内容正文:
第一章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
人教版 高二生物 选择性必修2
1
01
02
03
学习目标
归纳概括生物因素和非生物因素对种群数量变化影响的异同。(科学思维、科学探究)
通过归纳种群数量变化在实践中的应用,养成关注生产实践、学以致用的态度。(社会责任)
举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。(生命观念)
生物因素
种群研究的应用
课堂小结与实战训练
02
03
04
非生物因素
01
旧知回顾:
资源和空间充裕、气候适宜
资源和空间有限
非生物因素
没有天敌和其他竞争物种等
种群密度增大,种内竞争加剧
生物因素
K
种群数量
时间
0
时间
0
种群数量
情景一:
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?
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?
“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。
合作探究一:请同学们自主阅读教材P13-16,梳理下列问题,并做相应勾画标注。
1.有哪些非生物因素对生物种群数量变化有影响?
2.哪些生物因素对生物种群数量变化有影响?
3.影响种群数量的外部生物因素有哪些并举例说明?
4.归纳总结影响种群数量变化的制约因素分为几类?
01 非生物因素
01 非生物因素
林冠层遮蔽地面的程度。
郁闭度:
郁闭度大
郁闭度小
01 非生物因素
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
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
01 非生物因素
1. 阳光:
影响光合作用强度
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ,即主要取决于林下植物受到的 。
郁闭度
光照强度
郁闭度大
郁闭度小
林冠层郁闭度大
林下植物种群密度低
林下光照强度低
林冠层郁闭度小
林下植物种群密度高
林下光照强度高
01 非生物因素
影响酶的活性
2.温度:
温度常常通过影响 等影响种群的密度。
出生率、死亡率、迁入率、迁出率
迁入率、迁出率
种子春季萌发
蚊类等昆虫无法越冬
鸟类秋季开始南迁
出生率
死亡率
01 非生物因素
细胞内许多生物化学反应需要水的参与,影响渗透压
3.水分:
干旱缺水使许多动植物死亡率升高
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。
干旱时,蝗虫的天敌,如青蛙、蟾、鸟类等数量减少,就更容易爆发蝗灾。
干旱缺水更容易爆发蝗灾
01 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。
例如,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、降水增多也是重要因素;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。
1.我国有一句古语“大树之下,寸草不生”。影响树下草本植物种群密度的主要非生物因素及原因分析正确的是( )
A.光照强度,因为大树林冠层郁闭度高
B.温度,因为大树下温度低
C.水分,因为大树根系分布广,吸水能力强
D.矿质元素,因为大树根系分布广,吸收矿质元素的能力强
实战训练
2.下列关于影响种群数量变化的非生物因素的叙述,错误的是( )
A.并非所有的林下植物的种群数量都随郁闭度的增加而减少
B.春夏季节,气温升高、日照延长、降水较多,导致动植物种群数量普遍迅速增长
C.在同样的非生物因素的影响下,不同种群的数量变化往往不同
D.干旱缺水会导致所有动植物种群数量减少
实战训练
3.红喉雉鹑是我国特有的一级保护动物。某科
研团队采用红外相机技术等方法,记录了四川
某保护区的红喉雉鹑繁殖季和非繁殖季日活动
节律,结果见图。下列叙述错误的是( )
A.红外触发相机记录的数据表示红喉雉鹑的种群密度
B.红喉雉鹑繁殖季活动规律与能量需求、季节等有关
C.非繁殖季的红喉雉鹑下午活动提前与气温下降有关
D.该调查为当地红喉雉鹑种群的监测和保护提供依据
实战训练
02 生物因素
种群内部的生物因素(同种生物之间)
种群增长
种内竞争加剧
种群增长受到限制
(配偶、领地、食物等)
种内竞争源于种群内部个体对有限食物和空间等资源的争夺,食物和空间等资源越有限、种群密度越大,则种内竞争越激烈、种群增长率越小。
02 生物因素
种群外部的生物因素
【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。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。结果发现:
两者之间是竞争关系(种间竞争),竞争力弱的数量会不断下降。
①种间竞争
02 生物因素
种群外部的生物因素
【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。
②捕食
02 生物因素
1. 怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率 猞猁种群数量
雪兔
雪兔
食物充足
食物匮乏
上升
下降
2. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果?
雪兔增多
猞猁减少
食物 充足
大量吃雪兔
食物 缺乏
雪兔被捕食减少
如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环因果的关系。
猞猁增多
雪兔减少
负反馈调节
02 生物因素
思维训练---分析循环因果关系(p17)
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。
负反馈调节:
血糖平衡调节、水盐平衡调节等
正反馈调节:
排尿反射、分娩、河流污染等
02 生物因素
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.捕食关系
02 生物因素
3.寄生关系
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
菟丝子寄生在大豆
螨虫
人蛔虫
02 制约因素的类型
等,对种群的作用强度与种群密度是相关的。
密度 10 50 100 500 1000 5000 10000
因素
① 死亡数 5 25 50 250 500 2500 5000
死亡率 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50%
因素
② 死亡数 0 1 10 400 900 4900 9950
死亡率 0% 2% 10% 80% 90% 98% 99.3%
密度制约因素
(1)因素①为:
思考:通过前面的学习,请大家判断以下可能是由什么因素导致的?
等,对种群的作用强度与种群密度无关。
非密度制约因素
(2)因素②为:
气温、干旱、地震、火灾
食物、天敌、生存空间
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。
如同样是缺少食物,种群密度越高,受食物短缺的影响就越大。
02 制约因素的类型
尝试将影响蝗虫种群数量变化的因素如温度,传染病,水分,风,天敌,寄生者、极端气候、食物、竞争,等进行分类。
(1)非密度制约因素:_______________________________
(2)密度制约因素:_________________________________
温度、
食物、
水分、
风、
极端气候
竞争
天敌、
寄生者、
传染病、
密度制约因素:
非密度制约因素:
对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
对种群的作用强度与该种群的密度无关。
02 小结
非生物因素
生物因素
阳光:影响植物的光合作用
温度:影响种子萌发和动物生长发育
水:干旱会导致植物死亡和蝗灾
非生物因素的影响往往具有综合性
种内竞争
种间竞争
寄生
捕食
种内关系
种间关系
影响
种群的数量变化
1.一些种群在特定情况下的种群密度很小,以下不是由生物因素引起的是( )
A.长势差的松林中松鼠的种群密度很小
B.家里养猫的农户院子里老鼠的种群密度几乎为0
C.冬季苍蝇的种群密度几乎为0
D.双小核草履虫较多的池塘中大草履虫的种群密度很小
实战训练
2.下列关于影响种群数量变化因素的叙述,错误的是( )
A.一般来说,食物和天敌等生物因素属于密度制约因素
B.气候因素和自然灾害属于非密度制约因素
C.种内竞争会随着种群密度的增加而加剧
D.传染病对于种群数量变化的影响与该种群的密度大小无关
实战训练
3.科学家通过研究种间捕食关系,构建
了捕食者—猎物模型,如图甲所示(图中
箭头所指方向代表曲线变化趋势),图乙
为相应的种群数量变化曲线。下列有关叙
述正确的是( )
A.图乙中P为猎物的种群数量,N为捕食者的种群数量
B.图甲中①②③④种群数量变化与图乙中abcd依次对应
C.图甲模型分析,图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N2和P3
D.图甲模型属于物理模型,该曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
实战训练
03 种群研究的应用
研究种群的特征和数量变化的规律,在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
1.濒危生物的保护:
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
调查
了解
预测
采取
根本措施:建立自然保护区,提高环境容纳量。
03 种群研究的应用
2. 经济生物的高产
K
种群数量
时间
0
B
C
D
E
t1
t2
A
K/2
“黄金开发点”
中等强度的捕捞(控制在K/2左右)
有利于持续获得较大的鱼产量。
渔网网目不应过小,否则会影响来年渔业产量。
“休渔期”和“禁渔区”。
03 种群研究的应用
3.有害生物的防治
(K/2前防治)
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。
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。
防治虫害的方法有物理防治、化学防治、生物防治等。
1.朱鹮是国家一级保护鸟类。我国在朱鹮保护方面取得了重大成就,其数量从1981年的7只增加到现在的11000多只。下列保护措施中,不能提高朱鹮环境容纳量的是( )
A.多种植朱鹮的筑巢树木
B.增加朱鹮觅食的湿地面积
C.扩大朱鹮自然保护区的范围
D.加强对受伤朱鹮个体的救护
实战训练
2.为预防由伊蚊传播引起的登革热,将α菌导入雄蚊后释放回自然界,未携带α菌的雌蚊与该种雄蚊交配后产下的卵不能孵化。下列分析错误的是( )
A.伊蚊与α菌的种间关系属群落水平的研究
B.α菌是调节伊蚊种群数量的密度制约因素
C.该方法通过改变性别比例从而降低出生率
D.采用“以蚊治蚊”的方法属于生物防治
实战训练
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