生物人教版(2019)选择性必修2 1.3影响种群数量变化的因素(共45张ppt)

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名称 生物人教版(2019)选择性必修2 1.3影响种群数量变化的因素(共45张ppt)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-11-28 19:59:35

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(共45张PPT)
第3节 影响种群数量变化的因素
第一章 种群及其动态
本节聚焦:
了解研究种群数量变化的意义
掌握影响种群数量变化的因素及这些因素是如何影响种群特征的?
1
2
问题探讨
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、水分等。
“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。
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,草木繁茂,植食性动物食物充足,出生率升高,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。
就像“离离原上草”一样,自然界的种群总是有盛有衰,数量处于不断变动中。
种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征直接决定种群密度。
因此,凡是影响种群重要特征的因素,都会影响种群的数量变化。
资源和空间充裕、气候适宜
没有天敌和其他竞争物种等
资源和空间有限
种群密度增大时,种内竞争就会加剧
非生物因素
生物因素
种群的“J”形增长
种群的“S”形增长
郁闭度:林冠层遮蔽地面的程度。
郁闭度大
郁闭度小
一. 非生物因素
下表为某地人工柳树林中,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)变化调查数据。
思考·讨论
非生物因素对种群数量变化的影响
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
1. 影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么?
思考
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一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异,这是为什么?
不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
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
分析人工林调查数据
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
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。
分析人工林调查数据
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森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度,即主要取决于林下植物受到的光照强度。
一. 非生物因素
②在温带和寒温带地区,许多植物的种子在春季萌发为新的植株,这主要是受气温升高的影响。
蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡,这主要是受气温降低的影响。
一. 非生物因素
③干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高,动物种群在寻找水源的过程中也常常发生个体的死亡。
对于东亚飞蝗来说,干旱气候正是其种群爆发式增长的主要原因。
干湿指数
温度/℃
东亚飞蝗发生程度与温度、干湿指数的关系
“+”大发生年 “-”发生轻度年
一. 非生物因素
又如: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、降水增多也是重要原因,对于动物来说,食物日益充足也是导致种群增长的重要因素。
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
一. 非生物因素
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。
1. 种群内部的生物因素
二. 生物因素
——种内竞争(同种生物之间)
思考·讨论
影响种群数量的其他生物因素
【资料1】 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:
1.怎样解释资料1中的实验结果?
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。
解读实验中的数据和结果
这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。
猎物
捕食者
思考·讨论
影响种群数量的其他生物因素
【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。
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率
雪兔↑ 食物充足 ↑ ↓
雪兔↓ 食物缺乏 ↓ ↑
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
雪兔↑ 食物 充足 ↑ ↓
雪兔↓ 食物 缺乏 ↓ ↑


条件 对于
雪兔
猞猁↑
捕食压
力增大
猞猁↓
捕食压
力减小
3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果呢?
相互影响,循环因果。
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。
思维训练
分析循环因果关系
1.甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系吗?
思考
反馈调节机制
2.猎物和捕食者种群数量变化的相关性
分析循环因果关系
3.人类活动中是否也能找到类似的例子?
思维训练
——反馈调节机制
思考
猎物增多
捕食者增多
猎物减少
捕食者减少
食物 充足
大量吃猎物
食物 缺乏
少量吃猎物
需要更多资源
更多的科技进步
有限资源消耗增加,资源耗竭,生态环境恶化
大量人口
思考·讨论
影响种群数量的其他生物因素
【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。
4.除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗?
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。
(1)捕食与被捕食:
2.种群外部的生物因素
(不同种生物之间)
二. 生物因素
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
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。
2.种群外部的生物因素
(不同种生物之间)
(2)种间竞争
二. 生物因素
森林中不同植物竞争阳光和养分,草原上非洲狮与猎豹竞争猎物,这也会导致种群数量的变化。
(3)寄生
蜱是许多种脊椎动物体表的暂时性寄生虫
菟丝子寄生在大豆
跳蚤
作为宿主的动物被寄生虫寄生,细菌或病毒引起传染病,也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。
2.种群外部的生物因素
(不同种生物之间)
二. 生物因素
影响种群
数量变化的因素
非生物
因素
生物
因素
如:阳光、温度、水……
种群内部
种内竞争
种群外部
种间竞争
捕食
寄生
小结
对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的因素,如食物和天敌等生物因素对种群数量的影响。
密度制约因素和非密度制约因素
对种群的作用强度与该种群的密度无关的因素,如气温、干旱等气候因素,以及地震、火灾等自然灾害。
密度制约因素:
非密度制约因素:
对比分析密度制约因素和非密度制约因素
密度制约因素 非密度制约因素
一般情况下只涉及种群的一些个体(如捕食、寄生) 对种群各个个体的影响基本是一致的
其影响与种群密度有关 其影响与种群密度无关
种群个体与密度制约因素表现出相互适应的关系 种群个体对非密度制约因素只有单方面的适应
相当于生物因素,如捕食、寄生、种间竞争、种内竞争等 相当于非生物因素,如火灾、地震、干旱、火山爆发等
通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、年龄结构、性别比例等特征,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。
1.濒危动物的保护:
三. 种群研究的应用
褐马鸡,被誉为中国十大濒危动物。通过人工建立保护区、人工繁育等方式,在陕西黄龙山的数量10余年间由最初的100余只增至近2000只。
根本措施:
提高环境容纳量
三. 种群研究的应用
从理论上说“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。
2.渔业捕捞:
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鱼产量。
思考:渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量。这是为什么 请从种群特征的角度作出解释。
如果渔网网目过小,许多幼鱼也会被捕捞上来,影响鱼种群的年龄结构,从而影响鱼种群的出生率,造成来年鱼产量降低。
三. 种群研究的应用
在鼠害发生时,既适当采用化学和物理的方法控制现存鼠害的种群数量,又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量,才能使鼠害得到有效防治。
对农林害虫的防治,如果一味依赖喷洒农药的方法,既造成环境污染,又伤及害虫的天敌;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。
3.有害生物的防治
① 防治的原理:
降低其环境容纳量
② 防治的时期:
K/2前防治
课堂小结
一、概念检测
1.种群数量变化受环境因素的影响。据此判断下列表述是否正确。
(1)林下光照较弱会使所有林下植物的种群数量下降。 ( )
(2)只有影响种群出生率和死亡率的环境因素才能影响种群数量。 ( )
练习与应用
×
×
2.在自然界,有些捕食者种群和猎物种群的数量变化呈现周期性的波动,如下图所示的模型。请分析该图所示二者数量变化的关系及影响因素。
(1)对这种现象合理的解释或概括是 ( )
A.与种内竞争无关
B.二者总是此消彼长
C.与植物种群数量无关
D.二者相互制约、互为因果
(2)捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都
符合该模型,对此不合理的解释是 ( )
A.该捕食者种群有多种猎物
B.该猎物种群有多种捕食者
C.猎物逃避捕食者的能力明显提高
D.捕食者种群数量过小,不足以制约猎物种群增长
D
C
二、拓展应用
1.一本生态学专著上写道:“当能预报未来时,生态学就变成一门预测性科学;当能决定未来时,生态学就变成了一门管理科学。”结合本章所学知识,谈谈你对这句话的理解。有兴趣的话,还可以査阅更多资料,了解生态学的研究进展及其在实践中的应用。
【答案】从本章内容来看,这句话是很有道理的。例如,根据种群数量变化模型,可以预测种群数量变化的趋势;根据种群数量变化规律及其影响因素,可以在物种保护、渔业管理、有害生物防治等方面制订相应对策。
二、拓展应用
2.20世纪初,人们将驼鹿引入一个孤岛。该种群1915-1960年的数量变化情况如下表。
以年份为横坐标,种群数量为纵坐标,根据表中数字画曲线图。
(1)用曲线图表示该种群1915—1943年的消长情况。
食物充足,没有天敌,气候适宜等。
(2)1915—1930年,该种群数量不断增加,可能的原因有哪些?
作为食物的植物被大量取食,导致食物匿乏;自然灾害等。
(3)该种群的数量后来急剧下降,可能的原 因有哪些?
一、选择题
1.下列叙述符合种群密度概念的是 ( )
A.一公顷水稻的年产量
B.每平方米草地中杂草的数量
C.某湖泊每平方米水面鲫鱼的数量
D. 某地区灰仓鼠每年新增的个体数
2.某地区由于秋天过早降温,许多蝗虫在产卵前死亡。第二年,该地区蝗虫的种群密度明显 下降。对蝗虫种群密度下降合理的解释是 ( )
A.出生率下降 B.死亡率上升
C.迁入率下降 D.迁出率上升
复习与提高
C
A
3.根据种群的年龄结构,可以推测出生率、死亡率的变化趋势。下列表述正确的是 ( )
A.年龄结构为稳定型的,出生率大于死亡率
B.年龄结构为增长型的,出生率大于死亡率
C.年龄结构为衰退型的,出生率大于死亡率
D.年龄结构为稳定型的,出生率小于死亡率
B
4.关于种群的增长,下列表述正确的是( )
A.引入到新环境的种群,一定时间内都能呈“J”形增长
B.在环境条件变化的情况下,种群数量都会在K值附近波动
C.在环境条件不变的情况下,种群的增长都有在K值上下维持稳定的趋势
D.自然界的种群增长到一定程度都会在K 值保持稳定,因此,都呈“S”形增长
C
5.用酵母菌酿酒的主要阶段为:加料→接种→通气培养→密封发酵。从接种后到密封前这一阶段,酵母菌种群数量变化的曲线图为 ( )
C
二、非选择题
1.大树杜鹃是一种集中分布于我国云南高黎贡山山区的高大乔木。它的分布范围很小,很难引种到其他地方,是濒危物种。大树杜鹃林下凋落物厚,种子难以散布到土壤基质层,因此在自然环境中发芽率很低;幼苗生长缓慢,要生长很长时间才能开花;植株耐寒能力弱,在-2℃环境下会死亡,幼树死亡率高。请回答下列问题。
(1)哪些环境因素影响了
大树杜鹃的种群数量?
枯枝落叶层、阳光、温度。
二、非选择题
(2)有人建议,人工清除林下的凋落物以提高大树杜鹃的种子发芽率,促进种群数量增长。你如何看待这一建议?
提示:这一问题需要避免从线性因果关系的角度去回答。仅仅从提高大树杜鹤发芽率的角度看,这一建议有道理;但是,凋落物分解后会增加土壤中的营养物质,如果人工除去,可能会造成土壤贫瘠。
(3)由于大树杜鹃植株高大、花大而艳丽,很有观赏价值,因此存在人为破坏的风险。你对保护大树杜鹃有哪些建议?
提示:可参考的建议有加强宣传教育;禁止买卖;在大树杜鹏分布范围内,建立自然保护地等。
二、非选择题
2.普氏原羚是我国特有的濒危动物,现仅分布于我国青海湖周边地区的草原上。1994年,我国普氏原羚的数量不足300只。近些年来,由于采取了一系列保护措施,普氏原羚数量持续上升。据报道,2018年时其数量已达2 793只,但它们面 临的威胁依然存在。在牧场围栏附近常可见到普氏原羚的尸骨,有的是狼捕食后的残骸,有的是被围栏上刺丝勾挂致死的。由于道路和牧场围栏阻隔,普氏原羚被隔离在13个分布区内。
(1)从遗传与进化的角度看,不同分布区的普氏原羚种群处于隔离状态,这对该物种的延续有什么不利影响?
不同分布区的普氏原羚处于隔离状态,这不利于该种群的繁殖和基因交流,可能降低种群的基因多样性;还可能造成近亲繁殖,出现较多有遗传缺陷的后代,不利于种群的繁衍和物种的进化。
二、非选择题
(2)有人建议大量捕杀狼等天敌以保护普氏原羚,你是否赞同这一建议?说说你的理由。
普氏原羚和狼都是生物进化的产物,是大自然的有机组成成分。从协同进化的角度看,狼的存在有利于普氏原羚的进化。
(3)许多牧民响应政府号召主动拆除牧场围栏,但之后却出现家畜被狼、狐咬死的情况;严控放牧可以为普氏原羚腾出空间,但是会减少牧民的收入。应该如何协调保护普氏原羚与保障牧民利益的关系?
例如,提出政府在推行保护普氏原羚政策的同时,推出保护当地牧民利益的举措,如发放补贴、开发其他产业等。
谢谢,再见!