内容正文:
第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
K
种群数量
时间
0
时间(t)
Nt
N0
种群数量
非生物因素
生物因素
“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。
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
【问题探讨】
郁闭度:林冠层遮蔽地面的程度。
一、非生物因素
分析人工林调查数据(几种草本植物种群密度平均值,单位:株/m2)
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
郁闭度小
郁闭度大
一、非生物因素
光照强度会影响植物的光合作用强度
气温升高,种子春季萌发
蚊类等昆虫无法越冬
鸟类秋季开始南迁
2.温度:
一、非生物因素
3.水分:
一、非生物因素
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
热带雨林
(1)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;
(2)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;
一、非生物因素
生物
因素
生物内部因素
(种内竞争)
外部生物因素
(种间关系)
同种生物之间
种间竞争
捕食
寄生
二、生物因素
二、生物因素
种群
增长
种群密度增大
种内竞争加剧
种群增长受限
1. 内部因素
——种内竞争
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:
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
——①种间竞争
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
——②捕食
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。
怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
如此循环,二者的种群数量是相互影响的,是循环因果的关系。
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
——②捕食
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
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,每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏,动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
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。
新型冠状病毒
菟丝子寄生在大豆
——③寄生
螨虫
蜱虫
寄生生物
寄主
尝试将影响蝗虫种群数量变化的因素如温度,水分,风,极端气候、食物、竞争、天敌,寄生者,传染病等进行分类。
(1)非密度制约因素:_________________________________________
(2)密度制约因素:___________________________________________
温度、水分、风、极端气候
食物、竞争、天敌、寄生者、传染病
气温和干旱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
影响种群数量的其他生物因素
思考 · 讨论
非生物因素
生物因素
阳光、水、无机盐等
气候
自然灾害(地震、火灾)
种内
种内竞争
种间
种间竞争
捕食
寄生
密度制约因素
非密度制约因素
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大。
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。
其作用强度随着种群密度的变化而变化
其作用强度与种群密度无关
小结
这两种因素在发挥作用时有什么不同吗?
通过前面的学习,我们已经知道了制约种群数量因素,那么研究种群的特征和数量变化规律有什么意义呢?在生产生活中都有什么应用呢?
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
三、种群研究的应用
①研究表明:
中等强度的捕捞(捕捞后种群数量处在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
2 生物资源的利用——指导渔业捕捞
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”。
三、种群研究的应用
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
——“黄金开发点”
种群数量>K/2时是最佳捕捞时期
要在K/2前防治有害生物,K/2时种群增长速率最大
利用化学和物理方法控制有害生物,是提高死亡率,效果不持久
有效保护或引入天敌,降低环境容纳量是防治有害生物的根本措施。
K/2前防治
K/2
时间
种
群
数
量
增
长
速
率
3.有害生物的防治
三、种群研究的应用
种群数量变化
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄组成
性别比例
温度
阳光
水分、无机盐等
种内
种间
种间竞争
捕食
寄生
种内竞争
密度制约因素
非密度制约因素
影响因素
生物因素
非生物因素
课堂小结
课堂小结
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