内容正文:
第三节
生态因素影响种群数量波动
第一章 种群
学习目标
1.简述种群数量的非周期性波动和周期性波动。
2.举例说出外源性因素和内源性因素。
一、种群的数量总是在波动中
内容索引
课时对点练
二、调节种群数量波动的因素
一
种群的数量总是在波动中
4
教材梳理
1.生态因素:环境中影响生物 等的因素,一般可分为非生物因素和生物因素。
2.种群的数量波动:种群是一个 ,种群中的 是随着时间而变化的,这就是种群的数量波动。
3.原因:环境条件的改变引起种群出生率、 、 和迁出率的改变,使其种群个体数量不断发生变化。
形态、生理和分布
动态系统
个体数量
死亡率
迁入率
4.类型
(1)非周期性波动:两个 之间相隔的时间不相等称为非周期性波动,大多数种群的 动态变化表现为非周期性波动,例如,东亚飞蝗种群的数量波动。
(2) 波动
①概念:任何波动只要在两个 之间相隔的时间 就可称之为周期性波动。
相邻波峰
年间数量
周期性
相邻波峰
基本相等
②主要表现为季节性波动和年间波动。
a.季节性波动:主要由环境的 所决定,种群数量随季节变化而改变,年年如此。
b.年间波动:指种群数量的变动是以 为一个周期的 ,这种波动的周期常常是几年,甚至更长。种群数量的周期性年间波动主要发生在成分比较简单的 环境中,如北方针叶林和苔原地带。
周期性季节变化
重复波动
高纬度
多年
(1)任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等就可以称之为周期性波动( )
(2)出生率和死亡率的变动以及环境条件的改变会引起种群个体数量随时间变化而变化( )
(3)种群数量可能会超过环境容纳量( )
√
√
√
判断正误
8
任务一:种群数量波动的类型
分析图1、图2、图3中种群的数量波动分别是非周期性波动还是周期性波动并说明原因,还要说出影响各自种群数量波动的因素是什么?
核心探讨
提示 图1:非周期性波动;原因:两个相邻波峰之间相隔的时间不相等;影响因素:主要是气候变化。图2:周期性波动(每3~4年为一个周期);原因:两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等;影响因素:食料植物因旅鼠取食而发生周期性短缺。图3:周期性波动;原因:两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等;影响因素:主要由环境的周期性季节变化所决定,种群数量随季节变化而改变,年年如此。
核心归纳
种群数量波动的类型比较
类型 概念 实例
周期性波动 两个相邻波峰之间相隔的时间基本
相等 季节性波动:一年生草本植物北点地梅5年间种群数量波动;年间波动:北美地区雪兔和猞猁的种群数量波动
非周期性波动 两个相邻波峰之间相隔的时间不相等 东亚飞蝗种群的数量波动
1.下列有关种群数量波动的叙述,不正确的是
A.种群的数量波动可以呈周期性波动也可以呈非周期性波动
B.种群的数量波动幅度有大有小
C.稳定的环境中,种群的数量在K值上下波动
D.多数种群的数量波动是周期性波动
典题应用
√
大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动,D错误。
2.研究人员调查1928~1977年欧洲灰鹭种群的数量变化,结果如图所示。下列叙述正确的是
A.欧洲灰鹭种群的数量波动具有
周期性
B.欧洲灰鹭种群的环境容纳量约
为5 000对
C.不同年份欧洲灰鹭数量变化主要
是由气候变化引起的
D.1964年之后,调查期间该地区欧洲灰鹭种群数量呈“J”形增长
√
据题图可知,欧洲灰鹭种群的数量波动是非周期性波动,A错误;
从图中可看出,欧洲灰鹭种群的环境容纳量约为4 000对,B错误;
1964年后,调查期间该地区欧洲灰鹭种群数量呈“S”形增长,D错误。
二
调节种群数量波动的因素
15
教材梳理
1.外源性因素调节种群数量波动
(1)外源性因素是指影响种群密度的 ,主要包括气候、 、
、疾病、寄生等。
①气候:影响种群密度的变化。昆虫的早期死亡80%~90%是由 变化引起的,因为气候因素会影响昆虫的 。
②食物:调节种群数量的 因素。在食物不足时,种群内部必然会发生 ,使很多个体不能生殖或不能存活。
外部因素
食物
捕食
气候
发育与存活
重要
激烈的竞争
③捕食:能将被捕食者的种群密度 在一定水平。捕食者种群数量会随着被捕食者数量的增加而 ,也会因自身受到天敌的捕食而 。应用: ,如澳大利亚利用象鼻虫防治槐叶萍、我国利用七星瓢虫防治蚜虫和利用灰喜鹊防治松毛虫。
④寄生:病原体和寄生生物的 和 是随着种群密度的增加而增加的,种群密度越大,抑制增长的作用力也就越强。
(2)关系:在大多数情况下,每种外源性因素并不是单独起调节作用,而是 综合在一起共同影响种群数量波动。如幼鸟死亡率高是由于食物短缺、捕食、疾病等多种因素共同调节的结果,其中 是决定性的。
制约
增加
减少
生物防治
致病力
传播速率
多种因素
食物
2.内源性因素调节种群数量波动
(1)领域行为:指动物有选择地 、 一定的空间,不允许______
进入这一空间的行为。
(2)内分泌因素:当种群数量上升时,种群内个体经受的社群压力增加,会增强对 的刺激,进而引发内分泌失调,使种群数量____
,继而又 了社群压力。
占据
保卫
同类其
他个体
中枢神经系统
增长
停止或被抑制
降低
(1)动物的领域行为不属于外源性调节因素( )
(2)种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小( )
(3)病原体和寄生生物的致病力和传播速率随着种群密度的增加而减小( )
√
√
×
判断正误
19
任务二:调节种群数量波动的因素
为了防治鼠害,某地开展了对田鼠种群
数量变化的调查,绘制成如右曲线图。
(1)哪些因素会调节田鼠种群的数量波动?
核心探讨
提示 气候、食物、捕食、疾病、寄生等外源性因素和领域行为、内分泌因素等内源性因素。
(2)防治鼠害的主要方法有 (填字母)。
A.灯光诱杀 B.利用天敌、寄生生物等进行生物防治 C.化学药物灭鼠 D.器械灭鼠 E.环境治理
B、C、D、E
核心归纳
1.调节种群数量波动的外源性因素
调节因素 原因 实例
气候 许多生物不适应极端的气候变化而引起种群数量急剧下降,如极端的温度和湿度变化 连续高温,常可引起蚜虫种群数量急剧下降
食物 在食物不足时,种群内部必然会发生激烈的竞争,使很多个体不能生殖或不能存活 长耳鸮以雪兔为食,在雪兔数量很少的年份,长耳鸮只有20%的孵窝率
核心归纳
捕食 许多生物均存在着天敌,天敌对其大量捕食会明显影响种群数量 在生物防治上用七星瓢虫防治蚜虫、用灰喜鹊防治松毛虫等
病原体、寄生生物 病原体和寄生生物的致病力和传播速率是随着种群密度的增加而增加的 禽流感病毒的大量增殖和快速蔓延会导致候鸟大量死亡
核心归纳
2.调节种群数量波动的内源性因素
(1)领域行为:动物的领域行为对种群密度具有明显的调节作用。
核心归纳
(2)内分泌因素:由于社群压力增加,会增强中枢神经系统的刺激,进而引发内分泌失调,影响动物的生殖,从而使其种群的数量发生改变。
3.下列属于内源性因素引起的生物现象是
A.连续几天的38 ℃高温引起蚜虫数量下降
B.寄生生物的传播速率随种群数量增加而增加,加大了抑制种群增长的
作用力
C.用灰喜鹊防治松毛虫
D.田鼠种群密度过大时行为好斗导致种群数量下降
典题应用
√
解答本题时首先明确影响种群数量变化的因素,解题过程如下:
4.下面哪些因素属于调节种群数量波动的外源性因素
①捕食 ②内分泌因素 ③气候 ④寄生
A.①② B.①②③ C.①③④ D.①②③④
√
捕食、气候、寄生属于调节种群数量波动的外源性因素,内分泌因素属于调节种群数量波动的内源性因素。
网络构建
课时对点练
三
30
题组一 种群的数量总是在波动中
1.下列关于种群的数量波动及调节的叙述,正确的是
A.大多数种群的数量波动表现出明显的周期性
B.种群数量的非周期性波动现象主要发生在比较简单的高纬度环境中
C.我国伊春林区棕背鼠平的非周期性波动与“四年两头熟”的红松球果
产量有关
D.种群数量即使达到了环境容纳量,也是在K值上下波动
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对点训练
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对点训练
大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动,A错误;
种群数量的周期性年间波动主要发生在成分比较简单的高纬度环境中,B错误;
我国伊春林区棕背鼠平的周期性波动与“四年两头熟”的红松球果产量有关,C错误。
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2.(2022·浙江1月,14)沙蝗的活动、迁徙有“逐水而居”的倾向。某年,沙蝗从非洲经印度和巴基斯坦等国家向中亚迁徙,直到阿富汗以及我国西北边境,扩散和迁徙“戛然而止”。下列叙述正确的是
A.沙蝗停止扩散的主要原因是种内竞争加剧
B.沙蝗种群的数量波动表现为非周期性变化
C.天敌对沙蝗的制约作用改变了沙蝗的生殖方式
D.若沙蝗进入我国西北干旱地区将呈现“J”形增长
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对点训练
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沙蝗停止扩散的主要原因是阿富汗以及我国西北边境干旱缺水,不利于沙蝗的繁殖,A错误;
由于沙蝗不断的迁徙活动,使得其生存环境条件具有不确定性,因而蝗虫种群的数量波动表现为非周期性,B正确;
天敌对沙蝗的制约作用会影响沙蝗的出生率,但不会改变沙蝗的生殖方式,C错误;
在资源无限、空间无限和不受其他生物制约的理想条件下,种群就会呈“J”形增长,显然若沙蝗进入我国西北干旱地区,其种群数量变化不会呈现“J”形增长,D错误。
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3.(2023·宁波北仑中学高二期末)棉盲蝽是一种对棉花危害很大的小型昆虫,其成虫和若虫刺吸棉株汁液,会导致棉花减产。科研工作者对我国某地棉盲蝽的种群数量进行调查,发现在干旱年份和洪涝灾害之年,棉盲蝽种群数量变化分别如图A、B所示。下列相关叙述错误的是
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对点训练
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A.研究人员可以利用样方法对棉田中的棉盲蝽种群数量进行调查
B.棉盲蝽的数量波动可能受降水量的影响
C.图B所示棉盲蝽的数量波动属于季节性
波动
D.洪涝灾害之年棉盲蝽的危害更加严重
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对点训练
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由于棉田中的棉盲蝽的活动范围小、
活动能力弱,所以可以用样方法对
其种群数量进行调查,A正确;
根据题干和题图分析可知,干旱年份和洪涝灾害之年棉盲蝽的数量变化有差异,说明棉盲蝽的数量波动可能受降水量的影响,B正确;
图B所示曲线只有两个波峰,难以判断棉盲蝽的数量波动是否属于季节性波动,C错误;
由题图可知,洪涝灾害之年棉盲蝽的危害更加严重,D正确。
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题组二 调节种群数量波动的外源性因素和内源性因素
4.(2022·丽水高二期末)下列影响种群数量波动的因素中,不属于外源性因素的是
A.领域行为 B.食物
C.疾病 D.气候变化
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食物、疾病、气候变化均属于影响种群数量波动的外源性因素,而领域行为属于影响种群数量波动的内源性因素,A符合题意。
5.(2023·嘉兴高二检测)欧亚大陆寒带地区,许多小型鸟类和兽类冬季停止繁殖,在春季繁殖前其种群数量最低,开始繁殖后数量不断上升,到秋季其种群数量达到一年中的最高峰。下列哪一选项是影响这些种群数量波动的主要外源性因素
A.疾病和寄生 B.捕食
C.食物和激素 D.领域行为
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外源性因素是指影响种群密度的外部因素,主要包括气候、食物、捕食、疾病、寄生等。气候因素会影响种群密度的变化。许多小型鸟类和兽类由于冬季食物少停止繁殖,在春季繁殖前其种群数量最低,开始繁殖后数量不断上升,到秋季被捕食者增多,其种群数量达到一年中的最高峰,影响这些种群数量波动的主要外源性因素是捕食。
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6.下列属于内源性因素调节种群数量实例的是
A.农业上用七星瓢虫防治蚜虫
B.狼群因得不到猎物而数量减少
C.雄性黄腹角雉在生殖季节拥有自己的繁殖区域
D.某年我国南方百年一遇的雪灾冻死了许多动物
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7.北极旅鼠种群数量波动曲线如图所示,下列相关叙述错误的是
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A.北极旅鼠种群数量波动表现出明显的周期性
B.该种群数量波动的主要原因是食料周期性短缺
C.病原体和寄生生物的致病力和传播速率随种群密度的改变而变化
D.密度过大引起的生理变化会使迁出率上升,这是种群数量的外源性调
节因素
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由题图可知,北极旅鼠的种
群数量每3~4年达到峰值,
种群数量波动表现出明显的周期性,A正确;
北极旅鼠的种群数量表现出周期性波动的主要原因是食料周期性短缺,这属于种群数量的外源性调节因素,B正确;
病原体和寄生生物的致病力和传播速率随种群密度的增加而增加,C正确;
密度过大引起的生理变化会使迁出率上升,这是种群数量的内源性调节因素,D错误。
8.(2022·嘉兴高二期末)研究人员对森林中猫头鹰和林旅鼠的种群数量变化进行研究发现:猫头鹰以林旅鼠为食,当林旅鼠数量过少时,成年猫头鹰的数量保持稳定,新孵出的猫头鹰却大大减少;一种病毒性传染病会导致林旅鼠种群数量下降。下列叙述错误的是
A.食物是调节猫头鹰种群出生率的外源性因素
B.病毒的传播速率会随林旅鼠密度增加而增加
C.传染病使猫头鹰种群年龄结构向稳定型发展
D.具有抗病能力的林旅鼠在生存斗争中占优势
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传染病使林旅鼠种群数量下降,由于食物短缺导致猫头鹰种群出生率降低,猫头鹰种群年龄结构向衰退型发展,C错误。
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9.如图表示将某种奶牛引入某个岛屿后的数量变化情况。据图分析,下列叙述正确的是
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A.该奶牛的种群数量波动呈现周期性
B.第40年与第80年该奶牛的种群密度
基本相同
C.该奶牛种群的增长速率先增大后减
小,第30年左右增长最快
D.该奶牛种群K值约为2 500只,它受外源性和内源性因素的影响
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奶牛种群的数量增长到一定程度,
保持相对稳定,A错误;
由题图可知,第40年时奶牛数量
超过K值接近2 500只,第80年时
奶牛数量低于K值少于2 000只,其种群密度相差较大,B错误;
由题图分析可知,该奶牛种群的增长速率先增大,在K/2时最大,然后开始减小至0,第30年左右即种群数量为K/2时增长最快,C正确;
由题图可知,该奶牛种群K值约为2 200只且保持相对稳定,受外源性因素影响,D错误。
10.如图为某生态系统中松线小卷蛾种群的周期性数量波动与一种病毒感染率之间的相互关系。分析图解,以下叙述不正确的是
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A.松线小卷蛾与该病毒的种间关系是寄生
B.甲曲线表示该病毒感染率,乙曲线表示
松线小卷蛾种群大小
C.据图分析,在生产养殖上应注意合理控
制种群的养殖密度
D.松线小卷蛾种群的数量波动受病毒等外源性因素的调节
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由题图可知,甲曲线表示松线小卷蛾
种群大小,乙曲线表示该病毒感染率,
B错误;
由题图可知,在生产养殖上要注意合
理控制种群的养殖密度,可以降低病毒的感染率,C正确;
由题图可知,曲线反映的是宿主种群密度增大,病毒感染率增加,使宿主大量死亡,又导致病毒减少,感染率降低,故松线小卷蛾种群的数量波动受病毒等外源性因素的调节,D正确。
11.(2023·余姚高二检测)下列关于种群数量波动的叙述,正确的是
A.领域行为不利于种群数量的增长
B.内分泌因素属于影响种群数量的外源性因素
C.气候是对种群数量影响比较强烈的外源性因素
D.所有种群的数量波动都呈周期性变化
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影响种群数量波动的内源性因素包括领域行为和内分泌等种群内部的影响因素,领域行为不一定会对种群数量的增长不利,A、B错误;
气候是影响种群数量的比较强烈的外源性因素,影响种群数量的外源性因素还包括食物、捕食、寄生等,C正确;
种群数量波动包括周期性波动和非周期性波动,并非都呈周期性变化,D错误。
12.研究人员调查了某地一年生草本植物北点地梅在1971~1975年间的种群数量变化情况,结果如图所示。下列叙述错误的是
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A.与1975年时相比,1971年时该种群由
种群密度产生的生存阻力相对较小
B.出生率和死亡率的变化是引起北点地
梅数量波动的直接原因
C.该种群的数量变化为周期性波动,具
有明显的季节性
D.由于环境条件的限制,5年间该种群数量呈下降趋势
√
分析图示曲线可知,1971年时北点地梅单位面积的种群数量比1975年时的大,个体间的生存斗争也大,由种群密度产生的生存阻力也相对较大,A错误。
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13.当种群密度过大时,某啮齿动物群体个体表现出低血糖、惊厥休克以及免疫力低下,其中雌鼠排卵功能减退,容易流产,母鼠泌乳过程受到抑制,对幼鼠照顾不良,行为反常而好斗等,引起种群数量的下降。这一切变化都是由于社群压力加大,刺激中枢神经系统引起内分泌失调的结果。下列说法错误的是
A.社群压力引起的生理变化会导致该啮齿动物环境容纳量下降
B.社群压力对种群数量的调节过程依赖于内分泌系统、免疫系统、神经系统的
工作
C.社群压力通过降低出生率、提高死亡率来调节种群密度
D.社群压力可能促进胰岛素的分泌,抑制促性腺激素、性激素和抗体的分泌
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环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量,该值的大小由环境条件决定,而社群压力属于影响种群数量波动的内源性因素,不会影响环境容纳量,A错误。
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14.下列关于种群数量波动调节因素的叙述,正确的是
A.雄性鸟类在繁殖季节的领域行为属于外源性因素
B.病原体和寄生生物抑制种群增长的作用力与种群密度呈正相关
C.引起种内个体竞争加剧的因素一定是内源性因素
D.引起欧洲灰鹭种群数量非周期性波动的因素只有内源性因素
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领域行为属于内源性因素,A错误;
病原体和寄生生物的致病力和传播速率是随着种群密度的增加而增加的,种群密度越大,抑制增长的作用力也就越强,B正确;
食物不足导致种内个体竞争加剧属于外源性因素,C错误;
欧洲灰鹭种群数量主要因气候原因而表现为非周期性波动,气候为外源性因素,D错误。
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15.北极旅鼠繁殖力极强,但当其数量激增到一定值时会迅速减少。科学家对某一时间范围内苔草(旅鼠食物)、旅鼠及北极狐(旅鼠天敌)的数量变化进行调查(结果如图);同时还发现旅鼠种群密度过大时,雌鼠会出现排卵功能减退、泌乳过程受抑制、对幼鼠照顾不良等生理变化。下列据此分析不合理的是
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A.旅鼠的种群数量变化呈现周期性波动的特点
B.旅鼠、苔草、北极狐之间的数量存在一定的关系
C.旅鼠种群密度过大时雌鼠的生理变化影响种群的出生率和死亡率
D.标志重捕法调查旅鼠种群密度,若部分标志个体迁出,则会使结果偏低
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综合强化
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由图分析可知,旅鼠的数
量变化为随着苔草的增加
而增加,进而使得北极狐
增加,北极狐的增加又会使得旅鼠数量减少,旅鼠的减少又会使得苔草增加,从而使得三者的数量均呈现周期性的波动,A、B合理;
旅鼠种群密度过大时,雌鼠会出现排卵功能减退、泌乳过程受抑制、对幼鼠照顾不良等生理变化,进而影响种群的出生率和死亡率,C合理;
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综合强化
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部分标志个体迁出会导致
第二次捕捉时捉到的带标
志的个体减少,从而使计
算出来的种群数量比实际值偏大,故种群密度也比实际值偏大,D不合理。
16
17
16.如图是1845~1935年的90年间,北美地区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:
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综合强化
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A
(1)雪兔的种群数量变化用曲线_____(填“A”或“B”)表示,其种群数量波动表现出______
(填“周期性”或“非周期性”)。
周期性
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综合强化
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曲线A表示雪兔的种群数量变化,从图中可看出猞猁和雪兔这两种动物都极其明显地表现出每隔9~10年出现一次数量高峰,因此其数量波动具有周期性。
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综合强化
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(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________________;________
___________。
捕食
可食的植物增加
猞猁的数
量急剧减少
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综合强化
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外源性
(3)猞猁和雪兔的数量变化是相互制约的,这体现了调节种群数量的________因素。
猞猁和雪兔为捕食关系,捕食属于调节种群数量波动的外源性因素。
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综合强化
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6万只
晚于
(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)。
在1890~1935年期间,该生态系统中雪兔的K值为60 000只左右,由于猞猁为捕食者,所以它的K值出现晚于雪兔。
17.生物种群的数量常常随着环境资源的改变而发生波动,如图为种群自动调控的图解。请据图分析回答下列问题:
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综合强化
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(1)由图解可以看出,当种群数量超过环境容纳量时,环境阻力将随之____;决定种群数量变化的重要因素是_____________________________。
增大
出生率、死亡率、迁入率和迁出率
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综合强化
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(2)若图解表示某村镇老鼠种群数
量的变化,则从图解可以看出:
灭鼠时只采用鼠药、鼠夹等杀死
老鼠的办法,老鼠的数量会很快
恢复原有的数量。请结合题图解释原因,并提出完善的措施_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
减小环境容纳量是降低种群数量最根本的途径。简单的灭鼠并不能降低环境容纳量,杀死一批老鼠后,环境阻力减小,出生率增大(或上升),死亡率减小(或降低),老鼠的数量很快会恢复到原有的数量。若要达到较好的灭鼠效果,应严密储粮,保护老鼠天敌,清除垃圾,增大老鼠的环境阻力,减小环境容纳量
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(3)种群是一个_______系统,种群中的个体数量是随_____而变化的,这就是种群的___________,能够调节种群数量波动的有__________因素和_______因素两大类。
动态
时间
数量波动
外源性
内源性
$$