影響種群數(shù)量變化的因素【知識(shí)精講+備課精研】 高二生物 教學(xué) 課件人教版2019選擇性必修2 修復(fù)的

第1章種群及其動(dòng)態(tài)視頻見U盤該課件文件夾丁真與草原的星溫故知新種群的“J”形增長(zhǎng)種群的“S”形增長(zhǎng)資源和空間充裕、氣候適宜沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等資源和空間有限種群密度增大，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇時(shí)間（t）種群數(shù)量NtN0K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素主講教師：zeg聚焦1討論影響種群數(shù)量變化的因素，這些因素是如何影響種群特征的？2研究種群的數(shù)量變化在保護(hù)瀕危物種、防治有害生物等方面有哪些應(yīng)用？問題探討在我國(guó)北方的原野上，各種草本植物在春夏時(shí)節(jié)種群密度越來越高，在秋冬時(shí)節(jié)則相反。問題探討陽(yáng)光、溫度、水等非生物因素。討論：導(dǎo)致這些植物種群數(shù)量出現(xiàn)季節(jié)性變化的主要環(huán)境因素是什么？春夏時(shí)節(jié)，草木繁盛，植食性動(dòng)物食物充足，出生率提高，死亡率降低，秋冬時(shí)節(jié)則相反。植食性動(dòng)物的種群數(shù)量變化，又會(huì)影響肉食性動(dòng)物的出生率和死亡率。討論：這些植物種群的數(shù)量變化對(duì)當(dāng)?shù)貏?dòng)物種群的出生率和死亡率有什么影響？1非生物因素思考·討論教材P13閱讀【思考討論】并思考相應(yīng)問題。非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響下表為某地人工柳樹林中，林下幾種草本植物的種群密度（平均值，單位：株/m2）隨林木郁閉度（林冠層遮蔽地面的程度）變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜3.7點(diǎn)擊文字查看圖片和隱藏圖片15.313.510.87.44.32.410.49.56.15.63.01.24.38.54.42.21.0一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜思考·討論郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜15.313.510.87.44.32.410.49.56.15.63.01.23.74.38.54.42.21.0下表為某地人工柳樹林中，林下幾種草本植物的種群密度（平均值，單位：株/m2）隨林木郁閉度（林冠層遮蔽地面的程度）變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。思考·討論15.313.510.87.44.32.410.49.56.15.63.01.23.74.38.54.42.21.0思考·討論討論：1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？陽(yáng)光。林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度，主要取決于受到的光照強(qiáng)度。2.在同樣的非生物因素的影響下，刺兒菜的種群密度變化與一年蓬、加拿大一枝黃花的有較大差異，這是為什么？不同種植物對(duì)光照條件的適應(yīng)性不同。陽(yáng)生植物相對(duì)陰生植物。思考·討論3.除上述因素外，種群數(shù)量的變化還受哪些非生物因素的影響？試分別舉例說明。除光照外，還受溫度、水等非生物因素的影響。非生物因素陽(yáng)光溫度水分種群數(shù)量影響因素1.非生物因素森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度，即主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度。陽(yáng)光1.非生物因素教材P14林冠層郁閉度低林下光照強(qiáng)度高林下植物種群密度高林冠層郁閉度高林下光照強(qiáng)度低林下植物種群密度低在溫帶和寒溫帶地區(qū)，許多植物的種子在春季萌發(fā)為新的植株，這主要是受氣溫升高的影響；溫度1.非生物因素種子春季萌發(fā)蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡，這主要是受氣溫降低的影響。溫度1.非生物因素干旱缺水會(huì)使許多植物種群的死亡率升高，動(dòng)物種群在尋找水源的過程中也常常發(fā)生個(gè)體的死亡。水分1.非生物因素對(duì)于東亞飛蝗來說，氣候干旱正是其種群爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要原因。水分1.非生物因素1.非生物因素非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。氣溫升高日照延長(zhǎng)降水增多春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng)食物增多動(dòng)物：生物因素2生物因素隨著種群的增長(zhǎng)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇，從而使種群的增長(zhǎng)受到限制，這說明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響。種群內(nèi)部的生物因素2.1種群內(nèi)部的生物因素種群中繁殖能力高低是兩種基因型，種群密度的較高的情況下，種群內(nèi)繁殖能力較低的個(gè)體較多，在低密度情況下，種群內(nèi)繁殖能力較高的個(gè)體較多。種群中的個(gè)體通常選擇一定大小有利地段作為自己的領(lǐng)域，個(gè)體為爭(zhēng)奪一定的自然資源而產(chǎn)生領(lǐng)域行為，領(lǐng)域行為對(duì)種群密度具有明顯的調(diào)節(jié)作用。種群數(shù)量上升時(shí)，種群內(nèi)部個(gè)體之間的心理“緊張”，加強(qiáng)了對(duì)動(dòng)物神經(jīng)內(nèi)分泌的刺激，影響垂體功能，導(dǎo)致其他激素分泌發(fā)生變化。種群內(nèi)部的生物因素遺傳變化行為變化生理變化2.1種群內(nèi)部的生物因素種群數(shù)量變化是否受種群外部生物因素—其他生物的影響呢？思考·討論閱讀【思考討論】并思考相應(yīng)問題。教材P14教材P15影響種群數(shù)量的其他生物因素思考·討論資料11934年，生態(tài)學(xué)家高斯選用了兩種形態(tài)和習(xí)性上很接近的草履蟲進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲和大草履蟲，以一種桿菌為飼料，放在某個(gè)容器中培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)为?dú)培養(yǎng)二生物因素單獨(dú)培養(yǎng)混合培養(yǎng)思考·討論二生物因素思考·討論討論：1.怎樣解釋資料1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？雙小核草履蟲和大草履蟲之間是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,競(jìng)爭(zhēng)者的出現(xiàn)會(huì)使種群數(shù)量減少、K值減小，若競(jìng)爭(zhēng)激烈力，弱種群的數(shù)量會(huì)不斷下降。單獨(dú)培養(yǎng)混合培養(yǎng)思考·討論資料2生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人員在90多年的時(shí)間里，對(duì)猞猁和雪兔的種群數(shù)量做了研究，結(jié)果如下圖所示。二生物因素思考·討論2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？猞猁和雪兔之間是捕食關(guān)系。（不同物種之間）條件對(duì)于猞猁猞猁種群出生率猞猁種群死亡率雪兔↑食物充足↑↓雪兔↓食物缺乏↓↑二生物因素思考·討論3.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動(dòng)哪個(gè)是因、哪個(gè)是果？條件對(duì)于雪兔條件對(duì)于猞猁猞猁種群出生率猞猁種群死亡率猞猁種群數(shù)量雪兔↑食物充足

上升下降上升雪兔↓食物缺乏下降上升下降猞猁↑捕食壓力增大猞猁↓捕食壓力減小雪兔增多猞猁增多雪兔減少猞猁減少食物

充足大量吃雪兔食物

缺乏少量吃雪兔如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量相互影響，是循環(huán)因果的關(guān)系。拓展：循環(huán)因果關(guān)系循環(huán)因果關(guān)系：在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，一定的事件作為引起變化的原因，所導(dǎo)致的結(jié)果又會(huì)成為新的條件，施加于原來作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的結(jié)果，如此循環(huán)往復(fù)。

甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)是循環(huán)因果關(guān)系嗎？拓展：循環(huán)因果關(guān)系循環(huán)因果關(guān)系：在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，一定的事件作為引起變化的原因，所導(dǎo)致的結(jié)果又會(huì)成為新的條件，施加于原來作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的結(jié)果，如此循環(huán)往復(fù)。

甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)是循環(huán)因果關(guān)系嗎？反饋調(diào)節(jié)機(jī)制二生物因素思考·討論4.除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動(dòng)的，還有其他因素嗎？其他捕食者、其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)、作為食物的植物、非生物因素……森林中不同植物競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光和養(yǎng)分，草原上非洲獅與獵豹競(jìng)爭(zhēng)獵物，這也會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。種間競(jìng)爭(zhēng)2.2種群外部的生物因素除頂級(jí)捕食者外，每種動(dòng)植物都可能是其他某種生物的捕食對(duì)象，每種動(dòng)物都需要以其他生物為食。如果食物匱乏，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)出生率降低、死亡率升高的現(xiàn)象。捕食關(guān)系2.2種群外部的生物因素作為宿主的動(dòng)物被寄生蟲寄生。細(xì)菌或病毒引起傳染病，也會(huì)影響種群的出生率和死亡率等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。寄生關(guān)系2.2種群外部的生物因素菟絲子寄生在大豆螨蟲2.生物因素生物因素外部的生物因素內(nèi)部的生物因素種間競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生種群增長(zhǎng)種群密度增大種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇種群增長(zhǎng)受限遺傳變化生理變化行為變化2.3制約因素一般來說，食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群密度是相關(guān)的；比如，同樣是缺少食物，種群密度越高，該種群受食物短缺的影響就越大。密度制約因素2.3制約因素氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對(duì)種群的作用強(qiáng)度與種群密度無關(guān)。比如，在遭遇寒流時(shí)，有些昆蟲種群不論其密度高低，所有個(gè)體都會(huì)死亡。非密度制約因素生物因素一般是密度制約因素，非生物因素多數(shù)是非密度制約因素。小結(jié)：影響種群數(shù)量變化的因素分類一非生物因素：陽(yáng)光、溫度、水等生物因素：種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)、種間關(guān)系分類二密度制約因素：食物，天敵，傳染病等非密度制約因素：氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害3種群研究的應(yīng)用3.種群研究的應(yīng)用瀕危生物的保護(hù)調(diào)查了解預(yù)測(cè)采取種群數(shù)量特征影響因素生存狀態(tài)種群數(shù)量變化趨勢(shì)保護(hù)措施3.種群的“S”形增長(zhǎng)實(shí)踐3：怎樣做才是保護(hù)大熊貓的根本措施？K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2建立自然保護(hù)區(qū)，改善大熊貓的棲息環(huán)境，提高環(huán)境容納量。野生大熊貓種群數(shù)量銳減的最根本原因是野生大熊貓的棲息地遭到破壞，由于食物的減少和活動(dòng)范圍的縮小，K值就會(huì)變小。研究表明：中等強(qiáng)度的捕撈（捕撈量控制在K/2左右）有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量；漁網(wǎng)網(wǎng)目不應(yīng)過小，否則會(huì)影響來年漁業(yè)產(chǎn)量；“休漁期”和“禁漁區(qū)”。經(jīng)濟(jì)生物的高產(chǎn)3.種群研究的應(yīng)用3.種群研究的應(yīng)用

漁網(wǎng)的網(wǎng)目不能過小，否則會(huì)影響來年魚產(chǎn)量。這是為什么？請(qǐng)從種群特征的角度作出解釋。漁網(wǎng)網(wǎng)目過小，許多幼魚被捕撈上來，影響魚種群的年齡結(jié)構(gòu)，從而影響種群出生率，造成來年魚的產(chǎn)量。年份魚塘密度/尾網(wǎng)目大小3.種群的“S”形增長(zhǎng)K值與K/2值在實(shí)踐中的應(yīng)用：實(shí)踐1：為了保護(hù)魚類資源不受破壞，并能持續(xù)地獲得最大捕魚量，應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在什么水平？為什么？K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2應(yīng)使被捕魚群的種群數(shù)量保持在K/2水平，因?yàn)樵谶@個(gè)水平上種群增長(zhǎng)速率最大漁業(yè)捕撈應(yīng)在

。K/2以后——“黃金開發(fā)點(diǎn)”鼠害防治：有害生物的防治3.種群研究的應(yīng)用①采用化學(xué)和物理的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量。②通過減少其獲得食物的機(jī)會(huì)降低其環(huán)境容納量，

使鼠害得到有效防治。3.種群的“S”形增長(zhǎng)實(shí)踐2：怎樣做才能最有效的滅鼠？K種群數(shù)量時(shí)間0BCDEt1t2AK/2增大環(huán)境阻力→降低K值→防治老鼠如斷絕或減少它們的食物來源；養(yǎng)殖或釋放它們的天敵，等等。①降低環(huán)境容納量;②在

捕殺。K/2前滅鼠時(shí)及時(shí)控制種群數(shù)量，嚴(yán)防達(dá)到K/2值，若達(dá)到該值，會(huì)導(dǎo)致該有害生物成災(zāi)。防治有害生物的根本措施。對(duì)農(nóng)林害蟲的防治：有害生物的防治3.種群研究的應(yīng)用如果一味依賴噴灑農(nóng)藥的方法，既造成環(huán)境污染，又傷及害蟲的天敵?；瘜W(xué)防治生物防治有效保護(hù)或引入天敵生物，則有利于將害蟲數(shù)量控制在較低的水平。例如：白蛾周氏嚙小蜂是美國(guó)白蛾的寄生性天敵昆蟲（寄生在白蛾蛹內(nèi)），將人工繁育的白蛾周氏嚙小蜂釋放到林間，對(duì)美國(guó)白蛾等食葉害蟲起到了良好的控制作用。4課堂小結(jié)4.課堂小結(jié)5練習(xí)與應(yīng)用1.種群數(shù)量變化受環(huán)境因素的影響。據(jù)此判斷下列表述是否正確。（1）林下光照較弱會(huì)使所有林下植物的種群數(shù)量下降。（

）（2）只有影響種群出生率和死亡率的環(huán)境因素才能影響種群數(shù)量。

（

）

5.1概念檢測(cè)??2.在自然界，有些捕食者種群和獵物種群的數(shù)量變化呈現(xiàn)周期性的波動(dòng)，如下圖所示模型。請(qǐng)分析該圖所示二者數(shù)量變化的關(guān)系及影響因素。（1）對(duì)這種現(xiàn)象合理的解釋或概括是（

）A.與種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)無關(guān)B.二者總是此消彼長(zhǎng)C.與植物種群數(shù)量無關(guān)D.二者相互制約、互為因果5.1概念檢測(cè)D獵物種群和捕食者種群數(shù)量隨時(shí)間而變化（2）捕食者種群和獵物種群的數(shù)量變化并不都符合該模型，對(duì)此不合理的解釋是（

）A.該捕食者種群有多種獵物B.該獵物種群有多種捕食者C.獵物逃避捕食者的能力明顯提高D.捕食者種群數(shù)量過小，不足以制約獵物種群增長(zhǎng)5.1概念檢測(cè)C獵物種群和捕食者種群數(shù)量隨時(shí)間而變化

5.2拓展應(yīng)用1.一本生態(tài)學(xué)專著上寫道：“當(dāng)能預(yù)報(bào)未來時(shí)，生態(tài)學(xué)就變成一門預(yù)測(cè)性科學(xué)；當(dāng)能決定未來時(shí)，生態(tài)學(xué)就變成一門管理科學(xué)。”