《1.3 影響種群數(shù)量變化的因素》參考課件1

第3節(jié)

影響種群數(shù)量變化的因素[任務(wù)清單]1.分析種群數(shù)量變化的影響因素，如何影響？（生命觀念、科學(xué)思維）2.闡明種群研究在實踐中的作用（科學(xué)思維、社會責(zé)任）3.學(xué)會分析生物學(xué)過程中存在的循環(huán)因果關(guān)系（科學(xué)思維）4.嘗試從近期效應(yīng)和長遠效應(yīng)兩個方面探討人類活動對種群及環(huán)境的影響（社會責(zé)任）2020年，東非大蝗災(zāi)哪些因素可能會影響蝗蟲種群數(shù)量的變化？哪些因素可以影響種群數(shù)量的變化呢，如何影響？內(nèi)因直接因素：出生率、死亡率、遷入率、遷出率間接因素：年齡組成、性別比例外因影響非生物因素（非密度制約因素）陽光溫度水、土壤等生物因素（密度制約因素）種群內(nèi)部生物因素：種內(nèi)互助、種內(nèi)競爭其他生物(不同物種間)捕食不同物種間的競爭寄生日照強度光照強度光的波長

陽光對生物的影響十分復(fù)雜，主要體現(xiàn)在：通過光的波長、光照強度、日照長度等影響生物和環(huán)境?！半x離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風(fēng)吹又生?！痹谖覈狈降脑吧希鞣N草本植物在春夏時節(jié)種群密度越來越高，在秋冬時節(jié)則相反。討論：1.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？陽光、溫度、水等非生物因素。問題探討2.這些植物種群的數(shù)量變化對當(dāng)?shù)貏游锓N群的出生率和死亡率有什么影響？春夏時節(jié)，草木繁盛，植食性動物食物充足，出生率提高，死亡率降低；秋冬時節(jié)則相反；植食性動物的種群數(shù)量變化，又會影響肉食性動物的出生率和死亡率。問題探討一、非生物因素——陽光（光照強度）森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的________，即主要取決于林下植物受到的

。郁閉度光照強度郁閉度：林冠層遮蔽地面的程度，能夠影響林下植物的光照強度。郁閉度低郁閉度高林冠層郁閉度低林下光照強度高林下植物種群密度高林冠層郁閉度高林下光照強度低林下植物種群密度低一、非生物因素——陽光（光照強度）一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜某人工林調(diào)查數(shù)據(jù)（幾種植物種群密度平均值，單位：株/m2）思考·討論郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.01.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？陽光（光照強度）2、三種草本植物中，________________、__________需要的光照強度相對較強，__________需要的光照強度相對較弱。加拿大一只黃花一年蓬刺兒菜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？除光照外，還受溫度、水、風(fēng)等非生物因素的影響。思考·討論種群密度刺兒菜加拿大一枝黃花一年蓬林木郁閉度00.60.40.21816141210864200.81因素舉例影響方式陽光溫度水森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度光照強度會影響植物的正常生長，進而對出生率死亡率產(chǎn)生影響。在溫帶和寒溫帶地區(qū)，許多植物種子在春季萌發(fā)；蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時一般會全部死亡。溫度常常通過影響出生率、死亡率、遷入率、遷出率等影響種群的密度（種子萌發(fā)主要受氣溫升高影響；蚊類等昆蟲死亡受氣溫降低的影響）。干旱缺水會使許多動植物種群的死亡率升高；氣候干旱可使東亞飛蝗種群爆發(fā)式增長。細胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)都需要水的參與；土壤濕度會影響蝗蟲產(chǎn)卵和孵化，同時會使青蛙等天敵死亡率上升。非生物因素對種群數(shù)量變化的影響機理非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是_________的。例如，春夏時節(jié)動植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，________________、___________也是重要因素。綜合性日照延長降水增多春夏時節(jié)植物迅速增長氣溫日照時間降水增多對于動物來說，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長的重要因素，這就涉及生物因素了。1.種群內(nèi)部的生物因素隨著種群的增長，________會加劇，從而使種群的增長受到限制，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；種內(nèi)競爭2.種群外部生物因素（不同種生物之間，即種間關(guān)系）二.生物因素捕食：除頂級捕食者外，每種動植物都可能是其他某種生物的________，每種動物都需要以其他生物為食。如果________，動物種群會出現(xiàn)_____________、______________的現(xiàn)象。捕食對象出生率降低死亡率升高食物匱乏2.種群外部生物因素（不同種生物之間，即種間關(guān)系）種間競爭：森林中不同植物競爭________________，草原上非洲獅與獵豹__________，這也會導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。競爭陽光和養(yǎng)分競爭獵物2.種群外部生物因素（不同種生物之間，即種間關(guān)系）寄生：作為宿主的動物被_______寄生，______或_____引起傳染病，也會影響種群的_______________等特征，進而影響種群的數(shù)量變化。寄生蟲細菌病毒出生率和死亡率螨蟲菟絲子2.種群外部生物因素（不同種生物之間，即種間關(guān)系）資料1：1934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行了以下實驗：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，放在某個容器中培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：影響種群數(shù)量的其他生物因素（不同物種間）思考·討論討論1：怎樣解釋資料1中的實驗結(jié)果？雙小核草履蟲和大草履蟲之間為種間競爭關(guān)系，競爭力弱的數(shù)量會不斷下降。種間競爭關(guān)系思考·討論影響種群數(shù)量的其他生物因素（不同物種間）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多年的時間里，對猞猁和雪兔的種群數(shù)量做了研究，結(jié)果如下圖所示。思考·討論3.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動哪個是因、哪個是果？猞猁種群數(shù)量上升雪免種群數(shù)量下降；“因”“果”新的“因”新的“果”如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量是相互影響的，

循環(huán)因果關(guān)系思考·討論血糖調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)、排尿反射、分娩等凡是存在反饋調(diào)節(jié)的過程都存在循環(huán)因果關(guān)系胰高血糖素分泌增加血糖水平升高胰島素分泌增加血糖水平降低“因”新的“因”新的“果”“果”正反饋調(diào)節(jié)湖泊受到了污染魚類等生物死亡死魚等腐爛(+)+負反饋調(diào)節(jié)三、循環(huán)因果關(guān)系→其他實例甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)寒冷刺激溫度感受器促甲狀腺激素釋放激素(TRH)促甲狀腺激素(TSH)甲狀腺激素抑制抑制細胞代謝增強，產(chǎn)熱量增加，抵御寒冷促進過多時甲狀腺下丘腦垂

體傳入神經(jīng)TRH、TSH含量增加是“因”，甲狀腺激素含量增加是“果”。經(jīng)過反饋調(diào)節(jié)抑制TRH和TSH的分泌的新的“果”。在這個過程中

甲狀腺素增加又成新的“因”三、循環(huán)因果關(guān)系科學(xué)家通過研究種間捕食關(guān)系，構(gòu)建了捕食者—獵物模型，如圖所示（圖中箭頭所指方向代表曲線變化趨勢）。請據(jù)圖判斷下列說法正確的是（）A.該模型屬于物理模型，反映了兩物種之間的循環(huán)因果關(guān)系B.曲線變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的負反饋調(diào)節(jié)C.利用該模型只能解釋獵物的種群數(shù)量能維持相對穩(wěn)定的原因D.捕食者和獵物的環(huán)境容納量分別是P3和N3B[現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用]捕食者種群數(shù)量P獵物種群數(shù)量（N）P3P2P1ON1N2 N3非生物因素生物因素陽光種內(nèi)種內(nèi)競爭種間種間競爭捕食寄生影響種群數(shù)量變化的因素氣候因素（氣溫、干旱）自然災(zāi)害（地震、火災(zāi)）密度制約因素（其作用強度隨著種群密度的變化而變化）非密度制約因素（其作用強度與種群密度的變化無關(guān)）四.制約因素說明：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。有時非生物因素可以通過影響生物因素發(fā)揮作用，如本節(jié)問題探討中的例子。密度制約因素存在反饋調(diào)節(jié)四.制約因素研究種群的特征和數(shù)量變化規(guī)律，在野生生物資源的__________________、_______________等方面都有重要意義合理利用有害生物的防治1.瀕危動物的保護只有通過調(diào)查獲知_________、_______________、__________、___________等特征，以及影響該種群_________的因素，才能準(zhǔn)確了解該種群的生存狀態(tài)，預(yù)測該種群的數(shù)量________，進而采取合理的保護措施：_____________________________。種群密度出生率和死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)數(shù)量變化變化趨勢降低環(huán)境阻力，提高環(huán)境容納量五.種群研究的應(yīng)用和保護調(diào)查種群密度出生率和死亡率性別比例年齡結(jié)構(gòu)影響數(shù)量變化的因素預(yù)測該種群的數(shù)量變化趨勢采取合理的保護對策五.種群研究的應(yīng)用2.在漁業(yè)上---指導(dǎo)漁業(yè)捕撈問題：為了保護魚類資源不受破壞，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/2種群數(shù)量增長速率時間即：長期獲得較高的捕撈量五.種群研究的應(yīng)用選擇：中等強度的捕撈(捕撈量在K/2左右)有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量。原因：剩余魚的種群數(shù)量接近K/2，此時魚種群的增長速率較高。若想一次性獲得最大捕撈量，什么時候捕撈？達到K值時。五.種群研究的應(yīng)用漁網(wǎng)網(wǎng)目不能過小，否則會影響來年魚的產(chǎn)量。這是為什么？請從種群特征的角度作出解釋。2.在漁業(yè)上---指導(dǎo)漁業(yè)捕撈【長句練習(xí)】如果漁網(wǎng)網(wǎng)眼很小，許多幼魚也會被捕撈上來，影響魚種群的年齡結(jié)構(gòu)，從而影響魚種群的出生率，造成來年魚產(chǎn)量降低。五.種群研究的應(yīng)用3.有害生物的防治鼠害適當(dāng)采用化學(xué)和物理的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量減少其獲得食物的機會等方法降低其環(huán)境容納量農(nóng)林害蟲的防治一味依賴噴灑農(nóng)藥的方法，既造成環(huán)境污染，又傷及害蟲的天敵。有效保護或引入天敵生物，則有利于將害蟲數(shù)量控制在較低的水平。化學(xué)防治生物防治五.種群研究的應(yīng)用一、概念檢測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

（）×練習(xí)與應(yīng)用×一、概念檢測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，如下圖所示模型。請分析該圖所示二者數(shù)量變化的關(guān)系及影響因素。獵物種群和捕食者種群數(shù)量隨時間而變化①對這種現(xiàn)象合理的解釋或概括是（

）A.與種內(nèi)競爭無關(guān)B.二者總是此消彼長C.與植物種群數(shù)量無關(guān)D.二者相互制約、互為因果D練習(xí)與應(yīng)用捕食者種群數(shù)量/相對值012345678捕食者獵物種群數(shù)量/相對值獵物種群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C二、拓展應(yīng)用1.一本生態(tài)學(xué)專著上寫道：“當(dāng)能預(yù)報未來時，生態(tài)學(xué)就變成一門預(yù)測性科學(xué)；當(dāng)能決定未來時，生態(tài)學(xué)就變成一門管理科學(xué)?！苯Y(jié)合本章所學(xué)知識，談?wù)勀銓@句話的理解。有興趣的話，還可查閱更多資料，了解生態(tài)學(xué)的研究進展及其在實踐種的應(yīng)用。這句話很有道理。例如，根據(jù)種群數(shù)量變化模型，可以預(yù)測種群數(shù)量變化的趨勢；根據(jù)種群數(shù)量變化規(guī)律及其影響因素，可以在物種保護、漁業(yè)管理、有害生物防止等方面制訂相應(yīng)對策。二、拓展應(yīng)用2.20世紀(jì)初，