内容正文:
种群
第一章
第二节 影响种群特征的生态因子
[目标导学] 1.通过阅读和观看资料,了解常见的生态因子以及其中的生物因子和非生物因子。2.通过思考与讨论活动,概述谢尔福德耐受性定律的内容。3.通过积极思维、课堂讨论活动,认同生物与环境是相互作用的有机整体的说法。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务 影响种群特征的生态因子
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
影响种群特征的生态因子
学习任务
1.生态因子
(1)概念:环境中对生物的 、发育、 、行为和分布等有直接或间接影响的因素。
(2)分类
梳理 归纳教材知识
生长
生殖
(3)限制因子
①在任何生物的生存环境中都存在着很多生态因子,如果某种生态因子发生变化,在 生物体的耐受极限时,就会成为限制因子。
②在某种生态因子的耐受范围内,每种生物都有一定的 。
接近或超过
最适区
(4)关键性因子
①每种生物种群都有一种或几种对它生存和繁殖有 的因子(关键性因子)。 例如当某水体中的氧含量发生波动时,氧就会成为该水体中水生动物的关键性因子。
②耐受性定律:由美国生态学家谢尔福德提出。他认为,任何生物的种群数量都会随着关键性因子的变化而发生 的变化。
关键性影响
有规律
③种群数量随着某一关键性因子的变化而变化
a.在关键性因子最适区,生物 。
b.当关键性因子偏离最适区,生物不断减少。
c.当关键性因子超过生物耐受范围时,生物将面临生存困难乃至死亡。
最多
2.水对种群特征的影响
(1)水是生物不可缺少的重要组成成分,生物的生命活动离不开水。
(2)水对植物种群密度的影响
①土壤水分充足时,种群密度 。
②土壤水分不足时,种群密度 。
(3)水对动物的生长发育、空间分布及 也有影响。
增大
减小
种群数量
3.阳光对种群特征的影响
阳光对生物和环境的影响十分复杂,其中光的波长、光照强度和日照长度等都是重要的生态因子。
(1)不同波长的光对生物有不同的影响
应用:昆虫对紫外光敏感,具有趋光性,已被用于诱杀农业害虫。
(2)光照强度对动植物的影响
①光照强度对植物生长及形态结构的构成有重要作用
a.根据植物对光照强度适应程度的不同,可将植物分为 植物和
植物。
b.应用:可以更科学地对各种植物进行 ,间作套种,引种驯化。
②光照强度也会影响很多动物的 。例如,蝙蝠适应夜晚弱光下活动;菜粉蝶适应白天强光下活动。
阳生
阴生
合理栽培
行为
(3)日照长短对生物的影响
①日照长短对植物开花的影响
a.根据植物开花对日照长短的不同需求,可将植物分为 植物和 植物。
b.分布:短日照植物大多数原产自热带、亚热带地区;长日照植物大多数原产自温带和寒带地区。
c.应用:研究植物对日照长短的适应,对植物的引种、 工作有一定的指导意义。
②日照长短对动物的影响
日照长短会影响动物的 ,还会影响动物的迁徙。
长日照
短日照
育种
繁殖
4.温度对种群特征的影响
长期生活在某种温度环境中的生物通过自然选择,在 、生理生化等方面会表现出一定的适应特征。
(1)长期生活在高温环境中的生物与长期生活在低温环境中的生物表现出不同的 的方式。
(2)即使生活在相同的环境中,不同生物适应环境的方式也不尽相同。
形态结构
适应环境
5.土壤对种群特征的影响
(1)植物对于长期生活的土壤会产生一定的适应性,并因此形成各种以土壤为 的植物生态类型。
①根据植物对土壤 的反应,可分为酸性土植物、中性土植物和碱性土植物。
②根据植物对土壤 的反应,可分为盐生植物和非盐生植物。
(2)土壤对土壤动物的影响:土壤污染可以通过土壤动物种类的
表现出来。
主导因素
酸碱度
含盐量
数量变化
[正误辨析]
1.种群数量变化不仅受外部因素的影响,也受自身内部因素的影响。
( )
2.任何生物都生活在具有一定温度的环境中,并受温度变化的影响。
( )
3.一些植物通过降低细胞含水量来减缓代谢速率,从而适应高温环境。
( )
√
√
√
1.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如表所示。
探究 要点合作突破
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)森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度,郁闭度是指林冠层遮蔽地面的程度,由此可知,郁闭度主要通过影响哪种非生物因素来影响林下草本植物的种群密度?该因素主要是通过哪几个方面影响生物和环境的?
提示:阳光。光的波长、光照强度和日照长度三个方面。
(2)结合表格分析三种草本植物的种群密度随郁闭度增大的变化情况。
提示:随着郁闭度的增大,刺儿菜的种群密度先增大后减少,而一年蓬和加拿大一枝黄花的种群密度逐渐降低;在较高郁闭度下,三种草本植物的种群密度都较小。
(3)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、加拿大一枝黄花有较大差异的原因是什么?
提示:不同植物对光照条件的适应是有差异的。
(4)除上述第(1)小题中所涉及的主要非生物因素之外,郁闭度是否会通过影响其他非生物因素进而影响种群数量变化,如果会,请举例说明。
提示:会,除阳光外郁闭度还会通过影响温度、湿度、土壤含水量等非生物因素进而影响种群数量变化。
2.褐飞虱广泛分布于中国、日本和澳大利亚等国家,是危害水稻的主要害虫之一,具有群聚性、远距离迁飞性和灾变突发性等特点。农业科技人员研究发现,褐飞虱的种群数量、发育速度、存活率及繁殖力等方面与温度具有一定的相关性。他们对褐飞虱实验种群在五种温度下卵和幼虫的存活率进行了观察与统计,结果如表所示。
褐飞虱的卵和幼虫的存活率
温度/℃ 22 25 28 30 32
卵的存活率/% 72.14 78.49 88.45 67.20 62.63
幼虫的存活率/% 95.97 92.71 92.61 94.70 58.59
根据表格并应用本节所学知识回答下列问题。
(1)分别在什么样的温度下,卵和幼虫的平均存活率最高?褐飞虱幼虫生存的最适宜温度区间是多少?
提示:褐飞虱卵的存活率在28 ℃时最高,幼虫的存活率在22 ℃时最高。褐飞虱幼虫生存的最适温度区间是22~30 ℃。
(2)分析温度变化对褐飞虱种群数量可能会产生的影响。
提示:在22~28 ℃的范围内,褐飞虱卵和幼虫存活率相对较高,因此该温度下褐飞虱种群数量增长快,更容易形成较大规模的虫害,而较低温度或较高温度下褐飞虱种群数量增长较慢。
(3)用什么方法来调查褐飞虱的卵和幼虫的数量较为合适? 为什么?
提示:样方法,因为褐飞虱的卵和幼虫活动范围小、活动能力弱。
[归纳深化]
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 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
温度 温度会影响酶的活性,进而影响生物的生存 较寒冷地区,种子在冬季不能萌发;蚊类等昆虫在冬季一般全部死亡
水 水参与细胞代谢,生命活动离不开水 干旱会使动植物缺水而死亡;干旱会使东亚飞蝗爆发式增长
因素 作用方式 举例
氧气 氧气是需氧生物进行有氧呼吸的反应物;氧气是厌氧生物代谢的抑制条件 酸菜坛中必须无氧才能使乳酸菌大量繁殖;水体中必须有足够的溶解氧才能保证鱼、虾不会死亡
1.下列关于生态因子的叙述,不正确的是( )
A.各种生态因子是独立地对生物起作用的
B.各种生态因子是综合在一起对生物起作用的
C.单独一种生态因子不论多么重要,也只有在其他因子的适当配合下,才能表现出来
D.干旱地区影响植物分布,起主要限制作用的生态因子是水
强化 题点对应训练
A
环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布等有直接和间接的影响的因子叫生态因子。包括生物因素和非生物因素,其中种类很多,但都不是独自发挥作用的,而是综合发挥作用,只是有的是主导因素,有的是次要因素。
2.如图是某种昆虫受双因子影响下的种群数
量变化曲线图,下列相关说法错误的是( )
A.相对来说,环境温度越高,该昆虫生活所
需要的最适相对湿度也越大
B.湿度适宜时,影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃左右
C.该昆虫在湿度为90%和温度为32.5 ℃的条件下,其种群数量变化按指数方式增长
D.影响种群数量变化的因素除图中所示的非生物因素(温度和湿度)外,还应该有生物因素
C
由图可知,环境温度在30 ℃、32.5 ℃、35 ℃
时出现的峰值对应的相对湿度逐渐增加,即环
境温度越高,该昆虫生活所需要的最适相对湿
度也越大,A正确;图中在32.5 ℃时种群数量最
大,偏离该温度种群数量都下降,推测最适温度可能在32.5 ℃左右,B正确;由于受到食物、天敌等因素影响,种群数量呈“S”型曲线增长,C错误;由图可知,温度、湿度都可影响种群数量变化,同时捕食、竞争等生物因素也能影响种群数量变化,D正确。
3.环境影响生物的生存,环境因子的变化必然影响着生态系统各种群数量的变化。如图表示环境变化前(甲以 表示)某地各种群数量情况,若环境因子由甲转变乙(乙以 表示)后,四个种群数量比例最可能是( )
C
根据题意和图示可知,环境因子由甲转变为乙后,种群a生活和适应的环境变得最小,因此数量减少;种群d生活和适应的环境变得最大,因此数量变大,所以图C中四个种群数量比例最可能,C正确。
备选题库 教师独具
1.古人云:“水至清则无鱼,人至察则无徒”。下列哪一项不是“水至清则无鱼”的原因( )
A.鱼不能获得足够的食物
B.鱼不能获得充足的氧气
C.鱼容易被天敌捕食
D.鱼会吸收大量光能而死亡
D
水太清说明水中的浮游动植物较少,鱼不能获得足够的食物,同时由于浮游植物较少,植物光合作用释放的氧气较少,A、B不符合题意;水太清,鱼更容易被天敌捕食,C不符合题意。
2.下列描述中,没有体现非生物因素对种群数量变化影响的是( )
A.蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
B.气候干旱会导致东亚飞蝗种群爆发式增长
C.引起传染病的某种病毒使某种群的种群密度降低
D.火山喷发时火山口附近的植物几乎全部死亡
C
蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡,主要体现了温度对种群数量变化的影响,A不符合题意;气候干旱会导致东亚飞蝗种群爆发式增长,体现了水分对种群数量变化的影响,B不符合题意;引起传染病的某种病毒对种群数量变化有影响,该种病毒属于影响种群数量变化的生物因素,C符合题意;火山喷发时火山口附近的植物几乎全部死亡,体现了自然灾害对种群数量变化的影响,D不符合题意。
3.(多选)下列所述属于影响蝗虫种群密度的生物因素的是( )
A.蝗虫出生率
B.土壤中的含水量
C.食虫鸟的数量
D.植物的种类和数量
CD
出生率是种群的特征,不是影响因素,A错误;土壤中的含水量属于非生物因素,B错误。
4.为研究降水量影响草原小型啮齿动物种群密度的机制,科研人员以田鼠幼鼠为材料进行了一系列实验。实验在内蒙古半干旱草原开展,将体重相同的幼鼠放入不同样地中,5个月后测定相关指标,部分结果如图所示。回答下列问题。
(1)对田鼠进行标志重捕,主要目的是研究田鼠的 。分析图1可知,增加降水组田鼠的体重 ,有利于个体存活,育龄个体增多,影响田鼠种群的 ,从而直接导致田鼠数量增加。
(2)分析图2可知,在半干旱时,田鼠主要采食 。增加降水有利于 生长,田鼠对其的采食比例增加。常用样方法调查植物的密度,为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意的主要事项有 (答出2点)。
种群密度
增加
出生率和死亡率
克氏针茅
羊草
随机取样、样方大小一致、样方数量适宜
(3)进行药物灭鼠后,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,还应考虑的因素是 。
迁出率
(1)对田鼠进行标志重捕,主要目的是调查研究田鼠的种群密度。 由图1可知,该实验自变量为降水量,因变量为田鼠体重,增加降水组田鼠的体重大于半干旱组。田鼠体重增加有利于个体存活,降低种群的死亡率,育龄个体增多将导致种群出生率增加,出生率和死亡率可以直接影响种群密度。
(2)分析图2右图可知,在半干旱时,田鼠食谱中克氏针茅所占比例最高,说明其主要采食克氏针茅;图2左图显示,增加降水组羊草的相对生物量明显增加,即增加降水有利于羊草的生长,其在田鼠食谱中所占比例增加,田鼠食谱发生变化。调查植物种群密度,采用样方法调查,为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意随机取样、样方大小一致、样方数量适宜。
(3)田鼠是活动能力强的动物,进行药物灭鼠后,除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素,还可能存在着田鼠的迁出导致种群数量下降。
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.科学家在实验中发现,很多植物的花都是白天开放,夜晚闭合;如果将光线遮挡起来并降低温度,即使在白天,花也会闭合。这个实验表明影响植物开花的非生物因素是( )
A.温度 B.光线
C.阳光和温度 D.植物种类
C
非生物因素中光决定植物的生理和分布,也影响动物的繁殖和活动时间等,而温度会影响生物的分布、生长和发育。如果把光线遮挡起来并降低温度,形成黑暗环境,即使在白天花也会闭合,与白天不同的环境因素主要是阳光和温度,故这个实验说明,影响植物开花的非生物因素是阳光和温度,C正确。
2.下列关于降水量对蝗虫种群数量变化影响的叙述,错误的是( )
A.在雨水多时,蝗虫虫卵都会因水淹或因霉菌感染而大量死亡,不易形成蝗灾
B.气候干旱的环境条件能使蝗虫种群数量迅速增加,容易形成蝗灾
C.降水量对于蝗虫种群数量变化的影响属于生物因素
D.降水量是蝗虫种群数量变化的关键因子
C
降水量等气候因素对于蝗虫种群数量变化的影响属于非生物因素,C错误。
3.下列诗句中,不属于非生物因素对种群数量变化产生影响的是( )
A.离离原上草,一岁一枯荣,野火烧不尽,春风吹又生。
B.昨夜雨疏风骤……却道海棠依旧。知否,知否?应是绿肥红瘦。
C.暮春三月,江南草长,杂花生树,群莺乱飞。
D.塞下秋来风景异,衡阳雁去无留意。四面边声连角起。千嶂里,长烟落日孤城闭。
B
春天气温回升,草原上的草数量增加,体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响,A不符合题意;一夜的风雨过后,海棠树仍然是绿叶繁茂、只是红花凋零了,没有体现非生物因素对海棠树种群数量变化产生的影响,B符合题意;暮春三月,江南绿草遍野,树上各种花朵盛开,成群的黄莺到处飞翔,体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响,C不符合题意;秋天到了,西北边塞的风光和江南不同,大雁又飞回衡阳了,体现了非生物因素对种群数量变化产生的影响,D不符合题意。
4.如图所示为日照与植物开花时间关系的曲线图,据图可知( )
A.Ⅰ是短日照植物,Ⅱ是长日照植物
B.Ⅰ是长日照植物,Ⅱ是短日照植物
C.Ⅰ是短日照植物,Ⅱ是日中性植物
D.Ⅰ是长日照植物,Ⅱ是长日照植物
A
从图可以看出,Ⅰ类植物在日照小于14小时情况下开花需时短,即容易开花,Ⅱ类植物在日照大于14小时容易开花,所以Ⅰ是短日照植物,Ⅱ是长日照植物。
5.下列有关影响种群数量变化的因素的叙述,正确的是( )
A.地震和火灾属于影响种群数量变化的生物因素
B.生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度有关
C.年龄结构仅通过影响种群的死亡率来影响种群数量变化
D.传染病对于种群数量变化的影响与该种群的密度大小无关
B
地震、火灾等自然灾害属于非生物因素,A错误;生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度有关,如天敌等,B正确;年龄结构通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量变化,C错误;传染病对种群数量的影响随种群密度的大小而改变,D错误。
6.就像“离离原上草,一岁一枯荣”一样,自然界中的种群数量总是不断变动。下列说法错误的是( )
A.种群数量增加到一定程度会对种群的增长产生抑制
B.食物和天敌对种群数量的影响程度与种群密度密切相关
C.非生物因素对种群数量变化的影响往往是单一性的
D.研究种群数量变化对合理利用生物资源具有重要意义
C
种群数量增加到一定程度会导致种群内发生种内竞争,对种群的增长产生抑制,A正确;一般来说,食物和天敌对种群数量的影响程度与种群密度有关,食物充足、天敌捕食少,种群数量增加,而食物资源匮乏、天敌捕食多,则种群数量下降,B正确;非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合起作用的,C错误;研究种群数量变化对合理利用生物资源具有重要意义,D正确。
[素能培优练]
7.生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等,所有生态因子构成生物的生态环境。按生态因子对生物种群数量变动的影响强度是否随生物种群密度发生变化,可将其分为密度制约因素和非密度制约因素。下列叙述正确的是( )
A.对于大多数昆虫而言,环境中的降水量和温度属于密度制约因素
B.对于哺乳动物而言,环境中的食物量和天敌数量属于非密度制约因素
C.生物可以通过生命活动改变一些生态因子,从而更好地适应环境
D.生态环境中一个生态因子的变化不会引起其他生态因子的变化
C
分析题目可知,对于大多数昆虫而言,环境中的降水量和温度属于非密度制约因素,A错误;对于哺乳动物而言,环境中的食物量和天敌数量属于密度制约因素,B错误;生物为了能够在某一环境更好地生存繁衍,不断地从形态、生理、发育或行为各个方面改变一些生态因子,C正确;生态环境中一个生态因子的变化可能会引起其他生态因子的变化,比如气温过高会导致水分减少,D错误。
8.关于影响种群数量变化的因素,下列相关描述错误的是( )
A.影响种群数量的因素可以概括为生物因素和非生物因素两大类
B.影响植物种群数量的主要非生物因素是光照、温度和水;而直接影响动物的非生物因素主要是温度和水
C.某种生态因子不会成为影响该种群的关键性因子
D.影响种群数量变化的生物因素可分为同一物种内部的因素和不同物种之间的竞争和捕食等的因素
C
影响种群数量的因素可以概括为生物因素和非生物因素两大类,A正确;在自然界中,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响,因此对植物种群数量影响的主要非生物因素是光照、温度和水;而直接影响动物的非生物因素主要是温度和水,B正确;对于某一特定生物种群而言,在特定时期,某种生态因子会成为影响该种群的关键性因子,C错误;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,这说明种群数量变化受到种群内部生物因素的影响,除此之外还会受到种群外部生物因素,如竞争、捕食等的影响,D正确。
9.(多选)研究人员调查了某地一年生草本植
物北点地梅(分布于我国东北、内蒙古等地,
散生于草甸草原、山地草甸、林缘及沟谷
中)在1971—1975年种群数量的变化情况,
结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.与1975年相比,1971年该种群的种内竞争相对较小
B.出生率和死亡率的变化是引起北点地梅数量波动的主要原因
C.北点地梅的种子在春季萌发主要是受气温升高的影响
D.该种群密度有明显的季节波动,可能是受到气温、日照时间和降水等因素的综合影响
BCD
与1975年相比,1971年的北点地梅的种群密度大,该种群的种内竞争也相对较大,A错误;从5年的调查数据可知,种群密度逐年递减,出生率和死亡率的变化是引起北点地梅数量波动的主要原因,B正确;我国东北、内蒙古等地属于寒温带,在温带和寒温带地区的植物,种子在春季萌发主要是受气温升高的影响,C正确;由题图中曲线可知,不同季节的气温、日照时间、降水等均有很大差异,会导致种群密度呈现明显的季节波动,D正确。
10.(多选)棉花在蕾期(一般是 6月中旬至7月上旬)和铃期(8月中下旬)不受害虫影响是棉花高产的保证。影响棉花产量的主要害虫是棉盲蝽。为了解棉盲蝽在不同气候条件下的数量变化,进行了相关研究,实验结果如图所示,下列叙述正确的是( )
(a)中峰型 干旱年
(b)双峰型 涝年
(c)前峰型 先涝后旱年
(d)后峰型 先旱后涝年
A.在干旱年份,棉花产量受棉盲蝽的影响较轻
B.先涝后旱年份与先旱后涝年份相比,
前者棉盲椿对棉花产量的影响更大
C.在四种气候条件下,棉花产量受棉盲蝽的
影响最大的是涝年
D.气候属于影响种群的非生物因素,掌握气
象数据有利于选择合适时间合理防治害虫
答案:ACD
由(a)图可知,在干旱年份,蕾期和铃期棉盲蝽
的种群数量较少,棉花产量受棉盲蝽的影响较
轻,A正确;由(c)、(d)两图可知,先涝后旱年份
与先旱后涝年份在蕾期棉盲蝽的种群数量大
约相同,都在0~600,在铃期,先涝后旱年份棉盲
蝽的种群数量为100左右,先旱后涝年份棉盲蝽
的种群数量为1 000~2 000,后者棉盲椿对棉花
产量的影响更大,B错误;由(b)图可知,涝年在蕾期和铃期,棉盲蝽的种群数量可达3 000左右,在四种气候条件下,种群数量最多,棉花产量受棉盲蝽的影响最大,C正确;气候属于影响种群的非生物因素,掌握气象数据有利于选择合适时间合理防治害虫,D正确。
11.为降低飞蝗对农作物的危害,农业工作者对某农田内不同时期飞蝗种群数量的变化进行调查,以此为基础来选择合适的预防措施。飞蝗多以卵块的形式在土壤中越冬,土壤中水分较低有利于卵的孵化。飞蝗经历卵、若虫(跳蝻)、成虫三个阶段,且成虫善于跳跃和飞翔。该地区十年间平均降雨量与飞蝗平均种群密度的关系如图所示。回答下列问题。
(1)从图中可以看出,平均降雨量少的年份,飞蝗的平均种群密度较高,原因可能是____________________________________________________
(答出2点)。
(2)已知飞蝗的聚集依赖于一种叫作4-乙烯基苯甲醚(4VA)的物质,据此提出一种降低飞蝗种群数量的方法:_____________________________
。
平均降雨量少,飞蝗卵的孵化率较高,飞蝗的天敌数量较少
可利用人为合成的该物质引起
飞蝗的聚集,然后集中将其消灭
(3)春夏季节,飞蝗的数量逐渐增加,影响飞蝗数量的非生物因素有
(答出2点),
非生物因素对种群数量变化的影响往往是 (填“单一性”或“综合性”)的。
阳光、温度、水分
综合性
(1)根据题干信息可知,飞蝗多以卵块的形式在土壤中越冬,土壤中水分较低有利于卵的孵化。从图中可以看出,平均降雨量少的年份,飞蝗的平均种群密度较高,原因可能是平均降雨量少,飞蝗卵的孵化率较高,飞蝗的天敌数量较少。
(2)根据题干信息可知,飞蝗的聚集依赖于一种叫作4-乙烯基苯甲醚(4VA)的物质,故可利用人为合成的该物质引起飞蝗的聚集,然后集中将其消灭。
(3)春夏季节,飞蝗的数量逐渐增加,影响飞蝗数量的非生物因素有阳光、温度、水分等,非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
12.种群密度是种群最基本的数量特征。濒危动物保护、农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等,都需要对种群密度进行调查研究。请回答下列有关问题。
(1)种群密度是指种群在 中的个体数,调查沙漠蝗虫幼体跳蝻的密度常用的方法是 ,调查沙漠蝗虫成虫不宜采用该方法的原因是 。
单位面积或空间
样方法
沙漠蝗虫成虫活动能力强,活动范围广
(2)科研人员常用“种群生存力分析”来研究各保护区的大熊猫种群的存活能力。种群生存力分析是利用数学模型模拟分析种群在不同环境条件下种群灭绝风险的方法。在环境条件不变的情况下,对某保护区大熊猫进行“种群存活力”分析时,得到如表数据。
初始种群规
模/只 10 20 25 30 35 40 45 50
种群在200年
内的灭绝概率 0.412 0.132 0.076 0.041 0.023 0.010 0.002 0.001
若以“种群在200年内的灭绝概率小于3%”作为种群可以维持存活的标准,则该种群维持存活所需的最小初始规模范围是 只。科研人员对某保护区的大熊猫进行数据分析,得出了该保护区的大熊猫数量将在未来一段时间内保持一个稳定增长的结论。科研人员得出该结论的最可能依据是 (填字母)。
A.将有其他保护区的大熊猫迁移而来
B.人工圈养大熊猫的野外放归
C.卧龙保护区大熊猫的年龄结构为增长型
D.该调查期间大熊猫的增长速率较高
30~35
C
(3)若采用标志重捕法调查某种鱼的种群数量,在调查期间,出现了标志物脱落的情况,则该鱼的实际种群数量应该比估算值 (填“大”“小”或“一样”)。
小
(1)种群密度是指种群在单位面积或空间中的个体数。沙漠蝗虫幼体跳蝻活动能力弱、活动范围小,可以用样方法调查其密度,调查沙漠蝗虫成虫不宜采用该方法的原因是沙漠蝗虫成虫活动能力强,活动范围广。
(2)根据表格数据,种群在200年内的灭绝概率随着初始种群规模增大而减小,初始种群规模为30只时,种群在200年内的灭绝概率为0.041,初始种群规模为35只时,种群在200年内的灭绝概率为0.023,若以“种群在200年内的灭绝概率小于3%”作为种群可以维持存活的标准,则该种群维持存活所需的最小初始规模范围是30~35只。种群的年龄结构可以预测种群数量的增长趋势,卧龙保护区大熊猫的年龄结构为增长型,则该保护区的大熊猫数量将在未来一段时间内保持稳定增长。
(3)该鱼估算值=第二次捕捉总数×第一次捕捉数/第二次捕捉带标志的个体数,在调查期间,出现了标志物脱落的情况,估算值会偏大,则该鱼的实际种群数量应该比估算值小。
13.某学校研究性学习小组选用了两种形态和习性上很接近的原生动物进行以下实验,各取10只原生动物A和B,以同一种杆菌为饲料,分别放在相同容积的容器中单独培养,种群数量随时间变化情况如表。
动物/只 天数/天
2 4 6 8 10 12 14 16
A 15 60 80 81 80 82 81 80
B 12 35 50 60 61 62 60 62
请分析数据,回答下列问题。
(1)原生动物A单独培养6天后,种群数量趋于稳定,生态学上称此数量为 。
(2)由实验数据可以看出,单独培养时,A、B种群增长都属于 型增长。
环境容纳量(或K值)
“S”
(3)如果将原生动物A和B放在同一个容器中混合培养,假如有一个种群全部消亡了,那么能够生存下来的种群最可能是 ,判断的理由是
。但达到稳定状态时,种群数量比单独培养时要 。
(4)有人提出一种观点:混合培养时,生存下来的生物产生了杀死另一种生物的物质。若设计一个实验,以证明其观点是否正确,请写出实验思路。
答案:在其他条件不变的情况下,用单独培养过原生动物A的培养液单独培养原生动物B,观察其数量变化。
A
A繁殖速率比B快(出生率大)
少
(1)分析表格中的实验数据,原生动物A单独培养6天后,种群数量趋于稳定;原生动物B单独培养8天后,种群数量趋于稳定;生态学上称此数量为环境容纳量或K值。
(2)由实验数据可以看出,单独培养时,A、B种群数量都是由少到多,最后在K值周围波动,说明其种群数量增长都属于“S”型增长。
(3)由于原生动物A比B在种群数量达到K值时需要的时间短,且数量多;一旦将其放在同一个容器中混合培养,原生动物A的竞争能力较强,繁殖速率比B快(出生率大),因此A最可能存活下来;由于共同竞争相同的环境资源,在达到稳定状态时,存活的生物种群数量比单独培养时要少。
(4)根据题意,可先单独培养原生动物A,然后用该培养液单独培养原生动物B,观察其数量的变化,即可判断该观点是否正确。
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