(共24张PPT)
第3节 影响种群数量变化的因素
一、非生物因素
1.在自然界,种群数量的变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。
2.连线
二、生物因素
1.内部因素
随种群增长,种内竞争加剧,从而使种群的增长受到限制。
2.外部因素
不同物种的种群之间存在捕食与被捕食的关系、相互竞争的关系、寄生和被寄生的关系,它们之间的相互关系都是通过影响种群的出生率和死亡率来影响种群数量的。
三、种群研究的应用
1.意义
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。
2.应用
濒危动物的保护、渔业生产、有害动物的防治。
预习反馈
1.判断
(1)能影响种群数量特征的因素都能影响种群数量变化。(
√
)
(2)生物在地球上由赤道向两极的分布不同,这是由于光照的不同引起的。(
×
)
(3)存在捕食关系的两个种群,被捕食者将会灭绝。(
×
)
(4)在食物丰富的年份,松鼠的种群密度较食物匮乏年份增加,说明食物会影响出生率和死亡率。(
√
)
(5)对有害生物的防治,最环保且有效的方法是物理防治。(
×
)
2.能够影响种群数量变化的因素是( )
A.性别比例和年龄结构
B.气候、食物等
C.人类活动
D.以上都是
答案:D
3.科研人员对某生物进行研究,得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化,如图所示,请据图判断下列说法,不正确的是( )
A.鱼类捕捞中在D点时进行捕捞最有利
B.D点表示种群密度最大
C.B点表示种群的增长速率最大
D.从O点到D点,种内竞争越来越激烈
解析:D点时种群的出生率等于死亡率,种群数量达到K值,B点时种群增长速率最大,鱼类捕捞中应使种群数量维持在K/2左右,从O点到D点,种群密度越来越大,种内竞争越来越激烈。
答案:A
探究点一
探究点二
影响种群数量变化的因素
情境导引
我国北方原野上,各种草本植物在春夏时节萌发兴盛,种群密度逐渐增大,而到了秋冬季节个体数量大减,动物的数量也随之改变。
请思考回答下列问题。
1.自然界中能影响草本植物生长的非生物因素有哪些?
提示:光照、温度、水分等。
2.北方原野上的动物数量为什么会随着草本植物数量的变化而变化?
提示:草本植物的繁盛为动物提供了充足的食物和栖息场所,动物种群数量增多;反之减少。
探究点一
探究点二
3.生活在加拿大北方森林里的猞猁捕食雪兔。研究人员在90多年的时间里,对二者的种群数量做了研究,发现二者的种群数量变化具有周期性,如何解释这种现象?
提示:猞猁捕食雪兔,雪兔数量增多,猞猁捕食的雪兔也增多,猞猁数量增多,加大了对雪兔的捕食,使雪兔数量减少。雪兔数量减少使得猞猁捕获的食物减少,造成猞猁种群数量减少;猞猁种群数量减少,对雪兔的捕食也减少,雪兔种群数量又增多。这样二者的种群数量形成动态的周期性变化。
探究点一
探究点二
典例剖析
某岛屿上生活着一种动物,该动物个体从出生到性成熟需要6个月。下图为某年该动物种群在不同月份的年龄结构(每月最后一天统计种群各年龄期的个体数)。关于该种群的叙述,正确的是( )
A.9月份种群出生率一定不是0
B.这段时间内,该种群的数量一定保持相对稳定
C.该种群数量不受气候、食物、行为调节等因素的影响
D.种群密度越大,传染病对该种群数量增加的抑制作用也越强
探究点一
探究点二
解析:从题中图的分析可知,未成熟个体从2月底到6月逐渐增多,从6月到12月逐渐减少至12月变为0,而该动物个体从出生到性成熟需要6个月,因此该种群出生时间大概为2月底到6月,到12月都成熟,表明在后6个月内可能没有新的个体出生,9月份出生率可能为0,A项错误;种群的数量2月底到6月逐渐增多,从6月到12月逐渐减少,B项错误;该种群数量受气候、食物、行为调节等因素的影响,C项错误;病原物和寄生物的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的,种群密度越大,其抑制增长的作用力也就越强,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
归纳提升
影响种群数量变化的因素
影响种群数量变化的因素分为内部因素和外部因素两大类。
1.影响种群数量变化的内部因素
内部因素即指决定种群繁殖特性的因素。它包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等。
(1)出生率和死亡率是影响种群数量变化的直接因素。如果出生率大于死亡率,那么种群数量增大;如果出生率小于死亡率,则种群数量减小;出生率等于死亡率,种群数量基本不变。
(2)迁入率和迁出率也是影响种群数量变化的直接因素。如果迁入率大于迁出率,种群数量增大;迁入率小于迁出率,种群数量减小。
探究点一
探究点二
(3)种群的年龄结构是影响种群数量变化的一种间接因素,它能够预测种群数量的变化趋势。增长型的种群数量将增大,衰退型的种群数量将减小,稳定型的种群数量则相对稳定。
(4)性别比例也间接影响着种群数量。一般来说,种群中雌性多于雄性,出生率增大,导致种群数量增大;种群中雌性少于雄性,出生率减小,导致种群数量减小。
探究点一
探究点二
2.外部因素
外部因素包括影响种群动态的食物、天敌和气候等,它们通过影响种群的出生率、死亡率而影响种群的数量。
3.人类活动也是影响种群数量变化的一个重要因素
一方面,随着种植业和养殖业的发展,人工控制的种群数量在不断地增加;另一方面,砍伐森林、围湖造田、过度放牧和环境污染等很多人为因素,使野生动物的种群数量锐减,有些甚至面临灭绝。
探究点一
探究点二
活学活练
1.下图为自然环境中典型的生物种群数量变化曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.AB段的曲线发生变化的原因只有食物充足
B.CD段的曲线发生波动的原因是出生率变化的结果
C.防治虫害的合理手段是控制害虫数量,使之不超过A点
D.在草场中,应该使牲畜数量保持在C点,以最大限度地利用草场资源
探究点一
探究点二
解析:种群数量快速增长的原因有食物充足,空间和气候条件等适宜;CD段的曲线发生波动的原因是出生率和死亡率共同变化的结果;防治虫害的合理手段是控制害虫数量,使之不超过A点,因为超过A点后增长速度会加快;在草场中,牲畜数量保持在C点会破坏草场资源。
答案:C
探究点一
探究点二
2.社鼠是主要生活在山地环境中的植食性鼠类。下列有关叙述正确的是( )
A.社鼠的种群数量波动总是处在环境容纳量之下
B.社鼠与其天敌黄鼬的种群数量波动是同步的
C.自然环境中社鼠种群数量呈“S”形增长
D.在食物十分充足的条件下,社鼠的种群数量一直呈“J”形增长
解析:社鼠种群数量在环境容纳量附近上下波动;社鼠数量的波动与其天敌的数量波动曲线不同步,一般都是捕食者的数量随被捕食者的变化而变化;食物十分充足的条件下,种群数量的增长还会受到其他因素如天敌等的限制,不能呈“J”形增长。
答案:C
探究点一
探究点二
种群研究的应用
情境导引
对种群的研究内容主要是什么?对于生产和生活的指导体现在哪些方面?
1.大熊猫是我国特有的濒危保护动物,我国采取了建立保护区的方式进行保护。请思考对大熊猫进行保护首先要研究的内容是什么?
提示:大熊猫种群的特征和影响数量变化的因素。
2.建立保护区的主要目的是什么?这样做有什么好处?
提示:减少人类的干扰。有利于提高环境容纳量,恢复大熊猫的种群数量。
3.在渔业生产上人们既希望能捕获更多,又希望能可持续发展,对此你有什么建议?
提示:估算鱼的种群数量,进行中等强度的捕捞,有利于持续获得较大的鱼产量。
探究点一
探究点二
典例剖析
下列关于环境容纳量的叙述,正确的是( )
A.环境容纳量是种群的最大数量,种群数量在任何时候都不可能超过环境容纳量
B.人为的一次性捕杀家鼠后,其环境容纳量迅速降低
C.用较大网眼的网捕鱼,目的是增大鱼池的环境容纳量
D.建立大熊猫自然保护区的目的是提高大熊猫种群的环境容纳量
探究点一
探究点二
解析:环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量,正常情况下,种群数量会在K值上下波动,所以种群数量可能会超过环境容纳量,A项错误;环境容纳量在环境条件不被破坏的情况下,不随种群数量的变化而变化,是基本恒定的,B、C两项错误;建立自然保护区的目的是改善大熊猫的生存环境,提高其存活率,进而提高保护区内大熊猫种群的环境容纳量,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
活学活练
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( )
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
探究点一
探究点二
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
探究点一
探究点二
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( )
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
探究点一
探究点二
解析:从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看,O点到B点所对应的时间段,种群的增长大致呈“S”形,A点的数量大约在环境容纳量的一半,此时蝗虫种群有最快的增长速率,故防治时间应在A点之前,A项正确;“S”形增长的种群增长率一直是下降的,A~B段,增长率=(B点种群数量-A点种群数量)/A点种群数量×100%,是一个常数,故与逐渐上升以至稳定的种群密度变化不存在正相关关系,B项错误;利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后,蝗虫种群内的雌雄比例失调,导致种群内出生率下降,可防止种群增长至C点,C项正确;把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平,能使被啃食的植物等减少,使生态系统内的物种组成和数目受影响较小,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性,D项正确。
答案:B第1章种群及其动态
第3节 影响种群数量变化的因素
课后篇巩固提升
基础巩固
1.环境影响生物的生存,环境因子的变化必然影响着生态系统各种群数量的变化。下图表示环境变化前(A,以表示)某生物群落中各种群数量情况,若环境因子由A转变为B(B以表示)后,四个种群数量比例最可能是( )
解析a、b较适宜变化前环境,c、d较适宜变化后环境,所以A→B过程a、b减少,c、d增加。
答案C
2.蝼蛄主要以农作物的根为食,对农作物危害很大。科研人员连续三年调查了农田中蝼蛄数量的变化情况,统计如下图。下列有关叙述正确的是( )
A.每年的5~7月间,蝼蛄都呈“J”形增长
B.从总体来看,这三年每年年底蝼蛄的数量都很少,因此不必进行防治
C.从三年的统计状况来看,每亩农田中蝼蛄的最大容纳量约为10只
D.每年10~11月份引起蝼蛄种群数量骤减的主要原因很可能是天敌数量的增加
解析每年的5~7月,温度适宜,农作物繁盛,蝼蛄的生存条件接近理想条件,因此种群数量会呈“J”形增长;因在作物生长期蝼蛄数量较多,对作物危害很大,在年底蝼蛄数量少的时候应进行防治;每亩农田中蝼蛄的最大容纳量不应仅以过冬期的数量为依据;从总体来看,每年蝼蛄的种群数量都会随季节变化而剧烈波动,因此引起种群数量变化的主要因素是温度和食物来源。
答案A
3.下图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线图,下列有关说法错误的是( )
A.此种群的增长曲线是“S”形,该环境条件所能维持的最大种群数量大约是500只
B.如果此种群是鱼类,则捕捞后的种群数量控制在曲线的B点最合适
C.如果此种动物是老鼠,限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值
D.种群的增长速率最快点在B点,种群数量到K值后,数量不变
解析据图分析,此种群的增长曲线是“S”形,D点达到K值,为500左右,所以环境条件所能维持的最大种群数量大约是500只,A项正确;B点种群数量为K/2,此时种群增长速率最大,因此鱼类捕捞后的种群数量控制在曲线的B点最合适,B项正确;控制老鼠的种群数量最好的方法是尽量降低其K值,如减少资源和空间等,C项正确;种群的增长速率最快点在B点,种群数量到K值后,数量保持相对稳定,而不是不变,D项错误。
答案D
4.(2020辽宁朝阳高二期末)下列关于种群数量特征的叙述,不正确的是( )
A.种群密度是种群最基本的数量特征
B.城市人口的数量变化受迁入率和迁出率的影响
C.年龄结构能预测种群未来数量的变化趋势
D.年龄结构和性别比例不影响人口数量的发展
解析种群密度是种群最基本的数量特征;城市人口数量的变化与出生率和死亡率有关,还与迁入率和迁出率有关;根据种群中各年龄阶段所占的比例,可推测种群未来数量的变化趋势;年龄结构影响出生率和死亡率,性别比例影响出生率,都会影响人口数量的发展。
答案D
5.种群是生态研究的一个重要单位,有关种群的叙述正确的是( )
A.种群是指一个生态系统中同种生物所有成熟个体的总和
B.一个呈“S”形增长的种群中,种群增长速率在数量为K/2时最大
C.种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群属于增长型
D.合理密植农作物时,其数量可以大于K值
解析种群指在一定的自然区域内,同种生物的全部个体,A项错误;一个呈“S”形增长的种群中,种群增长速率在K/2时最大,B项正确;种群中各年龄期的个体数目比例适中,这样的种群属于稳定型,种群密度在一段时间内会保持相对稳定,C项错误;栽种农作物要合理密植,其数量不能大于K值(环境容纳量),D项错误。
答案B
6.下图所示为某种群在不同生态环境中的增长曲线模式图,请据图回答问题。
(1)如果种群生活在一个理想的环境中,种群数量是按a曲线增长,但实际上,在自然环境中 和 都是有限的。种群达到一定数量后势必加剧 ,使种群数量增长受到影响,不能按a曲线方式增长。?
(2)在一定环境中,除上述影响外,种群数量还受其他环境因素的限制。如无机环境方面主要是 的影响。种群数量增长按b曲线方式增长,达到K值时种群增长速率为 。?
(3)此外,还有直接影响种群兴衰的两对变量是该种群的 和 、 和 。年龄结构通过影响 而间接影响种群数量。?
解析“J”形增长曲线是在食物和空间条件充足,气候适宜等理想条件下形成的,而在自然情况下,空间、食物都是有限的,当种群达到一定数量后,必定加剧种内竞争,种群数量不会继续增加,而是在K值附近波动,此时种群的增长曲线呈现“S”形。出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群数量变化的直接因素,年龄结构可以通过影响出生率和死亡率间接地影响种群数量。
答案(1)食物 空间 种内竞争
(2)阳光、温度、水分 0
(3)出生率 死亡率 迁入率 迁出率 出生率和死亡率
能力提升
7.(2020辽宁朝阳高二期末)据最新报道,入侵性环颈长尾小鹦鹉已经导致以色列本地戴胜鸟数量锐减,主要原因是长尾小鹦鹉繁育季节比戴胜鸟更早,它们会在戴胜鸟之前占尽巢穴,使后者没有地方可去。据此判断本地戴胜鸟数量锐减原因不合理的是( )
A.是种间竞争的结果
B.直接原因是出生率降低
C.可能会影响当地其他生物种群密度的变化
D.会导致环颈长尾小鹦鹉种群数量呈“J”形增长
解析从题目信息可看出环颈长尾小鹦鹉与以色列本地戴胜鸟争夺巢穴,二者是竞争关系,且长尾小鹦鹉繁育季节比戴胜鸟更早,使得前者的出生率明显高于后者,外来物种的大量繁殖可能会改变其他生物种群密度的变化。因当地环境资源和空间是有限的,环颈长尾小鹦鹉种群数量将呈“S”形增长。
答案D
8.(多选)(2020辽宁抚顺高二期末)某生态系统中,黑线姬鼠处于第二营养级。现将某动物新物种Z引入该生态系统,调查黑线姬鼠与Z的种群数量变化,结果如下表,若不考虑其他因素的影响,下列叙述不正确的是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
黑线姬鼠
种群数量
?
只
18
500
19
200
14
500
11
500
9
400
9
500
9
400
9
500
Z的种
群数量
?
只
100
120
190
240
170
160
170
160
A.在引种初的4年内,物种Z处于理想环境中
B.在第3年,Z种群种内竞争最激烈
C.黑线姬鼠种群和Z种群为捕食关系,二者共同进化
D.Z种群数量增加时,黑线姬鼠种群数量会减少,二者一定为种间竞争关系
解析根据表格数据可知,在引种初的4年内,物种Z每年的数量增长倍数(λ值)不相等,说明物种Z不是处于理想环境中,A项错误;在第4年,Z种群数量最多,其种内竞争最激烈,B项错误;表中信息显示,将某动物新物种Z引入该生态系统,Z种群数量随黑线姬鼠的增多而增多,当黑线姬鼠的数量达到一定水平时,黑线姬鼠的数量开始减少,Z也随之减少,然后两者趋于相对稳定,说明黑线姬鼠种群和Z种群为捕食关系,黑线姬鼠是被捕食者,Z是捕食者,二者在捕食过程中共同进化,C项正确,D项错误。
答案ABD
9.(多选)下图表示某物种迁入新环境后,种群数量增长速率(平均值)随时间(单位:年)的变化关系。经调查在第5年时该种群的种群数量为200只。下列有关叙述正确的是( )
A.由图可知,该物种迁入新环境后,其种群数量一直呈“S”形增长
B.理论上该种群在此环境中的环境容纳量约为400只
C.导致第5年到第9年这段时间内种群数量增长速率下降、种群数量减少的原因主要包括天敌、生活空间和资源等
D.如果该种群为东方田鼠,则将其数量控制在200只左右可有效防治鼠患
解析本题中的柱状图表示的是种群数量增长速率与时间的关系。第1~5年种群数量增长速率不断增大,种群数量增加得越来越快;第5年时种群数量增长速率最大,此时种群数量增加最快;第5~9年种群数量增长速率虽然逐渐减小,种群数量增加得越来越慢,但依然在增多。由此可判断,图示时间内种群数量呈“S”形增长(但未达到K值);由于第5年时该种群数量为200只,等于K/2,故理论上K值(环境容纳量)为400只;防治鼠患时,若将其数量控制在K/2左右,则鼠种群具有最大的增长速率,很快就会恢复到较大的数量,应将其数量控制在200只以下。
答案AB
10.下图表示某物种迁到一个新环境后,其种群数量的变化情况。
(1)从曲线的走势来看,该种群刚迁入时,经历了一个快速的增长期,曲线呈现出近似 增长;当种群数量越来越多,由于环境条件有限,曲线呈现出 增长;最后曲线呈现出有规律的 。?
(2)该种群的环境容纳量(K值)大约对应于图中的哪个点?
。?
(3)如果此种群是鱼类,应如何捕捞才能使效益最高?
。?
(4)某一地区2010年人口普查时有10万人,2011年比2010年增长1%。请预测按照此增长速率,2016年该地区的人口将有多少? (写出计算式即可)。在生物圈中,人口的K值是有限的。人口增长过快对生态环境会产生沉重的压力。为此我们应采取的对策是 。?
解析(1)种群刚迁入时的增长较快,种群数量曲线呈现出近似“J”形增长,而由于环境阻力的存在,种群数量曲线呈“S”形增长,最后种群数量呈有规律的波动。(2)环境的最大容纳量应该位于波动的中间值b点处。(3)捕捞后在K/2(d点)左右时种群的增长速率是最大的。(4)由于此种群的λ是固定不变的,为(1+1%),代入公式Nt=N0·λt,即可得出2016年该地区人口数量。
答案(1)“J”形 “S”形 波动 (2)b (3)捕捞后种群数量控制在d点左右 (4)Nt=10×(1+1%)6万 控制人口数量,加大资源和环境保护力度
