第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素(导学案)
学习目标 核心素养
1.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。2.举例说明不同物种之间的相互作用(生物因素)对种群数量变化的影响。3.阐明种群研究在实践中的应用。 1.科学思维:进行因果分析,如出生率和死亡率等特征与种群密度的关系,影响种群数量变化的因素等。2.社会责任:介绍种群研究在濒危物种保护、渔业生产、有害动物防治等方面的应用,引导学生引以致用。
知识梳理
知识点一 影响种群数量变化的因素
1.非生物因素
(1)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。
①林下植物种群密度主要受光照强度的影响。
②温带和寒温带植物种子春季萌发主要受气温升高的影响;蚊类等昆虫在寒冷季节一般全部死亡主要受气温降低的影响。
③干旱缺水会使许多植物死亡,动物在寻找水源过程中也常常发生个体死亡,东亚飞蝗种群爆发式增长的主要原因是气候干旱。
(2)非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
2.生物因素
(1)种群内部
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。,
(2)种群外部——种群间的关系
①捕食与被捕食的关系: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,种群数量下降。
实例:
a.猞猁和雪兔种群数量变动的因果关系
条件 对于雪兔 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
猞猁↓ 捕食压力减小 雪兔↑ 食物充足 ↑ ↓ ↑
猞猁↑ 捕食压力增大 雪兔↓ 食物缺乏 ↓ ↑ ↓
b.松鼠种群数量的变动与食物丰欠的关系
条件 繁殖力 产仔量
食物丰富的年份 正常繁殖 3窝/只4~6仔/窝
食物不足的年份 20%~30%成熟雌性个体不繁殖 下降
②种间竞争关系:植物之间竞争阳光、养分等资源,动物之间竞争猎物等,导致种群数量变化。
③其他生物因素:作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起传染病,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。
3.思维训练——分析循环因果关系
(1)定义: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。
(2)举例:甲状腺激素的调节、猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
密度制约因素和非密度制约因素
(1)密度制约因素
①定义:一般来说,食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
②举例:同样是缺少食物,种群密度越高,该种群受食物短缺的影响就越大,因此,这些因素称为密度制约因素。
(2)非密度制约因素
①定义:气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,因此被称为非密度制约因素。
②举例: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。
知识点二 种群研究的应用
1.种群研究的意义
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.种群研究的应用
(1)濒危动物的保护:只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征,以及影响该种群数量变化的因素,才能准确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,例如降低环境阻力,提高K值。
(2)渔业方面:需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。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鱼产量。
(3)有害生物防治
①方法:a.适当采用化学和物理的方法控制现存的种群数量;b.通过减少种群获得食物的机会等方法降低环境容纳量。
②举例:有效保护或引入天敌生物,则有利于将有害生物种群数量控制在较低的水平。
请分析甲状腺激素分泌的调节过程的因果关系的循环性。
提示:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),TRH作用于垂体,促使垂体分泌促甲状腺激素(TSH);TSH随血液循环到达甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少。在这个过程中,TRH和TSH含量增加是因,甲状腺激素含量增加是果;甲状腺激素含量增加又成为新的“因”,经过反馈调节产生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”,如此循环往复,以至无穷,使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。
课堂小结
笔记空间
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