1、第3节 影响种群数量变化的因素第一章 种群及其动态第1章 本节聚焦：了解研究种群数量变化的意义掌握影响种群数量变化的因素及这些因素是如何影响种群特征的？1 2 “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？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；北方的原野问题探
2、讨 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。种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征直接决定种群密度。因此，凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。种群数量变化的影响因素既有阳光、温度、水等非生物因素，也有不同物种之间相互作用的生物因素。那么，这些因素是如何影响种群数量变化的？同一种非生物因素对不同生物种群数量变化的影响是否相同？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()变化的调查数据。林冠层遮蔽地面的程度郁闭度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝
3、黄花10.49.56.15.63.01.2刺儿菜3.74.38.54.42.21.0思考讨论 非生物因素对种群数量变化的影响讨论:1.1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？2.2.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？3.3.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。阳光除光照外，还受温度、水、风等非生物因素的影响郁闭度0 00.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0一年蓬15.315.313.513.510.810.87.47.44.34.32.42.4加拿大一枝黄花10.41
4、0.49.59.56.16.15.65.63.03.01.21.2刺儿菜3.73.74.34.38.58.54.44.42.22.21.01.0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。1.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，即主要取决于林下植物受到的光照强度。林冠层郁闭度低林下光照强度高林冠层郁闭度高林下光照强度低影响光合作用强度一、非生物因素许多植物的种子在春季萌发为新的植株，主要是受气温升高的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要是受气温降低的影响。2.温度温度会影响酶的活性一、非生物因素干旱缺水会使许多植
5、物种群的死亡率升高缺水可导致动物个体的死亡气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。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.水分细胞内许多生物化学反应需要水的参与，影响渗透压一、非生物因素4.各因素之间的联系非生物因素对种群数量变化的影响往往是_的综合性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；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。1.的生物因素二.生物因素竞争（同种生物之间）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
6、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：讨论1.怎样解释资料1中的实验结果？2.生物因素影响种群数量的其他生物因素(种群外部生物因素)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。思考讨论【资料2】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.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猞猁和雪免之间是捕食关系。雪雪兔兔种群数量上升时，猞猁因为种群数量上升时，猞猁因为食物食物充足充足，其种群，其种群出生率上升出生率上升，死亡率下降死亡率下降，数量会随之上升；，数量会随之上升；反之
7、，反之，雪雪兔兔种群数量下降时，猞猁因为种群数量下降时，猞猁因为食物匮乏食物匮乏，其种群，其种群出生率下降出生率下降，死亡死亡率上升率上升，数量会随之下降。，数量会随之下降。3.3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？如此循环如此循环,二者的种群数量相互影响，是二者的种群数量相互影响，是循环因果循环因果的关系。的关系。雪兔增多猞猁增多雪兔减少猞猁减少食物 充足大量吃雪兔食物 缺乏少量吃雪兔负反馈调节负反馈调节循环因果关系：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，
8、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。思维训练 分析循环因果关系思考1：甲状腺激素分泌的调节是循环因果关系吗？TRHTSH甲状腺激素下丘脑垂体甲状腺+反馈因因果因果果思维训练 分析循环因果关系思考2.猎物和捕食者种群数量变化的相关性思考3.人类活动中是否也能找到类似的例子？猎物增多捕食者增多猎物减少捕食者减少食物 充足大量吃猎物食物 缺乏少量吃猎物需要更多资源更多的科技进步有限资源消耗增加，资源耗竭，生态环境恶化大量人口思维训练 分析循环因果关系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。森林
9、中不同植物_，草原上非洲狮与猎豹_，这也会导致种群数量的变化。竞争阳光和养分竞争猎物2.种群外部的生物因素二、生物因素 （1 1）种间竞争（2）种群外部的生物因素2.2.捕食和被捕食: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_，动物种群会出现_ _、_的现象捕食对象出生率降低死亡率升高食物匮乏鹿捕食青草猫头鹰捕食田鼠卷起消化昆虫的叶片二、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46 仔/窝食物不足的年份20%30%成熟雌性个体不繁殖下降（2 2）捕食和被捕食:松鼠以红松、云杉等植物的种子为食，其种群数量与食物的丰欠密切相关。二、生物
10、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二、生物因素（3 3）寄生菟丝子寄生在大豆螨虫制约因素的类型（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 高 ，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。大非生物因素阳光、温度、水等生物因素种内竞争、种间关系内源性因素
11、种内竞争外源性因素非生物因素、种间关系密度制约因素食物、传染病、种内竞争、种间关系非密度制约因素气候、自然灾害等非生物因素影响种群变化的因素通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、年龄结构、性别比例等特征，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对策。1.濒危动物的保护：三.种群研究的应用 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。根本措施：提高环境容纳量三.种群研究的应用 从理论上说“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率与死亡率相等，
12、这时即使不捕捞，种群数量也不会增加。2.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。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 在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存鼠害的种群数量，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。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，有利于将害虫数量控制在
13、较低的水平。3.有害生物的防治 防治的原理：降低其环境容纳量 防治的时期：K/2前防治种群数量特征种群数量变化出生率、死亡率、迁入率、迁出率年龄组成、性别比例综合影响影响1.濒危物种保2.渔业生产3.有害生物防治调查后用于（非密度制约因素）水分温度等等种内竞争（密度制约因素）种间竞争 捕食 寄生课堂总结阳光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点左右活学活练解析：图甲曲
14、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活学活练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.AB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DE水平，有利于维持该地区生态系统的抵抗力稳定性活学活练解析：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活学活练
