内容正文:
第二节 影响种群特征的生态因子
[学习目标]
1.举例说明生态因子的含义和类型。
2.概述水、阳光、温度和土壤对种群特征的影响,并能运用基本原理指导
生产实践。
[教材知识梳理]
(一)生态因子
概念
是指环境中对生物的 、 、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因素
类型
生态因子
限制因子
在任何生物的生存环境中都存在着很多生态因子,如果某种生态因子发生变化,在接近或超过生物体的 时,就会成为限制因子
耐受性定律
解读:
(1)在关键性因子最适区,生物 ;
(2)当关键性因子偏离最适区,生物不断 ;
(3)当关键性因子超过生物耐受性范围时,生物将面临 乃至
(二)非生物因素对种群特征的影响
1.水对种群特征的影响
(1)水是生物不可缺少的重要组成成分,生物的生命活动离不开水。
(2)水对植物种群密度的影响(以结缕草为例)
①土壤水分充足时,种群密度 。
②土壤水分不足时,种群密度 。
(3)水对动物的 、空间分布及 也有影响。
2.阳光对种群特征的影响
光的
波长
不同波长的光对生物有不同的影响。如一些昆虫对红外光不敏感,但对 敏感
光照
强度
(1)对植物生长及 的构成有重要作用,据此植物可以分成 植物和 植物;
(2)光照强度也会影响很多动物的
日照
长短
(1)影响植物开花。根据植物开花对日照长短的不同需求,把植物分为 植物和 植物;
(2)影响动物的 、迁徙等
3.温度对种群特征的影响
(1)任何生物都生活在具有一定温度的环境中,并受 的影响。
(2)长期生活在某种温度环境中的生物通过 ,在形态结构、生理生化等方面会表现出一定的 特征。
(3)长期生活在高温环境中的生物与长期生活在低温环境中的生物表现出不同的 的方式;即使生活在相同的环境中,不同生物适应环境的方式也不尽相同。
4.土壤对种群特征的影响
(1)土壤是 生活的基质,它提供生物生活所必需的 和水分,也是重要的生态因子。
(2)植物对于长期生活的土壤会产生一定的 ,并因此形成各种以 为主导因素的植物生态类型。
①根据植物对土壤 的反应,可分为酸性土植物、中性土植物和碱性土植物。
②根据植物对土壤 的反应,可分为盐生植物和非盐生植物。
(3)土壤污染可以通过 的数量变化表现出来。
[核心要点点拨]
(一)从形态结构和生理特征理解生物对低温和高温的适应性
表现
低温
高温
形态结构
植物:芽具鳞片,叶表面生有蜡粉和密毛,植株矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等
植物:很多是植株高大阔叶,有些具有过滤阳光的茸毛和鳞片;有些植物体呈白色或银白色,叶片革质发亮利于反射阳光;有些植物的树干和根茎生有很厚的木栓层,具有绝热和保护作用等
恒温动物:身体的突出部分小而短,毛细密柔软,皮下脂肪很厚
恒温动物:身体突出部分如耳较大,毛稀疏且粗短。有些动物还会脱掉身上多余的毛发,从而降低自身温度
生理生化
植物:通过减少水分,增加糖类、脂肪、色素等方式,使植物的冰点降低,抗寒能力增强
植物:主要是降低细胞含水量,增加可溶性糖或盐的浓度,这有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结能力。有些植物还依靠旺盛的蒸腾作用避免植物体因过热而受害
恒温动物:通过增加体内的产热量等方式,来保持体温的恒定
恒温动物:一个重要适应就是适当放松恒温性,使体温有较大的变幅,这样在高温炎热的时刻就能暂时吸收和储存大量的热,并使体温升高,而后在环境条件改善时或躲到阴凉处时再把体内的热量释放出去,体温也会随之下降
(二)影响种群特征的因素
1.种群最基本的数量特征是种群密度。种群数量的变化受多种因素的影响。种群密度、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率都会影响种群数量的变化,但年龄结构是通过影响出生率和死亡率影响种群数量变化的,性别比例是通过影响出生率影响种群数量变化的。
2.生态因子包括生物因素与非生物因素。生物因素包括种内关系(如种内互助和种内斗争)与种间关系(如竞争、捕食、寄生、共生等)。非生物因素包括水、阳光、温度和土壤的理化性质等。
3.环境中的各种生态因子,对生物体是同时且共同起作用,而不是单独地、孤立地起作用。即生物的生存和繁衍,是受各种生态因子的综合影响。强调生态因子的综合影响,并不是把各种生态因子的作用等量齐观。在任何具体的生态关系中,在某种情况下某个生态因子可能起的作用最大,这时,生物体的生存和发展主要受这一关键因素的限制。例如,在干旱地区,水是关键因素;在寒冷地区,温度是关键因素;在海洋的深处,光是关键因素,但在光能到达的海洋部分,矿质养分是关键因素等。
[经典考题探究]
[典例] [多选]影响昆虫种群数量的生态因子有很多,其中像食物、空间等因子对种群数量的影响随种群密度的大小而改变,称为密度制约因子;而寒冷、干旱等因子对种群数量的影响与种群密度无关,称为非密度制约因子。下列相关分析正确的是 ( )
A.密度制约因子对种群数量变化的影响可通过反馈调节实现
B.天敌属于密度制约因子,流行性疾病属于非密度制约因子
C.若昆虫的种群数量超过K值,非密度制约因子作用会增强
D.非密度制约因子可通过影响出生率与死亡率影响种群密度
听课记录:
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)影响种群特征的环境因素分为生态因子和限制因子。 ( )
(2)森林林冠层的郁闭度大,将使所有林下植物的种群密度减小。 ( )
(3)日照长短对植物的出生率有明显影响,但对动物没有明显影响。 ( )
(4)春夏时节动植物种群普遍迅速增长,是阳光、温度、水等多种因素影响的结果。 ( )
(5)低纬度地区生活的动物往往身体突出部分较小,具有较厚的脂肪层。 ( )
(6)某地区土壤含水量及降水量会直接影响植物的分布,对动物分布没有明显影响。 ( )
(二)落实知能
2.人工栽培阴生植物人参、三七等中草药植物成功的关键在于 ( )
A.控制适当的温度
B.控制充分的光照时长
C.控制较弱的光照
D.提供肥沃的土壤
3.雅鲁藏布江大峡谷地区植被分布状况是山麓热带雨林,山腰常绿阔叶林,上层温带针叶林,顶部高山草甸。决定这种分布状况的非生物因素主要是 ( )
A.阳光 B.土壤
C.温度 D.水分
4.东亚飞蝗是我国历史上发生大规模蝗灾的主要元凶,在土壤含水率<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化,一旦食物(植物幼嫩的茎、叶)等条件得到满足,很容易发生大爆发。下列因素中,对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用的是 ( )
A.充沛的降水 B.肥沃的土壤
C.连片的麦田 D.仅取食种子的鸟类
(三)迁移应用
5.树线是指天然森林垂直分布的上限,树线以上雪线以下(图1乙区域)主要分布的是高山灌丛和草甸,雪线以上(图1甲区域)是常年积雪。近年全球气候变暖造成树线以上植被厚度增加(植被厚度越大,郁闭度指数越高),图2是图1中乙区域郁闭度指数与树线上升幅度之间的关系曲线。下列有关叙述正确的是 ( )
A.乙区域生长的小灌木(M)在甲区域没有分布,限制其生长的非生物因素是温度和光照强度
B.乙区域生长的小灌木(M)的种群密度远高于丙区域,限制其生长的非生物因素主要是温度
C.全球气候变暖会导致树线上升的幅度增加
D.乙区域郁闭度指数越高,越不利于乔木幼苗的繁殖和生长
6.(2025·淮安月考)震旦鸦雀作为一种中国特有且极具特色的鸟类,偏好芦苇丛生的沼泽地带或河边灌木丛,在生物多样性和生态平衡方面具有重要意义。下列叙述正确的是 ( )
A.食物是影响震旦鸦雀种群数量变化的非生物因素
B.人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外可提高其环境容纳量
C.猎杀震旦鸦雀种群中的老年个体可使其种群密度越来越大
D.限制在震旦鸦雀主要分布区内的开发建设行为有利于其种群发展
7.夜光藻是一种较大型的单细胞生物,以小型浮游植物、有机颗粒、细菌为食。它作为海洋环境中的一种耐污生物,是海洋赤潮主要发生藻,严重影响海洋生态环境的安全。探究夜光藻的生长繁殖与环境因素的关系的相关实验结果如图。下列分析不正确的是 ( )
A.该实验探究了温度和盐度对夜光藻种群密度增长的影响
B.温度和盐度是影响夜光藻种群数量变化的生物因素
C.实验结果表明,低温、低盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮
D.影响夜光藻种群密度的因素还有夜光藻繁殖能力、食物等
[课堂归纳小结]
一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因素。
2.生态因子包括非生物因素和生物因素。非生物因素包括阳光、温度和水等,生物因素包括生物之间的各种相互关系,如捕食、竞争和共生。
3.水影响动植物的生长发育、空间分布及种群数量。
4.光照强度对植物生长、形态结构的构成有重要作用;光照强度影响动物的行为;日照时间的长短影响植物开花,还影响动物的繁殖和迁徙。
5.温度影响动植物的繁殖、生长发育、形态结构及其分布。
6.土壤是陆生生物生活的基质,提供生物生活所必需的无机盐和水分,又是生态系统中生物与无机环境相互作用的产物。
课下请完成课时跟踪检测(三)第二节 影响种群特征的生态因子
[教材知识梳理]
(一)生长 发育 非生物因素 生物因素
耐受极限 最多 减少 生存困难 死亡
(二)1.(2)①增大 ②减小 (3)生长发育 种群数量
2.紫外光 形态结构 阳生 阴生 行为 长日照 短日照 繁殖 3.(1)温度变化 (2)自然选择 适应 (3)适应环境
4.(1)陆生生物 无机盐 (2)适应性 土壤 ①酸碱度
②含盐量 (3)土壤动物种类
[经典考题探究]
[典例] 选AD 密度制约因子对种群数量变化的影响是通过反馈调节而实现的,如被捕食者(食物)对捕食者的数量变化的影响就是通过反馈调节实现的,被捕食者(食物)减少,使捕食者减少,反之,捕食者增加,A正确;根据分析可知,流行性疾病属于密度制约因子,B错误;K值与种群密度有密切关系,若昆虫的种群数量超过K值,与种群密度有密切关系的密度制约因子作用会增强,C错误;非密度制约因子如气候、季节、降水等,可影响种群出生率和死亡率,从而影响种群密度,D正确。
[层级训练评价]
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.选C 人参、三七是阴生植物。在森林中,它们是林下植物,生长在阴湿的环境。在人工栽培人参、三七时,要注意控制较弱的光照,营造一个阴湿的环境,通常是采用人工遮阴和经常淋水的办法来达到这个要求。
3.选C 不同海拔高度的温度不同,决定雅鲁藏布江大峡谷地区植被分布的非生物因素主要是温度。
4.选A 根据题干信息“在土壤含水率<15%的情况下,85%以上的受精卵可以孵化”可知,充沛的降水会影响受精卵孵化,对东亚飞蝗的繁衍、扩散起阻碍作用,A符合题意。肥沃的土壤、连片的麦田则能促进东亚飞蝗的繁衍;仅取食种子的鸟类不会影响东亚飞蝗的繁衍、扩散,B、C、D不符合题意。
5.选D 甲区域和乙区域受到的光照强度差别不大,由甲区域常年积雪可知,该区域温度较低,限制小灌木在此生长的非生物因素是温度,A错误;小灌木(M)在乙、丙两区域均能生长,丙区域的高大乔木阻挡了阳光的照射,使得矮小灌木受到的光照强度低,光照强度是限制其生长的主要的非生物因素,B错误;全球气候变暖会导致树线之上植被厚度增加,郁闭度指数增加,分析图2,郁闭度指数与树线上升的幅度呈负相关,C错误;乙区域的郁闭度指数越高,说明灌木和草本植物长得越茂密,越不利于刚出土的乔木幼苗进行光合作用,因此不利于其繁殖和生长,D正确。
6.选D 食物是影响震旦鸦雀种群数量变化的非生物因素,A错误;人工辅助繁殖震旦鸦雀再放生到野外湿地的措施,并未改变环境条件,故不能提高该湿地中震旦鸦雀种群的环境容纳量,B错误;猎杀震旦鸦雀种群中的老年个体可使其种群中年幼个体比例增加,但是其单位时间内出生的个体数量没有明显差异,即种群密度不一定是越来越大的,C错误;限制在震旦鸦雀主要分布区内的开发建设行为会保护其栖息环境,有利于其种群发展,D正确。
7.选B 据图可知,实验的自变量有温度和盐度,因变量为种群密度,研究对象为夜光藻,A正确;影响种群数量变化的因素可分为生物因素和非生物因素,温度和盐度属于非生物因素,B错误;据图可知,低温和低盐环境中,夜光藻密度较大,故在低温、低盐度海水环境易爆发夜光藻赤潮,C正确;影响夜光藻种群密度的因素有内因和外因,夜光藻的繁殖能力是影响种群密度的内因,食物是影响种群密度的外因,D正确。
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