1.3 生态因素影响种群数量波动导学案-2024-2025学年高二上学期生物学浙科版（2019）选择性必修2

1.3 生态因素影响种群数量波动 —— 高中生物学浙科版（2019）选择性必修 2 导学案 核心素养 1.生命观念：理解生态因素对种群数量波动的影响，认识到生物与环境相互作用，形成生态系统中各成分相互关联的生命观念。 2.科学思维：运用归纳与概括、演绎与推理等方法，分析生态因素与种群数量波动之间的关系，培养逻辑思维能力。 3.科学探究：通过调查分析种群数量波动实例，提升数据收集、分析和解释的能力，培养科学探究精神。 4.社会责任：基于对生态因素影响种群数量波动的理解，关注人类活动对生物种群的干扰，树立保护生物多样性、维护生态平衡的社会责任意识。 教学重难点 教学重点 非生物因素对种群数量波动的影响。 生物因素对种群数量波动的影响。 种群数量波动在实践中的应用。 教学难点 分析多种生态因素综合作用对种群数量波动的影响，理解生态因素之间的相互关系。 运用种群数量波动规律，解决实际生产生活中的问题，如制定合理的资源利用和保护策略。 基础知识梳理 知识点一：非生物因素对种群数量波动的影响 1.阳光：阳光对植物种群数量有显著影响。 2.温度：温度对生物的生长、发育、繁殖等生命活动都有重要影响。对于变温动物，如昆虫，温度直接影响其____________。在适宜温度范围内，温度升高，昆虫的发育速度______，繁殖代数可能______，种群数量会增加；但当温度过高或过低时，昆虫的生长发育受到抑制，甚至死亡，种群数量______。对于植物而言，温度影响植物的光合作用、呼吸作用等生理过程。在低温环境下，植物的光合作用速率降低，制造的有机物减少，可能影响植物的生长和繁殖，导致种群数量______。 3.水：水是生物生存的重要条件。在干旱地区，水源的多少直接影响生物种群数量。许多动植物因缺水而生长不良、繁殖受阻，种群数量______。例如，草原地区若降水减少，草本植物生长受到抑制，以草本植物为食的动物因食物不足，出生率______，死亡率______，种群数量下降。而在水生生态系统中，水体的酸碱度、盐度等与水相关的因素也会影响水生生物的种群数量。如某些淡水鱼适宜生活在中性偏碱的水体中，若水体酸碱度发生较大变化，可能影响鱼的生存和繁殖，导致其种群数量______。 知识点一答案 2.新陈代谢速率；加快；增多；下降；减少 3.减少；降低；升高；波动 知识点二：生物因素对种群数量波动的影响 1.种内关系：种内关系包括种内互助和种内竞争。种内互助有利于种群的生存和繁殖。例如，群居的蚂蚁、蜜蜂等，通过分工合作，提高了获取食物、防御天敌等能力，有利于种群数量的______。而种内竞争则对种群数量有调节作用。当种群数量增加时，种内竞争加剧，个体对食物、空间等资源的竞争激烈，导致部分个体的生存和繁殖受到影响，种群的出生率______，死亡率______，从而使种群数量增长受到抑制。例如，在一片草原上，羊的数量过多时，羊之间会为争夺优质牧草而竞争，部分体弱的羊因获取食物不足，生长缓慢，繁殖能力下降，导致羊的种群数量增长变缓。 2.种间关系 捕食关系：捕食者与被捕食者之间相互影响，使二者的种群数量呈现______波动。当被捕食者数量增加时，捕食者因食物充足，繁殖加快，种群数量______；捕食者数量增加后，对被捕食者的捕食压力增大，被捕食者数量______；被捕食者数量减少后，捕食者因食物不足，种群数量又会______。例如，在草原生态系统中，狼和羊是捕食关系，羊的数量增加，狼的食物增多，狼的种群数量上升，狼捕食更多羊，羊的数量下降，进而狼的数量因食物减少而下降，羊的数量又会逐渐回升。 竞争关系：不同物种之间为争夺资源、空间等而发生竞争。竞争的结果往往是一方占优势，另一方处于劣势甚至被淘汰。例如，在同一水域中，鲢鱼和鳙鱼都以浮游生物为食，若鲢鱼的种群数量增加，会大量捕食浮游生物，导致鳙鱼的食物资源减少，鳙鱼的种群数量可能______。竞争也会影响物种的分布，进而影响种群数量。具有相似生态位的物种，为了减少竞争，可能会在空间分布上形成一定的差异。 寄生关系：寄生生物通常会对宿主的种群数量产生负面影响。寄生生物从宿主获取营养，可能导致宿主生长发育不良、繁殖能力下降甚至死亡，从而使宿主种群数量______。例如，蛔虫寄生在人体肠道内，会影响人体健康，若人群中蛔虫感染率较高，可能影响部分人的身体机能，在一定程度上影响人口的增长。 互利共生关系：互利共生的两种生物相互依存，共同发展。一方种群数量的变化会影响另一方。例如，豆科植物与根瘤菌互利共生，根瘤菌能为豆科植物提供氮素营养，豆科植物为根瘤菌提供有机物。当豆科植物种群数量增加时，根瘤菌的生存环境改善，其种群数量也会______；反之，若豆科植物因某种原因数量减少，根瘤菌的数量也会受到影响而______。 知识点二答案 1.增加；降低；升高 2.周期性；上升；下降；下降；减少；减少；增加；减少 知识点三：种群数量波动在实践中的应用 1.渔业资源的合理利用：根据种群数量波动规律，在渔业生产中，要控制捕捞强度，使鱼类种群数量保持在______（填 “K” 或 “K/2”）左右，此时种群的增长速率______，有利于持续获得较大的渔获量。过度捕捞会使鱼类种群数量低于 K/2，导致种群增长速率______，渔业资源难以恢复。 2.有害生物的防治：对于农业、林业等领域的有害生物，可通过破坏其适宜的生态环境，如改变温度、湿度，减少食物来源等，降低其______（填 “K 值” 或 “增长率”），控制其种群数量。也可利用生物防治的方法，引入有害生物的天敌，增加其被捕食压力，抑制有害生物种群数量的增长。例如，在果园中释放捕食螨来控制红蜘蛛的种群数量，利用了捕食关系对种群数量的调节作用。 知识点三答案 1.K/2；最大；降低 2.K 值 易错提示 1.生态因素对种群数量的影响往往是综合的，不能孤立地看待某一种因素。例如，温度不仅直接影响生物的生理活动，还可能影响生物的食物资源（如温度影响植物生长，进而影响植食性动物的食物），从而间接影响种群数量。要全面分析多种生态因素的协同作用。 2.种内关系和种间关系对种群数量的影响是复杂的。种内竞争在种群数量上升时加剧，但在一定范围内种内互助也可能增强，要综合考虑二者的平衡对种群数量的调节。种间关系中，捕食者与被捕食者并非简单的一方决定另一方数量，而是相互制约，呈现周期性波动。不能片面理解生物因素对种群数量的影响。 3.在利用种群数量波动规律指导实践时，要充分考虑实际情况的复杂性。在渔业生产中，除了考虑种群增长规律，还需考虑市场需求、生态保护等因素。在有害生物防治中，引入天敌时要注意对当地生态系统的潜在影响，防止新的生态问题产生。不能仅仅依据理论模型，忽视实际操作中的各种变量。 深化探究 1.以某一生态系统为例，分析非生物因素和生物因素是如何综合影响种群数量波动的？ 提示：选取如草原生态系统。非生物因素方面，考虑阳光影响植物光合作用，进而影响植物种群数量，温度影响植物生长周期和动物的活动与繁殖，降水影响植物生长和动物的水源获取。生物因素方面，种内关系上，食草动物如羊的种内竞争影响其种群数量，种间关系上，羊与草是捕食关系，羊与狼也是捕食关系，不同物种间还存在竞争关系等。分析这些因素如何相互作用，共同导致种群数量的波动。 2.在农业生产中，如何利用种群数量波动规律进行有害生物防治和农作物增产？ 提示：有害生物防治可从降低有害生物 K 值（如清除杂草减少害虫食物源、改变农田环境使其不适宜害虫生存）、引入天敌、利用害虫种内信息素干扰其繁殖等方面思考。农作物增产方面，合理密植利用种内关系，减少种内竞争，提高光合作用效率；利用间作套种，优化种间关系，充分利用资源，促进农作物生长，依据种群数量波动规律制定科学的种植和管理策略。 3.结合实例，探讨人类活动对种群数量波动的影响是如何体现生态因素综合作用的？ 提示：例如人类砍伐森林，一方面破坏了野生动物栖息地，改变了温度、光照、水分等非生物因素，同时影响了动植物之间的种间关系（如破坏了捕食关系、共生关系等），导致多种生物种群数量下降。人类排放污水进入河流，改变了水体的理化性质（非生物因素），影响水生生物生存，还可能引发物种间竞争关系改变，如某些耐污生物种群数量上升，敏感生物种群数量下降，从多个方面体现人类活动通过改变多种生态因素，综合影响种群数量波动。 习题巩固 1.下列生态因素中，对种群数量影响最强烈的是（ ） A. 阳光 B. 温度 C. 水 D. 食物 2.下列关于种内关系的叙述，错误的是（ ） A. 种内互助有利于种群的生存和繁殖 B. 种内竞争对种群的生存和繁殖不利 C. 种内竞争能调节种群数量 D. 种内互助和种内竞争共同影响种群数量 3.某岛屿上生活着一种动物，其种群数量多年维持相对稳定。但由于人类活动的干扰，该动物的栖息地遭到破坏，导致其食物资源减少。下列关于该动物种群数量变化的叙述，正确的是（ ） A. 该动物种群数量会一直下降 B. 该动物种群数量会先下降后上升 C. 该动物种群数量可能会在较低水平维持相对稳定 D. 该动物种群数量不会发生变化 4.下列关于捕食关系对种群数量影响的叙述，错误的是（ ） A. 捕食者与被捕食者的种群数量呈现周期性波动 B. 捕食者数量增加会导致被捕食者数量下降 C. 被捕食者数量下降会导致捕食者数量上升 D. 捕食关系能调节生物的种群数量 5.在农田生态系统中，影响水稻种群数量的生物因素是（ ） A. 阳光 B. 温度 C. 杂草 D. 水分 6.下列关于种群数量波动在实践中的应用，错误的是（ ） A. 渔业捕捞时，应使鱼类种群数量保持在 K 值，以获得最大的渔获量 B. 有害生物防治时，可通过降低其 K 值来控制种群数量 C. 合理密植农作物可利用种内关系，提高农作物产量 D. 利用生物防治方法控制害虫种群数量，符合生态环保理念 7.某地区由于持续干旱，导致蝗虫大量繁殖，对农作物造成严重危害。下列关于蝗虫种群数量变化的叙述，正确的是（ ） A. 干旱环境下蝗虫的繁殖能力增强，种群数量呈 “J” 形增长 B. 蝗虫种群数量增长不受种内关系和种间关系的影响 C. 干旱环境改变了蝗虫种群的 K 值 D. 蝗虫种群数量增长只受非生物因素的影响 参考答案及解析 1.答案：D 解析：食物是生物生存的关键因素，当食物缺乏时，生物因获取不到足够营养，出生率降低，死亡率升高，对种群数量影响最强烈。阳光、温度、水虽然也是重要生态因素，但相对而言，食物短缺对种群数量的影响更直接和严重。所以选 D。 2.答案：B 解析：种内互助能提高种群个体的生存能力，有利于种群的生存和繁殖，A 正确；种内竞争在种群数量增长时，可调节种群数量，避免过度增长导致资源耗尽，并非对种群生存和繁殖不利，B 错误，C 正确；种内互助和种内竞争共同作用，影响种群数量，D 正确。 3.答案：C 解析：栖息地破坏和食物资源减少，会使该动物种群数量下降，但下降到一定程度后，可能在较低水平维持相对稳定，因为其自身具有一定的调节能力，且环境中可能仍有部分适宜生存的条件。不一定会一直下降，也不会先下降后上升，更不会不发生变化。所以选 C。 4.答案：C 解析：捕食者与被捕食者种群数量呈现周期性波动，A 正确；捕食者数量增加，对被捕食者捕食压力增大，被捕食者数量下降，B 正确；被捕食者数量下降，捕食者因食物不足，数量应下降，C 错误；捕食关系能调节生物种群数量，维持生态平衡，D 正确。 5.答案：C 解析：阳光、温度、水分属于非生物因素，杂草与水稻竞争阳光、水分、养分等资源，属于影响水稻种群数量的生物因素。所以选 C。 6.答案：A 解析：渔业捕捞时，应使鱼类种群数量保持在 K/2 左右，此时种群增长速率最大，可获得持续的较大渔获量，A 错误；有害生物防治可通过降低其 K 值（如破坏其生存环境）控制种群数量，B 正确；合理密植农作物可减少种内竞争，利用种内关系提高产量，C 正确；生物防治控制害虫种群数量，减少化学药剂使用，符合生态环保理念，D 正确。 7.答案：C 解析：干旱环境下蝗虫大量繁殖，但由于存在环境阻力，种群数量不会呈 “J” 形增长，A 错误；蝗虫种群数量增长受种内关系（种内竞争等）和种间关系（捕食关系等）影响，B 错误；干旱改变了蝗虫生存环境，进而改变了其 K 值，C 正确；蝗虫种群数量增长受生物因素（如种内、种间关系）和非生物因素共同影响，D 错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$