1.3影响种群数量变化的因素 课件 (共24张PPT)

(共24张PPT)
1.3 影响种群的数量变化的因素
时间（t）
Nt
N0
种群数量
K
种群数量
时间
0
资源和空间充裕、气候适宜
没有天敌和其他竞争物种等
非生物因素
生物因素
种群的“S”形增长
资源和空间有限
种群密度增大，种内斗争加剧
种群的“J”形增长
资源、空间、气候等因素都能影响种群数量变化，
你能具体说一说影响种群数量变化的因素有哪些吗？
“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？
北方的原野
问题探讨：
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
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
郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度
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
低
高
林冠层郁闭度
林下光照强度
低
高
林冠层郁闭度
林下光照强度
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
加拿大一枝黄花
刺儿菜
一年蓬
一.非生物因素
讨论1：影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？请描述这三种草本植物在该因素影响下，种群密度的变化。
阳光（光照强度）
讨论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
讨论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、水、风、火等的影响
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的 ，即主要取决于林下植物受到的 。
郁闭度
光照强度
影响光合作用强度
2.温度：
温度会影响酶的活性
1.阳光：
温度常常通过影响___________________________________等影响种群的密度。
出生率、死亡率、迁入率、迁出率
迁入率、迁出率
出生率
死亡率
种子春季萌发
蚊类等昆虫无法越冬
鸟类秋季开始南迁
细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压
3.水分：
干旱缺水会使许多植物种群的　　　 升高；动物缺水可导致　　 的死亡；
气候干旱会使东亚飞蝗呈　　 增长。
死亡率
个体
爆发式
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，天敌减少，就更容易爆发蝗灾。
一.非生物因素
春夏时节植物种群普遍迅速增长
气温升高
日照延长
降水增多
对于动物而言，食物的充足与缺乏是导致种群数量变化的重要因素。
非生物因素对种群数量的影响是否存在相互联系？
特点：非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
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的影响。
种内竞争
受到限制
1.种群内部的生物因素：
种内竞争
二.生物因素
2
种群外部的生物因素
【资料2】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。结果发现：
两者之间是竞争关系（种间竞争）， 的数量会不断下降。
①种间竞争
竞争力弱
二.生物因素
2
种群外部的生物因素
①种间竞争
“你死我活”
★竞争实力悬殊时
★竞争实力相当时
“相互抑制”
此消彼长
特点： 、 越相近，种间竞争就越激烈。
生活环境
生活习性
二.生物因素
【资料3】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
种群外部的生物因素
②捕食
猞猁和雪免之间是捕食关系。
二.生物因素
1. 怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？
条件 对于猞猁 猞猁种群出生率 猞猁种群死亡率 猞猁种群数量
雪兔
雪兔
食物充足
食物匮乏
上升
下降
2
种群外部的生物因素
②捕食
2. 猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？
雪兔增多
猞猁减少
食物 充足
大量吃雪兔
食物 缺乏
雪兔被捕食减少
如此循环，二者的种群数量相互影响，是循环因果的关系。
猞猁增多
雪兔减少
负反馈调节
二.生物因素
思维训练：分析循环因果关系（p17）
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，如此往复循环。
反馈调节机制
例1:猎物和捕食者种群数量变化的相关性
猎物
减少
猎物
增加
捕食者
增加
捕食者
减少
湖泊受到了污染
鱼类等生物死亡
死鱼等腐烂
+
+
正反馈调节
+
负反馈调节
2
种群外部的生物因素
②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__________，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_______________、________________的现象
捕食对象
出生率降低
死亡率升高
条件 繁殖力 产仔量
食物丰富 正常繁殖 3 窝/只
4~6 仔/窝
食物不足 20%~30%成熟雌性个体不繁殖 下降
二.生物因素
菟丝子与植株
新型冠状病毒
螨虫
作为宿主的动物被寄生虫_______，细菌或病毒引起__________，也会影响种群的_________________等特征，进而影响种群的数量变化。
寄生
出生率和死亡率
传染病
2
种群外部的生物因素
③寄生
二.生物因素
密度制约因素
非密度制约因素
对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的因素。
一般是生物因素
对种群的作用强度与该种群的密度无关的因素。
一般是非生物因素
尝试将影响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、自然灾害、杀虫剂等进行分类。
（1）非密度制约因素：________________________________________
（2）密度制约因素：__________________________________________
温度、水分、风、极端气候、自然灾害、杀虫剂
食物、竞争、天敌、寄生者、传染病
总结：制约因素（小字部分）
1. 濒危动物的保护
调查种群各数量特征
调查种群密度影响因素
了解种群生存状态
预测种群数量变化趋势
采取合理保护对策
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
降低环境阻力，提高环境容纳量
2. 渔业上合理捕捞量的确定
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做出解释。
K/2
研究表明： 的捕捞（捕捞量在 左右）有利于
。
中等强度
K/2
持续获得较大的鱼产量
原因：被捕种群的剩余量维持在K/2附近，种群的增长速率最大。
若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？
种群数量达到K值时。
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
(1)鼠害防治
①采用 和 的方法控制现存害鼠的种群数量。
②通过减少其获得 的机会降低其环境容纳量，使鼠害得到有效防治。
化学
物理
食物
(2)农林害虫的防治
①化学防治：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。
②生物防治：有效保护或合理引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
(3)有害生物的防治尽量在种群数量 时进行，此条件下种群个体数量 ，而且增长速率 ，越早防治越好。
K/2前
少
小
降低环境容纳量（K值）
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工良好的控制作用。
三.种群研究的应用
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
决定
自然灾害（地震、火灾）
气候因素（温度、水分）
阳光
种内
种间
种间竞争
捕食
寄生
种内竞争
密度制约因素
非密度制约因素
影响因素
生物因素
非生物因素
（内因）
（外因）
课堂小结：
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
×
×
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。
练习与应用
【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？