内容正文:
第3节 影响种群数量变化的因素
第一章 种群及其动态
第1章 种群及其动态
本节聚焦:
了解研究种群数量变化的意义
掌握影响种群数量变化的因素及这些因素是如何影响种群特征的?
1
2
“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?
阳光、温度、水等非生物因素
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?
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;
北方的原野
问题探讨
就像“离离原上草”一样,自然界的种群总是有盛有衰,数量处于不断变动中。那么,哪些因素可以影响种群数量的变化呢?
非生物因素
生物因素
阳光
温度
水等
种内
种内竞争
种间
种间竞争
捕食
寄生等
影响种群数量变化的因素
1.阳光
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受到的光照强度。
林冠层郁闭度 .
林下光照强度 .
林冠层郁闭度 .
林下光照强度 .
影响光合作用强度
一、非生物因素
郁闭度:林冠层遮蔽地面的程度。
低
高
高
低
许多植物的种子在春季萌发为新的植株,主要是受气温升高的影响;
蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡,主要是受气温降低的影响。
2. 温度
温度会影响酶的活性
一、非生物因素
干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高
缺水可导致动物个体的死亡
气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。
蝗虫将卵产在土壤中,含水量在10%~20%时最适合它们产卵和孵化。
3. 水分
细胞内许多生物化学反应需要水的参与,影响渗透压
一、非生物因素
4. 各因素之间的联系
非生物因素对种群数量变化的影响往往是_______的
综合性
如春夏时节动植物种群普遍迅速增长,除气温升高外,日照延长、降水增多也是重要原因;
对于动物来说,食物日益充足也是导致种群增长的重要因素;
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。
1. 种群内部的生物因素
二. 生物因素
——种内竞争(同种生物之间)
森林中不同植物________________,草原上非洲狮与猎豹____________,这也会导致种群数量的变化。
竞争阳光和养分
竞争猎物
2.种群外部的生物因素
二、生物因素
(1)种间竞争
资料1.1934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:
讨论1.怎样解释资料1中的实验结果?
2.生物因素
影响种群数量的其他生物因素(种群外部生物因素)
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。
思考●讨论
(2)种群外部的生物因素
(2)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__________,每种动物都需要以其他生物为食。如果___________,动物种群会出现_______________、________________的现象
捕食对象
出生率降低
死亡率升高
食物匮乏
鹿捕食青草
猫头鹰捕食田鼠
二、生物因素
【资料2】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。
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
猞猁和雪免之间是捕食关系。雪兔种群数量上升时,猞猁因为食物充足,其种群出生率上升,死亡率下降,数量会随之上升; 反之,雪兔种群数量下降时,猞猁因为食物匮乏,其种群出生率下降,死亡率上升,数量会随之下降。
3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果?
如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环因果的关系。
雪兔增多
猞猁增多
雪兔减少
猞猁减少
食物 充足
大量吃雪兔
食物 缺乏
少量吃雪兔
负反馈调节
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。
思维训练 分析循环因果关系
4. 除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗?
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因素等。
思考1:甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系吗?
TRH
TSH
甲状腺激素
下丘脑
垂体
甲状腺
+
+
-
-
反馈
因
因
果
因
果
果
思维训练 分析循环因果关系
作为宿主的动物被______寄生,_____或_____引起传染病,也会影响种群的_________________等特征,进而影响种群的数量变化.
寄生虫
细菌
病毒
出生率和死亡率
二、生物因素
(3)寄生
菟丝子寄生在大豆
螨虫是许多种脊椎动物体表的暂时性寄生虫
制约因素的类型
(1)密度制约因素
(2)非密度制约因素
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 。
①概念:气温和干旱等气候因素(非生物因素)以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与种群密度无关。
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。
大
食物、传染病、种内竞争、种间关系
气候、自然灾害等非生物因素
1.濒危动物的保护:
三. 种群研究的应用
根本措施:
减小环境阻力,提高K值
三. 种群研究的应用
从理论上说“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。
2.渔业捕捞:
①应在K/2之后捕捞,捕捞后保持在K/2水平,以获得持续最大产量
②获得最大日产量:
K值
①从环境容纳量考虑:
环境阻力, 环境容纳量;
②从K/2考虑:
控制有害生物害虫数量务必要及时,一般在 时就进行防治。严防种群数量达到 。
K/2前
K/2
增大
降低
三. 种群研究的应用
3.有害生物的防治
① 防治的原理:
增大环境阻力,降低K值
② 防治的时期:
K/2前防治,严防达到K/2
课堂小结
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降。 ( )
(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。 ( )
练习与应用
×
×
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,如下图所示的模型。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
(2)捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都
符合该模型,对此不合理的解释是 ( )
A.该捕食者种群有多种猎物
B.该猎物种群有多种捕食者
C.猎物逃避捕食者的能力明显提高
D.捕食者种群数量过小,不足以制约猎物种群增长
D
C
现学现用:
假设某鱼塘饲养的鲤鱼种群呈“S”形增长,该种群的增长速率随种群数量的变化趋势如图所示,则应何时捕捞可获得最大持续捕捞量( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
D
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