密度/尾 网目大小 时间 种群数量增长速率 渔网的网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。 为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？ 三、种群研究的应用 3. 有害生物的防治 鼠害 适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量 减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量 农林害虫 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。 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。分析以下因果关系的循环性。 思维训练：分析循环因果关系 例1：甲状腺激素分泌的调节 在这个过程中，TRH和TSH含量增加是因，甲状腺激素含量增加是果；甲状腺激素含量增加又成为新的“因”，经过反馈调节产生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”，如此循环往复，以至无穷，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。 例2. 猎物和捕食者种群数量变化的相关性 猎物增多 捕食者增多 猎物减少 捕食者减少 食物充足 大量吃猎物 食物缺乏 少量吃猎物 3. 人类活动中是否也能找到类似的例子？ 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 思维训练：分析循环因果关系 课堂练习 1、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.此种群的增长曲线呈“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 2、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)。下列有关说法错误的是（ ） 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 D B 种群数量特征 种群数量变化 种群密度（调查）、 出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、 性别比例 综合影响 影响 濒危物种保护 渔业生产 有害生物防治 调查后用于 水分 温度 种内竞争 种间 竞争、捕食、寄生 阳光 生物因素 （密度制约因素） 非生物因素 （非密度制约因素） 增长、稳定、波动、下降 本章知识网络 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 (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 ( ) C 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 二、拓展应用 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，有兴趣的话了解生态学的研究进展及其在实践中的应用。 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。 练习与应用 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。 (1)用曲线图表示该种群1915—1943年的消长情况。 (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？ 食物充足，没有天敌，气候适宜等。 作为食物的植物被大量取食，导致食物匿乏；自然灾害等。 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 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？ 枯枝落叶层、阳光、温度。 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，花大而鲜艳，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？ （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？ 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。 二、非选择题 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？ 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。 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？ 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。 复习与提高 Lavf56.40.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$