(共28张PPT)
1.3影响种群数量变化的因素
思考1.哪些因素可以影响种群数量的变化呢,如何影响?
种群数量
种群密度
反 映
直接决定
(-)
迁出率
死亡率
间接 影响
年龄组成
性别比例
迁入率
出生率
直接决定
(+)
影响
影响
影响
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?
“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。
北方原野
阳光、温度、水等。
非生物因素
1
问题探讨
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?
“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。
北方原野
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;植食性动物的种群数量变化,又会影响肉食性动物的出生率和死亡率;
生物因素
2
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)变化的调查数据。
思考·讨论
郁闭度大
郁闭度小
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
思考·讨论
讨论
1.影响该地草本植物物种种群密度的非生物因素是什么?
阳光。
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
思考·讨论
讨论
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?
三种草本植物中,_______、______________需要的光照强度相对较强,_______需要的光照强度相对较弱。
加拿大一只黄花
一年蓬
刺儿菜
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
思考·讨论
讨论
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。
除了光照条件外,还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。
一、非生物因素
1.阳光:如光照强度、光照时间等
(1)对植物生长及形态结构的构成有重要作用
森林郁闭度的影响:森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度,即林下植物受到的光照强度。
郁闭度高,林下植物接受的光照强度低
阳生植株生长受到抑制,而阴生植株生长所受到的抑制要小得多,其种群密度可能会更大。
一、非生物因素
1.阳光:如光照强度、光照时间等
(2)影响动物的行为和繁殖。
『实例1』影响动物的行为
蝙蝠傍晚开始活动的时间,会随日落时间改变而改变;
菜粉蝶的昼出夜伏也与光照强度有关;
蝗虫的群体迁飞也发生在日光充足的白天,如果天空乌云密布,它们会停止迁飞。
一、非生物因素
1.阳光:如光照强度、光照时间等
(2)影响动物的行为和繁殖。
『实例2』许多鸟类在春夏之际(白昼延长)进行繁殖
光作用视网膜后,将刺激信号转化为神经冲动传入下丘脑促进下丘脑分泌促性腺激素释放激素,刺激垂体分泌促性腺激素,作用性腺产生较多性激素,从而促进卵泡发育和排卵。
应用:鸡的养殖,适当延长每日的光照时间,能提高母鸡产蛋率。
一、非生物因素
2.温度
(1)实例
①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。
(2)原因
①温度直接影响有机体的体温,体温的高低又决定了动物新陈代谢的强度,从而影响有机体的生长、发育、繁殖等。
②温度间接影响气流、降水等,从而影响动植物的生存条件。
②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.水
(1)实例
①水分影响植物的分布
②干旱,东亚飞蝗种群爆发式增长
蝗虫产卵
一方面蝗虫将卵产在土壤中,含水量在10%~20%时最适合它们产卵和孵化;
另一方面干旱时蝗虫的天敌(如青蛙、蟾、鸟类等减少)就更容易爆发蝗灾。
(2)原因
①水是生物不可缺少的重要组成成分,生物的生命活动离不开水。
②水会影响生物的生长和发育。
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。对于动物而言,食物的充足与缺乏是导致种群数量变化的重要因素。
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,这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
1.种群内部的生物因素
二、生物因素
达尔文将马尔萨斯的人口理论应用于生物界,得出这样一个结论:个体与同种或其他种个体以及生存环境在做生存斗争。
二、生物因素
思考·讨论
『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: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。
2. 种群外部的生物因素
二、生物因素
思考·讨论
讨论
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为种间竞争关系,竞争力弱的数量会不断下降。
『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。
二、生物因素
思考·讨论
雪兔
猞猁
1845
1855
1865
1875
1885
1895
1905
1915
1925
1935
0
40
80
120
160
种群数量/千只
二、生物因素
雪兔
猞猁
1845
1855
1865
1875
1885
1895
1905
1915
1925
1935
0
40
80
120
160
种群数量/千只
讨论
2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
猞猁数量增加
雪兔数量减少
猞猁数量减少
雪兔数量增加
负反馈
捕食关系
二、生物因素
讨论
3. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果?
雪兔↑
猞猁食物↑
猞猁↑
吃了较多兔子
雪兔↓
猞猁食物↓
吃了较少兔子
猞猁↓
循环因果关系
『循环因果关系』
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。
(+)
下丘脑
促甲状腺激素释放激素
垂体
促甲状腺激素TSH
(+)
甲状腺
甲状腺激素
(-)
(-)
血糖调节、水盐平衡调节、排尿反射、分娩等凡是存在反馈调节的过程都存在循环因果关系。
1.科学家通过研究种间捕食关系,构建了捕食者—猎物模型,如图所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。请据图判断下列说法正确的是( )
A.该模型属于物理模型,反映了两物种之间的循环因果关系
B.曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节
C.利用该模型只能解释猎物的种群数量能维持相对稳定的原因
D.捕食者和猎物的环境容纳量分别是P3和N3
B
随堂练习
In-class practice
二、生物因素
雪兔
猞猁
1845
1855
1865
1875
1885
1895
1905
1915
1925
1935
0
40
80
120
160
种群数量/千只
讨论
3.除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗?
捕食关系
其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物、非生物因素、同种生物个体之间……
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
二、生物因素
2.种群外部的生物因素
菟丝子
绦虫
三、制约因素
影响种群数量
变化的因素
非生物因素
生物因素
自然灾害(地震、火灾)
阳光
气候因素(气温、干旱)
种内
种间
种内竞争
种间竞争
捕食
寄生
非密度
制约因素
密度制约因素
说明: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。
四、种群研究的应用
研究种群的特征和数量变化规律,在野生生物资源的_______________、_______________等方面都有重要意义
合理利用和保护
有害生物的防治
1.濒危动物的保护
只有通过调查获知_________、________________、__________、_________等特征,以及影响该种群_________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__________,进而采取合理的保护措施:__________________________________。
种群密度
出生率和死亡率
性别比例
年龄结构
数量变化
变化趋势
降低环境阻力,提高环境容纳量
2.在渔业上——指导渔业捕捞
四、种群研究的应用
在渔业上,人们总是希望每年既能捕捞较多的鱼,又不危及来年的鱼产量,也就是希望长期获得较高的捕捞量研究表明,中等强度的捕捞(捕捞后使种群数量维持在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产,因为在K/2处,种群能维持最大的增长速率。
思考1.渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼的产量。这是为什么?请从种群特征的角度作出解释。
如果渔网网眼很小,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。
3.有害生物的防治
四、种群研究的应用
适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量
减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量
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,则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
化学防治
生物防治
鼠害
农林害虫的防治