2022-2023學年人教版選擇性必修二 第1章第3節(jié)　影響種群數量變化的因素 課件 （39張）

1、第3節(jié)影響種群數量變化的因素學習目標1.通過研究環(huán)境因素、種內關系及種間關系,明確影響種群數量變化的因素。2.通過研究影響種群數量變化的生物因素和非生物因素,認同種群研究的重要社會意義,提升社會責任感。3.基于對生物學過程中存在因果循環(huán)關系的認識,探討人類活動對種群及環(huán)境的影響。課前自主預習案課堂互動探究案課前自主預習案一、非生物因素1.種群的 等特征直接決定種群密度,因此,凡是影響種群重要特征的因素,都會影響種群的數量變化。2.在自然界,種群的數量變化受到 等非生物因素的影響。3.干旱缺水會使許多植物種群的 升高,種群密度 ;動物種群在尋找水源的過程中也常常發(fā)生個體的死亡,種群密度下降。而對

2、東亞飛蝗來說,氣候干旱正是種群 的主要原因。4.非生物因素對種群數量變化的影響往往是 的。出生率和死亡率、遷入率和遷出率陽光、溫度、水死亡率降低爆發(fā)式增長綜合性二、生物因素1.隨著種群的增長, 會加劇,從而使種群的增長受到限制,這說明種群數量的變化受到種群內部生物因素的影響。2.大草履蟲和雙小核草履蟲在單獨培養(yǎng)時,兩者的數量都呈 ;混合培養(yǎng)開始時, ,但隨后雙小核草履蟲個體數目繼續(xù)增加,而大草履蟲的個體數下降,最后完全消失。說明二者之間的關系是 ,而且在食物不足時, 在競爭中占劣勢。3.在自然界,任何一個種群都與其他種群有著密切的關系,其中 . 的關系、 的關系都是十分常見的。除 外,每種動植

3、物都可能是其他某種生物的捕食對象,每種動物都需要以其他生物為食。種內競爭“S”形增長兩個種群數量也都有增長競爭大草履蟲捕食與被捕食相互競爭頂級捕食者4.作為宿主的動物被寄生蟲 ,細菌或病毒引起 ,也會影響種群的 等特征,進而影響種群的數量變化。5.一般來說,食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的 是相關的,這些因素稱為 ;而 等氣候因素以及 等自然災害,對種群的作用強度與該種群的密度無關,因此被稱為 。三、種群研究的應用1.研究種群的特征和數量變化的規(guī)律,在 、 等方面都有重要意義。寄生傳染病出生率和死亡率密度密度制約因素氣溫和干旱地震、火災非密度制約因素野生生物資源的合理利用和保

4、護有害生物的防治2.在瀕危動物的保護方面,能預測 ,進而采取合理的保護措施。3.在漁業(yè)上,捕撈量應在 左右,有利于持續(xù)獲得較大的魚產量,原因是 。4.在有害生物的防治方面,有效 ,有利于將害蟲數量控制在較低水平。種群的數量變化趨勢K/2K/2時種群的增長速率最大保護或引入天敵生物預習自測1.判斷有關“影響種群數量變化的非生物因素”說法的正誤。(1)種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率等是決定種群數量的外部因素。( )(2)同一種非生物因素對不同生物的影響相同。( )(3)非生物因素對種群數量變化的影響往往是綜合性的。( ) 2.判斷有關“影響種群數量變化的生物因素”說法的正誤。(1)大草履蟲和

5、雙小核草履蟲屬于同一物種。( )(2)每種動植物都會被其他某種生物捕食。( )(3)種群數量的變化不僅受外部因素的影響,也受自身內部因素的影響。( )(4)采用化學和物理方法控制鼠的種群密度效果更好。( )(5)培養(yǎng)瓶中細菌種群數量達到K值前,密度對其增長的制約逐漸減弱。( )3.判斷有關“種群研究的應用”說法的正誤。(1)中等強度的捕撈有利于持續(xù)獲得較大的魚產量。( )(2)鼠害發(fā)生時,只通過采用物理和化學的方法控制現存害鼠的種群數量就可以。( )(3)防治農林害蟲時,一味地依賴噴灑農藥,既會造成環(huán)境污染,又會傷及害蟲的天敵。( )課堂互動探究案探究點一非生物因素對種群數量變化的影響情境1

6、閱讀教材P13“思考討論”,回答下列問題。思考 (1)從情境1中可以看出,影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么?提示:光照強度。(2)情境1中,在同樣的非生物因素的影響下,刺兒菜的種群密度變化與一年蓬、加拿大一枝黃花的有較大差異,這是為什么?提示:刺兒菜生長需要的光照強度小于一年蓬、加拿大一枝黃花。(3)除上述因素外,種群數量的變化還受哪些非生物因素影響?提示:種群數量的變化還受溫度和濕度等非生物因素影響。情境2 研究人員調查19281977年某灰鷺種群數量變化,結果如下圖。思考 (1)調查灰鷺種群數量的方法是什么?提示:標記重捕法。(2)灰鷺種群1964年后增長曲線是哪種類型?提示:因

7、為有K值,所以是“S”形增長曲線。(3)影響灰鷺種群數量變化的主要因素是什么?提示:溫度。(4)除此之外,還有哪些非生物因素會影響灰鷺種群數量變化?提示:水分、氣候等因素。情境3 蘆葦、澤瀉等水生植物只能長在淺水或水邊;紅樹、柳樹等只能長在水源附近;松、杉、柏等能長在比較干旱處,仙人掌、沙棘等可長在極干旱的沙漠。鴨子、青蛙只可在水中或水源附近活動,而鷹、黃羊、沙鼠等可在干旱的陸地自由活動。思考 (1)情境3中不同植物生活在不同的區(qū)域,影響其種群密度的主要非生物因素是什么?提示:主要是水分的含量。(2)情境3中影響鴨子、青蛙、黃羊等動物的種群密度的非生物因素是什么?除此之外,還有哪些因素影響其種

8、群密度?提示:水分。除此之外,它們的食物即植物的分布也會影響種群密度。(3)干旱缺水對種群數量影響是否相同?提示:不同。干旱缺水會使許多植物種群的死亡率升高。動物種群會因缺少食物及在尋找水源的過程中發(fā)生個體死亡。但是對于東亞飛蝗來說,氣候干旱會使其種群爆發(fā)式增長。歸納總結 有關非生物因素的三點總結(1)影響種群數量變化的非生物因素有陽光、溫度、水分等,影響水生動物種群數量變化的原因還有含氧量等。這些因素都會影響種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率等進而影響種群密度。(2)同一種非生物因素對不同生物的影響不同。(3)非生物因素對種群數量變化的影響往往是綜合性的,種群數量的變化是多種非生物因素共同

9、作用的結果。應用 下列哪種非生物因素對種群數量的調節(jié)有影響( )A.陽光B.溫度C.氣候D.以上都有影響D解析:陽光、溫度以及氣候條件等均會對種群數量產生影響,從而調節(jié)種群數量。探究點二生物因素對種群數量變化的影響1.種群內部生物因素對種群數量變化的影響情境1 一支試管里的酵母菌,在繁殖多代后,種群數量不再增加,甚至會下降。思考 (1)上述情境說明影響酵母菌種群數量的非生物因素有哪些?提示:營養(yǎng)、生存空間。(2)影響酵母菌種群數量的生物因素有哪些?提示:酵母菌的種內競爭。歸納總結 影響種群數量變化的內部生物因素除了種內競爭,還有種內互助,例如螞蟻、蜜蜂等的種內互助。2.種群外部生物因素對種群數

10、量變化的影響情境2 生態(tài)學家選用了兩種形態(tài)和習性上很接近的草履蟲進行了以下實驗:取相等數目的雙小核草履蟲和大草履蟲,用一種桿菌為飼料,放在某個容器中培養(yǎng),這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質。單獨培養(yǎng)和混合培養(yǎng)時曲線圖如下圖所示:思考 (1)兩種草履蟲混合培養(yǎng)時種群個體數量發(fā)生怎樣的動態(tài)變化?提示:相互之間對食物的爭奪表現為大草履蟲處于劣勢,雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。隨著雙小核草履蟲數量的增加,爭奪食物的優(yōu)勢越來越大,最終大草履蟲失去了食物來源而滅亡。(2)這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質,這能夠說明什么?提示:混合培養(yǎng)時由于這兩種草履蟲具有相似的生活習性(二者以同一種桿菌為食),隨著兩種草履

11、蟲數量的增加,相互之間對食物的爭奪表現為大草履蟲處于劣勢,雙小核草履蟲處于優(yōu)勢。兩種草履蟲沒有分泌殺死對方的物質,進一步證明了該實驗結果源于兩種草履蟲爭奪資源,這就是競爭。(3)請嘗試列舉類似大草履蟲和雙小核草履蟲的競爭關系。提示:大象與獅子爭奪水源、水稻與稗草競爭陽光及土壤中的營養(yǎng)等。(4)競爭對種群數量的影響是什么?提示:競爭的結果常表現為相互抑制,例如水稻和稗草;有時表現為一方占優(yōu)勢,另一方處于劣勢甚至滅亡,例如大草履蟲和雙小核草履蟲。情境3 生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。經過90多年的調查研究,猞猁和雪兔種群數量變化如下:思考 (1)用90多年的調查研究結果分析猞猁和雪兔種群數

12、量的波動情況,你能發(fā)現什么規(guī)律?提示:猞猁和雪兔種群數量之間存在相關性。例如,從1845年到1855年間,猞猁數量的增加導致雪兔減少;而雪兔的減少,又會造成猞猁減少,之后雪兔又大量增加。這就是猞猁和雪兔種群數量變化的同步周期性?？筛爬ū硎緸椤跋仍黾诱呦葴p少,后增加者后減少”。(2)猞猁和雪兔的種間關系是什么?提示:捕食。(3)除猞猁外,影響雪兔種群數量變化的還有其他因素嗎?提示:影響雪兔種群數量變化的因素還有雪兔的食物、傳染病等。(4)捕食者對被捕食者的意義是什么?提示:捕食者與被捕食者的關系是在漫長的進化過程中形成的,被捕食的往往是體弱患病的或遺傳特性較差的個體,從而防止了疾病的傳播和不利遺

13、傳因素的延續(xù)。情境4 冬蟲夏草是一種名貴中藥。蝙蝠蛾的幼蟲被真菌侵入體內,菌絲逐漸充滿蟲體,變?yōu)榫耸瓜x體的組織破壞,殘留外皮。夏季菌核萌發(fā),從幼蟲的口或頭部長出有柄的子座,似直立小草。思考 (1)這種真菌和幼蟲的關系是什么?提示:寄生。(2)寄生者會不會影響寄主種群數量的變化?提示:會,寄生者導致寄主生病甚至死亡,即寄主的環(huán)境適應能力相應下降,寄生者只是不直接導致寄主死亡,卻仍對寄主有所傷害。歸納總結 有關生物因素的兩點總結(1)當被捕食者數量增加,捕食者數量也會增加;當捕食者數量增加時,需要捕食的食物增多,又會使被捕食者數量減少,所以捕食者和被捕食者種群數量的變化互為因果,是循環(huán)因果關系。

14、捕食者和被捕食者種群數量變化呈同步周期性?？筛爬ū硎緸椤跋仍黾诱呦葴p少,后增加者后減少”。例如:在森林中,當害蟲數量增加時,食蟲鳥類由于食物豐富,數量也會增多,這樣,害蟲種群的增長就會受到抑制。(2)生物因素和非生物因素是種群數量變化的外因,都是通過種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率起作用的。出生率和死亡率、遷入率和遷出率就是影響種群數量變化的內因。只有影響種群數量內因的生物因素和非生物因素才會影響種群數量。應用 從生物種間關系角度看,下列諺語或古詩中表現為種間競爭關系的是( )A.螳螂捕蟬,黃雀在后B.種豆南山下,草盛豆苗稀C.春色滿園關不住,一枝紅杏出墻來D.人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛

15、開B解析:“螳螂捕蟬,黃雀在后”體現了種群間捕食關系;“種豆南山下,草盛豆苗稀”體現了雜草和大豆之間的競爭關系;“春色滿園關不住,一枝紅杏出墻來”體現了植物的向光性;隨海拔升高,溫度降低,“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”體現了溫度對植物開花的影響。探究點三種群研究的應用情境 東北豹是我國一級保護動物,2015年,科學家基于長期的野外觀測查明:在我國東北長白山北部地區(qū),共監(jiān)測到東北豹42只,其中,幼體2只,雌性和雄性的成體分別為21只和17只,未能判斷性別的成體2只。漁業(yè)生產中,要求漁網的孔眼必須達到一定大小,否則會影響來年魚的產量。某地農業(yè)部門建議在棉花栽培中可以利用赤眼蜂來防治棉鈴蟲。赤眼

16、蜂產卵在棉鈴蟲的卵內,赤眼蜂的幼蟲以棉鈴蟲卵里的營養(yǎng)物質為食物,因而使棉鈴蟲的卵不能孵化。放養(yǎng)棉鈴蟲的天敵赤眼蜂雖不能徹底消滅棉鈴蟲,但是能將棉鈴蟲的種群數量控制在較低的水平。思考 (1)保護東北豹可采取哪些措施?提示:對于瀕危動物保護采取一系列的措施,如全面禁獵、禁止商業(yè)性砍伐林木、建立自然保護區(qū)、國家公園等。(2)漁網的孔眼必須達到一定大小,原因是什么?從種群特征的角度分析。提示:使較小的幼魚不被捕獲,以確保捕撈后的魚群中幼魚占多數,年齡結構為增長型。(3)棉鈴蟲和赤眼蜂的關系是什么?提示:寄生。(4)研究種群的特征和數量變化的規(guī)律,有什么意義?提示:在野生生物資源的保護和利用、有害生物的

17、防治等方面有重要意義。歸納總結 農業(yè)生產可以將生物間的寄生和捕食關系用于生物防治,如我國用七星瓢蟲防治蚜蟲和用灰喜鵲防治松毛蟲等。生物防治與化學防治相比的優(yōu)點是利用寄生和捕食關系來防治農林害蟲,這樣可以減少環(huán)境污染、害蟲抗藥性,而且對害蟲的天敵沒有毒害作用,對于維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定有重要意義。應用 研究種群的變化規(guī)律以及影響種群數量變化的因素,對于有害動物的防治、野生生物資源的保護和利用,以及瀕危動物種群的拯救和恢復,都有著重要意義。下列有關說法正確的是( )A.采取措施降低環(huán)境容納量,能從根本上限制有害動物的種群數量B.消滅捕食者,引入被捕食者是保護瀕危動物的根本措施C.在田鼠種群數量達到K/

18、2時進行防治,消耗的防治成本最低D.魚類養(yǎng)殖中,在接近K/2時進行捕撈有利于魚類的可持續(xù)增產A解析:采取措施如減少其食物來源,增加其天敵的數量,破壞其棲息環(huán)境等,降低環(huán)境容納量,能從根本上限制有害動物的種群數量增長;建立自然保護區(qū),給瀕危動物創(chuàng)造更寬廣的生存空間,改善它們的棲息環(huán)境,從而提高環(huán)境容納量,是保護瀕危動物的根本措施;在種群數量達到K/2前防治,防治成本最低;魚類養(yǎng)殖過程中,捕撈后的剩余量接近于K/2時,有利于魚類資源的可持續(xù)增產。課堂小結完善概念圖記憶節(jié)節(jié)清1.在自然界,種群的數量變化受到陽光、溫度、水等非生物因素的影響。2.捕食、競爭和寄生都會引起種群數量的變化。3.研究種群的特

19、征和數量變化的規(guī)律,在野生生物資源的合理利用和保護、有害生物的防治等方面有重要意義。4.中等強度的捕撈(捕撈量在K/2左右)有利于持續(xù)獲得較大的魚產量。隨堂反饋1.判斷下列有關影響種群數量變化的生物因素的表述是否正確。(1)某林場中繁殖力極強的老鼠種群數量的增長會受密度制約。( )(2)只有影響種群出生率和死亡率的環(huán)境因素才能影響種群數量。( )(3)捕食會使某一物種滅絕。( )2.為保護美洲某草原的鹿群,自1907年開始人工捕獵美洲獅和狼。若干年后,鹿種群的數量變化如圖所示。以下分析不正確的是( )A.1905年前,鹿的數量保持在4 000頭左右主要是有捕食者B.1925年前后,該區(qū)域內鹿種

20、群的K值是保持在100 000頭C.1927年后,鹿的數量迅速減少的主要原因是草場被破壞D.鹿、美洲獅、狼等在該生態(tài)系統(tǒng)中相互依存、相互制約B解析:1905年前,由于有天敵美洲獅和狼等捕食者的存在,鹿的數量被抑制在4 000頭左右;1925年前后,鹿種群數量約100 000頭,由于種群種內斗爭劇烈,導致種群下降并穩(wěn)定至4 000頭左右,可見環(huán)境容納量(即K值)并非100 000頭左右;由于草場連續(xù)7年損耗,食物減少,導致1927年后鹿的數量迅速減少;鹿和美洲獅、狼是捕食關系,美洲獅和狼是競爭關系,它們在該生態(tài)系統(tǒng)中相互依存、相互制約,維持生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定。3.下圖中曲線表示某種群的出生率,曲線

21、表示其死亡率。則( )A.種群在c點之前呈“J”形曲線增長,c點之后呈“S”形曲線增長B.種群數量增長最快的時期是a點對應的時期C.c點時此種群的個體總數達到環(huán)境容納量D.曲線表明種群數量變化受食物的影響C解析:由圖可知,隨著時間的變化種群死亡率逐漸升高,出生率逐漸下降,c點時出生率等于死亡率,說明此種群的個體總數在c點之前呈現增長趨勢,c點之后呈現下降趨勢,種群數量增長最快的時期位于a點之前;從曲線中不能得出種群數量變化受食物影響的結論。4.(不定項選擇)如圖甲表示某一經濟魚類的種群特征,圖乙是某時期該魚類種群的年齡結構曲線,下列分析錯誤的是( )A.圖乙為c點后該經濟魚類年齡結構曲線B.在b點時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量C.估算一個種群的出生率和死亡率,即可確定種群密度的大小D.d點時種群數量達到最大值ABC解析:根