高中生物：第三节 生态因素影响种群数量波动

第三节生态因素影响种群数量波动

以相关具体实验数据为依据.通过分析与讨论.基于对影响种驿数域变化闪素的了解.阐明种群数量

:'好的变化是受外源性因素和内源性因素共同影响的，外

；探究非生物因素和其他生物因素对种群数显波

吼区源性因素是通过内源性因素起作用的

:动的影响

।

通过种群数最波动曲线,分析引起种群出生率、死亡

：通过了解气候因素影响种群数量的波动,认同率、迁入率和迁出率的改变.使其种群个体数量不断

;农业专家可根据当地气候有关气象数据来预测、发生变化.探讨影响种群数量的周期性波动和非周期

:预报.以减轻苦虫对农业的危苦性波动的因素

知IR怠I种群的数量总是在波动中

----------------------------自主梳理----------------------------

1.生态因素

是环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素,一般可分为非生物因素和生物

因素。

2.种群数量总是在波动中

种群中的个体数量是随她出而变化的.这就是种群的数量波动

波

-出生率、死亡率、迁入率和迁出率的变动以及环境条件的改变

_

^海耕任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等

周

群/［季节性波动卜环境的周期性季节变化引起

期

的

性

数

波处人1年间波动卜3群数鼠的变动是以多年为一个周期的重

量

动

总

是石存L种群的周期性年间波动现象主要发生在成分比较简单的

非丝里广高纬度环境中

在

周

波

期记％_任何波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间不相等或

性四”无规律，大多数种群的年间数量动态变化呈非周期性波动

波

动砺卜东亚飞蝗种群的数量波动

种群数量波动范围卜环境容纳量上下波动

---------------合理保护生物资源

意义(

——-------卜为防治有害生物提供科学依据

，自查自纠

(1)北美地区的雪兔的种群数量波动周期较长，常常是几年，甚至更长。(J)

(2)种群数量的周期性年间波动主要发生在成分比较复杂的高纬度环境中，如北

方针叶林和苔原地带。(X)

(3)大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动。(J)

［应用示例］下图为雪兔和猫痢在90年间的种群数量波动，则相关叙述不正确的

是（)

20

1<)(0

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185()I860187(11«8(>189()190()191()192()19301940

年份

A.图中显示雪兔和猫狗的种群数量总是围绕着平衡密度上下波动

B.雪兔与猫粥的这种种群数量波动属非周期性波动

C.雪兔与猫树种群数量的波动与出生率、死亡率变动有关

D.上述雪兔与狰羽种群数量的波动涉及食料植物、植食动物及肉食动物三者间的

数量互动关系

答案B

解析根据坐标图信息判断两个波峰之间相隔的时间是否相等，确定波动的类

型。图中显示从1850年〜1940年的90年间，这两种动物极明显地表现为每隔9

年〜10年出现一次数量高峰，即每9年〜10年为一个波动周期，故雪兔和癌痢

种群的数量波动为周期性波动。

［对点小练］下图为1932〜1962年英国甲、乙两地某种苍鹭的数量相对值变化曲

线。下列叙述错误的是（）

时间/年

A.甲、乙两地苍鹭种群的数量波动都为非周期性波动

B.苍鹭种群的性别比例通过影响其出生率和死亡率来影响其种群密度

C.甲、乙两地苍鹭种群间存在地理隔离，但不存在生殖隔离

D.30年间乙地苍鹭种群数量保持相对稳定，但年龄结构可能存在变化

答案B

解析由图可知，甲、乙两地苍鹭种群的数量波动都为非周期性波动，A正确;

性别比例是通过影响出生率来影响种群密度的，但不影响死亡率，B错误；因为

甲、乙两地的苍鹭是同一个物种，所以它们之间存在地理隔离，但不存在生殖隔

离，C正确；由图可知，乙地种群数量在30年间基本保持相对稳定，但年龄结

构可能存在变化，D正确。

联想质疑

★族鼠的集体自杀

1.如何区分种群的波动是周期性还是非周期性？

提示根据该种群波动在两个波峰之间相隔的时间是否相等。

2.自然条件下，种群数量会如何变化？

提示大多数种群的数量总是在波动中。在不利的条件下，种群数量还会急剧下

降甚至消亡。

知IRQ2外源性和内源性因素调节种群数量波动

----------------------------自主梳理----------------------------

美浦和响计科密皮（气温］-蜘虫高温下种群数量的急剧下降

的**;1*叵1由禾户如沙漠地区啮齿类和鸟类的种群数量与隆丽蜃有直

A/'（光照）一一切生命活动的最终能量:来源

富不砧_调节种群数量的重要因素;食物不足.种群内发生激烈的竞

电y争影响种群的生殖或存活

R卜0）一恶性传染病对生物种群数量的影响极大利用捕食与被

「为\CMKP能把邈S建的种群密赢瀛二薪a"鬻型丁生物

V'寄生生物的致病力和传播速度随种群密度的增加而典，种

「寄生卜群密度垓大,抑制增民的作用力也就幽因此对种群数量

△调节起着重要作用

内

源领域］领域行为是指动物有选择地占据、保卫一定的空间,不允许

性行为「同类其他个体进入这一空间的行为

调

内分

节当种群数量上升时.种群内个体经受社群的压力加大,会增

调

泌

因强对中枢神经系统的刺激而引发内分泌失调,会导致种群数

节

素量增长停止或被抑制,继而降低r社群压力

»材料内*的册响国3

星螳缜》生殖力与内分泌的内源性调节作用实例

(1)生殖力：生殖力受密度的影响，池塘内的椎实螺在低密度时产卵多，高密度

时产卵少。

(2)抑制物的分泌：多种生物有分泌抑制物来调节种群密度的能力。蝌蚪密度高

时产生一种毒素，能限制蝌蚪的生长，或增加蝌蚪的死亡率。在植物中，松树有

自毒现象，密度高时能自行减少其数量。

►■自查自纠

(1)许多生物不适应极端的气候变化而引起种群数量急剧下降，如极端的温度变

化(J)

(2)食物不足时，种群内部会发生激烈竞争，使很多个体不能存活或正常生殖(J)

(3)许多生物均存在着天敌，天敌对其大量捕食会明显影响种群数量(J)

(4)啮齿类动物种群密度过大不会影响雌鼠的内分泌失调(X)

提示啮齿类动物种群密度过大会引起雌鼠的内分泌失调，改变了体内原有激素

平衡，导致排卵功能减退，容易流产

⑸当种群数量上升时，种群内个体经受的社群压力增加，进而引发内分泌失调

(V)

易错提示“外源性因素和内源性因素对种群数量的波动起的是调节作用，起决

定性作用的是出生率和死亡率。

------------------------------素养提升------------------------------

科学思维——分析捕食与被捕食因果关系

生活在加拿大北方森林中的猫粥捕食雪兔。研究人员在90多年的时间里，对狰

制和雪兔的种群数量做了研究，结果如下图所示：

1M51855186518751885189519()5191519251935年份

狰痢和雪兔种群数量变化曲线

(1)图中a和b,哪一个代表雪兔种群？哪一个代表猫刷种群?

提示a代表雪兔种群，b代表狰制种群。

(2)怎样解释猫剂和雪兔种群数量变化的相互影响？

提示雪兔是癌痢的食物，随着雪兔的种群数量增多，衿制得到的食物增多，衿

痢因繁殖加快而数量增加；反之则数量减少。衿痢是雪兔的天敌，随着天敌数量

的增加，雪兔被捕食数量增多，雪兔的种群数量减少；反之增加。

(3)除狰例外，影响雪兔种群数量变化的因素还有哪些？(至少写出两个)

提示雪兔的食物、其他捕食者等。

(4)是不是所有的捕食者种群和被捕食者种群的数量都符合上述狰狗和雪兔的种

群变化曲线？为什么？

提示不是。因为捕食者可能捕食多种生物，被捕食者也可能被多种捕食者捕食,

同时如果捕食者数量过少也不足以制约被捕食者的种群数量增长。

［应用示例］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，如下图所示的模型：

S日

W餐

至

毒

/

、

台

好

彝

亲

堂

钻

五

古

厚％

也

堂

箔

对这种关系的合理解释或概括是()

A.与种内竞争无关B.两者总是此消彼长

C.与植物种群数量无关D.两者相互制约、互为因果

答案D

［对点小练］下列与种群数量的波动及调节的相关叙述错误的是()

A.种群的个体数量是随时间而变化的

B.种群的数量波动可分为周期性波动与非周期性波动

C.食物是对种群影响最强烈的外源性因素

D.病原物与寄生物的致病力与传播速度对种群数量的调节具重要调节作用

答案C

解析对种群影响最强烈的外源性因素应为气候，特别是极端的温度与湿度往往

会导致种群数量急剧下降甚至消亡。

联想质疑

★企鹅捍卫自己的领域

1.气候因素调节种群数量有何特点？

提示气候因素对种群的影响不受种群密度的制约。

2.捕食、寄生、流行病等因素调节种群数量有何特点？

提示这些因素的调节强度随种群密度的加大而增强，而且种群受影响个体的百

分比也与种群密度的大小有关。

名师批注

1.种群数量的波动类型

(1)周期性波动：两个波峰之间相隔的时间相等的波动。少数物种的种群数量波

动表现周期性。

(2)非周期性波动：两个波峰之间相隔的时间不相等的波动。大多数种群的数量

因气候等原因发生非周期性波动。

2.东亚飞蝗种群数量的波动

东亚飞蝗种群的数量波动在两个波峰之间相隔的时间不等，因此为不规则的波动

(非周期性波动)。

网络峋建•晨读呸背

思维导图必背语句

1.种群是一个动态系统，种群中的个体

连节性波域)

期性波西〉因耳性调节强)数量是随时间而变化的，这就是种群的

类筌包括群的数最殛〉调节内索数量波动。

③周期性诵〉

----------~2.种群数量波动是由出生率和死亡率的

变动以及环境条件的改变引起的。

3.大多数种群呈非周期性波动，少数种

群呈周期性波动。

4.调节种群数量的外源性因素包括气

候、食物、捕食、疾病、寄生等。

5.调节种群数量的内源性因素包括领域

行为、内分泌调节等。

随堂检测

1.下列属于种群数量的内源性调节因素的是（）

A.温度B.领域行为

C.湿度D.疾病

答案B

解析温度属于外源性因素，A错误；领域行为属于内源性因素，B正确；湿度

属于外源性因素，C错误；疾病属于外源性因素，D错误。

2.种群数量调节的外源性调节因素中最强烈的是（）

A.食物B.疾病

C.寄生D.气候

答案D

解析气候是对种群影响最强烈的外源性因素，特别是极端的温度和湿度。

3.下列有关种群数量波动的说法正确的是（）

A.少数种群数量的波动是非周期性波动

B.大多数种群数量的波动是周期性波动

C.种群是一个动态系统

D.环境容纳量说明种群的数量是不变的

答案C

解析大多数种群数量的波动是非周期性的，A、B错误；环境容纳量是指长时

期内环境所能维持的种群最大数量，D错误。

4.如图所示为自然环境中生物种群的数量变化曲线，下列有关叙述错误的是

K

K

/2

0时间

A.种群数量达到K值后，围绕K值上下波动

B.“涸泽而渔”会使鱼的数量下降至8点对应的种群数量以下，不利于长远的发

展

C.灭鼠时如果仅杀死一半的鼠，效果可能会适得其反

D.C处种群数量不再上升与环境容纳量无关

答案D

解析分析题图可知，种群数量在C点达到K值后，由于资源和空间的有限，

种群数量围绕K值上下波动，即8段，A正确；“涸泽而渔”会使鱼的数量远

远低于8点对应的种群数量，不利于鱼种群数量的恢复，同时会使经济效益下

降，B正确；如果鼠的种群数量接近K值，杀死一半的鼠时，生存的个体可获得

更多的生存空间、资源，种群增长速率会较快，灭鼠效果可能会适得其反，C正

确；C处种群数量不再上升主要是受食物、空间、天敌等因素的影响，即与环境

容纳量有关，D错误。

5.以下叙述不正确的是（）

A.东亚飞蝗在我国随气候变化而表现为周期性波动

B.种群的周期性波动现象主要发生在高纬度环境中

C.用七星瓢虫防治蜘虫属于外源性调节

D.内源性调节包括领域行为和内分泌调节

答案A

解析东亚飞蝗数量随气候变化而表现为非周期性波动。

课时作业

（时间：30分钟）

I对点强化I

强化点1种群的数量总是在波动中

1.在一个生物种群中，种群数量与种群密度之间的关系为（）

A.呈负相关B.呈正相关

C.呈线性关系D.呈指数关系

答案B

解析种群密度即单位面积或体积中种群个体数之和，故种群数量与种群密度之

间存在正相关关系。

2.下图表示的是硅藻和一些非生物因素季节性的波动，数据来自北温带海洋的上

层。以下对该图的解释正确的一项是（）

A.光照强度与硅藻数量始终呈正相关

B.硅藻数量增加会降低磷和硝酸盐的含量

C.提高光照强度会增加水中各种养分的含量

D.光照强度的提高会促进分解者的代谢，从而使水中养分降低

答案B

解析观察曲线可知硅藻数量增加，磷和硝酸盐的含量会因为被吸收而下降。

3.下图所示为某池塘内鲤鱼种群出生率与死亡率的比值变化曲线图，在不考虑迁

入率、迁出率等的情况下，下列相关叙述正确的是（）

A.图中。点和〃点，鲤鱼种群增长速率一定相等

B.0〜d段，鲤鱼种群数量呈现周期性波动

C.若不考虑其他因素，仅由图推断，a〜。段，该鲤鱼种群的年龄结构为增长型

D力〜c段，该鲤鱼种群的数量逐渐减少

答案C

解析据图可知，a、b点种群出生率与死亡率的比值相等，但因出生率与死亡

率的比值不定，单位时间内种群数量增长量也不定，故种群增长速率不一定相等,

A错误；出生率/死亡率＞1时，种群数量增多，出生率/死亡率＜1时，种群数量

减少，。〜d段，鲤鱼种群数量先增多后减少，没有呈现周期性波动，B错误；。〜

匕段，出生率/死亡率＞1,出生率＞死亡率，鲤鱼的种群数量会越来越多，该鲤

鱼种群的年龄结构为增长型，C正确；b-c段，该鲤鱼种群的数量先增加后减

少，D错误。

4.田鼠是主要生活在农田中的植食性鼠类，当田鼠种群刚迁入一个新的栖息地

后，种群开始增长，随着时间的推移，种群停止增长并维持相对稳定。下列有关

叙述错误的是（）

A.田鼠种群停止增长时，出生率和死亡率相等

B.人为一次性捕杀田鼠后，其环境容纳量不变

C.田鼠的种群数量维持相对稳定后在环境容纳量的上下波动

D.田鼠种群增长速率大于0时，其天敌黄鼬的增长速率只能大于0

答案D

解析田鼠种群停止增长时，出生率和死亡率相等，但出生率和死亡率均不为零,

A正确；人为地一次性捕杀田鼠后，其种群数量迅速降低，但是环境容纳量不变,

B正确；环境容纳量即为K值，田鼠的种群数量维持相对稳定后在环境容纳量的

上下波动，C正确；田鼠种群增长速率大于0时，其天敌黄鼬的增长速率可能小

于0,因为黄鼬的种群数量还受其天敌、种内斗争和其他环境因素的影响，D错

误。

5.为了解在相对封闭环境中某种害虫对优质牧草的危害影响，科研小组连续两年

的4〜8月份监测了害虫种群密度变化，结果如图所示。据图分析，下列说法错

误的是（）

(第一年

邦

立第二年

、

冰

W)

和

造

武

时间（月-日）

A.两年的4〜5月期间，该害虫种群出生率大于死亡率

B.两年的7月中旬，该害虫对牧草的破坏能力达到最大

C.若当年用性引诱剂捕杀害虫对下一年种群数量无影响

D.两年时间内，该环境中害虫种群数量呈现周期性波动

答案C

解析根据题意，该害虫在相对封闭环境，从两年的4月1日至5月29日种群

密度均逐渐上升，不考虑迁入和迁出的情况下，害虫种群的出生率大于死亡率，

A正确；害虫以牧草为食，两年的7月中旬该害虫种群密度都是最大，对牧草的

破坏能力达到最大，B正确；若在第一年用性引诱剂捕杀害虫，会破坏该种群的

性别比例，从而降低种群出生率，导致下一年害虫种群数量下降，C错误；据图,

第一年内，害虫种群数量受多种因素（如气候、食物、天敌、传染病等）影响，该

环境中害虫种群数量处于波动中，第二年与第一年曲线变化基本一致，说明该环

境中害虫种群数量呈现周期性波动，D正确。

强化点2种群数量波动的调节因素

6.红松球果产量有“四年两头熟”的说法，这说明红松（）

A.种群的数量波动为非周期性波动

B.种群的数量波动为周期性波动

C.种群数量波动属外源性调节

D.种群数量波动属内分泌调节

答案B

解析红松球果产量的“四年两头熟”表明红松种群数量的波动周期约为4年。

7.有人测定了甲、乙、丙、丁四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如

下图所示。根据图中所示的信息，你认为对温度适应范围最广的生物和在25℃

条件下竞争能力最强的生物分别是（）

0510152025303540温度代

A.丁和乙B.丙和乙

C.甲和乙D.丙和甲

答案B

解析根据图中曲线可知，丙对温度适应范围最广；在25c条件下竞争能力最

强的应该是乙，因为只有乙在25°C时酶活性最高。

8.如图为自然环境中生物种群数量变化曲线，下列有关叙述错误的是（）

A.D处波动主要是因为出生率和死亡率变动所致

B.该物种的种群数量波动表现出明显的周期性

C.该种群数量受外源性因素和内源性因素的共同调节

D.当种群数量达到K值时出生率等于零

答案D

解析种群数量达到K值时，出生率等于死亡率，并不等于零，D错误。

9.（2021•浙江省稽阳联谊学校高二期中）下列关于种群数量调节因素的叙述，正确

的是（）

A.雄性鸟类在性成熟后终生占有并保卫一块领域

B.病源物和寄生物抑制种群增长的作用力与种群密度呈负相关

C.引起种内竞争加剧的因素可以是外源性调节因素

D.经调查发现欧洲灰鹭与旅鼠的种群数量在较长一段时间内均表现为周期性波

动

答案C

解析雄性鸟类在性成熟后通常在生殖季节占有并保卫一块领域，该现象称为领

域行为，对种群密度具有明显的调节作用，A错误；病源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，抑制增长的作用力也

就越强，因此病源物和寄生物抑制种群增长的作用力与种群密度呈正相关，B错

误；食物不足导致种内竞争加剧属于外源性调节，C正确；欧洲灰鹭因气候原因

而表现为非周期性波动，D错误。

10.（2021•浙江省衢州市质检）某地生态系统中两种存在捕食关系的昆虫种群数量

统计结果如下图所示，下列叙述错误的是（）

却

於

禁

比

=-

12345678910111212345678910111212345678910111212345678Q1011

A.乙种群的K值大于甲种群的K值

B.甲、乙昆虫的种群数量均呈周期性波动

C.甲、乙的种间关系为捕食

D.对甲种群影响最强烈的外源性因素是气候

答案A

解析因纵坐标甲、乙种群的数值未知，故无法确定两者的K值大小，A错误;

据图可知，甲、乙昆虫的种群数量均随时间而呈周期性波动，B正确；由图可知,

甲的增减均在乙之前，故乙捕食甲，则甲、乙之间为捕食关系，C正确；气候是

对种群影响最强烈的外源性因素，D正确。

I综合强化I

11.如图表示某一动物种群进入一个适宜、有利的森林生态系统后的数量增长曲

线。请分析回答：

时间---A

⑴根据曲线，这种生长方式属于增长曲线，在________点上，该动物

群体增长速率最大。

(2)在C点和D点，最可能成为该动物种群增长的限制因素。

(3)当动物种群发展到。点时，群体的数量能不能继续增长？为什么？预计。点

后，该种群将呈现何种数量变动趋势？

(4)如果这片树林被外来传进的(我国从未有过的)某种害虫侵入，你从生态学角度

说明这片树林有可能将会怎样？

答案⑴“S”形B⑵食物

⑶不能。因为食物等因素影响，种群的数量增长受到限制。预计该种群数量达

到。点后将会围绕其平衡密度上下波动

⑷由于此害虫属国外侵入物种，在我国没有它的天敌，因此如不采取措施有可

能使这片树林遭到破坏

解析(1)由曲线知该动物群体数量由少到多，后趋于稳定，属于“S”形增长曲线;

在8点(K/2)时，其增长速率最大。(2)在C点后群体数量增加减缓，食物最可能

成为限制其数量增长的因素。(3)发展到。点时，群体数量不再增多，会围绕其

平衡密度上下波动。(4)若有某种害虫侵入该树林，会因为没有天敌而导致害虫

大量繁殖，破坏树林。

12.下图是1845年到1935年间某森林A、8两种动物种群数量的变化曲线。据图

回答有关问题：

(1)图中显示A、8两种群在数量上呈现波动，若两种群间具捕食关系则

种群最可能表示被捕食者，其数量最多的年份曾达到千只。

⑵A种群的数量在一段时间内能够急剧增加的生物因素主要是

①_______________________________________________________________;

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________o

(3*种群的存在对整个森林生态系统的稳定所起到的作用具体是

(4)在所研究的1890〜1935年间，该生态系统中A种群的K值为________左右。

从图中任意一时段可以看出，当A种群达到K值后，B种群的K值变化是

(填“早于”或“晚于”)A种群的K值出现(注：不考虑其他生物因素)。

答案⑴周期性A140

(2)可食的植物增加8种群的数量急剧减少

(3*种群捕食一定数量的A种群，使森林植被不致被过度破坏

(4)60千只晚于

解析根据图中曲线可以判断出B随A的变化而变化，符合8捕食A的捕食关

系，即8为捕食者，4为被捕食者。

13.有人在1980年对栖息于岩石地带原来生活在一起的大、小两种鬣蜥做了相互

移走的实验。四