1.3 影响种群数量变化的因素（导学案）生物人教版2019选择性必修2

1.3 影响种群数量变化的因素（导学案） 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。 学习重点：非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 学习难点：非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 1.非生物因素 （1）种类：在自然界，种群的数量变化受到 、温度 、水等非生物因素的影响。 （2）特点：非生物因素对种群数量变化的影响往往是 。例如，春夏时节，由于气温升高，日照延长、降水增多等重要原因，动植物种群数量会迅速 。 2.生物因素 （1）种群内部因素：随着种群的增长， 会加剧，从而使种群的增长受到限制。 （2）种群外部因素 ①捕食：除 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 ，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。 ②竞争：森林中不同植物竞争阳光和 ，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物。 ③寄生：作为 的动物被寄生虫寄生。 ④细菌或病毒引起 ，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。 3．制约因素的类型 (1)密度制约因素 ①概念：一般来说， 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。 ②举例：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。 (2)非密度制约因素 ①概念： 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。 ②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。 4.种群研究的应用 （1）.濒危动物的保护 通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、 等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能了解该种群的生存状态， 该种群的数量变化趋势 ，进而采取合理的保护对策。 生物资源的合理利用 如渔业方面： 强度的捕捞(捕捞后使鱼的种群数量处在 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。 （2）有害生物的防治 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 其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量，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 生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。 任务一：非生物因素对种群数量变化的影响 请阅读教材P13 思考讨论相关资料，，回答下列问题： 1．影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？ 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？ 　 任务二：影响种群数量的其他生物因素 根据教材“思考·讨论：影响种群数量的其他生物因素”，回答下列问题： 1．怎样解释资料1中的实验结果？ 2．怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？请用“↑”和“↓”来完善下表。 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.请据图分析猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？ 　 4．除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？并说明理由。 任务三、种群研究的应用 1.大熊猫是我国特有的濒危保护动物,请思考对大熊猫进行保护首先要研究的内容是什么? 2.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? 3.在鼠害发生时应该采取哪些措施？ 1．衡水湖国家级自然保护区是华北平原唯一保持沼泽、水域、滩涂、草甸和森林等完整湿地生态系统的自然保护区，是鸿雁、白鹤等候鸟理想的越冬地。下列叙述正确的是（　　） A．影响衡水湖迁徙区白鹤种群密度的主要因素是食物和天敌 B．年龄结构为增长型的鸿雁种群，其未来种群数量一定增加 C．林冠层的郁闭度较高，会使所有林下植物的种群数量下降 D．传染病、地震分别属于影响种群数量的密度制约因素、非密度制约因素 2．以下关于影响种群数量变化因素的叙述，错误的是（　　） A．非生物因素对种群数量变化的影响是综合性的 B．种群数量的变化受到种内竞争、种间竞争等生物因素的影响 C．食物、天敌属于密度制约因素，气候、传染病属于非密度制约因素 D．猎物和捕食者种群数量变化之间存在循环因果关系 3．蓟马是一类常见的植物害虫，其体型微小、移动能力较差，有明显的趋蓝光特性。研究人员连续3年调查了某玫瑰园中蓟马种群的数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．可用标记重捕法调查蓟马的种群数量和种群密度 B．出生率下降是12~4月蓟马种群数量下降的根本原因 C．第2~3年种群内外部生物因素变化使蓟马种群K值下降 D．在玫瑰园内悬挂蓝色的粘虫板可以有效防治蓟马虫害 4．自从某自然生态系统中发现了一种濒危的野生动物，该生态系统被设为自然保护区。科研人员利用红外触发相机对该野生动物进行了 10 年的数量调查，期间第 6、9、10 年均发生不同程度的干旱，所得结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．利用红外触发相机拍摄法可估测该野生动物的种群密度 B．前 5 年，该保护区能为该野生动物提供较理想的生存环境 C．干旱会导致该野生动物的数量发生波动，属于种群密度制约因素 D．若第 6 年未发生干旱，则该动物的种群数量应低于 1600 只 5．农谚“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡”形象描绘了雪对冬小麦生长发育的重要意义。积雪的低温能杀死表层土壤中的害虫卵，厚厚的积雪可以减缓深层土壤的热量散失，雪融化后能为冬小麦提供水和矿质元素。下列叙述错误的是（　　） A．一段时间的低温有利于冬小麦的生长 B．雪水中含有冬小麦生长所需的部分大量元素 C．害虫是冬小麦种群数量变动的非密度制约因素 D．冬小麦的生长受生物和非生物因素的共同影响 采用盆栽控水法，研究了不同程度干旱胁迫（CK为对照组，T1~T4干旱程度依次增大）对拂子茅生物量分配的影响，结果如图所示，这为干旱地区拂子茅的培育和种植提供了参考依据。图中相同小写字母代表不同处理下生物量差异不显著，不同小写字母代表差异显著。    回答下列问题： (1)生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积（或单位体积）内实际存在的 的干重总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法，为了使调查数据更准确，在选取样方时应该注意 取样，样方 合适，样方数量适宜等。 (2)T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是 。将植株与地面平齐剪取植被地上部分， 后称量计算地上生物量。 (3)据图分析可知，随着干旱胁迫的加重，拂子茅的地上和地下生物量都呈现 的趋势。地上生物量在T1与 处理时差值最大。地下生物量在 处理时最低，且二者无显著差异。 (4)拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰，原因可能是 ，导致地上、地下生物量都有增加。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.3 影响种群数量变化的因素（导学案） 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。 学习重点：非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 学习难点：非生物因素和生物因素对种群数量变化影响的综合性。 1.非生物因素 （1）种类：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。 （2）特点：非生物因素对种群数量变化的影响往往是_综合性的_。例如，春夏时节，由于气温升高，日照延长、降水增多等重要原因，动植物种群数量会迅速_上升__。 2.生物因素 （1）种群内部因素：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。 （2）种群外部因素 ①捕食：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。 ②竞争：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。 ③寄生：作为 宿主 的动物被寄生虫寄生。 ④细菌或病毒引起__传染病___，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。 3．制约因素的类型 (1)密度制约因素 ①概念：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。 ②举例：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。 (2)非密度制约因素 ①概念：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。 ②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。 4.种群研究的应用 （1）.濒危动物的保护 通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势 ，进而采取合理的保护对策。 生物资源的合理利用 如渔业方面：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）有害生物的防治 ①在鼠害发生时，既适当采用 物理和化学 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环境容纳量，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 环境污染 ，又伤及害虫的 天敌 ；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。 任务一：非生物因素对种群数量变化的影响 请阅读教材P13 思考讨论相关资料，，回答下列问题： 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一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？ 　不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。 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？ 　除了光照条件外，还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。 任务二：影响种群数量的其他生物因素 根据教材“思考·讨论：影响种群数量的其他生物因素”，回答下列问题： 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，竞争力弱的种群数量会不断下降。 2．怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？请用“↑”和“↓”来完善下表。 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.请据图分析猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？ 　二者的种群数量是相互影响的，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？并说明理由。 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 任务三、种群研究的应用 1.大熊猫是我国特有的濒危保护动物,请思考对大熊猫进行保护首先要研究的内容是什么? 首先要研究的内容是 野生大熊猫的种群数量、分布及栖息地状况。这是所有保护工作的基础和前提。只有准确掌握野生种群有多大、生活在哪些区域、以及它们栖息地的生态环境（如竹林资源、人为干扰等），才能科学地评估其濒危程度，并据此制定出最有效的保护策略，如建立自然保护区、开展生态修复等。 2.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? 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 3.在鼠害发生时应该采取哪些措施？ 在鼠害发生时，既适当采用 物理和化学 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环境容纳量，才能使鼠害得到有效防治。 1．衡水湖国家级自然保护区是华北平原唯一保持沼泽、水域、滩涂、草甸和森林等完整湿地生态系统的自然保护区，是鸿雁、白鹤等候鸟理想的越冬地。下列叙述正确的是（　　） A．影响衡水湖迁徙区白鹤种群密度的主要因素是食物和天敌 B．年龄结构为增长型的鸿雁种群，其未来种群数量一定增加 C．林冠层的郁闭度较高，会使所有林下植物的种群数量下降 D．传染病、地震分别属于影响种群数量的密度制约因素、非密度制约因素 【答案】D 【详解】A、迁徙区白鹤的种群密度主要受迁入率和迁出率影响，食物和天敌属于次要因素，A错误； B、增长型年龄结构预示种群数量可能增加，但实际数量还受资源、气候等环境因素制约，B错误； C、郁闭度高会抑制阳生植物生长，但耐阴植物可能适应此环境，种群数量未必下降，C错误； D、传染病传播与种群密度相关（密度制约因素），地震等自然灾害与密度无关（非密度制约因素），D正确。故选D。 2．以下关于影响种群数量变化因素的叙述，错误的是（　　） A．非生物因素对种群数量变化的影响是综合性的 B．种群数量的变化受到种内竞争、种间竞争等生物因素的影响 C．食物、天敌属于密度制约因素，气候、传染病属于非密度制约因素 D．猎物和捕食者种群数量变化之间存在循环因果关系 【答案】C 【详解】A、非生物因素（如温度、降水等）通常共同作用于种群，其影响具有综合性，A正确； B、种内竞争（同种个体间资源争夺）和种间竞争（不同物种间资源争夺）均属于生物因素，会影响种群数量，B正确； C、食物和天敌的作用强度与种群密度相关，属于密度制约因素；气候属于非密度制约因素，但传染病（如传播速度受种群密度影响）属于密度制约因素，C错误； D、猎物数量变化导致捕食者数量变化，反之亦然，形成循环因果关系（负反馈调节），D正确。 故选C。 3．蓟马是一类常见的植物害虫，其体型微小、移动能力较差，有明显的趋蓝光特性。研究人员连续3年调查了某玫瑰园中蓟马种群的数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．可用标记重捕法调查蓟马的种群数量和种群密度 B．出生率下降是12~4月蓟马种群数量下降的根本原因 C．第2~3年种群内外部生物因素变化使蓟马种群K值下降 D．在玫瑰园内悬挂蓝色的粘虫板可以有效防治蓟马虫害 【答案】D 【详解】A、标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物。根据题意，蓟马体型微小、移动能力较差，不适合用标记重捕法调查其种群数量和种群密度，A错误； B、种群数量下降的根本原因是出生率小于死亡率，而不是单纯出生率下降，B错误； C、图中仅体现了蓟马种群数量的变化，无法得出第2-3年种群内外部生物因素变化使蓟马种群K值下降的结论，C错误； D、根据题意，蓟马有明显的趋蓝光特性，在玫瑰园内悬挂蓝色的粘虫板可以诱杀蓟马，有效防治蓟马虫害，D正确。 故选D。 4．自从某自然生态系统中发现了一种濒危的野生动物，该生态系统被设为自然保护区。科研人员利用红外触发相机对该野生动物进行了 10 年的数量调查，期间第 6、9、10 年均发生不同程度的干旱，所得结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．利用红外触发相机拍摄法可估测该野生动物的种群密度 B．前 5 年，该保护区能为该野生动物提供较理想的生存环境 C．干旱会导致该野生动物的数量发生波动，属于种群密度制约因素 D．若第 6 年未发生干旱，则该动物的种群数量应低于 1600 只 【答案】C 【详解】A、利用红外触发相机拍摄法调查的结果可估测种群数量，该方法的优点是不伤害被调查动物等，A 正确； B、据图可知，前 5 年该野生动物的数量按照 2 倍速度增加，即该野生动物的种群基本呈“J”形增长，由此说明前 5 年，该保护区能为该野生动物提供较理想的生存环境，B 正确； C、干旱的作用强度与种群密度无关，属于非密度制约因素，C错误； D、第 7、8 年，该保护区未发生干旱，该野生动物的种群数量维持在 800 只左右，说明该保护区内该野生动物的 K 值约为 800 只，因此第 6 年若未发生干旱，该动物的种群数量也会低于 1 600 只，D 正确。 故选C。 5．农谚“冬天麦盖三层被，来年枕着馒头睡”形象描绘了雪对冬小麦生长发育的重要意义。积雪的低温能杀死表层土壤中的害虫卵，厚厚的积雪可以减缓深层土壤的热量散失，雪融化后能为冬小麦提供水和矿质元素。下列叙述错误的是（　　） A．一段时间的低温有利于冬小麦的生长 B．雪水中含有冬小麦生长所需的部分大量元素 C．害虫是冬小麦种群数量变动的非密度制约因素 D．冬小麦的生长受生物和非生物因素的共同影响 【答案】C 【分析】影响种群密度的因素包括密度制约因素和非密度制约因素。 【详解】A、低温可杀死害虫卵，减少虫害，同时积雪减缓深层土壤热量散失，保护冬小麦根系，且冬小麦可能需要低温春化作用促进生长，A正确； B、雪水提供的水和矿质元素中包括大量元素（如N、P、K等），B正确； C、害虫对冬小麦的影响会随小麦种群密度增加而增强（如害虫更易传播），属于密度制约因素，C错误； D、冬小麦生长受害虫（生物因素）和温度、水、矿质元素（非生物因素）共同影响，D正确。 故选C。 采用盆栽控水法，研究了不同程度干旱胁迫（CK为对照组，T1~T4干旱程度依次增大）对拂子茅生物量分配的影响，结果如图所示，这为干旱地区拂子茅的培育和种植提供了参考依据。图中相同小写字母代表不同处理下生物量差异不显著，不同小写字母代表差异显著。    回答下列问题： (1)生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积（或单位体积）内实际存在的 的干重总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法，为了使调查数据更准确，在选取样方时应该注意 取样，样方 合适，样方数量适宜等。 (2)T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是 。将植株与地面平齐剪取植被地上部分， 后称量计算地上生物量。 (3)据图分析可知，随着干旱胁迫的加重，拂子茅的地上和地下生物量都呈现 的趋势。地上生物量在T1与 处理时差值最大。地下生物量在 处理时最低，且二者无显著差异。 (4)拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰，原因可能是 ，导致地上、地下生物量都有增加。 【答案】(1) 有机物质 随机 面积大小 (2) 取平均值以减少实验误差/减少实验误差 烘干（或干燥） (3) 先增加后降低 T4 CK和T4 (4)适度干旱、气温高、光照强，植物光合作用旺盛，有机物积累多 【分析】样方法估算种群密度常用的方法之一，其操作流程为：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数、求得每介样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。调查草地上蒲公英的密度，农田中某种昆虫卵的密度，作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都可以采用样方法。 【详解】（1）生物量是指生物在某一特定时刻，单位面积（或单位体积）内实际存在的有机物质的总量。拂子茅生物量的测定可以采用样方法，为了使调查数据更准确，在选取样方时应该注意随机取样，避免主观因素的干扰，样方面积大小合适，样方数量适宜等，通常草本植物的 样方面积为1m2。 （2）T1~T4每一处理的5盆植株作为重复处理的目的是取平均值以减少实验误差，增加实验结果的可信度。将植株与地面平齐剪取植被地上部分，烘干后称量（至恒重）计算地上生物量。 （3）据图可知，随着干旱胁迫的加重，拂子茅的地上和地下生物量都呈现先增加后降低的趋势。地上生物量在T1与T4处理时差值最大。地下生物量在CK和T4处理时最低，且二者无显著差异，说明适度干旱胁迫有利于生物量的提高。 （4）拂子茅的总生物量在每年夏季出现高峰，这是因为夏季适度干旱、且气温高、光照强，有利于植物光合作用的进行，因而有机物积累多，导致地上、地下生物量都有增加。 / 学科网（北京）股份有限公司 $