【課件】1.3 影響種群數(shù)量變化的因素課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第1章種群及其動(dòng)態(tài)威震山林也有衰亡時(shí)刻，群體共存才有生命長(zhǎng)河。從個(gè)體到種群，從種群到群落，無(wú)不揭示一個(gè)原理——，“整體大于部分之和”！東北豹春夏時(shí)節(jié)，草木繁茂，植食性動(dòng)物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬時(shí)節(jié)則相反?！半x離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風(fēng)吹又生。”在我國(guó)北方的原野上，各種草本植物在春夏時(shí)節(jié)種群密度越來(lái)越高，在秋冬時(shí)節(jié)則相反。討論1.導(dǎo)致這些植物種群數(shù)量出現(xiàn)季節(jié)性變化的主要環(huán)境因素是什么？陽(yáng)光、溫度、水等非生物因素。討論2.這些植物種群的數(shù)量變化對(duì)當(dāng)?shù)貏?dòng)物種群的出生率和死亡率有什么影響？【問(wèn)題探討】植食性動(dòng)物種群數(shù)量的變化，又會(huì)影響肉食性動(dòng)物的出生率和死亡率。自然界的種群總是有盛有衰，數(shù)量處于不斷變動(dòng)中。種群最基本的數(shù)量特征：種群密度影響種群數(shù)量變化的因素？出生率死亡率遷入率遷出率非生物因素生物因素第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素01非生物因素目錄/CONTENTS01非生物因素非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響【思考·討論】林冠層遮蔽地面的程度。郁閉度大郁閉度小郁閉度：下表為某地人工柳樹(shù)林中，林下幾種草本植物的種群密度（平均值，單位：株/m2）隨林木郁閉度變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.0郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.0討論1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？討論2.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？討論3.除上述因素外，種群數(shù)量的變化還受哪些非生物因素的影響？試分別舉例說(shuō)明。不同植物對(duì)光照條件的適應(yīng)性是有差異的，刺兒菜為陰生植物，更適于在低光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)除光照外，還受溫度、水、風(fēng)、火等非生物因素的影響。陽(yáng)光（光照強(qiáng)度）1.陽(yáng)光森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度，即主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度。林冠層郁閉度低林下光照強(qiáng)度高林下植物種群密度高林冠層郁閉度高林下光照強(qiáng)度低林下植物種群密度低影響光合作用強(qiáng)度許多植物的種子在春季萌發(fā)為新的植株，主要是受氣溫升高的影響；蚊類(lèi)等昆蟲(chóng)在寒冷季節(jié)到來(lái)時(shí)一般會(huì)全部死亡，主要是受氣溫降低的影響。2.溫度溫度會(huì)影響酶的活性干旱缺水會(huì)使許多植物種群的死亡率升高缺水可導(dǎo)致動(dòng)物個(gè)體的死亡氣候干旱會(huì)使東亞飛蝗呈爆發(fā)式增長(zhǎng)?；认x(chóng)將卵產(chǎn)在土壤中，含水量在10%～20%時(shí)最適合它們產(chǎn)卵和孵化。3.水分細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，影響滲透壓4.非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng)，除氣溫升高外，日照延長(zhǎng)、降水增多也是重要原因。對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長(zhǎng)的重要因素，這就涉及生物因素了。01非生物因素目錄/CONTENTS【思考?討論】影響種群數(shù)量的其他生物因素【資料1】

1934年，生態(tài)學(xué)家高斯選用了兩種形態(tài)和習(xí)性上很接近的草履蟲(chóng)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲(chóng)和大草履蟲(chóng)，以一種桿菌為飼料，放在某個(gè)容器中培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與單獨(dú)培養(yǎng)不同，混合培養(yǎng)開(kāi)始時(shí)兩個(gè)種群的數(shù)量也都有增長(zhǎng)，但隨后雙小核草履蟲(chóng)個(gè)體數(shù)繼續(xù)增加，而大草履蟲(chóng)個(gè)體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲(chóng)都沒(méi)有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)。討論1：怎樣解釋雙小核草履蟲(chóng)和大草履蟲(chóng)的數(shù)量變化？雙小核草履蟲(chóng)和大草履蟲(chóng)之間是

關(guān)系，

的數(shù)量會(huì)不斷下降。競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)力弱種間競(jìng)爭(zhēng)【資料2】生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人員在90多年的時(shí)間里，對(duì)猞猁和雪免的種群數(shù)量做了研究，結(jié)果如下圖所示。討論：

2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性?3.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動(dòng)哪個(gè)是因、哪個(gè)是果?4.除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動(dòng)的還有其他因素嗎?討論2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？猞猁和雪免之間是

關(guān)系。捕食作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時(shí)，猞猁因?yàn)?/p>

充足，其種群

上升，

下降，

會(huì)隨之上升；反之，作為獵物的雪兔種群數(shù)量下降時(shí)，猞猁因?yàn)槭澄飬T乏，其種群

下降，

上升，

會(huì)隨之下降。食物出生率死亡率數(shù)量出生率死亡率數(shù)量雪免

→

猞猁討論3.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動(dòng)哪個(gè)是因、哪個(gè)是果？猞猁種群數(shù)量上升會(huì)加大對(duì)雪兔的捕食壓力，導(dǎo)致雪兔

上升而種群

下降；雪兔種群數(shù)量下降時(shí)，導(dǎo)致猞猁食物匱乏，猞猁種群

下降、

上升，種群數(shù)量也下降；猞猁種群數(shù)量下降會(huì)減輕對(duì)雪兔的捕食壓力，使雪免種群

得以恢復(fù)；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁因食物充足，出生率

、死亡率

，種群數(shù)量

。雪兔增多猞猁增多雪兔減少猞猁減少食物充足大量吃雪兔食物缺乏少量吃雪兔死亡率出生率數(shù)量上升下降上升數(shù)量死亡率如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量相互影響，是循環(huán)因果的關(guān)系?！舅季S訓(xùn)練】分析循環(huán)因果關(guān)系《教材》P17循環(huán)因果關(guān)系：在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過(guò)程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說(shuō)，一定的事件作為引起變化的原因，所導(dǎo)致的結(jié)果又會(huì)成為新的條件，施加于原來(lái)作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的結(jié)果，如此循環(huán)往復(fù)。雪兔增多猞猁增多雪兔減少猞猁減少食物充足大量吃雪兔食物缺乏少量吃雪兔湖泊受到污染魚(yú)類(lèi)等生物死亡死魚(yú)等腐爛(+)+正反饋調(diào)節(jié)負(fù)反饋調(diào)節(jié)若結(jié)果2與原因1相反，則屬于

反饋；若結(jié)果2比原因1程度加強(qiáng)，則屬于

反饋。負(fù)正思考1：甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)是循環(huán)因果關(guān)系嗎？在這個(gè)過(guò)程中，TRH和TSH含量增加是因，甲狀腺激素含量增加是果；甲狀腺激素含量增加又成為新的“因”，經(jīng)過(guò)反饋調(diào)節(jié)產(chǎn)生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”，如此循環(huán)往復(fù)，以至無(wú)窮，使血液中的甲狀腺激素含量維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。思考2.獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性。獵物增多捕食者增多獵物減少捕食者減少食物充足大量吃獵物食物缺乏少量吃獵物思考3.人類(lèi)活動(dòng)中是否也能找到類(lèi)似的例子？負(fù)反饋調(diào)節(jié)：

血糖平衡調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)等；正反饋調(diào)節(jié)：

排尿反射、分娩等。討論4.除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動(dòng)的還有其他因素嗎?有還有其他捕食者、其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)、作為食物的植物以及非生物因素等。1.種群內(nèi)部的生物因素（同種生物之間）隨著種群的增長(zhǎng)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇，從而使種群的增長(zhǎng)受到限制，這說(shuō)明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響。種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)源于種群內(nèi)部個(gè)體對(duì)有限食物和空間等資源的爭(zhēng)奪，食物和空間等資源越有限、種群密度越大，則種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)越

、種群增長(zhǎng)率越

。激烈小如果食物匱乏，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)

、

的現(xiàn)象。2.種群外部的生物因素（不同種生物之間）（1）捕食與被捕食關(guān)系除頂級(jí)捕食者外，每種動(dòng)植物都可能是其他某種生物的

，每種動(dòng)物都需要以其他生物為食，使各種生物

控制在一定范圍內(nèi)。捕食對(duì)象出生率降低死亡率升高種群數(shù)量條件繁殖力產(chǎn)仔量食物豐富的年份正常繁殖3窩/只4~6幼仔/窩食物不足的年份20%~30%成熟雌性個(gè)體不繁殖下降①食物對(duì)種群數(shù)量的影響：食物的增加可以使種群數(shù)量

，K值

；食物減少則種群數(shù)量

，K值

；若食物極度匱乏，種群可能消亡（即種群數(shù)量降為0）。②捕食性天敵對(duì)種群數(shù)量的影響：捕食性天敵增加則種群數(shù)量

、K值

，但一般情況下種群數(shù)量不會(huì)降為0（因?yàn)椴妒承蕴鞌承枰惺澄飦?lái)源保證自身存活）；捕食性天敵減少則種群數(shù)量

、K值

。增加增加減少減小減少減小增加增加（2）相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系不同植物競(jìng)爭(zhēng)

和

，不同動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)

和生存空間，也會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。陽(yáng)光養(yǎng)分獵物常見(jiàn)類(lèi)型競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果往往對(duì)一方不利，甚至于被消滅。相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系對(duì)種群數(shù)量的影響：競(jìng)爭(zhēng)者的出現(xiàn)使種群數(shù)量

、K值

，若兩種生物競(jìng)爭(zhēng)激烈，則較弱的種群可能消亡。減少減?。?）寄生關(guān)系菟絲子寄生在大豆螨蟲(chóng)作為宿主的動(dòng)物被寄生蟲(chóng)寄生，細(xì)菌或病毒引起傳染病，也會(huì)影響種群的

和

等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。出生率死亡率寄生者對(duì)宿主種群數(shù)量的影響:寄生者可使宿主的種群數(shù)量

、K值

，但宿主的種群數(shù)量一般不會(huì)降為0。減少減小3．制約因素的類(lèi)型（1）密度制約因素（2）非密度制約因素①概念：一般來(lái)說(shuō)，食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群密度是相關(guān)的。②舉例：同樣是缺少食物，種群密度越

高，該種群受食物短缺的影響就越

。①概念：氣溫和干旱等氣候因素（非生物因素）以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對(duì)種群的作用強(qiáng)度與種群密度無(wú)關(guān)。②舉例：在遭遇寒流時(shí)，有些昆蟲(chóng)種群不論其種群密度高低，所有個(gè)體都會(huì)死亡。大【總結(jié)】影響種群數(shù)量變化的因素分類(lèi)一：非生物因素：陽(yáng)光、溫度、水等生物因素：種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)、種間關(guān)系分類(lèi)二：密度制約因素：食物，天敵，傳染病等非密度制約因素：

氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害判斷?？颊Z(yǔ)句，澄清易混易錯(cuò)（1）林木郁閉度越小，草本植物種群密度越小

（

）（2）春夏時(shí)節(jié)動(dòng)物種群迅速增長(zhǎng)受氣溫升高、食物充足等多種非生物因素的綜合影響

（

）（3）一般來(lái)說(shuō)，食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度是相關(guān)的

（

）01非生物因素目錄/CONTENTS研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護(hù)、有害生物的防治等方面都有重要意義。1.瀕危動(dòng)物的保護(hù)：采取保護(hù)措施——降低環(huán)境阻力，提高K值（環(huán)境容納量）調(diào)查獲知種群密度、出生率和死亡率、性別比例、年齡結(jié)構(gòu)等特征以及影響該種群數(shù)量變化的因素了解種群生存狀態(tài)預(yù)測(cè)種群的數(shù)量變化趨勢(shì)2.生物資源的利用——指導(dǎo)漁業(yè)捕撈ABCABC①研究表明：中等強(qiáng)度的捕撈（捕撈量控制在

左右）有利于持續(xù)獲得較大的魚(yú)產(chǎn)量。K/2②漁網(wǎng)網(wǎng)目不應(yīng)過(guò)小，否則會(huì)影響來(lái)年漁業(yè)產(chǎn)量。③“休漁期”和“禁漁區(qū)”。3.有害生物的防治（1）鼠害防治①采用化學(xué)和

物理的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量；②通過(guò)減少其獲得

食物的機(jī)會(huì)降低其環(huán)境容納量，使鼠害得到有效防治。ABCABC何時(shí)防治？達(dá)到1/2K前（2）對(duì)農(nóng)林害蟲(chóng)的防治如果一味依賴(lài)噴灑農(nóng)藥的方法，既造成環(huán)境污染，又傷及害蟲(chóng)的天敵；化學(xué)防治生物防治有效保護(hù)或引入天敵生物，則有利于將害蟲(chóng)數(shù)量控制在較低的水平?！締?wèn)題探究3】請(qǐng)結(jié)合下圖，回答下列問(wèn)題：（1）2020年?yáng)|非爆發(fā)嚴(yán)重蝗災(zāi)，為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在何時(shí)開(kāi)始控制效果較好？可采取的措施有哪些？在種群數(shù)量達(dá)到

之前控制效果較好?？赏ㄟ^(guò)物理或化學(xué)方法減少現(xiàn)存種群數(shù)量，也可通過(guò)生物方法（如有效保護(hù)或引入

等）降低其環(huán)境容納量。1/2K天敵（2）從理論上說(shuō)，“S”形增長(zhǎng)的種群在種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，出生率和死亡率相等，這時(shí)即使不捕撈，種群數(shù)量也不會(huì)增加，怎樣確定合適的捕撈量才能既能長(zhǎng)期獲得較多的捕撈量又不危及來(lái)年的魚(yú)產(chǎn)量？中等強(qiáng)度的捕撈（即捕撈量在

左右）有利于持續(xù)獲得較大的魚(yú)產(chǎn)量。（3）若想一次性獲得最大捕撈量，什么時(shí)候捕撈魚(yú)？達(dá)到

時(shí)捕撈。（4）漁網(wǎng)網(wǎng)目不能過(guò)小，否則會(huì)影響來(lái)年魚(yú)產(chǎn)量，這是為什么？如果漁網(wǎng)網(wǎng)目過(guò)小，許多幼魚(yú)也會(huì)被捕撈上來(lái)，影響?hù)~(yú)種群的

，從而影響?hù)~(yú)種群的

，造成來(lái)年魚(yú)產(chǎn)量

。1/2KK年齡結(jié)構(gòu)出生率降低判斷?？颊Z(yǔ)句，澄清易混