《1.3 影响种群数量变化的因素》参考课件1

第3节

影响种群数量变化的因素[任务清单]1.分析种群数量变化的影响因素，如何影响？（生命观念、科学思维）2.阐明种群研究在实践中的作用（科学思维、社会责任）3.学会分析生物学过程中存在的循环因果关系（科学思维）4.尝试从近期效应和长远效应两个方面探讨人类活动对种群及环境的影响（社会责任）2020年，东非大蝗灾哪些因素可能会影响蝗虫种群数量的变化？哪些因素可以影响种群数量的变化呢，如何影响？内因直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率间接因素：年龄组成、性别比例外因影响非生物因素（非密度制约因素）阳光温度水、土壤等生物因素（密度制约因素）种群内部生物因素：种内互助、种内竞争其他生物(不同物种间)捕食不同物种间的竞争寄生日照强度光照强度光的波长

阳光对生物的影响十分复杂，主要体现在：通过光的波长、光照强度、日照长度等影响生物和环境。“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。问题探讨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。问题探讨一、非生物因素——阳光（光照强度）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

。郁闭度光照强度郁闭度：林冠层遮蔽地面的程度，能够影响林下植物的光照强度。郁闭度低郁闭度高林冠层郁闭度低林下光照强度高林下植物种群密度高林冠层郁闭度高林下光照强度低林下植物种群密度低一、非生物因素——阳光（光照强度）一年蓬加拿大一枝黄花刺儿菜某人工林调查数据（几种植物种群密度平均值，单位：株/m2）思考·讨论郁闭度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黄花10.49.56.15.63.01.2刺儿菜3.74.38.54.42.21.01.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？阳光（光照强度）2、三种草本植物中，________________、__________需要的光照强度相对较强，__________需要的光照强度相对较弱。加拿大一只黄花一年蓬刺儿菜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？除光照外，还受温度、水、风等非生物因素的影响。思考·讨论种群密度刺儿菜加拿大一枝黄花一年蓬林木郁闭度00.60.40.21816141210864200.81因素举例影响方式阳光温度水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正常生长，进而对出生率死亡率产生影响。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。温度常常通过影响出生率、死亡率、迁入率、迁出率等影响种群的密度（种子萌发主要受气温升高影响；蚊类等昆虫死亡受气温降低的影响）。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。非生物因素对种群数量变化的影响机理非生物因素对种群数量变化的影响往往是_________的。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，________________、___________也是重要因素。综合性日照延长降水增多春夏时节植物迅速增长气温日照时间降水增多对于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。1.种群内部的生物因素随着种群的增长，________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；种内竞争2.种群外部生物因素（不同种生物之间，即种间关系）二.生物因素捕食：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2.种群外部生物因素（不同种生物之间，即种间关系）种间竞争：森林中不同植物竞争________________，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.种群外部生物因素（不同种生物之间，即种间关系）寄生：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2.种群外部生物因素（不同种生物之间，即种间关系）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：影响种群数量的其他生物因素（不同物种间）思考·讨论讨论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为种间竞争关系，竞争力弱的数量会不断下降。种间竞争关系思考·讨论影响种群数量的其他生物因素（不同物种间）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。思考·讨论3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？猞猁种群数量上升雪免种群数量下降；“因”“果”新的“因”新的“果”如此循环，二者的种群数量是相互影响的，

循环因果关系思考·讨论血糖调节、水盐平衡调节、排尿反射、分娩等凡是存在反馈调节的过程都存在循环因果关系胰高血糖素分泌增加血糖水平升高胰岛素分泌增加血糖水平降低“因”新的“因”新的“果”“果”正反馈调节湖泊受到了污染鱼类等生物死亡死鱼等腐烂(+)+负反馈调节三、循环因果关系→其他实例甲状腺激素分泌的分级调节寒冷刺激温度感受器促甲状腺激素释放激素(TRH)促甲状腺激素(TSH)甲状腺激素抑制抑制细胞代谢增强，产热量增加，抵御寒冷促进过多时甲状腺下丘脑垂

体传入神经TRH、TSH含量增加是“因”，甲状腺激素含量增加是“果”。经过反馈调节抑制TRH和TSH的分泌的新的“果”。在这个过程中

甲状腺素增加又成新的“因”三、循环因果关系科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食者—猎物模型，如图所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）。请据图判断下列说法正确的是（）A.该模型属于物理模型，反映了两物种之间的循环因果关系B.曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节C.利用该模型只能解释猎物的种群数量能维持相对稳定的原因D.捕食者和猎物的环境容纳量分别是P3和N3B[现学现用]捕食者种群数量P猎物种群数量（N）P3P2P1ON1N2 N3非生物因素生物因素阳光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气候因素（气温、干旱）自然灾害（地震、火灾）密度制约因素（其作用强度随着种群密度的变化而变化）非密度制约因素（其作用强度与种群密度的变化无关）四.制约因素说明：生物因素一般是密度制约因素，非生物因素多数是非密度制约因素。有时非生物因素可以通过影响生物因素发挥作用，如本节问题探讨中的例子。密度制约因素存在反馈调节四.制约因素研究种群的特征和数量变化规律，在野生生物资源的__________________、_______________等方面都有重要意义合理利用有害生物的防治1.濒危动物的保护只有通过调查获知_________、_______________、__________、___________等特征，以及影响该种群_________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________，进而采取合理的保护措施：_____________________________。种群密度出生率和死亡率性别比例年龄结构数量变化变化趋势降低环境阻力，提高环境容纳量五.种群研究的应用和保护调查种群密度出生率和死亡率性别比例年龄结构影响数量变化的因素预测该种群的数量变化趋势采取合理的保护对策五.种群研究的应用2.在渔业上---指导渔业捕捞问题：为了保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在什么水平？为什么？K/2种群数量增长速率时间即：长期获得较高的捕捞量五.种群研究的应用选择：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。原因：剩余鱼的种群数量接近K/2，此时鱼种群的增长速率较高。若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞？达到K值时。五.种群研究的应用渔网网目不能过小，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。2.在渔业上---指导渔业捕捞【长句练习】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。五.种群研究的应用3.有害生物的防治鼠害适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量农林害虫的防治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。化学防治生物防治五.种群研究的应用一、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×一、概念检测2.在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化呈现周期性的波动，如下图所示模型。请分析该图所示二者数量变化的关系及影响因素。猎物种群和捕食者种群数量随时间而变化①对这种现象合理的解释或概括是（

）A.与种内竞争无关B.二者总是此消彼长C.与植物种群数量无关D.二者相互制约、互为因果D练习与应用捕食者种群数量/相对值012345678捕食者猎物种群数量/相对值猎物种群②捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合该模型，对此不合理的解释是（）A.该捕食者种群有多种猎物

B.该猎物种群有多种捕食者C.猎物逃避捕食者的能力明显提高D.捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长C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，还可查阅更多资料，了解生态学的研究进展及其在实践种的应用。这句话很有道理。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、有害生物防止等方面制订相应对策。二、拓展应用2.20世纪初，