(共32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
掌握影响种群数量变化的因素及
这些因素是如何影响种群特征的
了解研究种群数量变化的意义
本节聚焦:
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;
回 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
北方的原野
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。
那么,这些因素是如何影响种群数量变化的 同一种非生物因素对 不同生物种群数量变化的影响是否相同
不断变动中。
种群的出生率和死亡率、迁入率 和迁出率等特征直接决定种群密度。
因此,凡是影响种群重要特征的因素 ,都会影响种群的数量变化。
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
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
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/m )随林木郁闭度(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据。
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
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。
除光照外,还受温度、水、风等非生物因素的影响
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:
一 、非生物因素
1.阳光 影响光合作用强度
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。
林冠层郁闭度高 林下光照强度低
林冠层郁闭度低 林下光照强度高
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。
一、非生物因素
2 . 温 度 温度会影响酶的活性
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;
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。
气候干旱会使 东亚飞蝗呈爆 发式增长。
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
3. 水分细胞内许多生物化学反应需要水的参与,影响渗透压
一、非生物因素
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;
4.各因素之间的联系
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性_的
二 .生物因素
1.种群内部的生物因素—一种内竞争( 同种生物之间)
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。
思考●讨论
影响种群数量的其他生物因素(种群外部生物因素)
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:
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。
双小核草履虫
150
大草履虫
50
8 12 1620 24
200
150
100
50 双小核草履虫
0 4 8 12 162024
时间/d
单独培养双小核草履虫
时间/d
单独培养大草履虫
时间/d 混合培养
种群数量/个
种群数量/个
种群数量/个
200
100
4
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。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,雪 兔 种群数量下降时,猞猁因为食物匮乏,其种群出生率下隆 ,死亡率 上升,数量会随之下降。
个种群数量/千只
雪兔
120-
100- 猞猁
018451855 1 865187518851895 1 905 1915 1925 1935年份
【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。
猞猁增多 大量吃雪兔 → 雪兔减少
食物充足 食物缺乏 雪兔增多 少量吃雪兔 猞猁减少
负反馈调节
如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环 因 果的关系。
3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果
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。
调控2
结果2 原 因 2
原因1 结果1
调控1
思维训练分析循环因果关系
思 考 1 :甲状腺激素分泌的调节是循环因果 关系吗
因 因 果
下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 —→ 甲状腺激素
果 果 因
反馈
思维训练分析循环因果关系
下丘脑
促甲状腺
激素释放
激素
不
垂体 促甲状
腺激素
甲状腺
甲状腺激素
分级调节
反馈调节
(-)
( 一 )
思考3.人类活动中是否也能找到类似的例子
大量人口
需要更多资源 更多的科技进步
有限资源消耗增
加,资源耗竭,
生态环境恶化
思维训练分析循环因果关系 思考2.猎物和捕食者种群数量变化的相关性
捕食者增多
食物充足
猎物增多
大量吃猎物
少量吃猎物
猎物减少
食物缺乏
捕食者减少
--- -雪兔 —— 猞猁
1845185518651875188518951905191519251935
年份
猞猁和雪兔种群数量变化曲线
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。
4.除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗
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
2.捕食和被捕食:
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
卷起消化昆虫的叶片
条件 繁殖力
产仔量
食物丰富 的年份 正常繁殖
3窝/只 4~6仔/窝
食物不足 的年份 20%~30%成熟雌 性个体不繁殖
下降
(2)捕食和被捕食:
松鼠以红松、云杉等植物的种子为食,其种
群数量与食物的丰欠密切相关。
二、生物因素
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.
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。
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)密度制约因素
制约因素的类型
密度制约因素
非密度制约因素
外源性因素
内源性因素
·食物、传染病、种内竞争、种间关系
生物因素
非生物因素
影响种群变化的因素
·气候、自然灾害等非生物因素
·非生物因素、种间关系
·种内竞争、种间关系
· 阳光、温度、水等
·种内竞争
三 .种群研究的应用
1.濒危动物的保护:
通过调查获知种群密度、出生 率和死亡率、年龄结构、性别比 例等特征,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。
根本措施:提高环境容纳量
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。
三 .种群研究的应用
2.渔业捕捞:
从理论上说“S”形增长的种群在种 群数量达到K值时,出生率与死亡率相等, 这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。
研究表明中等强度的捕捞(捕捞量在 K/2 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
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。
三 .种群研究的应用
3.有害生物的防治
在鼠害发生时,既适当采用化学和物理的方 法控制现存鼠害的种群数量,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。
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,有利于将害虫数量控 制在较低的水平。
① 防治的原理:降低其环境容纳量
②防治的时期:K /2前防治
综合影响 种群数量特征 种群数量变化
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
(非密度制约因素)
竞争捕食寄生
种间
种内竞争
阳光
水分
温度
等等
1.濒危物种保
2.渔业生产
3.有害生物防治
调查后用于
生物因素
(密度制约因素)
课堂总结
影响
甲 乙
A.图甲为“J”形增长,每年增加的个体数量始终不变 B.图乙为“S”形增长,G 点时增长速率达到最大值
C.防治蝗灾应在害虫数量达到F点时进行
D.渔业捕捞后剩余量应该在E点左右
1.下图表示种群在理想环境中和有环境阻力情况下的增长曲线,下列
有关种群数量增长曲线的叙述中正确的是( )
活学活练
解析:图甲曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增
加数目),由题图曲线特征可以看出,在不同的时间点,曲线的斜率不同, 即种群的增长速率不同,A项错误;图乙中G点时种群的数目不再变化,
增长速率为0,B 项错误;防治蝗灾应该在D点附近,超过D点,蝗虫增长 速率加快,灭虫效果差,C 项错误;渔业捕捞应该在超过K/2时进行,且每 次捕捞后的剩余量应保持在E点左右,此时种群的增长速率最快,D 项正 确。
答案:D
活学活练
A.为有效防治蝗灾,应在A点之前及时控制种群密度
B.A~B段,该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止C点出现
D.控制种群数量在D~E 水平,有利于维持该地区生态系统的抵抗力稳定性
2.下图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图,下列叙述错误的是( )
活学活练
解析:图甲曲线的斜率代表种群的增长速率(即单位时间内种群个体的增加数
目),由题图曲线特征可以看出,在不同的时间点,曲线的斜率不同,即种群的 增长速率不同,A 项错误;图乙中G 点时种群的数目不再变化,增长速率为0, B项错误;防治蝗灾应该在D 点附近,超过D 点,蝗虫增长速率加快,灭虫效果 差 ,C 项错误;渔业捕捞应该在超过K/2时进行,且每次捕捞后的剩余量应保持 在E点左右,此时种群的增长速率最快,D 项正确。
答案:D
活学活练