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课件（共51张ppt）

(共51张PPT)
第一章 种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
选修二 P13
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：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、水等非生物因素。
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；
影响种群数量变化的因素
资源和空间充裕、气候适宜
没有天敌和其他竞争物种等
种群的“S”形增长
非生物因素
生物因素
种群的“J”形增长
资源和空间有限
种群密度增大时，种内竞争就会加剧
选修二 P13
思考·讨论：非生物因素对种群数量变化的影响
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
选修二 P13
思考·讨论：非生物因素对种群数量变化的影响
分析某地人工林调查数据
（几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m2）
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
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
一、非生物因素
选修二 P13
分析某地人工林调查数据
（几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m2）
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
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（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、加拿大一枝黄花的种群密度变化有较大差异，这是为什么？
不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
一、非生物因素
1. 阳光
思考·讨论：非生物因素对种群数量变化的影响
选修二 P13
思考·讨论：非生物因素对种群数量变化的影响
分析某地人工林调查数据
（几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m2）
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. 除了上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？
除了光照条件外，还受温度、(降)水、风等非生物因素的影响。
一、非生物因素
1. 阳光
2. 温度
一、非生物因素
鄱阳湖夏候鸟"集结" 准备陆续南下
鄱阳湖:冬候鸟北归 夏候鸟"接班"
2. 温度
一、非生物因素
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影响
种子春节萌发
大豆种子萌发
3. 水分
一、非生物因素
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
引自马世骏等. 《昆虫学报》319, 1965（7）.
3. 水分
一、非生物因素
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。
干旱时，蝗虫的天敌，如青蛙、蟾、鸟类等数量减少，就更容易爆发蝗灾
3. 水分
一、非生物因素
一、非生物因素
因素 举例 影响方式
阳光
温度
水
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
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
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
一、非生物因素
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
非洲草原 夏季
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，这就涉及生物因素了；
春夏时节植物迅速增长
气温
日照时间
降水增多
二、生物因素
1. 种群内部的生物因素
随着种群的增长，___________会加剧，从而使种群的增长____________，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素(种群自身密度等)的影响；
种内竞争
受到限制
【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：
选修二 P14
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
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。
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
（1）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
2. 种群外部的生物因素
（1）种间竞争
①两类竞争物种的生存能力不同
竞争结果：
竞争程度：
一方多，一方少，甚至灭亡。
弱→强→弱。
②两类竞争物种的生存能力相同
竞争结果：
竞争程度：
此消彼长，此长彼消。
强
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
在人类与新冠病毒抗争的同时，部分国家遭遇了70年不遇的特大蝗灾，有报道称，2020年时中国派出了十万只鸭子前往巴基斯坦灭蝗。
灭蝗要靠科学防治，科学防治首推生物防治。2000年5月，新疆北部发生特大蝗灾，三万只鸭子乘飞机从浙江奔赴新疆吃蝗虫。
思考：通过两则新闻，你认为鸭子和蝗虫之间的关系是什么？
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
（2）捕食关系
捕食(predation)：一种生物以另一种生物为食。
捕食者不一定会导致被捕食者个体的死亡。
【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。
选修二 P15
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
猎物
捕食者
（2）捕食关系
选修二 P15
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
（2）捕食关系
选修二 P15
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
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 ↓ ↑
2. 怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
（2）捕食关系
选修二 P15
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
3. 猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果？
雪兔
猞猁
食物充足
食物缺乏
捕食压力减小
捕食压力增大
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。
（2）捕食关系
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。
思维训练：分析循环因果关系
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。
选修二 P17
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？
反馈调节机制
下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH)，TRH作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素（TSH)；TSH随血液循环到达甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。当血液中的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关激素，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分泌的新的“果”，如此循环往复，以至无穷，使血液中的甲状腺激素含量维持在相对稳定的水平。
思维训练：分析循环因果关系
2. 猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
3. 人类活动中是否也能找到类似的例子？
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。
血糖调节、水盐平衡调节、排尿反射等。
选修二 P17
选修二 P15
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
4. 除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的，还有其他因素吗？
非生物因素、
其他肉食性捕食者(捕食)、其他植食性动物(竞争)、作为食物的植物(捕食)、同种生物个体之间(种内竞争)等生物因素
猞猁的天敌
肉食性动物
植食性动物
思考：分析猞猁和雪兔种群数量的波动情况，你能发现什么规律？
①总体上雪兔的数量______猞猁；
②雪兔的数量变化往往_________（“早于”或“晚于”）猞猁。
选修二 P15
思考 讨论：影响种群数量的其他生物因素
>
早于
捕食关系
概念
种群数量变化
特点
属于种间关系
一种生物以另一种生物为食
被捕食者先于捕食者变化
被捕食者与捕食者的数量视体型/能量流动关系的特点而定
环境稳定时，两者不会灭绝，种群数量处于动态平衡的波动当中
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
（2）捕食关系
二、生物因素
2. 种群外部的生物因素
（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。
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
非生物因素
生物因素
阳光
温度
水
种内
种内竞争
种间
种间竞争
捕食
寄生
影响种群数量变化的因素
①密度制约因素
A.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。
B.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
A.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。
B.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。
总结：制约因素
影响种群数量变化的因素
例. 下列关于降水量对蝗虫种群数量变化影响的叙述，错误的是(　　)
A.在雨水多时，蝗虫虫卵都会因水淹或因霉菌感染而大量死亡，不易形成蝗灾
B.气候干旱的环境条件能使蝗虫种群数量迅速增加，容易形成蝗灾
C.降水量对于蝗虫种群数量变化的影响属于密度制约因素
D.降水量对于蝗虫种群数量变化的影响属于非生物因素
随堂练习
C
三、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。
1. 濒危动物的保护
三、种群研究的应用
褐马鸡，出生率低、其他动物的捕食寄生、人类的捕杀、栖息地遭破坏等原因，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。
调查种群各数量特征
采取合理保护对策
预测种群数量变化趋势
了解种群生存状态
调查种群密度影响因素
根本措施：降低环境阻力，提高环境容纳量
2. 生物资源的合理开发和采用
三、种群研究的应用
如指导渔业捕捞
研究表明：___________的捕捞(捕捞量在______左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
中等强度
K/2
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。
（1）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
三、种群研究的应用
A
种
群
数
量
增
长
速
率
时间
（1）控制现有有害生物的数量（小于K/2），降低其增长速率；
（2）降低环境容纳量（K值）；
（3）生物防治——有效保护或合理引入天敌。
例如：白蛾周氏啮小蜂是美国白蛾的寄生性天敌昆虫（寄生在白蛾蛹内），将人工繁育的白蛾周氏啮小蜂释放到林间，对美国白蛾等食叶害虫起到了良好的控制作用。
种群数量变化
生物因素
出生率
死亡率
迁入率
迁出率
年龄组成
性别比例
非生物因素
光照强度
温度
水
无机盐等
天敌
竞争者
食物等
决定
（内因）
（外因）
通过
随堂练习
判断
1.种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响。（ ）
2.在同样的非生物因素的影响下，不同生物的种群数量变化也是有差异的。（ ）
3. S形增长的种群在种群数量达到K值时会获得最大经济效益。（ ）
√
√
Ⅹ
随堂练习
1. 科研人员对某生物进行研究,得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化，如图所示,请据图判断下列说法，不正确的是(　　)
A. 鱼类捕捞中在D点时进行捕捞最有利
B. D点表示种群密度最大
C. B点表示种群的增长速率最大
D. 从O点到D点，种内竞争越来越激烈
2.社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠类。
下列有关叙述正确的是(　　)
A. 社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下
B. 社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同步的
C. 自然环境中社鼠种群数量呈“S”形增长
D. 在食物十分充足的条件下,社鼠的种群数量一直呈“J”形增长
A
C
随堂练习
3. 某岛屿上生活着一种动物,该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄期的个体数)。关于该种群的叙述,正确的是(　　)
D
A.9月份种群出生率一定不是0
B.这段时间内,该种群的数量一定保持相对稳定
C.该种群数量不受气候、食物、行为调节等因素的影响
D.种群密度越大,传染病对该种群数量增加的抑制作用也越强
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 （书本P17）
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
练习与应用 （书本P17）
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。
【提示】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。
【提示】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？
【提示】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？
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？
复习与提高 （书本P20）
枯枝落叶层、阳光、温度。
（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？
复习与提高 （书本P20）
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，可能会造成土壤贫淆。
此题有一定开放性。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。
（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？
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？
复习与提高 （书本P20）
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。
（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。
复习与提高 （书本P20）
（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？
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。
此题有一定开放性。可鼓励学生积极思考，培养社会参与意识。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。