第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素第1章種群及其動(dòng)態(tài)2023/6/212023/6/21？問題探討

“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風(fēng)吹又生?！痹谖覈狈降脑吧?，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。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？

2.這些植物種群的數(shù)量變化對當(dāng)?shù)貏?dòng)物種群的出生率和死亡率有什么影響？北方的原野陽光、溫度、水等非生物因素。

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)量的變化，又會(huì)影響肉食性動(dòng)物的出生率和死亡率。2023/6/21思考·討論·非生物因素對種群數(shù)量變化的影響1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？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？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。陽光。

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3.74.38.54.42.21.0不同種植物對光照條件的適應(yīng)性是有差異的。除了光照條件外，還受溫度、水、風(fēng)、火等非生物因素的影響。2023/6/21一、非生物因素1.在自然界，種群的數(shù)量變化受到陽光、溫度、水等非生物因素的影響。陽光溫度水分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(qiáng)度會(huì)影響植物的光合作用強(qiáng)度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(shí)一般會(huì)全部死亡種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響；蚊類等昆蟲死亡主要是受氣溫降低的影響。溫度會(huì)影響酶的活性干旱缺水會(huì)使許多動(dòng)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(xì)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(huì)影響蝗蟲產(chǎn)卵和孵化，同時(shí)會(huì)使青蛙等天敵死亡率上升2023/6/212023/6/212.非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。

例如，春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，日照延長、降水增多也是重要因素。2023/6/21二、生物因素1.種群內(nèi)部生物因素

隨著種群的增長，種內(nèi)競爭會(huì)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。2023/6/21思考·討論·影響種群數(shù)量的其他生物因素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爭關(guān)系，競爭力弱的數(shù)量會(huì)不斷下降。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)：與單獨(dú)培養(yǎng)不同，混合培養(yǎng)開始時(shí)兩個(gè)種群的數(shù)量也都有增長，但隨后雙小核草履蟲個(gè)體繼續(xù)增加，而大草履蟲個(gè)體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對方的物質(zhì)。2023/6/21思考·討論·影響種群數(shù)量的其他生物因素2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？

猞猁和雪免之間是捕食關(guān)系。作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時(shí)，猞猁因?yàn)槭澄锍渥?，其種群出生率上升，死亡率下降，數(shù)量會(huì)隨之上升；反之，作為獵物的雪兔種群數(shù)量下降時(shí)，猞猁因?yàn)槭澄飬T乏，其種群出生率下降，死亡率上升，數(shù)量會(huì)隨之下降。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，對猞猁和雪兔的種群數(shù)量做了研究，結(jié)果如下圖所示。2023/6/21思考·討論·影響種群數(shù)量的其他生物因素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？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?

猞猁種群數(shù)量上升會(huì)加大對雪兔的捕食壓力，導(dǎo)致雪兔死亡率上升而種群數(shù)量下降；雪兔種群數(shù)量下降時(shí)，導(dǎo)致猞猁食物匱乏，猞猁種群出生率下降、死亡率上升，種群數(shù)量也下降；猞猁種群數(shù)量下降會(huì)減輕對雪兔的捕食壓力，使雪免種群數(shù)量得以恢復(fù)；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁因食物充足，出生率上升、死亡率下降，種群數(shù)量上升。如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量是相互影響的，是循環(huán)因果的關(guān)系。

有。還有其他捕食者、其他植食性動(dòng)物的競爭、作為食物的植物以及非生物因素等。2023/6/21思維訓(xùn)練·分析循環(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，如此往復(fù)循環(huán)。

若結(jié)果2與原因1相反，則屬于負(fù)反饋；若結(jié)果2比原因1程度加強(qiáng)，則屬于正反饋。2023/6/21思維訓(xùn)練·分析循環(huán)因果關(guān)系1.甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)。

下丘腦分泌TRH，TRH作用于垂體，促使垂體分泌TSH，TSH隨血液循環(huán)到達(dá)甲狀腺，促使甲狀腺增加甲狀腺激素的合成和分泌。當(dāng)血液中的甲狀腺激素含量增加到一定程度時(shí)，又會(huì)抑制下丘腦和垂體分泌相關(guān)激素，進(jìn)而使甲狀腺激素的分泌減少。在這個(gè)過程中，TRH、TSH含量增加是因，甲狀腺激素含量增加是果；甲狀腺激素含量增加又成為新的“因”，經(jīng)過反饋調(diào)節(jié)產(chǎn)生抑制TRH和TSH分泌的新的“果”，如此循環(huán)往復(fù)，以至無窮，使血液中的甲狀腺激素含量維持在相對穩(wěn)定的水平。2023/6/21思維訓(xùn)練·分析循環(huán)因果關(guān)系2.獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性。3.人類活動(dòng)中是否也能找到類似的例子？

猞猁種群數(shù)量上升會(huì)加大對雪兔的捕食壓力，導(dǎo)致雪兔死亡率上升而種群數(shù)量下降；雪兔種群數(shù)量下降時(shí)，導(dǎo)致猞猁食物匱乏，猞猁種群出生率下降、死亡率上升，種群數(shù)量也下降；猞猁種群數(shù)量下降會(huì)減輕對雪兔的捕食壓力，使雪免種群數(shù)量得以恢復(fù)；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁因食物充足，出生率上升、死亡率下降，種群數(shù)量上升。如此循環(huán)，二者的種群數(shù)量是相互影響的，是循環(huán)因果的關(guān)系。血糖調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)、排尿反射等。2023/6/212.種群外部生物因素在自然界，任何一個(gè)種群都與其他種群有著密切的關(guān)系。（1）捕食關(guān)系：除頂級捕食者外，每種動(dòng)植物都可能是其他某種生物的捕食對象，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。2023/6/21（2）種間競爭

森林中不同植物競爭陽光和養(yǎng)分，草原上非洲獅與獵豹競爭獵物，這也會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。2023/6/21（3）寄生

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。2023/6/213.制約因素（1）密度制約因素①概念：一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群密度是相關(guān)的。②舉例：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。（2）非密度制約因素①概念：氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害，對種群的作用強(qiáng)度與種群密度無關(guān)。②舉例：在遭遇寒流時(shí)，有些昆蟲種群不論其種群密度高低，所有個(gè)體都會(huì)死亡。2023/6/21三、種群研究的應(yīng)用

研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護(hù)、有害生物的防治等方面都有重要意義。2023/6/211.瀕危動(dòng)物的保護(hù)

只有通過調(diào)查獲知種群密度、出生率和死亡率、性別比例、年齡結(jié)構(gòu)等特征，以及影響該種群數(shù)量變化的因素，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)量變化趨勢，進(jìn)而采取合理的保護(hù)對策。2023/6/212.指導(dǎo)漁業(yè)捕撈

研究表明，中等強(qiáng)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。K/2K/2時(shí)若想一次性獲得最大捕撈量，什么時(shí)候捕撈？達(dá)到K值時(shí)。2023/6/213.有害動(dòng)物的防治

（1）在鼠害發(fā)生時(shí)，既適當(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，又通過減少其獲得食物的機(jī)會(huì)等方法降低其環(huán)境容納量，才能使鼠害得到有效防治。

（2）對農(nóng)林害蟲的防治，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；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。2023/6/21課堂練習(xí)1.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；蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡，決定這兩種現(xiàn)象的非生物因素分別主要是（）A.陽光、溫度B.溫度、溫度C.陽光、陽光D.水分、溫度2.下圖反映了競爭關(guān)系的兩種生物種群密度變化與環(huán)境因素的關(guān)系，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是（）A.若環(huán)境條件穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間長，則足以使一種生物因競爭而被排除B.若環(huán)境條件頻繁變化，則常常不出現(xiàn)因競爭而被排除現(xiàn)象C.海洋和湖泊中浮游植物種類繁多，這是因?yàn)檫@些水體的環(huán)境因素較為穩(wěn)定D.自然群落中的競爭排除現(xiàn)象是有限的，這是因?yàn)樽匀画h(huán)境總是不斷變化的CB2023/6/213.松鼠以紅松、云杉等植物的種子為食。在有些年份，每只松鼠平均能產(chǎn)3窩，每窩4～6只幼仔；而在有些年份，會(huì)有20%～30%的成熟雌性個(gè)體不繁殖，繁殖者每年產(chǎn)仔數(shù)也明顯減少，造成這種區(qū)別的主要因素是（）A.天敵捕食B.溫度影響C.種內(nèi)競爭D.食物匱乏4.如圖表示種群增長曲線，下列相關(guān)敘述正確的是（）A.為保護(hù)魚類資源，捕撈的最佳時(shí)期應(yīng)選擇在d點(diǎn)B.K值是環(huán)境容納量，一般不隨環(huán)境的變化而改變C.若圖表示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害防治應(yīng)在c點(diǎn)之后D.若圖表示大草履蟲種群增長曲線，