1.3 影响种群数量变化的因素 课件(共28张PPT)

(共28张PPT)
“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。
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？
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。
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？
阳光、温度、水等非生物因素
思考讨论
3. 由此可知，影响种群数量变化的因素可以分为哪几类？
种群数量变化的影响因素既有阳光、温度、水等非生物因素，也有不同物种之间相互作用的生物因素。
思考：
这些因素是如何影响种群数量变化的？
思考讨论
第1章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度
郁闭度大
郁闭度小
观察：
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
非生物因素对种群数量变化的影响
一、非生物因素
1. 影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？
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？
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。
阳光
不同植物对光照条件的适应性是有差异的。
除光照外，还受温度、水、风等非生物因素的影响。
讨论：
一、非生物因素
阳光
温度
水分
在自然界，种群的数量变化受到__________________等非生物因素的影响。
阳光、温度、水
总结
一、非生物因素
这说明非生物因素对种群数量变化的影响往往是_________的。
春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，_____________________也是重要因素。
综合性
日照延长、降水增多
一、非生物因素
种群内部生物因素
1
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。
二、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。
4 8 12 16 20 24 时间/d
种群数量/个
0
100
150
50
200
单独培养
混合培养
4 8 12 16 20 24 时间/d
种群数量/个
0
100
150
50
200
—双小核草履虫
—大草履虫
—双小核草履虫
—大草履虫
种群外部生物因素
2
二、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。
猞猁和雪兔种群数量变化曲线
年份
种群数量/千只
二、生物因素
（1） 怎样解释资料1中的实验结果？
（2）怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
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。
猞猁和雪兔之间是捕食关系。作为猎物的雪兔种群数量上升时，猞猁因为食物充足，其种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升；反之，作为猎物的雪兔种群数量下降时，猞猁因为食物匮乏，其种群出生率下降，死亡率上升，数量会随之降。
思考·讨论
二、生物因素
（3）猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
（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，使雪兔种群数量得以恢复；雪兔种群数量上升，猞猁常因食物充足，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。
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。
二、生物因素
在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系。
（1）捕食关系
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。
总结
二、生物因素
（2）种间竞争
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。
二、生物因素
（3）寄生
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。
二、生物因素
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。
知识拓展
二、生物因素
研究种群的特征和数量变化的规律，有什么意义？
思考：
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
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。
保护濒危动物
1
三、种群研究的应用
以捕鱼为例，研究表明：若希望长期获得较高的捕捞量，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。
K/2
K/2
资源的合理利用
2
三、种群研究的应用
（1） 若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞？
达到K值时捕捞。
思考：
（2） 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。
三、种群研究的应用
（1）在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的数量，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。
有害生物的防治
3
三、种群研究的应用
（2）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，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
有害生物的防治
3
三、种群研究的应用
分析循环因果关系
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，如此往复循环。
若结果2与原因1相反，则属于负反馈；若结果2比原因1程度加强，则属于正反馈。
原因1
结果1
调控1
结果2
原因2
调控2
科学思维
三、种群研究的应用
1. 甲状腺激素分泌的调节
下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（TRH），作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素（TSH），促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中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应的激素，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的新的“果”，如此循环往复，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。
三、种群研究的应用
2. 猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
捕食者种群数量上升会加大对猎物的捕食压力，导致猎物死亡率上升而种群数量下降；猎物种群数量下降时，导致捕食者食物匮乏而出生率下降、死亡率上升，种群数量也下降；捕食者数量下降会减轻对猎物的捕食压力，使猎物数量得以恢复；猎物种群数量上升，捕食者种群数量上升。
如此循环，二者的种群数量相互影响，是循环因果的关系。
人类活动中是否也能找到类似的例子？
血糖调节、水盐平衡调节、排尿反射等。
三、种群研究的应用
影响种群数量变化的因素
非生物因素：阳光、温度、水等。
生物因素
（非密度制约因素）
（密度制约因素）
种间因素
竞争
捕食
寄生
种内竞争
种群研究的应用
思维训练：分析循环因果关系
课堂小结
Thanks