(共34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
选择性必修2
教学目标
目标
01
02
03
归纳概括生物因素和非生物因素对种群数量变化影响的异同。
(科学思维、科学探究)
分析种群数量变化的影响因素,如何影响?(生命观念)
通过归纳种群数量变化在实践中的应用,养成关注生产实践、学以致用的态度。(社会责任)
目录
Contents
01
非生物因素
02
生物因素
03
种群研究的应用
四季交替万物变化(视频)
问题探讨
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;
【思考】通过以上的学习,请总结出影响种群数量的因素并归类?
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
非生物因素
生物因素
种群的“J”形增长
资源和空间有限
种群密度增大时,种内竞争就会加剧
非生物因素
生物因素
阳光
温度
水
种内
种间
种间竞争
捕食
寄生、互利共生
影响种群数量的因素
非生物因素和生物因素都能影响种群数量,请尝试举出具体实例。
林冠层遮蔽地面的程度。
郁闭度:
一、非生物因素
思考.讨论
林冠层郁闭度低
林冠层郁闭度高
任务1: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/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
一年蓬
加拿大一枝黄花
刺儿菜
一、非生物因素
思考.讨论
1. 影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么?
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。
阳光。
一、非生物因素
思考.讨论
同一非生物因素对不同动植物种群的影响是不同的
林冠层遮蔽地面的程度。
郁闭度:
一、非生物因素
思考.讨论
林冠层郁闭度低
林下植物种群密度高
林下光照强度高
林冠层郁闭度高
林下植物种群密度低
林下光照强度低
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的,同时存在主次之分。
一、非生物因素
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。
对于动物而言,食物的充足与缺乏是导致种群增长的重要因素。
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
思考.讨论
动
【思考】温度分别通过什么影响种群的密度?
迁入率、迁出率
种子春季萌发
蚊类等昆虫无法越冬
鸟类秋季开始南迁
2.温度:
一、非生物因素
出生率
死亡率
缺水可导致个体的死亡
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。
3. 水分
一、非生物因素
干旱时,蝗虫的天敌,如青蛙、蟾、鸟类等数量减少,就更容易爆发蝗灾。
二、生物因素
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:
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
二、生物因素
1.种群内部的生物因素:
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。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。结果发现:
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
思考.讨论
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
思考.讨论
【思考】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
“你死我活”
★竞争实力悬殊时
【拓展】有没有其他的竞争模式?
★竞争实力相当时
“相互抑制”
特点:
生活环境、生活习性越相近的物种间竞争就越激烈。
(1)种间竞争
【拓展】不同植物之间也存在这种竞争关系吗?
不同植物竞争阳光和养分
2.种群外部的生物因素:
二、生物因素
1.种间竞争
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。
2.种群外部的生物因素:
(2)捕食
【思考】怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?
二、生物因素
思考.讨论
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,数量会随之下降。
二、生物因素
2.种群外部的生物因素:
思考.讨论
如此循环,二者的种群数量相互影响,是循环因果的关系。
雪兔增多
猞猁增多
雪兔减少
猞猁减少
食物 充足
捕食多
食物 缺乏
捕食少
负反馈调节
【思考】猞猁和雪兔种群数量变动哪个是因、哪个是果?
(2)捕食
二、生物因素
2.种群外部的生物因素:
(2)捕食
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。
【思考】人类活动中是否也能找到类似的例子?
负反馈调节: 血糖平衡调节、水盐平衡调节、甲 状腺激素的调节等
正反馈调节: 排尿反射、分娩等
二、生物因素
2.种群外部的生物因素:
(2)捕食
【思考】除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗?
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……
在自然界,任何一个种群都与其他种群有着密切关系
二、生物因素
2.种群外部的生物因素:
作为宿主的动物被______寄生,_____或_____引起传染病,也会影响种群的_______________等特征,进而影响种群的数量变化。
寄生虫
细菌
病毒
出生率和死亡率
螨虫
菟丝子寄生在大豆
蜱是许多种脊椎动物体表的暂时性寄生虫
(3)寄生
(1)密度制约因素
(2)非密度制约因素
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。
举例:同样是缺少食物,种群密度越____,该种群受食物短缺的影响就越 。
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。
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。
大
二、生物因素
高
1.濒危生物的保护
3.有害生物的防治
2.经济生物的高产
三、种群研究的应用
对伊犁鼠兔进行保护,首先要研究的内容是什么?建立保护区的主要目的是什么 这样做有什么好处?
三、种群研究的应用
1.濒危动物的保护:
采取保护措施——降低环境阻力,提高K值
调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等数量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
三、种群研究的应用
三、种群研究的应用
2.生物资源的利用——指导渔业捕捞
A
①研究表明:
中等强度的捕捞(捕捞量控制在 左右)有利于持续获得较大的鱼产量。
K/2
②渔网网目不应过小,否则会影响来年渔业产量。
③“休渔期”/“禁渔区”。
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 ,从而影响鱼种群的 ,造成来年鱼产量 。
年龄结构
降低
出生率
3.有害生物的防治
(1)鼠害防治
①采用 化学 和 物理 的方法控制现存害鼠的种群数量;
②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。
三、种群研究的应用
3.有害生物的防治
三、种群研究的应用
(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;
化学防治
生物防治
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。
三、种群研究的应用
乌伦古湖位于新疆准噶尔盆地北部,水域面积达10万公顷,是中国十大淡水湖之一,也是新疆重要的渔业生产基地之一,湖区内盛产20多种野生名贵冷水鱼种,素有“塞北渔乡”之称。
为了可持续发展,专家建议渔民所用的渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量。这是为什么 请根据种群数量特征的知识作出解释
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
为了可持续发展,专家建议渔民所用的渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼产量。这是为什么 请根据种群数量特征的知识作出解释
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。
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
棉花是重要的经济作物和战略物资,在我国是仅次于粮食的第二大农作物,在国民经济中占有重要地位。新疆是我国最大的优质棉生产基地,其中阿克苏是新疆主要棉花种植产区,棉铃虫是棉花种植过程中主要的病虫害,对棉花产量有着一定的影响。
利用所学的种群知识,请就如何防治棉花虫害提出合理建议。
种群数量变化
生物因素
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
光照强度
温度
水
无机盐等
天敌
竞争者
食物等
决定
(内因)
(外因)
通过
1.阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。
2.生物学过程中存在循环因果关系,人类活动对种群及环境的影响存在近期效应和长远效应。
3.生物界存在复杂的因果关系,包括一因多果、一果多因、多因多果和循环因果等关系。复杂的因果关系,影响种群数量的变化。
非密度制约因素
密度制约因素
外部
内部