1.3影响种群数量变化的因素课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

课前背诵 1、种群的“J”形增长的数学模型：模型假设、模型公式，模型中各参数的意义、λ与种群数量变化的关系？λ＞1时，一定呈“J”形增长吗？ 2、出现“S”形增长曲线的条件什么？什么是K值？K值是不是固定不变的？K值是种群的最大值吗？ 3、大熊猫数量减少的重要原因是什么？保护大熊猫的具体措施是什么？ 4、渔业捕捞应在____;有害生物防治应在种群数量达到_____前将其消灭 5、影响种群数量波动的因素？直接因素、间接因素、重要因素？ 6、培养液中酵母菌种群数量变化的实验方法、计数方法、计算公式？ 7、从试管中吸出培养液进行计数之前，为什么要将试管轻轻振荡几次？ 8、本探究需要设置对照吗?本探究需要做重复实验吗? 问题探讨 “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。 讨论: 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？ 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？ 北方的原野 阳光、温度、水等非生物因素。 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； 3.除了上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？ 就像“离离原上草”一样，自然界的种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。 凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。 那么，哪些因素可以影响种群数量的变化呢？ 非生物因素 生物因素 阳光 温度 水 种内 种内竞争 种间 种间竞争 捕食 寄生 直接决定种群密度是出生率和死亡率、迁入率和迁出率等。 第3节 影响种群数量变化的因素 第1章 种群及其动态 1.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。2.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。3.阐明种群研究在实践中的应用。 学习目标 思 1.影响种群数量变化的因素有哪些？ 2.举例说明不同非生物因素对生物种群数量变化的影响并分析这些影响的可能作用方式？阳光、温度、水？ 3.非生物因素对生物种群数量变化的影响表现出什么样的特点并举例说明？ 4.生物因素对生物种群数量变化的影响分为？ 5.影响种群数量的外部生物因素有哪些并举例说明？ 6.归纳总结影响种群数量变化的制约因素分为几类？如何区分？ 7.研究种群的特征和数量变化规律有什么意义呢？ 8.在生产生活中都有什么应用呢？ 9.P14、P15思考讨论、P17思维训练 一. 非生物因素 郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度 郁闭度大 郁闭度小 1.阳光 过渡：在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。 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（林冠层遮蔽地面的程度）变化的调查数据。 思考·讨论 非生物因素对种群数量变化的影响 一年蓬 加拿大一枝黄花 刺儿菜 1 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一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？ 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？试分别举例说明。 不同植物对光照条件的适应性是有差异的 除光照外，还受温度、水、风、火等非生物因素的影响 ①影响该地草本植物种群的密度的非生物因素是什么？ 阳光（光照强度） 2. 温度 鄱阳湖夏候鸟"集结" 准备陆续南下 鄱阳湖:冬候鸟北归 夏候鸟"接班" 蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受气温降低影响 种子春季萌发 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 3. 水分 干湿指数 温度/℃ 东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关系 “+”大发生年 “-”发生轻度年 引自马世骏等. 《昆虫学报》319, 1965（7）. 12 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，同时会使青蛙等天敌死亡率上升。 4. 非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的 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； 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。 二. 生物因素 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 1. 种群内部的生物因素 过渡：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，这就涉及生物因素了。争夺配偶 15 2. 种群外部的生物因素 ①种间竞争 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：与单独培养不同，混合培养开始时两个种群的数量也都有增长，但随后双小核草履虫个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，最后完全消失。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。 （不同种生物之间） 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。 森林中不同植物________________，草原上非洲狮与猎豹____________，这也会导致种群数量的变化。 竞争阳光和养分 竞争猎物 ①种间竞争 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捕食 2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ 作为猎物的雪兔种群数量上升时，猞猁因为食物充足，其种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升； 反之，作为猎物的雪兔种群数量下降时，猞猁因为食物匮乏，其种群出生率下降，死亡率上升，数量会随之下降。 猞猁和雪免之间是捕食关系。 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捕食 2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ 猞猁和雪免之间是捕食关系。 条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率 雪兔↑ 食物充足 ↑ ↓ 雪兔↓ 食物缺乏 ↓ ↑ 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 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 ↓ ↑ ↓ ↑ 条件 对于 雪兔 猞猁↑ 捕食压力增大 猞猁↓ 捕食压力减小 二者的种群数量相互影响,是循环因果的关系 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，如此往复循环。 【思维训练】 分析循环因果关系 循环因果关系的概念模型 ★例如，捕食者数量(A)增加，较多的捕食被捕食者，导致被捕食者数量(B)减少； 反过来，被捕食者数量(B)减少，捕食者食物不足，导致捕食者数量(A)减少。 寒冷刺激温度感受器 促甲状腺激素释放激素(TRH) 促甲状腺激素(TSH) 甲状腺激素 抑制 抑制 细胞代谢增强，产热量增加，抵御寒冷 促进 过多时 甲 状 腺 下 丘 脑 垂 体 传入神经 1. 甲状腺激素分泌的分级调节是循环因果关系吗？ 在这个过程中，TRH和TSH含量增加是因，甲状腺激素含量增加是果；甲状腺激素含量增加又成为新的“因”，经过反馈调节产生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”，如此循环往复，以至无穷，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。 2. 猎物和捕食者种群数量变化的相关性 猎物增多 捕食者增多 猎物减少 捕食者减少 食物 充足 大量吃猎物 食物 缺乏 少量吃猎物 3. 人类活动中是否也能找到类似的例子？ 负反馈调节： 血糖平衡调节、水盐平衡调节等 正反馈调节： 排尿反射、分娩等 湖泊受到了污染 鱼类等生物死亡 死鱼等腐烂 (+) + 正反馈调节 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 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 ↓ ↑ ↓ ↑ 条件 对于 雪兔 猞猁↑ 捕食压力增大 猞猁↓ 捕食压力减小 二者的种群数量相互影响,是循环因果的关系 4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗? 有 还有①其他捕食者、②其他植食性动物的竞争、③作为食物的植物以及④非生物因素等。 在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系。 除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的__________，每种动物都需要以其他生物为食。如果___________，动物种群会出现_______________、________________的现象 捕食对象 出生率降低 死亡率升高 食物匮乏 ②捕食 条件 繁殖力 产仔量 食物丰富 的年份 正常繁殖 3 窝/只 4~6 仔/窝 食物不足 的年份 20%~30%成熟雌性个体不繁殖 下降 ③寄生 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 1.密度制约因素 ①概念: 一般来说，_____________等___________对种群数量的作用强度与该种群密度是______的； ②举例: 同样是缺少食物，种群密度______，该种群受食物短缺的影响就_____； 2.非密度制约因素 ①概念: ___________等_______ 以及__________等_ __，对种群的作用强度与种群密度_______； ②举例: 在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其密度______，所有个体都会死亡。 食物和天敌 相关 越高 越大 气温和干旱 生物因素 气候因素 地震、火灾 自然灾害 无关 高低 三.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。 病原体的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的，种群密度越大，抑制种群数量增长的作用也就越强。　　　　　　　　　 四. 种群研究的应用 1. 濒危动物的保护 调查种群各数量特征 调查种群密度影响因素 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. 2. 在渔业上---指导渔业捕捞 K/2 时间 种 群 数 量 增 长 速 率 (1)中等强度的捕捞(捕捞量控制在K/2左右), 有利于持续获得较大的鱼产量。 (2)渔网网目不应过小，否则会影响来年渔业产量。 (3)“休渔期”和“禁渔区”。 渔网网目过小，许多幼鱼被捕捞上来，会影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。 3. 有害生物的防治 (1)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。 (2)有效保护或引入天敌生物，则有利于将农林害虫数量控制在较低的水平。 例如: 白蛾周氏啮小蜂是寄生在美国白蛾蛹内，将人工繁育的白蛾周氏啮小蜂释放到林间，对美国白蛾等食叶害虫起到了良好的控制作用。 K/2前防治 K/2 时间 种 群 数 量 增 长 速 率 啮niè 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 不同物种间的竞争 寄生 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 (1)林下光照强度减弱会使所有植物的种群数量下降。( ) 林下光照强度减弱时阴生植物的种群数量可能会增加。 (2)非生物因素对种群数量变化的影响通常是综合性的。( ) (3)在同样的非生物因素的影响下，不同种群的数量变化基本相同。( ) (4)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。( ) 影响迁入和迁出的环境因素也会影响种群数量。 (3)气候因素和自然灾害对种群的作用强度与该种群的密度无关。( ) (4)一般说来，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相关。( ) × √ × × √ √ 检 目录 1 .影响种群数量变化的非生物因素 /////// 自主梳理 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（ ） 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（ ） 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 猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化 D 练习与应用 33 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 猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化 C 3.一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。 34 4.20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 ②1915-1930年，该种群数量不断增加，可能的原因有哪些？ 食物充足，没有天敌，气候适宜等。 ③该种群的数量后来急剧下降，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。 35 $