(共28张PPT)
第1章 种群及其特征
第3节 影响种群数量变化的因素
高中生物人教版(2019)选择性必修2
本节聚焦
1.讨论影响种群数量变化的因素,这些因素是如何影响种群特征的?
2.研究种群的数量变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面有哪些应用?
问题探讨
“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。
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?
春夏时节,草木繁盛,植食性动物食物充足,出生率提高,死亡率降低秋冬时节则相反;植食性动物种群数量的变化,又会影响肉食性动物的出生率和死亡率
一、非生物因素
下表为某地人工树林中,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(林冠层遮蔽地面的程度)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
讨论:
1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么?
阳光
2.在同样的非生物因素的影响下,刺儿菜的种群密度变化与另外两种的种群密度变化有较大差异,这是为什么?
剌儿菜为阴生植物,更适于在低光照强度下生长,对光照强度的敏感度比一年蓬、加拿大一枝黄花更低
3.除上述因素外,种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响?试分别举例说明。
除光照条件外,种群数量的变化还受温度、水、风、火等非生物因素的影响
a.光影响植物的分布:松、杉、小麦等阳生植物必须在强光下才能生长良好;人参、三七等阴生植物只有在阴暗处才能生长良好。
b.光影响植物的繁殖:油菜、桃花等长日照植物必须在白天越来越长的春天才开花;菊花、茶花等短日照植物必须在白天越来越短的秋天才开花。
1、影响种群数量变化的主要非生物因素:
在自然界,种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响
c.由于温度的季节性变化,部分动植物的种群数量也呈季节性变化。
d.干旱缺水会使动植物死亡率增高。
2、非生物因素的影响特点: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
水分对种群的影响
阳光对种群的影响
二、生物因素
1.种群内部生物因素的影响(同种生物之间):
随着种群的增长,种内竞争会加剧,从而使种群的增长受到限制,这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响
2.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杰和习性上很接近的草履虫进行了以下实验:取相等教且的双小核草履虫和大草履虫,以一种杄菌为饲料,放在某个容器中培养。结果发现:与单独培养不同,混合培养开始时两个种群的数量也都有增长,但随后双小核草履虫个体数继续增加,而大草履虫个体数下降,最后完全消失。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。
【资料2】生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员咋多年的时间里,对猞猁和雪兔的种群数量做了研究,结果如下图所示
讨论:
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
1.怎样解释资料1中的实验?
双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系,竞争力弱的数量会不断下降
猞猁和雪免之间是捕食关系。作为猎物的雪免种群数量上升时猞猁因为食物充足,其种群出生率上升,死亡率下降,数量会随之上升;反之,作为猎物的雪免种群数量下降时,猞猁因为食物匮乏,其种群出生率下降,死亡率上升,数量会随之降
4.除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗?
3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果?
猞猁种群数量上升会加大对雪兔的捕食压力,导致雪兔死亡率上升而种群数量下降;雪免种群数量下降时,导致猞猁食物匮乏,猞猁种群出生率下降、死亡率上升,种群数量也下降;猞猁种群数量下降会减轻对雪免的捕食压力,使雪兔种群数量得以恢复;雪免种群数量上升,猞猁因食物充足,出生率上升、死亡率下降,种群数量上升。如此循环,二者的种群数量是相互影响的
有。还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及非生物因素等
3.影响种群数量变化的主要生物因素:
a.捕食: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。天敌的数量和捕食效率会影响猎物的种群数量
b.竞争会导致动植物的种群数量变化
c.寄生虫、细菌或病毒引起的传染病,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
三、种群研究的应用
1.意义:
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
2.实例:
(1)在濒危动物的保护方面。只有通过调查获知种群的各种特征,才能准确地了解该种群的生存状态,预测该种群的数量变化趋势,进而采取合理的保护对策
(2)在渔业上。研究表明,中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的产量
(3)在有害生物的防治方面。①在鼠害发生时,可通过化学和物理的方法降低其环境容纳量,进行有效防治。②在农林害虫防治方面,有效保护或引入天敌生物,有利于将害虫数量控制在较低的水平。
濒危动物的保护
生物资源的合理利用——捕鱼
正在开展有害生物防治工作
课堂练习
1.下述古代诗句中,部分体现了非生物因素对生物的影响,其中不属于对种群数量变化产生影响的是( )
A.离离原上草,一岁一枯荣,野火烧不尽,春风吹又生
B.昨夜雨疏风骤……却道海棠依旧。知否,知否?应是绿肥红瘦
C.暮春三月,江南草长,杂花生树,群莺乱飞
D.塞下秋来风景异,衡阳雁去无留意。四面边声连角起。千嶂里,长烟落日孤城闭
B
2.凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群数量的变化。下列关于非生物因素对种群数量变化影响的说法,错误的是( )
A.我国北方各种草本植物在秋冬季节种群密度比较低,其影响因素主要是温度
B.林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降
C.春夏时节动植物数量普遍增长,其影响因素有温度、光照、水分等
D.北极旅鼠数量发生周期性波动可能与食物有关
B
3.下图是某种昆虫在双因素影响下的种群数量变化曲线图,以下说法错误的是( )
A.影响种群数量变化的因素除图中所示的非生物因素(温度和湿度)外,还应该有生物因素
B.相对来说,环境温度越高,该昆虫生活所需要的最适相对湿度也越大
C.从图中可知影响该昆虫种群数量变化的最适温度可能在32.5 ℃ 左右
D.该昆虫在相对湿度为90%和温度为32.5℃ 的条件下,其种群数量变化按指数方式增长
D
4.苹果小卷蛾虽然种群增长率相对不大,每年产卵仅45~50枚,但却是主要的苹果害虫,结合下图调查结果,相关说法错误的是( )
A.有害生物的防治目标是使有害生物超过K/2,但不到K值
B.有害生物密度低时,作物所受影响不大
C.两条曲线间差距最大,代表着最佳有害生物防治对策
D.可释放小卷蛾的天敌来控制小卷蛾的数量,但要考虑生物入侵的可能
A