1.3 影响种群数量变化的因素 课件-2025-2026学年上学期高中生物选择性必修2

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。 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？ 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。（生物因素） 种群的数量特征 影响种群数量变化的因素 种群密度 出生率 死亡率 迁入率 迁出率 直接 年龄组成 性别比例 种群的 数量变化 增长： “J”型 “S”型 相对稳定 波动 衰退 消亡 非生物 因素 生物因素 一、非生物因素对种群数量变化的影响 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。 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 林冠层郁闭度低 林冠层郁闭度高 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另外两种的种群密度变化有较大差异，这是为什么？ 阳光 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 在自然界中，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物收到的光照强度。 种子萌发主要是受气温升高的影响；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 细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压。 干旱缺水导致许多动植物死亡率升高；对于东亚飞蝗来说，干旱的气候正是其种群爆发式增长的主要原因。 一、非生物因素对种群数量变化的影响 非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。 例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，_________、_________也是重要因素。 日照延长 降水增多 亚马逊热带雨林 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 种群的数量变化是否受种群外部生物因素——其他生物因素的影响？ 二、影响种群数量的其他生物因素 资料1 1934年,生态学家高斯选用两种形态和习性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(这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质)。结果如图 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。 2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ 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,结果如图所示。 二、影响种群数量的其他生物因素 2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？ 二、影响种群数量的其他生物因素 循环因果关系 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，如此循环往复。 4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的，还有其他因素吗？ 二、影响种群数量的其他生物因素 在自然界中，任何一个种群与其他种群有着密切的关系，其中捕食与被捕食的关系、互相竞争的关系都是十分常见的。 资料:绿僵菌感染蝗虫不仅可以直接杀死蝗虫，还能极大地削减蝗虫的繁殖力，由此产生的亚致死作用限制了蝗虫的数量和集群能力。与之类似的蝗虫病毒、病原线虫，以及通过转基因技术产生的毒性更强的真菌，亦可以起到类似的效果。 二、影响种群数量的其他生物因素 此外，作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化 影响种群数量变化的因素 非生物因素 生物因素 自然灾害（地震、火灾） 气候因素（气温、干旱） 阳光 种内 种间 种间竞争 捕食 寄生 种内竞争 密度制约因素 其作用强度随着种群密度的变化而变化 非密度制约因素 其作用强度与种群密度的变化无关 课堂小结 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。 密度制约因素 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。 非密度制约因素 影响种群数量变化的因素 三、种群研究的应用 1.濒危生物的保护 调查 了解 预测 采取 种群数量特征 影响因素 生存状态 种群数量变化趋势 保护措施 海南孔雀雉 滇金丝猴 百色闭壳龟 三、种群研究的应用 2.经济生物的高产 黄河三角洲渔业的发展，要在保护鱼类资源不受破坏的前提下，持续地获得最大捕鱼量。根据下面数学模型，请回答下列问题: 1.应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平?为什么? 应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平，因为在这个水平上种群增长速率最大。 2. 渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼的产量。这是为什么？请从种群特征的角度作出解释。 如果渔网网眼很小，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，造成来年鱼产量降低。 3.有害生物的防治 ①K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件改善时，K值会上升。 增大环境阻力→降低K值→防治老鼠 如断绝或减少它们的食物来源；养殖或释放它们的天敌，等等。 ②种群数量在K/2水平上时，种群增长速率最大 防止老鼠种群数量达到K/2处 怎样做才能最有效的灭鼠？ 三、种群研究的应用 一、概念检测 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 × × D 21 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。 从本文内容来看，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。 22 二、拓展应用 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。 (1)用曲线图示该种群1915-1943年的消长情况。 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 年份 种群数量 23 二、拓展应用 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。 (2)1915-1930年，该种群数量不断增加，可能的原因有哪些？ (3)该种群的数量后来急剧下降，可能的原因有哪些？ 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 食物充足，没有天敌，气候适宜等。 作为食物的植物被大量取食，导致食物匮乏；自然灾害等。 24 复习与提高 一、选择题 1.下列叙述符合种群密度概念的是 （ ） A.一公顷水稻的年产量 B.每平方米草地中杂草的数量 C.某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量 D.某地区灰仓鼠每年新增的个体数 2.某地区由于秋天过早降温，许多蝗虫在产卵前死亡。第二年，该地区蝗虫的种群密度明显下降。对蝗虫种群密度下降合理的解释是 （ ） A.出生率下降 B.死亡率上升 C.迁入率下降 D.迁出率上升 C A 26 一、选择题 3.根据种群的年龄结构，可以推测出生率、死亡率的变化趋势。下列表述正确的是（ ） A.年龄结构为稳定型的，出生率大于死亡率 B.年龄结构为增长型的，出生率大于死亡率 C.年龄结构为衰退型的，出生率大于死亡率 D.年龄结构为稳定型的，出生率小于死亡率 B C 27 一、选择题 4.关于种群的增长，下列表述正确的是（ ） A.引入到新环境的种群，一定时间内都能呈“J”形增长 B.在环境条件变化的情况下，种群数量都会在K值附近波动 C.在环境条件不变的情况下，种群的增长都有在K值上下维持稳定的趋势 D.自然界的种群增长到一定程度都会在K值保持稳定，因此，都呈“S”形增长 C 28 一、选择题 5.用酵母菌酿酒的主要阶段为：加料→接种→通气培养→密封发酵。 从接 种后到密封前这一阶段，酵母菌种群数量变化的曲线图为 （ ） C 种群数量 时间 0 A 种群数量 时间 0 C 种群数量 时间 0 B 种群数量 时间 0 D 29 一、非选择题 1.大树杜鹃是一种集中分布于我国云南高黎贡山山区的高大乔木。它的分布范围很小，很难引种到其他地方，是濒危物种。大树杜鹃林下凋落物厚，种子难以散布到土壤基质层，因此在自然环境中发芽率很低；幼苗生长缓慢，要生长很长时间才能开花；植株耐寒能力弱，在-2℃环境下会死亡，幼树死亡率高。请回答下列问题。 （1）哪些环境因素影响了大树杜鹃的种群数量？ （2）有人建议，人工清除林下的凋落物以提高大树杜鹃的种子发芽率， 促进种群数量增长。你如何看待这一建议？ 枯枝落叶层、阳光、温度。 这一问题需要避免从线性因果关系的角度去回答。仅仅从提高大树杜鹤发芽率的角度看，这一建议有道理；但是，凋落物分解后会增加土壤中的营养物质，如果人工除去，可能会造成土壤贫淆。 30 一、非选择题 1.大树杜鹃是一种集中分布于我国云南高黎贡山山区的高大乔木。它的分布范围很小，很难引种到其他地方，是濒危物种。大树杜鹃林下凋落物厚，种子难以散布到土壤基质层，因此在自然环境中发芽率很低；幼苗生长缓慢，要生长很长时间才能开花；植株耐寒能力弱，在-2℃环境下会死亡，幼树死亡率高。请回答下列问题。 （3）由于大树杜鹃植株高 大、花大而艳丽，很有观赏价值，因此存在人 为破坏的风险。你对保护大树杜鹃有哪些建议？ 此题有一定开放性。可参考的建议有加强宣传教育；禁止买卖；在大树杜鹏分布范围内，建立自然保护地等。 31 一、非选择题 2.普氏原羚是我国特有的濒危动物，现仅分布于我国青海湖周边地区的草原上。1994年，我国普氏原羚的数量不足300只。近些年来，由于采取了一系列保护措施，普氏原羚数量持续上升。据报道，2018年时其数量已达2 793只，但它们面 临的威胁依然存在。在牧场围栏附近常可见到普氏原羚的尸骨，有的是狼捕食后的残骸，有的是被围栏上刺丝勾挂致死的。由于道路和牧场围栏阻隔，普氏原羚被隔离在13个分布区内。 （1）从遗传与进化的角度看，不同分布区的普氏原羚种群处于隔离状态， 这对该物种的延续有什么不利影响？ 不同分布区的普氏原羚处于隔离状态，这不利于该种群的繁殖和基因交流，可能降低种群的基因多样性；还可能造成近亲繁殖，出现较多有遗传缺陷的后代，不利于种群的繁衍和物种的进化。 32 一、非选择题 2.普氏原羚是我国特有的濒危动物，现仅分布于我国青海湖周边地区的草原上。1994年，我国普氏原羚的数量不足300只。近些年来，由于采取了一系列保护措施，普氏原羚数量持续上升。据报道，2018年时其数量已达2 793只，但它们面 临的威胁依然存在。在牧场围栏附近常可见到普氏原羚的尸骨，有的是狼捕食后的残骸，有的是被围栏上刺丝勾挂致死的。由于道路和牧场围栏阻隔，普氏原羚被隔离在13个分布区内。 （2）有人建议大量捕杀狼等天敌以保护普氏原羚，你是否赞同这一建议？ 说说你的理由。 普氏原羚和狼都是生物进化的产物，是大自然的有机组成成分。从协同进化的角度看，狼的存在有利于普氏原羚的进化。 33 一、非选择题 2.普氏原羚是我国特有的濒危动物，现仅分布于我国青海湖周边地区的草原上。1994年，我国普氏原羚的数量不足300只。近些年来，由于采取了一系列保护措施，普氏原羚数量持续上升。据报道，2018年时其数量已达2 793只，但它们面 临的威胁依然存在。在牧场围栏附近常可见到普氏原羚的尸骨，有的是狼捕食后的残骸，有的是被围栏上刺丝勾挂致死的。由于道路和牧场围栏阻隔，普氏原羚被隔离在13个分布区内。 （3）许多牧民响应政府号召主动拆除牧场围栏，但之后却出现家畜被狼、狐咬死的情况；严控放牧可以为普氏原羚腾出空间，但是会减少牧民的收入。应该如何协调保护普氏原羚与保障牧民利益的关系？ 此题有一定开放性。可鼓励学生积极思考，培养社会参与意识。例如，提出政府在推行保护普氏原羚政策的同时，推出保护当地牧民利益的举措，如发放补贴、开发其他产业等。 34 $