1.3 影响种群数量变化的因素(共27张PPT)

(共27张PPT)
第3节
影响种群数量变化的因素
SW生老师
“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？
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。
北方的原野
问题探讨
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。
凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
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
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
思考 讨论：非生物因素对种群数量变化的影响
下表为某地人工树林中，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）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
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
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、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？
刺儿菜为阴生植物，更适于在低光照强度下生长，对光照强度的敏感度比一年蓬、加拿大一枝黄花更低
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
讨论：
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。
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。
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
阳光
许多植物的种子在春季萌发为新的植株，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，主要是受气温降低的影响。
温度
干旱缺水会使许多植物种群死亡率升高；动物缺水可导致个体的死亡，气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。
水
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
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。
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。
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.种群内部生物因素的影响
（同种生物之间）
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：
思考 讨论： 影响种群数量的其他生物因素
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：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？
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，数量会随之下降。
3. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
猞猁种群数量上升，导致雪兔种群数量下降；雪兔种群数量下降时，猞猁种群因食物匮乏数量也下降；猞猁种群数量下降，使雪免种群数量得以恢复；雪兔种群数量上升，猞猁种群因食物充足而数量上升。
4. 除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
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、非生物因素等。
雪兔增多
猞猁增多
雪兔减少
猞猁减少
食物 充足
大量吃雪兔
食物 缺乏
少量吃雪兔
如此循环，二者的种群数量相互影响是循环因果的关系。
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。
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。
思考：1、甲状腺激素分泌的调节。
捕食者
增加
导致
猎物
减少
导致
捕食者
减少
导致
猎物
增加
导致
2、猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
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。
2.种群外部生物因素的影响
（不同种生物之间）
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
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。
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
螨虫
①密度制约因素：影响种群数量的因素，其作用强度随着种群密度的变化而变化，这样的因素称为密度制约因素，如食物、传染病、种内竞争、种间关系等。
②非密度制约因素：影响种群数量的因素，其作用强度与种群密度无关，这样的因素称为非密度制约因素，如气候(雨水、干旱、降雪、气温)、自然灾害(地震、火灾)等。
说明：生物因素一般是密度制约因素，非生物因素多是非密度制约因素。有时非生物因素可以通过影响生物因素发挥作用。
3.制约因素的类型
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
采取保护措施以降低环境阻力，提高K值(或环境容纳量)
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
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。
②生物资源的利用——指导渔业捕捞
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。
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。
K/2
K

③有害生物的防治
采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，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。
有效保护或引入天敌生物，则有利于将农林害虫数量控制在较低的水平。
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。
(K/2前防治)
K/2
K
课堂小结