内容正文:
第3节 影响种群数量变化的因素
课标内容要求 核心素养对接
举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及
不同物种之间的相互作用都会影响生物的
种群特征
科学思维:运用数学模型表征种群数量变化的规
律,分析和解释影响这一变化规律的因素
社会责任:将影响种群数量变化规律的因素应用于
实践活动中,养成关注生产实践的态度
[基础梳理]
一、非生物因素
1.在自然界,种群的数量变化受到
等非生物因素的影响.
(1)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 .
(2)在温带和寒温带地区,许多植物的种子在
春季萌发,这主要受到 的
影响.
(3)蚊类等昆虫在寒冷冬季到来时一般会全部
死亡,这主要受 的影响.
(4)对于东亚飞蝗来说, 正是某种群
爆发式增长的主要原因.
2.非生物因素对种群数量变化的影响往往是
的.
二、生物因素
1.随着种群的增长, 会加剧,从
而使种群的增长受到限制.
2.在自然界,任何一个种群都与其他种群有着
密切的关系.
(1)除顶级捕食者外,每种动植物都可能是其
他某种生物的 ,如果食物匮乏,动
物种群会出现 的现象.
(2)森林中不同植物 阳光和养分,草
原上非洲狮与猎豹 猎物,这也会
导致种群数量的变化.
(3)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
等特征,进而影响种群的数量
变化.
三、种群研究的应用
1.研究的意义
(1)野生生物资源的合理 .
(2)有害生物的 .
(3)濒危动物的 .
2.应用
(1)合适捕捞量的确定:研究表明,
的捕捞(捕捞量在 左右)有利于持
续获得较大的鱼产量.
(2)有害生物的防治实例:
①在鼠害发生时,既适当采用 的
方法控制现存害鼠的种群数量,又通过减
少其获得食物的机会等方法降低其 ,
才能使鼠害得到有效防治.
②对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒
农药的方法,既造成 ,又伤及害虫
的 ;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.
[基础诊断]
1.能影响种群数量特征的因素都能影响种群
数量变化. ( )
2.生物在地球上由赤道向两极的分布不同,这
是由于光照的不同引起的. ( )
21
生物选择性必修二
3.存在捕食关系的两个种群,被捕食者将会灭
绝. ( )
4.在食物丰富的年份,松鼠的种群密度较食物
匮乏年份增加,说明食物会影响出生率和死
亡率. ( )
5.有害生物的防治,最环保且有效的方法是物
理防治. ( )
6.研究种群数量的变化有利于对有害生物的
防治以及对野生生物资源的保护和利用.
( )
7.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. ( )
8.就食性而言,杂食性鸟类的数量波动小于其
他食性的鸟类. ( )
影响种群数量变化的因素
种群最基本的特征是种群密度.种群数量
的变化受多种因素的影响.种群密度、年龄结
构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率
都会影响种群数量的变化,但年龄结构是通过影
响出生率和死亡率影响数量变化的,性别比例通
过影响出生率影响数量变化的.
生态因素包括生物因素与非生物因素.
生物因素包括种内关系(如种内互助和种内竞
争)与种间关系(如竞争、捕食等).非生物因
素包括水、光照、温度和土壤的理化性质等.
环境中的各种生态因素,对生物体是同时
共同起作用,而不是单独地、孤立地起作用.
即生物的生存和繁衍,是受各种生态因素的综
合影响.强调生态因素的综合影响,并不是把
各种生态因素的作用等量齐观.在任何具体
的生态关系中,在某种情况下某个生态因素可
能起的作用最大,这时,生物体的生存和发展
主要受这一关键因素的限制.例如,在干旱地
区,水是关键因素;在寒冷地区,温度是限制因
素;在海洋的深处,光是关键因素,但在光能到
达的海洋部分,矿质养分是关键因素等.
◆[互动探究]
我国北方原野上,各种草本植物在春夏时节
萌发兴盛,种群密度逐渐增大,而到了秋冬
季节 个 体 数 量 大 减,动 物 的 数 量 也 随 之
改变.
请思考回答下列问题:
1.自然界中能影响草本植物生长的非生物因素
有哪些?
2.北方原野上的动物数量为什么会随着草本
植物数量的变化而变化?
3.生活在加拿大北方森林里的猞猁捕食雪兔.
研究人员在90多年的时间里,对二者的种
群数量做了研究,发现二者的种群数量变化
具有周期性,如何解释这种现象?
◆[对点训练]
1.我国有一句古语“大树之下,寸草不生”.影
响树下草本植物种群密度的主要非生物因
素及原因分析正确的是 ( )
31
第一章 种群及其动态变化
A.光照强度,因为大树林冠层郁闭度高
B.温度,因为大树下温度低
C.水分,因为大树根系分布广,吸水能力强
D.矿质元素,因为大树根系分布广,吸收矿
质元素的能力强
2.一些种群在特定情况下的种群密度很小,以
下不是由生物因素引起的是 ( )
A.长势差的松林中松鼠的种群密度很小
B.家里养猫的农户院子里老鼠的种群密度
几乎为0
C.冬季苍蝇的种群密度几乎为0
D.双小核草履虫较多的池塘中大草履虫的
种群密度很小
三看法分析影响种群数量变化的因素
一看
因素
类型
生物因素和非
生物因素中的
光照强度
能影响种群
数量变化
其作用强度与
种群密度相关
非生物因素中
的气温、干旱
和自然灾害等
能影响种群
数量变化
其作用强度与
种群密度无关
二看
生物
类型
相同点
温度、水和竞争者是影响
几乎所有生物种群数量
变化的因素
不同点
光照、食草动物是影响
植物种群数量变化的
主要因素食物、天敌、病原体是
影响动物种群数量
变化的主要因素
有机物是影响腐生
微生物种群数量
变化的主要因素
三看
影响
途径
种群“S”形增长曲线的
分析及在实践中的应用
1.曲线分析
2.实践应用
b点的应用
消灭害虫应尽早进行,将种群
数量控制于加速期(b 点)之
前,严防种群增长进入加速期
c点(K/2
值)的应用
对有害生物:严防种群数量达
到该点,如鼠种群数量达 K/2
时,鼠害将难以控制
对有益生物:黄金利用点,当资
源利用后维持于该点时将具最
强更新能力,符合可持续发展
原则
e点(K 值)
的应用
对有害生物:限制生存条件,降
低环境容纳量,如封存粮食、硬
化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物:改善生存条件,尽
量提升K 值,如建立自然保护
区,保护大熊猫
◆[互动探究]
大熊猫是我国特有的濒危保护动物,我国采
取了建立保护区的方式进行保护.
41
生物选择性必修二
1.请思考对大熊猫进行保护首先要研究的内
容是什么?
2.建立保护区的主要目的是什么? 这样做有
什么好处?
3.在渔业生产上人们既希望能捕获更多,又希
望能可持续发展,对此你有什么建议?
◆[对点训练]
1.研究种群数量的变化规律及影响因素,对于
有害动物的防治、野生生物资源的保护和利
用,以及濒危动物种群的拯救和恢复都有重
要意义.下列有关叙述正确的是 ( )
A.自然生态系统中的种群数量,多数是“S”形
增长,极少数是“J”形增长,没有第三种
B.通过治理环境,降低有害动物的环境容
纳量,是防治有害动物的最持久有效且
不产生污染的措施
C.保护濒危动物时,可以通过捕杀捕食者
来增加被保护动物的K 值
D.自然生态系统中的种群数量都呈“S”形
增长,主要限制因素是天敌
2.社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠
类.下列有关叙述正确的是 ( )
A.社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳
量之下
B.社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同
步的
C.自然环境中社鼠种群数量呈“S”形增长
D.在食物十分充足的条件下,社鼠的种群
数量一直呈“J”形增长
研究种群数量变化对人类的作用
51
第一章 种群及其动态变化
1.如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图,
下列叙述错误的是 ( )
A.为有效防治蝗灾,应在 A 点之前及时控
制种群密度
B.A~B段,该种群的增长率与种群密度之
间呈正相关
C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可
防止C点出现
D.控制种群数量在D~E水平,有利于维持
该地区生态系统的抵抗力稳定性
2.影响种群数量变化的决定因素是 ( )
A.迁入率和迁出率 B.种群大小
C.年龄结构 D.性别比例
3.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食
者———猎物模型,如图所示(图中箭头所指
方向代表曲线变化趋势).请据图判断下列
说法正确的是 ( )
A.该模型属于物理模型,反映了两物种之
间的循环因果关系
B.曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存
在的负反馈调节
C.利用该模型只能解释猎物的种群数量能
维持相对稳定的原因
D.捕食者和猎物的环境容纳量分别是 P3
和N3
4.(不定项)如图表示种群数量增长曲线,下列
叙述正确的是 ( )
A.鱼类种群数量的增长受自身种群密度的
制约
B.气候条件的改变不会影响种群的环境容
纳量
C.防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D.渔业捕捞后剩余量需控制在c点以保持
最高的增长速率
5.种群数量变化受许多因素的影响.某种昆
虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变
化如图.据图回答:
(1)在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿
度条件下,昆虫种群数量会 .在昆
虫生活的耐受温度范围内,环境温度升高,
昆虫生活的最适湿度 (填“增大”
“不变”或“减小”),可见,一个生态因子的变
化会影响另一个生态因子的作用.昆虫种
群数量变化是温度和湿度 的结果.
(2)昆虫种群的大小由种群的
决定.
(3)经调查,第一年某昆虫种群数量为 N0,
如果每年增长率保持不变,且λ=16,第三
年该种群数量为 .
学习至此,请完成配套训练
61
生物选择性必修二
二、1.理想 2.(1)食物 空间 天敌和其他竞争物种 一定
的倍数 (2)Nt=N0λt (3)起始数量
三、1.资源和空间 2.食物和空间 出生率 死亡率 出生
率等于死亡率 3.K 4.(1)食物的减少 活动范围的缩小
值 (2)自然保护区 环境容纳量
四、1.数量 2.波动 3.种群爆发 4.持续性的或急剧的下降
五、1.抽样检测 2.盖玻片 盖玻片 滤纸 载物台 估算
基础诊断
1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.√
互动探究克疑难
疑难点一 互动探究
1.(1)提示 阴影部分表示由于环境阻力的存在,在生存斗争
中被淘汰的个体数目.
(2)提示:①②④⑤.
2.提示:(1)否 (2)“J”形曲线是理想条件下的种群增长趋势,
“S”形曲线是在环境有限的条件下种群的增长趋势
3.提示:降低有害动物种群的环境容纳量,如将食物储藏在安
全处,断绝或减少它们的食物来源;室内采取硬化地面等措
施,减少它们挖造巢穴的场所;养殖或释放它们的天敌等.
对点训练
1.ABD [前4年,λ值为定值,λ-1=0,说明种群增长率为0,
种群数量保持不变,第5年λ-1小于0,说明种群增长率为
负值,种群数量下降,年龄结构可能为衰退型,A 正确;影响
种群数量的因素有气候、食物、天敌、传染病等,B正确;第10
年时种群数量最少,C 错误;由图示曲线可知,如果持续第
16年到第20年间趋势,后期种群数量将呈“J”形曲线增长,
D正确.]
2.D [该种群数量变化曲线的纵坐标为种群增长速率,横坐
标为种群数量,曲线最高点时种群增长速率最大,对应种群
数量的K/2.为持续尽可能多地收获该种家畜,应在种群数
量超过K/2时捕获,剩余量保持在K/2,此时种群数量增长
速率最大,可使种群数量迅速得以恢复.]
疑难点二 互动探究
1.提示:不是.因为培养液中的营养物质的量
是有限的,是不能循环的,当耗尽时种群数量
变为零,曲线如图所示.
2.提示:
起始 1 2 3 4 5 6 7
甲
乙
丙
平均
对点训练
1.D [每天取样检测一次即可,但需要固定取样的时间,否则
无法进行比较酵母菌在每天某一特定时间的数量的变化.]
2.AD [用血细胞计数板计数时,除统计方格内菌体外还要统
计相邻两边及其顶角上的菌体,5小时前每个小格内约有5
个菌体,而5小时后每个小格内约有10个菌体,但这是稀释
100倍后的值,所以5小时后种群密度增加200倍,此时酵
母菌种群数量是否达到K 值无法判断.]
课堂自测固双基
1.C [由于每株植物平均每年产400粒种子,只有80%发育
成成熟植株,即320株,则m 年后变为320m,现有a粒种子,
则m 年后种子数量为a320m.]
2.BD [种群呈“S”形增长过程中,在达到 K 值之前由于有环
境阻力的存在,种群增长曲线不是标准的“J”形;K 值时出生
率等于死亡率,种群数量不变,此时种群增长率为0;环境条
件变化时,种群的K 值也会发生相应变化.]
3.D [在酵母菌种群数量增长的cd段,增长速率接近0,A 正
确;当种群数量达到 K 值时,其年龄结构为稳定型,出生率
等于死亡率,B正确;de段种群的增长速率为负值,其主要
原因是营养物质的缺乏,C正确;本实验属于时间上的自身
相互对照,酵母菌个体数常用抽样检测法获得,D错误.]
4.B [在t0~t2 时间内,种群数量呈“S”形增长;t2 时种群达
到环境最大容纳量,即K 值,所以t1 时种群的数量约为 N/
2;捕杀肉牛的最佳时期为t2;在t1~t2 时,种群增长速率下
降,但种群数量仍然上升.]
5.解析:(1)曲线a对应的酵母菌种群,在每3h更换一次培养
液的情况下,处于理想状态,呈“J”形增长.呈现“J”形增长
的种群必须处在食物和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害
等条件下.(2)曲线d对应的种群,由于不更换培养液,生活
条件受到限制,呈“S”形增长.呈“S”形曲线增长的种群的
增长速率先增后减,最后为零,其在种群个体数量达到环境
容纳量的一半时达到最大.(3)题图乙显示种群数量达到K
值时并非固定不变,而是在K 值附近波动.
答案:(1)J 食物和空间条件充裕 气候适宜 没有敌害
(2)S 先增大,再减小,最后为零 最大 (3)波动
第3节 影响种群数量变化的因素
教材梳理预新知
基础梳理
一、1.阳光、温度、水 (1)郁闭度 光照强度 (2)气温升高
(3)气温降低 (4)气候干旱 2.综合性
二、1.种内竞争 2.(1)捕食对象 出生率降低、死亡率升高
(2)竞争 竞争 (3)出生率和死亡率
三、1.(1)利用和保护 (2)防治 (3)保护 2.(1)中等强度
K/2 (2)化学和物理 环境容纳量 环境污染 天敌
基础诊断
1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.√
互动探究克疑难
疑难点一 互动探究
1.提示:光照、温度、水分等.
2.提示:草本植物的繁盛为动物提供了充足的食物和栖息场
所,动物种群数量增多;反之减少.
3.提示:猞猁捕食雪兔,雪兔数量增多,猞猁捕食的雪兔也增
多,猞猁数量增多,加大了对雪兔的捕食,使雪兔数量减少.
雪兔数量减少使得猞猁捕获的食物减少,造成猞猁种群数
量减少;猞猁种群数量减少,对雪兔的捕食也减少,雪兔种群
数量又增多.这样二者的种群数量形成动态的周期性变化.
对点训练
1.A [大树枝叶茂盛,林冠层郁闭度高,树下光照强度很低,
某些草本植物白天光合作用强度低,晚上还要进行呼吸作用
37
参考答案
消耗有机物,因此其生长会受到影响,A正确;树下的温度一
般不会低到影响树下草本植物生长的程度,B错误;大树的
根系分布较深,草本植物的根系分布较浅,合理利用了不同
层次土壤内的水分和无机盐,C、D错误.]
2.C [松鼠以松树的松子为食,长势差的松林中松子少,松鼠
的繁殖率低,这是由生物因素引起的,A不符合题意;猫和老
鼠属于捕食关系,老鼠的种群密度几乎为0是猫(生物因素)
引起的,B不符合题意;冬季苍蝇的种群密度几乎为0是由
严冬气温(非生物因素)引起的,C符合题意;双小核草履虫
与大草履虫之间为种间竞争关系,大草履虫种群密度很小由
生物因素引起,D不符合题意.]
疑难点二 互动探究
1.提示:大熊猫种群的特征和影响数量变化的因素.
2.提示:减少人类的干扰.有利于提高环境容纳量,恢复大熊
猫的种群数量.
3.提示:估算鱼的种群数量,进行中等强度的捕捞,有利于持续
获得较大的鱼产量.
对点训练
1.B [自然生态系统中,若环境条件变得非常恶劣,会导致部
分种群数量锐减甚至濒临灭绝,A 错误;保护濒危动物的主
要方式是建立自然保护区,减少人为的干扰和控制,且捕杀
捕食者也会破坏生态平衡,C错误;自然生态系统中,有的生
物没有天敌,但其种群数量仍呈“S”形增长,主要受食物和
空间的限制,D错误.]
2.C [社鼠种群数量在环境容纳量附近上下波动;社鼠数量
的波动与其天敌的数量波动曲线不同步,一般都是捕食者的
数量随被捕食者的变化而变化;食物十分充足的条件下,种
群数量的增长还会受到其他因素如天敌等的限制,不能呈
“J”形增长.]
课堂自测固双基
1.B [从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看,O 点到 B点所对
应的时间段,种群的增长大致呈“S”形,A 点的数量大约在
环境容纳量的一半,此时蝗虫种群有最快的增长速率,故防
治时间应在 A点之前,A正确;A~B段,该种群的增长率逐
渐下降,种群密度逐渐上升,二者之间呈负相关,B错误;利
用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后,蝗虫种群内的雌雄比
例失调,导致种群内出生率下降,可防止种群增长至 C点,C
正确;把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平,能使被啃食
的植物等减少,使生态系统内的物种组成和数目受影响较
小,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性,D正确.]
2.A [影响种群数量变化的决定因素是迁入率和迁出率、出
生率和死亡率.]
3.B [该模型属于数学模型,捕食者和猎物之间构成捕食关
系.当猎物的数量上升时(原因1),捕食者由于食物充足,
其数量也会随之上升(结果1),而捕食者数量增加后(原因
2),对猎物的捕食量增加,所以猎物的数量会下降(结果2),
捕食者和猎物之间存在循环因果关系;由于结果2与原因1
“相反”,所以这是一种负反馈调节过程,利用该模型可以解
释捕食者和猎物种群数量维持相对稳定的原因,A、C错误,
B正确.猎物种群数量超过 N2,则会引起捕食者种群数量
增加;捕食者种群数量超过 P2,则会引起猎物种群数量减
少.二者相互作用,使猎物和捕食者的种群数量分别在 N2
和P2 水平上保持动态平衡,从而判断猎物和捕食者的环境
容纳量分别为 N2 和P2,D错误.]
4.AD [由于环境资源有限,种群密度越大,种内斗争会越剧
烈,从而会影响种群数量的增长;种群的环境容纳量受环境
(包括气候条件)的影响;c点时种群的增长最快,不利于防
治蝗灾;c点时种群的增长速率最大,渔业捕捞后剩余量需
控制在c点,有利于种群数量得到快速恢复.]
5.解析:由题图可知,在温度为325 ℃,相对湿度为90%时,
种群数量最大,所以在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿
度条件下,种群数量都会减少;由此可以得出,昆虫种群数量
变化是温度和湿度综合作用的结果.一个生态因子的变化
会影响另一个生态因子的作用.种群的出生率和死亡率、迁
入率和迁出率直接决定种群数量的大小.第一年此种昆虫
数量为 N0,如果在理想条件下,每年增长率保持不变,则第
三年后该种群数量为 Nt=N0×16×16=256N0.
答案:(1)减少 增大 综合作用(综合影响)
(2)出生率和死亡率、迁出率和迁入率
(3)256N0
第二章 群落及其演替
第1节 群落的结构
教材梳理预新知
基础梳理
一、1.时间 地域中 生物种群 3.研究种群
二、1.不同群落 群落性质 2.一个群落中物种数目的多少
3.不同 越丰富 4.固定不变
三、1.(1)共同生活 受益 各自也能独立生活 (2)依存 有
利 (3)为食 (4)体液、组织或已消化的物质中 宿主
(5)排斥
2.提示:①—Ⅲ ②—Ⅳ ③—Ⅰ ④—Ⅱ ⑤—Ⅴ
四、1.生物种群 空间 2.分层 光照强度 栖息空间 食物
镶嵌 地形 湿度和盐碱度 光照强度 自身生长特点
五、1.阳光、温度和水分 外貌和结构 有规律 2.(1)地位或
作用 空间位置 占用资源 物种 (2)栖息地、食物、天敌以
及与其他物种的关系 出现频率、种群密度、植株高度 它与
其他物种的关系 (3)物种之间及生物与环境间协同进化
六、1.样方法 取样器 2.记名计算 目测估计
基础诊断
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.×
互动探究克疑难
疑难点一 互动探究
1.(1)提示:捕食、寄生、寄生.
(2)提示:不是.稻飞虱是植物病毒 V 的传播媒介,植物病
毒 V对稻飞虱没有危害.
2.提示:(1)③ ② ① ④ (2)不同 ④(寄生关系)不像②
(竞争关系)那样,不可能使宿主全部死亡,寄生生物依赖于
寄主生活
47
生物选择性必修二