1.3 影響種群數(shù)量變化的因素-【情境教學(xué)】高二生物高效課堂課件（人教版2019選擇性必修2）

第三節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素1.討論影響種群數(shù)量變化的因素，這些因素是如何影響種群特征的？2.研究種群的數(shù)量變化在保護(hù)瀕危物種、防治有害生物等方面有哪些應(yīng)用？問題探討討論“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風(fēng)吹又生?！痹谖覈狈降脑吧希鞣N草本植物在春夏時(shí)節(jié)種群密度越來越高，在秋冬時(shí)節(jié)則相反。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？陽光、溫度、水等非生物因素春夏時(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。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。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？北方的原野影響種群數(shù)量變化的因素種群的出生率和死亡率、遷入率和遷出率等特征直接決定種群密度。種群特征影響因素(生物因素和非生物因素)影響影響討論影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？陽光郁閉度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非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響下表為某地人工柳樹林中，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（林冠層遮蔽地面的程度）變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。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、加拿大一枝黃花的種群密度變化有較大差異，這是為什么？不同植物對(duì)光照條件的適應(yīng)性是有差異的。討論除上述因素外，種群數(shù)量的變化還受哪些非生物因素的影響？試分別舉例說明。下表為某地人工柳樹林中，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（林冠層遮蔽地面的程度）變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。除光照條件外，種群的數(shù)量變化還受溫度、水、風(fēng)、火等非生物因素的影響。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非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響陽光例如，森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度（林冠層遮蔽地面的程度），即主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度。溫度1．在溫帶和寒溫帶地區(qū)，許多植物的種子在春季萌發(fā)為新的植株，這主要是受氣溫升高的影響。2．蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡，這主要是受氣溫降低的影響。非生物因素水1．干旱缺水會(huì)使許多植物種群的死亡率升高。2．動(dòng)物種群在尋找水源的過程中也常常發(fā)生個(gè)體的死亡。3．對(duì)于東亞飛蝗來說，氣候干旱是其種群爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要原因。非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。例如：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。說明食物日益充足是導(dǎo)致動(dòng)物種群增長(zhǎng)的重要因素生物因素非生物因素內(nèi)部生物因素種群增長(zhǎng)種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇限制思考Thinking種群的數(shù)量變化是否受種群外部生物因素——其他生物的影響呢？生物因素討論怎樣解釋資料1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？【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進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲和大草履蟲，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個(gè)體數(shù)繼續(xù)增加，而大草履蟲個(gè)體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)。雙小核草履蟲和大草履蟲之間是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，競(jìng)爭(zhēng)力弱的數(shù)量會(huì)不斷下降。影響種群的其他生物因素討論2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？【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。猞猁和雪兔之間是捕食關(guān)系。作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時(shí)，猞猁因?yàn)槭澄锍渥?，其種群出生率上升，死亡率下降，數(shù)量會(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，其種群出生率下降，死亡率上升，數(shù)量會(huì)隨之下降。影響種群的其他生物因素討論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？【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。猞猁種群數(shù)量上升會(huì)加大對(duì)雪兔的捕食壓力，導(dǎo)致雪兔死亡率上升而種群數(shù)量下降；雪兔種群數(shù)量下降時(shí)，導(dǎo)致猞猁食物匱乏，猞猁種群出生率下降、死亡率上升，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，使雪兔種群數(shù)量得以恢復(fù)；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁因食物充足，出生率上升、死亡率下降，種群數(shù)量上升。如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量是相互影響的，是循環(huán)因果的關(guān)系。影響種群的其他生物因素討論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？【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。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。影響種群的其他生物因素在生物界，任何一個(gè)種群都與其他種群有著密切的關(guān)系，其中捕食與被捕食的關(guān)系、相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系者是十分常見的。生物因素捕食與被捕食的關(guān)系內(nèi)容：每種動(dòng)植物都可能是其他某種生物的捕食對(duì)象；每種動(dòng)物都需要以其他生物為食。影響：食物匱乏，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)出生率降低、死亡率升高的現(xiàn)象。舉例：松鼠以紅松、云杉等植物的種子為食，其種群數(shù)量與食物的豐欠密切相關(guān)：食物豐富年份，每只松鼠平均能產(chǎn)3窩，每窩4~6只幼仔；食物不足年份，會(huì)有20%~30%的成熟雌性個(gè)體不繁殖，繁殖者每年產(chǎn)仔數(shù)也明顯減少。天敵對(duì)獵物種群數(shù)量影響的例子更是不勝枚舉。除頂級(jí)捕食者外生物因素相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系森林中不同植物競(jìng)爭(zhēng)陽光和養(yǎng)分；草原上非洲獅與獵豹競(jìng)爭(zhēng)獵物：非洲獅和獵豹會(huì)在同一區(qū)域捕獵；非洲獅會(huì)在獵豹?dú)⑺阔C物后到來，趕走獵豹以獲得剩余的食物；非洲獅還會(huì)殺死獵豹的幼崽，從而將獵豹的數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。寄生關(guān)系作為宿主的動(dòng)物被寄生蟲寄生，細(xì)菌或病毒引起傳染病，也會(huì)影響種群的出生率和死亡率等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。生物因素變化事件引起施加因果結(jié)果條件在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，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)。分析因果循環(huán)食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度相關(guān)缺少食物，種群密度越高，該種群受食物短缺的影響就越大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，對(duì)種群的作用強(qiáng)度與該種群的密度無關(guān)在遭遇寒流時(shí)，有些昆蟲種群不論其種群密度高低，所有個(gè)體都會(huì)死亡。非密度制約因素影響因素瀕危動(dòng)物的保護(hù)通過調(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，才能準(zhǔn)確了解該種群的生存狀態(tài)，預(yù)測(cè)該種群的數(shù)量變化趨勢(shì)，進(jìn)而采取合理的保護(hù)對(duì)策。野生生物資源的合理利用在漁業(yè)上為了長(zhǎng)期獲得較高捕撈量，需要研究捕撈量與種群數(shù)量變化之間的關(guān)系。從理論上說：“S”形增長(zhǎng)的種群在種群數(shù)量達(dá)到K值時(shí)，出生率與死亡率相等，這時(shí)即使不捕撈，種群數(shù)量也不會(huì)增加。中