第1章 第3节 影响种群数量变化的因素-【优学精讲】2024-2025学年高中生物选择性必修2教用Word(人教版)

第3节　影响种群数量变化的因素 [课标内容] 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。 一、影响种群数量变化的因素 1．非生物因素 (1)种类 (2)影响：非生物因素对种群数量变化的影响往往是____________的。 2．生物因素 (1)种内因素：随着种群的增长，__________________会加剧，使种群的增长受到限制。 (2)种间因素 二、种群研究的应用 1．濒危动物的保护 (1)通过调查获知________________、出生率和死亡率、性别比例、________________等特征，以及影响该种群________________的因素。 (2)准确了解该种群的________________。 (3)预测该种群的数量________________，进而采取合理的保护对策。 2．指导渔业生产：中等强度的捕捞有利于持续 捕捞后使鱼的种群数量处在K/2左右 获得较大的鱼产量。 3．防治有害生物：如在鼠害发生时，既适当采用化学和物理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。 [答案自填] 林冠层　气温降低　气候干旱　综合性　种内竞争　种群密度　年龄结构 数量变化　生存状态　变化趋势　环境容纳量 (1)动物缺水发生个体死亡，是水通过影响种群的出生率而影响种群密度的。(　　) (2)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。(　　) (3)林木郁闭度越小，草本植物种群密度越小。(　　) (4)气温、干旱、食物等属于非密度制约因素。(　　) (5)为了持续获得较大的鱼产量，应使捕捞后鱼的种群数量处在K/2左右。(　　) 提示：(1)×　动物缺水发生个体死亡，是水通过影响种群的死亡率而影响种群密度的。 (2)√ (3)×　林木郁闭度越大，草本植物种群密度越小。 (4)×　食物属于密度制约因素。 (5)√ 【知识框架】 核心点一　影响种群数量变化的因素 [探究1] 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。回答下列问题： (1)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？ (2)气温骤降对某些昆虫种群数量的影响与其各自的种群密度是否有关？为什么？ (3)降水量会影响该原野上生物的种群密度，其属于调节种群数量变化的生物因素还是非生物因素？ 提示：(1)草本植物为动物提供了食物和栖息场所，随草本植物数量增多，动物数量增多；反之减少。 (2)否。温度属于非密度制约因素，气温骤降对某些昆虫种群数量的影响与其各自的种群密度无关。 (3)非生物因素。 [探究2] 根据教材P14思考·讨论“影响种群数量的其他生物因素”，回答下列问题： (1)下图是大草履虫与双小核草履虫混合培养的结果。请据图回答问题： ①图中大草履虫与双小核草履虫之间的关系是什么？请说出判断的理由？ ②混合培养时，最后只有双小核草履虫存活，请分析影响大草履虫种群数量变化的主要原因是什么？ (2)下图是猞猁与雪兔种群数量变化曲线。请据图回答问题： ①图中猞猁与雪兔的种间关系是__________，对应的曲线分别是________。二者种群数量此消彼长，从消长因果上看属于__________________________________________关系。 ②图中雪兔的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素有哪些？ 提示：(1)①大草履虫与双小核草履虫之间的关系是相互竞争。大草履虫与双小核草履虫混合培养，刚开始时二者种群数量均增加，最后双小核草履虫占优势，大草履虫处于劣势，且有灭亡的趋势。 ②随着双小核草履虫数量的增加，争夺食物的优势越来越大，最终大草履虫失去了食物来源而灭亡。 (2)①捕食　b、a　循环因果 ②可食用的植物增加、猞猁的数量减少等。 1．影响种群数量变化的因素 2．对比分析密度制约因素和非密度制约因素 密度制约因素 非密度制约因素 一般情况下只涉及种群的一些个体(如捕食、寄生) 对种群中各个个体的影响基本是一致的 其影响与种群密度有关 其影响与种群密度无关 种群个体与密度制约因素表现出相互适应的关系 种群个体对非密度制约因素只有单方面的适应 相当于生物因素，如捕食、寄生、种间竞争、种内竞争等 相当于非生物因素，如火灾、地震、气温、干旱、火山爆发等 1．(2024·广东湛江高二期末)下述古代诗句中，部分体现了非生物因素对生物的影响，其中不属于对种群数量变化产生影响的是(　　) A．离离原上草，一岁一枯荣，野火烧不尽，春风吹又生 B．暮春三月，江南草长，杂花生树，群莺乱飞 C．昨夜雨疏风骤，浓睡不消残酒，试问卷帘人，却道海棠依旧。知否，知否？应是绿肥红瘦 D．塞下秋来风景异，衡阳雁去无留意。四面边声连角起。千嶂里，长烟落日孤城闭 解析：选C。一夜的风雨过后，海棠树应该是绿叶繁茂、红花凋零了，没有体现非生物因素对海棠树种群数量变化产生影响，C符合题意。 2．(教材P14“思考·讨论”改编)某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，次年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树数量得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度(虚线)与落叶松的最大松针长度(实线)变化关系如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动 B．食物是该昆虫幼虫种群数量的密度制约因素 C．该昆虫幼虫摄食对松针长度的影响具有滞后性 D．该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量 解析：选D。存在捕食关系的两种生物相互制约，导致其种群数量呈周期性波动，A正确；松针是该昆虫幼虫的食物，食物质量变差，该昆虫幼虫密度下降，食物质量提高，该昆虫幼虫数量又有所增加，所以食物是该昆虫幼虫种群数量的密度制约因素，B正确；该昆虫幼虫摄食对松针长度的影响具有滞后性，C正确；该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松松针的质量，不是落叶松的种群数量，D错误。 核心点二　种群研究的应用 请结合下图，回答下列问题： (1)某地爆发严重蝗灾，为有效防治蝗灾，应在何时开始控制效果较好？可采取的措施有哪些？ (2)从理论上说，“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率和死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加，怎样确定合适的捕捞量使其既能长期获得较多的捕捞量又不危及来年的鱼产量？ (3)若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？ (4)渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼的产量，这是为什么？ 提示：(1)在种群数量达到K/2之前控制效果较好。可通过物理或化学方法减少现存种群数量，也可通过生物方法(如增加天敌等)降低其环境容纳量。 (2)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)种群数量达到K值时。 (4)如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼的产量降低。 1．种群“S”形增长曲线分析 2．“S”形曲线特定值的实践应用 b点的应用 消灭害虫应尽早进行， 将种群数量控制在加速期(b点)之前，严防种群数量增长进入加速期 c点(K/2值)的应用 对有害生物：严防种群数量达到该点，如鼠种群数量达到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 1．(2024·重庆高二月考)研究种群数量的变化规律以及影响种群数量变化的因素，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，都有着重要意义。下列有关说法正确的是 (　　) A.采取措施降低环境容纳量，能从根本上限制有害动物的种群数量 B．消灭捕食者，引入被捕食者是保护濒危动物的根本措施 C．在田鼠种群数量达到K/2时进行防治，消耗的防治成本最低 D．鱼类养殖中，在接近K/2时进行捕捞有利于鱼类的可持续增产 解析：选A。采取措施如减少有害动物的食物来源、增加其天敌的数量、破坏其栖息环境等，降低环境容纳量，能从根本上限制有害动物的种群数量，A正确；建立自然保护区，给濒危动物创造更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护濒危动物的根本措施，B错误；在种群数量达到K/2前防治，防治成本较低，且越早越好，C错误；鱼类养殖过程中，捕捞后的剩余量接近K/2时有利于鱼类资源的可持续增产，D错误。 2．资源的合理使用是使产量最大化，又不影响资源的持久利用。自然种群增长呈“S”形曲线，假设种群的K值为200，N表示种群数量，据表分析正确的是(　　) 曲线上的点 N (K－N)/K S1 20 0.90 S2 50 0.75 S3 100 0.50 S4 150 0.25 S5 180 0.10 A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后 B．防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行 C．渔业捕捞后需控制剩余量在S3点 D．(K－N)/K值为0.9时，种群增长速率最大 解析：选C。环境阻力对种群增长的影响早在S4点之前就已经出现，A错误；防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点之前进行，B错误；S3点时种群增长速率最大，既能使产量最大化，又不影响资源的持久利用，渔业捕捞后需控制剩余量在S3点，C正确，D错误。 1．(教材P17“概念检测”T1改编)我国有一句古语“大树之下，寸草不生”。下列有关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，因为大树根系分布深，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 答案：A 2．(2023·广东选择考)某地区蝗虫在秋季产卵后死亡，以卵越冬。某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，次年该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降的合理解释是(　　) A．密度制约因素导致出生率下降 B．密度制约因素导致死亡率上升 C．非密度制约因素导致出生率下降 D．非密度制约因素导致死亡率上升 解析：选C。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，这些因素称为密度制约因素；气温、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，这些因素称为非密度制约因素。本题中某年秋季降温提前，大量蝗虫在产卵前死亡，导致次年该地区蝗虫的出生率下降，进而导致其种群密度下降，为非密度制约因素导致，C符合题意。 3．下图表示某个处于平衡状态的生物种群，某些外界环境变化导致该种群中生物个体数量改变时的四种情形。下列有关产生这些变化原因的分析，合理的是(　　) A．若图①所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化原因可能是过度放牧 B．若图②所示为某发酵罐中菌种数量，则b点肯定增加了营养供应 C．图③中c点后发生的变化表明生态系统崩溃 D．若图④表示海洋生态系统中的某种鱼，则d点代表捕捞过度 解析：选A。由题图①可知，a点后种群数量超过K值先上升后下降，并且不能恢复原K值，可以代表草原生态系统中过度放牧后草原生态系统被破坏，种群的K值下降，A合理；由题图②可知，K值增大了，如果代表某发酵罐中菌种数量，b点可能增加了营养物质的供应，也可能提供了充足的氧气等，B不合理；由题图③可知，c点后种群数量从K值附近开始下降，最后变为0，说明该生态系统受到干扰，且之后不再适合该种群生存，但不能表明该生态系统一定崩溃了，C不合理；由题图④可知，d点后种群数量低于K值先下降然后恢复，如果代表某种鱼，d点后该种群数量没有下降到K/2以下，不能代表过度捕捞，D不合理。 4．下列关于种群数量“S”形增长曲线中K值及K/2的说法，错误的是(　　) A．鼠害的控制应该严防其种群数量达到K/2 B．有益动物的保护可以通过改善其生活环境来提高种群的K值 C．养殖业中捕捞或出栏个体一般不会是幼年个体，以提高种群的K值 D．将鱼类的种群数量维持在K/2时，既有较大收获量又可保持种群数量快速增长 解析：选C。种群数量在K/2时的增长速率最快，种群数量在短时间内能迅速恢复，因此对鼠害的控制应该严防其种群数量达到K/2，A正确；K值的大小受环境条件的影响，因此有益动物的保护可以通过改善其生活环境来提高种群的K值，B正确；养殖业中一般不捕捞或不出栏幼年个体，主要是为了维持种群的年龄结构为增长型，有利于种群数量增加，但并不能提高种群的K值，C错误；种群数量在K/2时增长速率最快，因此，将鱼类的种群数量维持在K/2时既有较大收获量又可保持种群数量快速增长，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $