1.3影响种群数量变化的因素课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第1章 种群及其动态 任何物种都不可能以单一个体生存和繁衍。在一定的空间范围内，同种生物所有个体形成的集合就是种群。 你听说过东北豹吗？它分布在我国东北、俄罗斯远东等地，是我国国家一级重点保护野生动物。它有灵敏的嗅觉和听觉，有健壮的四肢、锋利的爪子和牙齿，是山林中的捕猎能手。然而，我国的野生东北豹一度不足10只，濒临灭绝。为什么强悍凶猛的动物也会濒危呢？ 濒危动物保护、有害生物防治、渔业上合理捕捞量的确定等，都离不开种群的研究。种群研究的中心问题是种群的数量特征及其变化规律：该种群的个体数量状况如何？其数量将会怎样变化？影响其数量变化的因素有哪些？ 1 第3节 影响种群数量变化的因素 举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。 目标 01 02 03 举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。 阐明种群研究在实践中的应用。 学习目标 3 温故知新：“J”形和“S”形曲线的比较 种群的“J”形增长 种群的“S”形增长 资源和空间充裕、气候适宜 没有天敌和其他竞争物种等 资源和空间有限 种群密度增大，种内竞争加剧 K 种群数量 时间 0 时间（t） Nt N0 种群数量 资源、空间、气候等因素都能影响种群数量变化，你能具体 说一说影响种群数量变化的因素有哪些吗？ “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。 四季交替万物变化 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？ 阳光、温度、水等非生物因素 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？ 问题探讨 讨论： 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。 自然界的种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。直接决定种群密度是出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。因此，凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。 非生物因素 生物因素 阳光 温度 水 种内 种间 种间竞争 捕食 寄生等 影响种群数量变化的因素 6 林冠层遮蔽地面的程度。 郁闭度： 郁闭度大 郁闭度小 非生物因素对种群数量变化的影响 思考·讨论 7 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 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）随林木郁闭度变化的调查数据。 一年蓬 加拿大一枝黄花 刺儿菜 非生物因素对种群数量变化的影响 思考·讨论 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 非生物因素对种群数量变化的影响 思考·讨论 1、影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？ 阳光 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另外两种 的种群密度变化有较大差异，这是为什么？ 不同植物对光照条件的适应性不同 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 非生物因素对种群数量变化的影响 思考·讨论 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？ 试举例说明。 除光照外，还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。 光照、温度、水等非生物因素是如何影响种群数量变化的？ 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 。 林冠层郁闭度低 影响光合作用强度 郁闭度 光照强度 1.阳光： 林下植物种群密度高 林下光照强度高 林冠层郁闭度高 林下植物种群密度低 林下光照强度低 一、非生物因素 11 温度会影响酶的活性 温度常常通过影响________________________________等 影响种群的密度。 出生率、死亡率、迁入率、迁出率 种子春季萌发 蚊类等昆虫无法越冬 鸟类秋季开始南迁 2.温度： 一、非生物因素 12 干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高，动物种群在寻找水源的过程中也常常发生个体的死亡。 一、非生物因素 细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压 3.水分： 13 一、非生物因素 细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压 3.水分： 蝗虫将卵产在土壤中，含水量在10%～20%时最适合它们产卵 和孵化。干旱时，蝗虫的天敌，如青蛙、蟾、鸟类等数量减少， 就更容易爆发蝗灾。 14 非生物因素对种群数量变化的影响往往是_______的。 综合性 热带雨林 (1)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； (2)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； 一、非生物因素 15 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(　　) 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 巩固训练　 A 2.下列关于影响种群数量变化的非生物因素的叙述，错误的是(　 ) A.并非所有的林下植物的种群数量都随郁闭度的增加而减少 B.春夏季节，气温升高、日照延长、降水较多，导致了动植物种群数量 普遍迅速增长 C.在同样的非生物因素的影响下，不同种群的数量变化往往不同 D.干旱缺水会导致所有动植物种群数量减少 巩固训练　 D 因素 举例 影响方式 阳光 温度 水 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度 光照强度会影响植物的光合作用强度 在温带和寒温带地区, 许多植物种子在春季萌发； 种子萌发主要是受气温升高的影响； 气候干旱可使东亚飞蝗种群爆发式增长 细胞内许多生物化学反应都需要水的参与； 小结：非生物因素对种群数量变化的影响机理 蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡。 蚊类等昆虫死亡主要是受气温降低的影响。 温度会影响酶的活性 干旱缺水使许多动植物种群的死亡率升高； 土壤湿度会影响蝗虫产卵和孵化， 干旱时会使青蛙等天敌死亡率上升。 随着种群的增长， 会加剧，从而使种群的增长 ， 这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。 种内竞争 受到限制 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。 1.种群内部的生物因素： 二、生物因素 19 种群数量变化是否受种群外部生物因素 — 其他生物的影响呢？ 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： 影响种群数量的其他生物因素 思考·讨论 21 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。 不同植物之间也存在这种竞争关系吗？ 影响种群数量的其他生物因素 思考·讨论 22 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。 2.种群外部的生物因素： （1）种间竞争 二、生物因素 23 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？ 影响种群数量的其他生物因素 思考·讨论 24 二 生物因素 2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ 猞猁和雪兔之间是捕食关系。（不同物种之间） 条件 对于猞猁 猞猁种群 出生率 猞猁种群 死亡率 猞猁种群 数量 雪兔↑ 食物充足 ↑ ↓ 雪兔↓ 食物缺乏 ↓ ↑ 思考·讨论 ↑ ↓ 二 生物因素 3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？ 条件 对于 雪兔 条件 对于猞猁 猞猁种群 出生率 猞猁种群 死亡率 猞猁种群数量 雪兔↑ 食物 充足 上升 下降 上升 雪兔↓ 食物 缺乏 下降 上升 下降 猞猁↑ 捕食压力 增大 猞猁↓ 捕食压力减小 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 如此循环，二者的种群数量 相互影响，是循环因果的关系。 思考·讨论 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，如此循环往复。请分析以下生物学过程的因果关系的循环性并回答问题。 分析循环因果关系 2、猎物和捕食者种群数量变化的相关性。 思维训练 27 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，如此循环往复。请分析以下生物学过程的因果关系的循环性并回答问题。 分析循环因果关系 1、甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系吗？ 思维训练 在这个过程中，TRH、TSH含量增加是“因”，甲状腺激素含量增加是“果”；甲状腺激素增加又成为新的因，经过反馈调节抑制TRH和TSH分泌的新的“果”； 28 有，还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及 非生物因素等。 4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？ 思考·讨论 2.种群外部的生物因素： （2）捕食 二、生物因素 捕食者 数量坐标图 生物数量 时间 A B 被捕食者 t1 t2 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。 30 作为宿主的动物被______寄生，_____或_____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。 寄生虫 细菌 病毒 出生率和死亡率 螨虫 菟丝子寄生在大豆 2.种群外部的生物因素： （3）寄生 二、生物因素 31 项目 密度制约因素 非密度制约因素 概念 举例 一般来说，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。 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。 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。 在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其密度高低，所有个体都会死亡。 生物因素 非生物因素 三、种群数量制约因素 生物因素一般是密度制约因素，非生物因素多是非密度制约因素。有时非生物因素可以通过影响生物因素发挥作用。 生物因素 种群内部生物因素：种内竞争 种群外部生物因素---其他生物 捕食 种间竞争 寄生等 非生物因素 阳光 温度 水等 影响种群数量变化的因素 （非密度制约因素） （密度制约因素） 小结： 3.下列关于影响种群数量变化因素的叙述，错误的是(　　) A.一般来说，食物和天敌等生物因素属于密度制约因素 B.气候因素和自然灾害属于非密度制约因素 C.种内竞争会随着种群密度的增加而加剧 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 巩固训练　 D 4.一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 巩固训练　 C 1. 濒危动物的保护 调查种群各数量特征 调查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 褐马鸡，被誉为中国十大濒危动物。通过人工建立保护区、人工繁育等方式，在陕西黄龙山的数量10余年间由最初的100余只增至近2000只. 四、种群研究的应用 (1)中等强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在 K/2左右), 有利于持续获得较大的鱼产量。 2.在渔业上---指导渔业捕捞 四、种群研究的应用 时间 增 长 速 率 K/2 K/2 (2)渔网网目不应过小，否则会影响来年鱼产量。 (3)“休渔期”和“禁渔区”。 (1)鼠害: (2)农林害虫: K/2 K/2 时间 种 群 数 量 增 长 速 率 3.有害生物的防治： 四、种群研究的应用 (K/2前防治) 如果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。 化学防治: 生物防治: 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。 适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，通过减少其获得食物的机会降低其环境容纳量，使鼠害得到有效防治。 啮niè 课堂小结 练习与应用 40 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。 （ ） 一、概念检测 ✖ ✖ 41 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 猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化 一、概念检测 42 （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（ ） 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 C 猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化 一、概念检测 43 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，生态学就变成一门管理科学。”结合本章所学知识，谈谈你对这句话的理解。 这句话很有道理。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、有害生物防止等方面制订相应对策 44 2.20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛。该种1915-1960年的数量变化情况如下表。 年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960 数量 200 300 1000 2000 2500 3000 400 170 600 500 600 （1）用曲线图示该种群1915-1943年的消长情况。 以年份为横坐标，种群数量为纵坐标， 根据表中数字画曲线图。 二、拓展应用 45 2.20世纪初，人们将驼鹿引入一个孤岛。该种1915-1960年的数量变化情况如下表。 食物充足，没有天敌，气候适宜等。 年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960 数量 200 300 1000 2000 2500 3000 400 170 600 500 600 （2）1915-1930年，该种群数量不断增加，可能的原因有哪些？ 作为食物的植物被大量取食，导致食物匮乏；自然灾害等。 （3）该种群的数量后来急剧下降，可能的原因有哪些？ 二、拓展应用 46 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 47 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$