1.3 影响种群·数量变化的因素 人教版（2019）高中生物选择性必修二(课件共23张PPT)

(共23张PPT)
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；
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。
那么,哪些因素可以影响种群 数量的变化呢
非生物因素
生物因素
凡是影响种群重要特征(出生率和死亡率、迁入率和迁 出率)的因素，都会影响种群数量的变化。
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。
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 不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。
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。除了光照条件外，还受温度、水、风、火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
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(林冠层遮蔽地面的程度)变化的调查数据。
非生物因素对种群数量变化的影响
思考·讨论
一、非生物因素
1、影响种群数量变化的主要非生物因素因素：
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
阳光
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是 受气温降低的 影 响 。温度会影 响酶的活性
水 022/3/3 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
2、非生物因素因素的影响举例：
3、非生物因素因素的影响特点：
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性 的。
例如，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、降水增多也是重要因素。
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二、生物因素
1.种群内部生物因素的影响 (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，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素 的影响；
共同特点：同种生物之间
思考 · 讨论 影响种群数量的其他生物因素
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。
种群数量/个 种群数量!个 种群数量/个
单独培养双小核草履虫 单独培养大草履虫 混合培养
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。
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双小核草履虫
150
大草履虫
50
8 12 1 6 2 0 2 4 时 间 /d
8 1 2 1 6 2 0 2 4 时 间 /d 0
大草履虫
162024
时间/d 0
200
150
100
50
0
200
150
100
50
双小核草履虫
200
100
12
8
4
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。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。
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思考·讨论 影响种群数量的其他生物因素
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。
种群数量/千只
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。
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 植物以及非生物因素等。
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影响种群数量的其他生物因素
2. 种群外部生物因素的影响(不同种生物之间)
(1)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
(2)种间竞争
森林中不同植物竞争竞争阳光和养分，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
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(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.
螨虫
3.制约因素的类型
(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。
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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
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 采取合理的保护措施：降低环境阻力，提高环境容纳量。
2.指导渔业捕捞
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。
种群增 长 速率
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
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
3.有害生物的防治
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；
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；
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；
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，
调控2
结果2 原因2
原因1 结果1
调控1
分析循环因果关系
1.甲状腺激素分泌的调节
下丘脑分泌TRH,TRH作用于垂体，促使 垂体分泌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较少；
在这个过程中
TRH、TSH含量增加是“因”, 甲状腺激素含量增加是“果”;
甲状腺激素增加又成为新的“因”
下丘脑
TRH
业
垂体
新的“果”
TSH
业
甲状腺
“果”
甲状腺激素
新的“因”
经过反馈调节抑制TRH和TSH的分泌的新的“果”;
因 ”
猞猁种群数量下降会减轻对雪免的捕食压力，使雪免种群数量 得以恢复；
雪免种群数量上升，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。
2.猎物和捕食者种群数量变化的相关性
猞猁种群数量上升会加大对雪免的 捕食压力，导致雪免死亡率上升而种 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；
猞猁种群数量上升
“因” 新 的“果”
“果”→ 新 的“ 因 ” 雪免种群数量下降；
相反
血糖水平升高
“ 因一新的“ 果”
胰高血糖 素分泌增加
“果”→新的“因
(+)
3.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、排尿反射等凡是存在反馈调
节的过程都存在循环因果关系
(+)
胰岛素 分泌增加
血糖水平降低
+)