1.3影响种群数量变化的因素（教学课件) 高中生物人教版（2019）选择性必修2(共40张PPT)

(共40张PPT)
第3节
影响种群数量变化的因 素
第1章种群及其动态
人教版高中生物 选择性必修2
(1) 举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群 数量变化的影响(重、难点)。
(2) 举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量 变化的影响(重、难点)。
(3) 阐明种群研究在实践中的应用。
黄河三角洲自然保护区环境的改善，吸引了大批珍稀鸟类在
此筑巢和繁殖；特殊的地理条件也决定了它在历史上就是蝗灾的 重灾区。为了合理的利用和保护野生生物资源、有效的防治有害 生物，研究种群的数量特征和数量变化的规律，是非常必要的。 凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。
情境导入
< 目标一 >
影响种群数量变化的因素
1影响种群数量变化的因素
400
300-
200-
100-
0 2 3 4
时间/d
非生物因素一 资源和空间有限
生物因素一种群密度增大，种内竞争加剧
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
种群的“J”形增长
种群数量个
种群数量
K=375
1.1非生物因素对种群数量变化的影响
01 阳光
温度 02
03 水分
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。
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
资料一 分析人工林调查数据(几种草本植物种群密度平均值，单位：株/m )
》》>活动1 探讨非生物因素对种群数量变化的影响
郁闭度大 郁闭度小
》》>活动1 探讨非生物因素对种群数量变化的影响
林冠层遮蔽地面的程度
郁闭度
枝黄花的有较大差异，这是为什么
不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。 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。
8942 0
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
一年蓬
一-加拿大一枝黄花
— 刺儿菜
》》》活动1 探讨非生物因素对种群数量变化的影响
种群密度
16
14
10
0 0.2 0.4
0.6 0.8
林木郁闭度
》>活动1 探讨非生物因素对种群数量变化的影响
资料二黄河三角洲特殊的地理条件决定了它在历史上就是蝗灾的重灾区。研究 表明，蝗虫产卵对环境有明显的选择性，喜欢在土质坚实、地势向阳、植被稀疏 (覆盖度在25～50%之间)和土壤含水量为10%～20%的环境产卵。土质坚实可促进 卵的发育；土温变化幅度大，卵发育较快。
3.讨论蝗虫种群数量出现爆发式增长的主要环境因素。
温度、水等非生物因素。
4.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、温度、水条件外，种群数量的变化还受风、火等非生物因素的影响。
5.这些因素会相互影 物 因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
会 !
非生
响吗
如图所示：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)。
》》活动1 探讨非生物因素对种群数量变化的影响
干湿指数
温度/℃
》》>活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
资料三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：
种群数量/千只
120
100
猞猁
80
60
40
20
0 18451855 18651875188518951905 1915 1925 1935 年份
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
怎样解释猞猁和雪兔种群数量变
化的同步周期性
请用“个”和“↓”来完善下表。
》》》活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
雪兔
捕食压力减小
猞猁 」
条件 对于雪兔 条件 对于猞利 猞猁种群 出生率 猞猁种群 死亡率
猞猁种群数量
雪兔个 食物充足 个 ↓
雪兔 ↓ 食物缺乏 ↓ 个
猞猁个 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。
1.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果 请用“个”和“↓”来完善下图。
》》》活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
捕食者种群数 量/相对值
猎 物 种 群 数量 相 对 值
资料四下图是猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化的曲线图。
2.请在下图括号中填写猎物和捕食者种群数量的变化，思考两者变化的关系。
(注：“+ ”表示增加，“-”表示减少。) 时间 →
猎物(一)
捕食者(十)
猎物(一)
捕食者(一)
猎 物 (十)
捕食者(一)
猎 物(十)
捕食者(一)
》》》活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
2 3 4 5 6
捕食者种群
时 间 / d
猎物种群
猎物数量
捕食者
0
甲状腺激素分泌的调节
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。
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
学习迁移
分级 调节
甲状腺激素
反馈调节
( -)
(-)
资料五 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(这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质)。结果如下图所示：
单独培养双小核草履虫 单独培养大草履虫 混合培养
3.双小核草履虫和大草履虫种群数量的变化的原因是什么
双小核草履虫
150
大草履虫
50
8 12 1620 24
200
150
100
50 大草履虫
0 4 8 12 162024
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
》》》活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
时间/d 时间/d 时间/d
种群数量/个
种 群 数 量 / 个
种 群 数 量 / 个
200
100
4
0
》》>活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
资料六绿僵菌感染蝗虫不仅可以直接致死，还能极大地削减蝗虫的繁殖力，由 此产生的亚致死作用限制了蝗虫的数量和集群能力。与之类似的蝗虫病毒、病原 线虫，以及通过转基因技术产生的毒性更强的真菌，亦可以起到类似的效果。
4.请分析绿僵菌对蝗虫种群的数量变化的影响：
作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒(绿 僵菌)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。
5.尝试将影响蝗虫种群数量变化的因素如温度、水分、风、极端气候、食物、
竞争、天敌、寄生者、传染病等进行分类。
(1)非密度制约因素： 温度、水分、风、极端气候
(2)密度制约因素： 食物、竞争、天敌、寄生者、传染病
一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作 用强度与该种群的密度是相关的。
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该种群的密度无关。
密度制约因素
非密度制约因素
》》》活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
非密度制约因素
其作用强度与 种群密度的变 化无关
密度制约因素
其作用强度随
着种群密度的 变化而变化
自然灾害(地震、火灾)
气候因素(气温、干旱)
阳光
生物因素
非生物因素
种内竞争
种间竞争
捕食
寄生
》》>活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
影响种群
数量变化 的因素
种间
种内
非密度制约因素 密度制约因素
食物，天敌，寄生者， 传染病
影响因素
阳光，温度，水分，风，
6.根据上述材料，不同影响因素之间的关系：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。
生物因素
非生物因素
》》活动2 探讨影响种群数量的其他生物因素
极端气候
1. 影响种群数量变化的因素
出生率 死亡率
( 内 因 )
决定 种群数量
的变化
影响因素为
生物因素 非生物因素
( 外 因 )
通过
核心归纳
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受 气温降低的影响；温度会影响 酶的活性
核心癌的
2.影响种群数量变化的非生物因素举例
水 干旱缺水会使许多植物种群的死亡 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 蛙等天敌死亡率升高
核心班纳
1. (2022 ·福建莆田高二期中)下列非生物因素与生物因素对种群数量的影响的叙述， 不
正确的是
A. 影响动物种群增长的非生物因素主要是温度、水分和捕食
B.森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
C.许多植物种子在春夏季萌发，主要受温度影响
D.东亚飞蝗爆发主要是气候干旱导致的，气温和干旱属于非密度制约因素
解析 影响动物种群增长的非生物因素主要是温度、水分，而捕食是生物因素， A 错误。
导练
2. (2022 · 山东济宁高二期末)科学家提出了一个可以描述捕食关
系规律的模型，称作捕食者—猎物模型，如图所示，箭头所 指方向代表曲线变化趋势。下列分析不合理的是
A.该模型反映出的同步周期性属于负反馈调节
B. 该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群K值分别是N 和P
C.猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化的重要生物因素
D.该模型能解释猎物和捕食者种群数量均维持相对稳定的循环因果关系
导 练
猎物种群数量(N)
捕 食 者 种 群 数 量 ( P )
分析该模型，如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物数量就上升，而捕食者数
量如果增多，猎物数量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阈值，捕食者数量 就增多，而猎物数量如果很少，捕食者数量就下降。即猎物数量超过N , 则引起捕 食者数量增加；捕食者数量超过P , 则猎物数量即减少，两者相互作用，使猎物和 捕食者的数量在N 和P 水平上保持动态平衡，B错误；
猎物和捕食者之间的捕食关系是影响种群数量变化的重要生物因素，C正确。
解析 图中数学模型中可以看出，猎物种群数量增加→捕食者
种群数量增加→猎物种群数量减少，这种变化趋势反映了生态 系统中普遍存在的负反馈调节，该模型也能解释猎物和捕食者 种群数量均维持相对稳定的循环因果关系，A、D 正确；
捕食者种群数量(P)
导练
猎物种群数量(N)
< 目标二>
种群研究的应用
黄河三角洲地势低洼，易涝易旱的河滩、荒地或者耕作粗放的农田中，滋生着大量的
盐蒿、稗草等杂草，其对水分的适应性极强，同时也是蝗虫喜爱的食物。干旱时，蝗虫的 天敌：如青蛙、蟾蜍、鸟数量减少，就更容易爆发蝗灾。
根据以上资料，请你从不同类别的因素分别列出防治蝗虫的方法。
资料七 2020年中科院动物研究所康乐院士团队
发表在《自然》上的一篇期刊表示，通过一系列 实验确定4-乙烯基苯甲醚(4VA)对群居性和散居 性飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强的吸引力。 4～5只蝗虫聚集在一起的时候，就能产生4VA,
这种使蝗虫集群的信息素号召蝗虫群居之后，从 而使蝗虫种群大规模迁飞啃食各地农田。
蝗虫群聚的奥秘：4-乙烯基苯甲醚(4VA) 是飞蝗的群聚信息素
康 乐
中国科学院动物研究所 北京，中国
2020年8月13日
》》>活动3 如何防治蝗灾
◆利用化学药剂及时治理高密度的蝗虫发生区。可先用信息素募集当地蝗虫， 待其成群集中消杀。 (化学防治)
◆新疆地区特地保护粉红椋鸟等以蝗虫为食的鸟类繁衍，我国历史上曾募集 鸡，鸭等家禽来捕食蝗虫。 (生物防治)
》》》活动3 如何防治蝗灾
◆利用生物防治使蝗虫感染绿僵菌等病原微生物。 (生物防治)
◆通过蝗灾发生区的生态环境改造，消除适宜蝗虫发生的环境；
整治蝗区的水体条件，修筑堤坝，控制水位，耕垦湖滩荒地等方法。 (综合防治)
》》》活动3 如何防治蝗灾
资料八黄河三角洲渔业的发展，要在保护鱼类资源不受破坏的前提下，持续地
获得最大捕鱼量。根据下面数学模型，请回答下列问题：
0 时 间 时 间
1.应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平 为什么
K/2左右。此时种群数量的增长速率最大，有利于持续获得较大的鱼产量。
》》>活动4 如何生物资源的合理利用
种群数量 K
种 群 量 增 长
数 速 率
K/2
》》>活动4 如何生物资源的合理利用
资料八黄河三角洲渔业的发展，要在保护鱼类资源不受破坏的前提下，持续地 获得最大捕鱼量。根据下面数学模型，请回答下列问题：
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。
核心的
种 群“S” 形增长曲线的分析及在实践中的应用
(1)曲线分析
数量 饱和期：密度增长为0
b/
a —加速期：数量增加，密度增长加快
一适应期：个体数量少，密度增长慢 时 间
e
d —减速期：密度增长逐步减慢
—转折期：数量为K12,密度增长最快
K
K/2
0
C/
b点的应用
消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点之 前),严防种群增长进入加速期
c点(K/2值)的应用
对有害生物：严防种群数量达到该点，如害鼠达到K/2 时，鼠害将难以控制
对有益资源：黄金利用点，当资源利用后维持于该点 时将具最强更新能力，符合可持续发展原则
核心的
(2)实践应用
e点(K值)的应用
对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存 粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量
对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然 保护区，保护大熊猫
核心班纳
A.调查鳕鱼的种群密度可以采用标记重捕法
B.持久保持捕捞强度2会导致鳕鱼的种群数量不断减少
C.保持捕捞强度1,同时用大网目捕鱼，更有利于保持鱼群的持续发展
D. 保持捕捞强度2,同时用中网目捕鱼，能使鱼群的年龄结构更接近稳定型
3.如图表示在采用不同网目(网眼直径)和不同捕捞强度时对大西洋鳕鱼捕获量的影响。
持续时间 持 续 时 间
下列相关分析中不正确的是
导 练
捕捞强度1
捕获量
捕获量
系。下列分析错误的是
. 图中S 所对应的种群增长速率最大
B.若该种群为海洋中的某种鱼，渔业捕捞后种群数量应
不低于S
C.若该种群为农田中的东亚飞蝗，则对其防治越早越好
D. 若该种群的栖息地遭到破坏，其K值会减小
4.假设某种群的K 值为200,如图表示该种群的(K值-种群数量)/K值与种群数量的关
导练
( K 值 - 种 群 数 量 ) / K 值
种群数量
解析 种群增长速率最大的是在种群数量为K/2时，此
时(K 值-种群数量)/K值=0.5,对应S ,A 错误；
为了保证持续收获海产品，使种群保持最大的增长速率， 捕捞后种群数量维持在K/2,即(K 值-种群数量)/K值 = 0.5,对应于S ,B 正确；
对蝗虫等害虫的防治，需将其数量控制在S 点之下，则对其防治越早越好，C 正确；
若该种群的栖息地遭到破坏，其K值会减小，D正确。
导练
( K 值 - 种 群 数 量 ) / K 值
种群数量
内部因素 -种内竞争
捕食
外部因素 种间竞争 寄生
保护濒
危动物
课堂小结
影响种群
数量变化 的因素
应用
阳 光
温度
水
有害生 物防治
非生物因素
生物因素
渔业