内容正文:
第一章第三节 影响种群数量变化的因素
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,动物食物充足,出生率提高,死亡率降低;秋冬时节则相反。
自主学习:阅读教材P13-16,总结“影响种群数量变化的因素”,并画出思维导图。
影响种群数量变化的因素
讨论
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?
阳光,林下植物的密度主要受郁闭度的影响
不同植物对光照条件的适应性是有差异的
一、非生物因素
一年蓬
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黄花
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 10.4 9.5 6.1 5.6 3 1.2
刺儿菜
郁闭度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1
资料2:研究人员调查了 1928 年~1977 年某欧洲灰鹭 种群数量变化,结果如图
资料3:芦苇、泽泻等水生植物只能长在浅水或水边;红树、柳树等只能长在水源附近;松、杉、柏等能长在比较干旱处,仙人掌、沙棘等可长在极干旱的沙漠。鸭子、青蛙只可在水中或水源附近活动,而鹰、黄羊、沙鼠等可在干旱的陆地自由活动。
3.从资料2、3可以看出影响种群数量的因素是什么?你还知道哪些种群数量受非生物因素影响的实例?
资料2:温度;资料3:水分
4.连线
5.非生物因素对种群数量变化的影响往往是单一性的还是综合性的?
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的,种群数量的变化是多种非生物因素共同作用的结果。
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;蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡
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
干旱缺水使许多动植物种群的死亡率升高;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;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
非生物因素对种群数量变化的影响机理
资料4:1934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。
二、生物因素
(1)混合培养时,两种草履虫是什么关系?影响两种草履虫数量的因素是什么
(2)实验初期,为什么两种草履虫的数量都增加?实验后期,为什么大草履虫的数量不断减少,甚至全部消失?
(3)双小核草履虫的数量为什么继续增加?双小核草履虫种群的K值为什么比单独培养时低?
双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系,两种草履虫竞争的是食物
实验初期,资源和空间相对充裕,所以两种草履虫的数量都增加。实验后期,由于在双小核草履虫的种间竞争中不具优势,大草履虫数量不断减少,最后全部消失。
双小核草履虫因为有竞争优势。但是因为大草履虫消耗了资源,所以双小核草履虫种群的K值比单独培养时低。
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。
(4)猞猁和雪兔的关系是?解释为什么会呈现出周期性的变化?
(5)这种关系的因果是什么?
(6)除此之外还有哪些因素影响雪兔数量的变化?
捕食;猞猁数量随着雪兔数量的周期性变化而变化
种内斗争;非生物因素;植物、传染病等
因是被捕食者,果是捕食者;
(1)密度制约因素
食物、天敌、传染病等生物因素为密度制约因素,其作用力随种群密度的变化而改变。
(2)非密度制约因素
气温、降水等气候因素以及地震、火灾等自然灾害(非生物因素)对种群的作用强度与种群密度无关。如在遭遇寒流时,有些昆虫种群不论其种群密度高低,所有个体都会死亡(或者按一定比例死亡)。
密度制约因素和非密度制约因素一般指外源性因素(外部因素),内源性因素指种群内部的调节,如:行为调节和内分泌调节。
影响种群数量变化的因素(归纳)
内源性因素不改变环境容纳量
1.下列关于种群数量变化的叙述,错误的是( )
A.病原生物对种群数量变化的作用力与种群密度有关
B.气候对数量变化的作用力与种群密度无关
C.捕食者对种群数量的调节是一个反馈过程
D.种群的S型增长与种群密度无关
D
巩固
2.有些因素的作用会随种群密度而变化,称为密度制约因素。以下实例中不属于密度制约因素影响种群数量的是( )A.山区与农田交界区稚鸡的数量受食物因素影响
B.禽流感病毒的大量增殖和快速蔓延,会导致多种候鸟大量死亡C.东亚飞蝗在干旱年份容易大爆发,雨水多时虫卵被淹而发霉导致大量死亡D.种内竞争过大,啮齿类动物会因为内分泌失调导致生殖力下降
C
外源
外源
外源
内源
3.影响种群数量的因素有外源性因素和内源性因素中,请对2中的各选项进行归类。
巩固
影响种群数量变化的因素
1.内部因素
随种群增长,种内竞争加剧,从而使种群的增长受到限制。
2.外部因素
不同物种的种群之间存在捕食与被捕食的关系、相互竞争的关系、 寄生
和被寄生的关系。
它们之间的相互关系都是通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量的。
3.人类活动也是影响种群数量变化的一个重要因素
一方面,随着种植业和养殖业的发展,人工控制的种群数量在不断地增加;
另一方面,砍伐森林、围湖造田、过度放牧和环境污染等很多人为因素,
使野生动物的种群数量锐减,有些甚至面临灭绝
三、种群研究的应用
1、野生生物资源的保护。通过对种群数量特征及数量变化等方面的研究,了解、预测、保护。
2、生物资源的利用-指导渔业捕捞
3、有害生物的防治
2、生物资源的利用-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”
3、有害生物的防治
A
种
群
数
量
增
长
速
率
时间
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:白蛾周氏啮小蜂是美国白蛾的寄生性天敌昆虫(寄生在白蛾蛹内),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
教学小结:
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