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56张ppt）

(共56张PPT)
第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
“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？
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？
问题探讨
阳光、温度、水等非生物因素
春夏时节，草木繁茂，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。
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）随林木郁闭度变化的调查数据
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
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、非生物因素
思考·讨论
？
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
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？
不同植物对光照条件的适应性是有差异的，
刺儿菜为阴生植物，更适于在低光照强度下生长
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
除光照外，还受温度、水、风、火等非生物因素的影响
1.阳光
林冠层郁闭度低
林下光照强度高
林下植物种群密度高
林冠层郁闭度高
林下光照强度低
林下植物种群密度低
2. 温度
种子在春季萌发
蚊类等昆虫在寒冷季节死亡
干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高
缺水可导致动物个体的死亡
气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长
3. 水分
因素 举例 影响方式
阳光 森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度 光照强度会影响植物的光合作用强度
温度 在温带和寒温带地区， 许多植物种子在春季萌发； 蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡 种子萌发主要是受气温升高的影响；
蚊类等昆虫死亡主要是受气温降低的影响。
温度会影响酶的活性
水 干旱缺水会使许多动植物种群的死亡率升高； 气候干旱可使东亚飞蝗种群爆发式增长 细胞内许多生物化学反应都需要水的参与；
土壤湿度会影响蝗虫产卵和孵化，同时会使青蛙等天敌死亡率上升
（2）各种非生物因素的影响往往是综合性的，同时存在主次之分。
4.非生物因素影响的特点
（1）同一非生物因素对不同动植物种群的影响是不同的。
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
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：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。
思考·讨论
？
影响种群数量的其他生物因素
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是竞争关系。
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，对猞猁和雪免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
猞猁和雪免之间是捕食关系。
猞猁是捕食者，雪兔是被捕食者，猞猁会随着雪兔数量的变化而发生变化。
讨论3. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
大量捕食雪兔
雪兔减少
猞猁增多
食物缺乏
猞猁减少
捕食雪兔减少
雪兔增多
食物增多
方框①～⑧中每次波动都是雪兔先增加到达波峰，猞猁后增加到达波峰，据此判断雪兔的数量变动是因，猞猁的数量变动是果。
大量捕食猎物
猎物减少
捕食者增多
食物缺乏
捕食者减少
捕食猎物减少
猎物增多
食物充足
思考2. 猎物和捕食者种群数量变化的相关性
思考3. 人类活动中是否也能找到类似的例子？
负反馈调节： 血糖平衡调节、水盐平衡调节等；
正反馈调节： 排尿反射、分娩等。
【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，对猞猁和雪免的种群数量做了研究，结果如下图所示。
讨论4. 除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
有
植物的种类和数量(雪兔食物)、其他捕食者、气候、传染病等
A．病原生物对种群数量变化的作用力与种群密度有关
B．气候对种群数量变化的作用力与种群密度无关
C．种群的“S”形增长与种群密度无关
D．捕食者对种群数量的调节是一个反馈过程
[典例1]　下列关于种群数量变化的叙述，错误的是
C
二、生物因素
1. 种群内部的生物因素（同种生物之间）
食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。
（1）种内竞争
①原因
食物和空间等资源是有限的
②表现
（2）种内互助
同种生物的个体或种群在生活过程中互相协作，以维护生存的现象。
很多动物的群聚生活方式就是常见的种内互助现象。
2. 种群外部的生物因素（不同种生物之间）
（1）捕食关系
条件 繁殖力 产仔量
食物丰富 的年份 正常繁殖 3 窝/只
4~6 幼仔/窝
食物不足 的年份 20%~30%成熟雌性个体不繁殖 下降
①食物对种群数量的影响：
食物的增加可以使种群数量增加，K 值增加；
食物减少则种群数量减少，K 值减小；
若食物极度匮乏，会出现出生率降低 、死亡率升高的现象
种群可能消亡（即种群数量降为0）。
捕食性天敌增加则种群数量减少、K 值减小，但一般情况下种群数量不会降为0（因为捕食性天敌需要有食物来源保证自身存活）；
捕食性天敌减少则种群数量增加、K 值增加。
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，使各种生物种群数量控制在一定范围内。
②捕食性天敌对种群数量的影响：
（2）竞争关系
不同植物竞争阳光和养分，不同动物竞争猎物和生存空间，也会导致种群数量的变化。
竞争的结果往往对一方不利，甚至于被消灭。
相互竞争关系对种群数量的影响：
竞争者的出现使种群数量减少、K 值减小，若两种生物竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。
如：农作物与杂草、牛与羊
（3）寄生关系
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。
寄生者对宿主种群数量的影响:
寄生者可使宿主的种群数量减少、K 值减小，但宿主的种群数量一般不会降为0。
如：T2噬菌体和大肠杆菌、菟丝子与豆科植物
3．制约因素的类型
（1）密度制约因素
①概念：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
（2）非密度制约因素
①概念：气温和干旱等气候因素（非生物因素）以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与种群密度无关。
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。
[典例2]　(不定项)如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量)，在某时间点天敌入侵，下列有关说法正确的是
A．O→b时段种群数量增长较快，野兔的出生率最大
B．d点种群数量下降，则天敌入侵的时间点最可能是该点
C．若性别比例调查结果为雌/雄>1，该比例在一定程度上有利于种群数量增长
D．在捕食压力下，野兔种群的环境容纳量将在K2～K3之间
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对点训练
1．影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素。下列属于非密度制约因素的是
A．捕食关系
B．竞争关系
C．种内斗争
D．气候、季节、降水等的变化
D
2．研究人员用样方法调查了某地北点地梅(一年生草本植物)的种群数量变化，结果如图所示。下列叙述正确的是
A．1972年北点地梅个体间生存斗争程度较1975年低
B．1971年种子萌发至幼苗阶段的死亡率高于幼苗至成熟植株阶段
C．统计种群密度时，应去掉采集数据中最大、最小值后取平均值
D．由于环境条件的限制，5年间该种群数量呈“S”形增长
B
课堂巩固
2．(不定项)如图表示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是
A．鱼类种群数量的增长受自身种群密度的制约
B．气候条件的改变不会影响种群的环境容纳量
C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行
D．渔业捕捞后剩余量需控制在c点以保持最高的增长速率
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3．20世纪初，人们将驼鹿引入加拿大密执根湖的一个孤岛。该种群从1915年到1960年的数量变化情况如表所示：
年份 1915 1917 1921 1925 1928 1930 1934 1943 1947 1950 1960
数量/只 200 300 1 000 2 000 2 500 3 000 400 170 600 500 600
以下分析错误的是
A．岛上驼鹿的种群数量变化主要由出生率和死亡率决定
B．驼鹿种群在1917～1921年间增长率最大
C．1930～1934年驼鹿的种群数量急剧下降，最可能的原因是天敌数量增加
D．岛上驼鹿种群的K值是可以变化的
C
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。
三、种群研究的应用
1.濒危动物的保护：
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
了解种群生存状态
预测种群的数量变化趋势
采取保护措施——降低环境阻力，提高K 值（环境容纳量）
2.生物资源的利用——指导渔业捕捞
A
B
C
A
B
C
①研究表明：
中等强度的捕捞（捕捞量控制在K/2左右）有利于持续获得较大的鱼产量。
②渔网网目不应过小，否则会影响来年渔业产量。
③“休渔期”和“禁渔区”。
3.有害生物的防治
A
B
C
A
B
C
（1）鼠害防治
①采用 化学 和 物理 的方法控制现存害鼠的种群数量
②通过减少其获得 食物 的机会降低其环境容纳量，使鼠害得到有效防治。
达到1/2K前
（2）农林害虫的防治防治
引入天敌生物
[典例1]　如图a、b表示种群在不同条件下的增长曲线，c为b曲线对应的种群增长速率。下列叙述错误的是
A．在自然界中不可能存在类似a曲线表示的种群增长情况
B．在t时刻b曲线对应原种群数量大小为环境容纳量的一半，即K/2
C．b曲线表示种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约
D．c曲线表示的种群增长规律可用于指导渔业捕捞等
A
[典例2]　下图甲表示某一经济鱼类的种群特征，图乙是某时期该鱼类种群的年龄结构曲线。下列分析正确的是
A．图乙为c点后该经济鱼类年龄结构曲线
B．在b点时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
C．估算一个种群的出生率和死亡率，即可确定该种群密度的大小
D．d点时种群数量达到最大值
D
[对点题组]
1．某生物兴趣小组对某动物繁育中心的某种濒危动物的种群增长速率进行了调查，如表为调查结果。下列相关叙述正确的是
年份 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 第六年 第七年
增长速率 0.50 1.33 2.69 3.78 2.88 1.36 0.09
A.第四年的该种群数量大约是该环境容纳量的一半
B．第一年至第七年，该种群的年龄结构从增长型向衰退型转变
C．该种群数量呈“S”形增长，种群增长速率不受种群密度制约
D．第七年时，该濒危动物的种群数量已达到K值，不再发生变化
A
2．(不定项)图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是
A．图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率
B．海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点
C．图乙中在F点控制有害动物最有效
D．图乙中G点代表种群的环境容纳量
AD
课堂巩固
5．如图甲表示某环境的条件变化情况，乙、丙表示该环境中两种动物的种群数量变化曲线。下列叙述正确的是
A．乙、丙两种动物是捕食关系
B．t1～t2，乙、丙种群数量的变化是负反馈调节的结果
C．从t0～t4的不同时间段内，乙种群的K值保持不变
D．t3～t4，乙种群数量的增长不受环境条件制约
B
§1—3《影响种群数量变化的因素》练习1
1．科学家在实验中发现：很多植物的花都是白天开放，夜晚闭合；如果将光线遮挡起来并降低温度，即使在白天，花也会闭合。这个实验表明：影响植物开花的非生物因素是
A．温度 B．光线 C．阳光和温度 D．植物种类
C
2．某科研小组于2010年在一座小山上调查发现该处有700株杨树，但到2020年再去调查时发现杨树种群数量因死亡而减少了200株。这不能说明
A．杨树种群数量的变化可能与气候、天敌、病虫害等因素有关
B．种群中的个体数量是随时间而变化的
C．此处杨树种群的环境容纳量为500株
D．2010年时杨树种群的年龄结构可能是衰退型
C
C
3．右图是一个新建的小牧场内鹿群的数量变化曲线图。试分析在捕杀鹿群时应使剩余量在“S”形增长曲线的哪一点，最有利于鹿群数量的恢复
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
4．下图是某种兔迁入新的环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标记重捕法调查该兔的种群密度，第一次捕获50只，全部标记后放回，一个月后进行第二次捕捉，在第二次捕到的兔中，未标记的60只、标记的20只。该兔种群在这一环境中的K值约为
A．150只 B．200只 C．300 只 D．400只
D
5．如图表示某一动物种群迁入一个适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是
A．这个种群的增长曲线是“S”形，该环境条件所允许的最大种群数量大约是500
B．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制在曲线的b点最合适
C．如果此种群是老鼠，限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值
D．种群的增长速率最快点在b点，种群数量达到K值时数量不再变化
D
6．如图为自然环境中典型的生物种群数量变化曲线。下列有关叙述中错误的是
A．ab段的曲线发生变化的原因是食物充足
B．cd段的曲线发生波动的原因是出生率的变化
C．防治虫害的合理手段是控制害虫数量，使之不超过a点
D．在草场中，应该使牲畜数量保持在c点，以最大限度地利用草场资源
ABD
7．如图为种群的增长曲线图，据图回答下列问题：
(1)图中曲线表示种内斗争最激烈的是__________段，t3后种群数量不能无限增长的原因是______________________________ ，同一种群的K值是固定不变的吗？请判断并说明：_
不是，受到环境(食物、天敌、气候等)因素的限制
cd
受到食物、空间等因素的限制
(2)若此图表示池塘中某鱼类种群的增长曲线，希望长期获得较高的鱼产量，每次捕捞后该种鱼的数量需保持在__________点左右，原因是
　既能捕获一定数量的个体，又能使鱼类种群数量尽快地增长和恢复
b
(3)若此图表示某地老鼠种群数量变化，如果灭鼠时只采用杀死的办法，采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案：
增加老鼠生存环境阻力，使环境的容纳量降低
8．在生态学中，生物种群的年龄结构有两个层次，即个体的年龄组成和组成个体的构件年龄。组成个体的构件年龄是单体生物所没有的。例如，一年生苔草的分枝可以月龄画成椎体，下图是施肥对某种苔草的无性系构件月龄结构的影响。请回答下列问题：
(1)与对照组相比，施肥使苔草________ 的分枝成为优势。此现象说明
　施肥有利于幼枝的发生
月龄较小
(2)苔草的幼枝具有更高的营养价值，它会吸引更多的植食性动物，如五趾跳鼠。若在理想状态下，对苔草施肥后，短时间内五趾跳鼠种群数量的增长将为“______”形增长，其年龄结构类型最接近于_______。
　增长型
J
(3)五趾跳鼠是危害三北地区的主要害鼠之一，从环境容纳量的角度思考，提出两种有效控制五趾跳鼠数量的具体措施：
①养殖或释放五趾跳鼠的天敌　②减少五趾跳鼠的食物来源
§1—3《影响种群数量变化的因素》练习2
1．自然界中生物种群的增长常表现为“S”形增长曲线。有关说法正确的是
A．“S”形曲线表明种群数量变化是先多后少
B．“S”形增长不受种群密度制约
C．“S”形曲线表示种群数量和天敌的关系
D．“S”形曲线的形成是多种生态因素作用的结果
D
2．某农田生态系统中害虫种群密度的变化情况如图，其中A、B、C、D、E点时进行了农药防治或引入天敌进行生物防治。下列有关叙述正确的是
A．E点引入天敌进行生物防治后害虫种群的K值变小
B．害虫种群的年龄结构为衰退型
C．在农药的作用下害虫发生了抗药性的变异
D．从B点到E点害虫的抗药性增强是人工选择的结果
A
3．用牛奶瓶培养黑腹果蝇，观察成虫数量的变化，结果如下表。根据表中数据分析，下列结果正确的是
时间/天 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37
成虫数/只 6 10 28 71 131 207 270 302 327 341
A.第13～25天，成虫数量增长快的主要原因是个体生长加快
B．第17～29天，成虫增长率上升，死亡率下降
C．第21～37天，成虫增长率的下降与种群密度的改变有关
D．第1～37天，成虫数量呈“J”形增长
C
4．某类捕食者消耗的猎物数量与猎物种群密度的关系如图中曲线①，能反映这类捕食者消耗的猎物比例与猎物种群密度关系的曲线是
A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ
D
5．在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值(L＝当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量)，结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是
A．第1年末甲、乙两种群的增长速率一定相等
B．第2年末乙种群数量不一定大于甲
C．第3年末乙种群数量达到了最大值
D．这4年中甲种群每年增加的数量是相等的
6．“种群存活力”分析可用于研究一些因素如何影响到种群灭绝的可能性，这种研究方法目前已被用来评价秦岭大熊猫现有种群的存活能力，并借此探讨相应的保护措施。请回答下列问题：
(1)研究秦岭大熊猫种群动态，常需要调查其最基本的数量特征是
种群密度
(2)在环境条件不变的情况下，对秦岭大熊猫进行“种群存活力”分析时，得到如下表所示的数据，请据表分析回答。
初始种群规模(只) 10 20 25 28 30 40 50 70
种群在200年内的灭绝概率 0.412 0.132 0.076 0.065 0.041 0.010 0.002 0
初始种群规模(只) 10 20 25 28 30 40 50 70
种群在200年内的灭绝概率 0.412 0.132 0.076 0.065 0.041 0.010 0.002 0
若以“种群在200年内的灭绝概率小于5%”作为种群可以维持存活的标准，则该种群维持存活所需的最小初始规模范围在________________ 只之间。
28～30
(4)基于上述研究结果，请你提出2个针对秦岭大熊猫的保护建议：
保证现有的环境状况不恶化(或逐步恢复大熊猫的生存环境)、
将偷猎和捕捉限制在一定范围之内
(3)若以环境质量下降、自然灾害以及人类的偷猎和捕捉等限制种群数量增长的环境阻力为“限制压”，下图曲线表示不同“限制压”下(以小数表示)初始规模不同的种群与其在200年内的灭绝概率(%)的关系。请据图分析：
由图可知，随着限制压的增大，种群灭绝的可能性会________，维持种群存活的最小规模会____________(填“增大”“减小”或“不变”)。若种群的灭绝概率为5%，则当限制压为0.02时，“最小存活种群”的规模为________只。
160
增大
增大
得到的不想要，
得不得的总惦记