(共22张PPT)
复习:
种群密度
出生率和死亡率
迁入率和迁出率
直接决定
性别比例
间接影响
预测
年龄组成
种群数量
直接影响
间接影响
外界环境
预测
第3节
影响种群数量变化的因素
学习目标
1.分析影响种群数量变化的因素
2.认识生物学过程中存在的因果循环关系
3.阐明种群研究在资源利用和保护、有害生物防治方面的应用
4.探讨人类活动对种群及环境的影响
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?
春夏世界草木茂盛,植食性动物食物充足,出生率提高,死亡率降低;秋冬世界则相反,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。
1.非生物因素
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
1.影响上述草本植物种群密度的非生物因素是什么?
主要为林下植物受到的光照强度
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一年蓬、加拿大一枝黄化的有较大差异,这是为什么?
刺儿菜为阴生植物,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。
种群数量的变化还受温度和湿度的影响。例:某山脉中,在该山脉的北部的鹿种群对严寒的冬季气候极为敏感,如果连续出现几个严冬天气,该山脉的鹿种群数量就会急剧下降。在沙漠地区,某些啮齿动物和鸟类的种群数量与降雨量有着直接关系。更格卢鼠栖居的环境必须保持一定的温度。如果降雨量不足,食料植物的生长发育就会受到影响,更格卢鼠的生殖能力就会很低。
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。
植物的种群密度
(森林中)
林冠层密度
光照强度
气温升高
种子萌发
(温带和寒温带地区)
蚊类全部死亡
(寒冷季节)
气温降低
干旱缺水
植物种群死亡率上升
东亚飞蝗种群爆发式增长
光照强度影响光合强度
温度影响酶的活性
细胞中化学反应要水的参与
土壤湿度影响蝗虫产卵和孵化,同时使天敌死亡率上升
非生物因素对种群数量变化的影响往往是 的
在自然界中,种群的数量变化受到 、 、 等非生物因素的影响。
阳光
温度
水
综合性
非生物因素:
非生物因素特点:
例:春夏时节动植物种群普遍迅速增长,
原因有 ;
对于动物来说, 也是导致种群增长的重要因素。
气温升高、日照延长、降水增多
食物日益充足
2.生物因素
随着种群的增长, 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。
(1)种群内部生物因素的影响
种内竞争
3.雄猴为争夺“王位”打的头破血流。
2.鲈鱼在食物缺乏时,以同种幼鱼为食。
1.蝌蚪分泌毒素杀死其他蝌蚪。
例如:
怎样解释资料1中的实验结果?
资料1:高斯实验
1934年,生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验:取相等数目的双小核草履虫和大草履虫,以一种杆菌为饲料,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。
(2)种群外部生物因素的影响
影响种群数量的其它生物因素
11
1、由于两种草履虫同时以_ ______为食物。混合培养后初期,由于食物来源_____,两种草履虫的种群数量______。随着两种草履虫的种群数量逐渐______,食物来源逐渐______,加剧了两种草履虫之间的_______关系。在争夺食物资源过程中,___________处于优势,_________处于劣势。最终大草履虫的种群_______,仅有双小核草履虫种群继续存活。
一种杆菌
充足
均增加
增加
减少
竞争
双小核草履虫
大草履虫
灭亡
在自然环境中,这种竞争关系还会导致大草履虫灭亡吗?
??
由于捕食者存在限制着小草履虫的数量,缓解了大小草履虫之间的竞争关系。
竞争(competition):是指两种或两种以上生物争夺资源和空间等。竞争的结果常表现为相互抑制,有时表现为一方占优势,另一方处于劣势甚至于灭亡。
竞争
森林中不同植物竞争______________,草原上非洲狮与猎豹__________,这也会导致种群数量的变化。
竞争阳光和养分
竞争猎物
资料2
生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在90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。
雪兔是以____为食,猞猁是以_____为食。猞猁的存在____雪兔的种群数量,使(食物链)________________之间保持相对稳定,因而整个群落可以处在相对稳定的状态。
植物
雪兔
制约
植物→雪兔→猞猁
2、猞猁的存在对整个群落的稳定可能起什么作用?
猞猁与雪兔属于_____关系,猞猁数量的增加导致雪兔_____;而雪兔的减少,又会造成猞猁_____,之后雪兔又大量_____。从多年的调查看,雪兔和猞猁相互制约,使它们的种群数量保持在一定范围内波动。
捕食
减少
减少
增加
1、怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性
3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果?
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。
4.除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
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;雪兔种群数量下降时,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兔的捕食压力,使雪免种群数量得以恢复;雪兔种群数量上升,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,是循环因果的关系。
捕食(predation):指一种生物以另一种生物作为食物的现象。
捕食
除顶级捕食者外,每种动植物都可能是其他某种生物的________,每种动物都需要以其他生物为食。如果________,动物种群会出现__________、___________的现象。
捕食对象
出生率降低
死亡率升高
食物匮乏
是指一种生物(寄生者)寄居在另一种生物(寄主)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。对寄生者有利,对寄主有害。
寄生
作为宿主的动物被_______寄生,_____或_____引起传染病,也会影响种群的_______________等特征,进而影响种群的数量变化。
寄生虫
细菌
病毒
出生率和死亡率
影响种群数量的因素,其作用强度随着种群密度的变化而变化,这样的因素称为密度制约因素,如食物、天敌等。
影响种群数量的因素,其作用强度与种群密度无关,这样的因素称为非密度制约因素,如干旱、严寒等。
种群数量变化常常涉及多种因素。
3.制约因素的类型
如:食物对种群数量的调节
寄生者对种群数量的影响
种群密度越高,流行性传染病、寄生虫病越容易蔓延,个体死亡多,种群密度降低;种群密度降低后,疾病不容易传染,种群密度逐渐恢复。
分泌物对种群数量的影响
很多生物通过自身分泌抑制物来调节种群密度。如:桉树有自毒现象,密度高时能自行减少其数量。动物、微生物繁殖过多时,它们的代谢物就将限制种群数量再增加;种群数量下降后,代谢产物减少,不足以起抑制作用,种群数量又上升。
生物种群数量的不规则的变动往往同非密度制约因素有关,非密度制约因素对种群数量的作用一般是猛烈的、灾难性的。如:蝗灾是由东亚飞蝗引起的,引起蝗灾发生的一个因素就是干旱。东亚飞蝗在草地中产卵,如果雨水多,虫卵因水淹或霉菌感染而大量死亡,不能成灾;只有气候干旱时才能发生。
生物因素一般是密度制约因素,非生物因素多数是非密度制约因素。有时非生物因素可以通过影响生物因素发挥作用,如本节问题探讨中的例子。
4.种群研究的应用
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。
对野生生物资源的合理利用和保护(鱼类的捕捞)
一般野生动植物种群的数量控制在环境容纳量的一半,即K/2值时,此时种群增长速度最快,可提供的资源数量也最多,而又不影响资源的再生。
有害生物的防治
务必及时控制种群数量,严防达K/2值处有害生物成灾。
课堂小结
非生物因素
生物因素
阳光
温度
水
种内
种内竞争
种间
竞争
捕食
寄生
影响种群数量变化的因素