第1章種群及其動(dòng)態(tài)影響種群數(shù)量變化的因素第3節(jié)人教版高中生物選擇性必修21舉例說明陽光、溫度、水等非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響(重、難點(diǎn))。2舉例說明不同物種之間的相互作用對(duì)種群數(shù)量變化的影響(重、難點(diǎn))。3闡明種群研究在實(shí)踐中的應(yīng)用。黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)環(huán)境的改善，吸引了大批珍稀鳥類在此筑巢和繁殖；特殊的地理?xiàng)l件也決定了它在歷史上就是蝗災(zāi)的重災(zāi)區(qū)。為了合理的利用和保護(hù)野生生物資源、有效的防治有害生物，研究種群的數(shù)量特征和數(shù)量變化的規(guī)律，是非常必要的。凡是影響種群重要特征的因素，都會(huì)影響種群的數(shù)量變化。情境導(dǎo)入><目標(biāo)一影響種群數(shù)量變化的因素資源和空間充裕、氣候適宜沒有天敵和其他競(jìng)爭(zhēng)物種等非生物因素生物因素1影響種群數(shù)量變化的因素種群的“S”形增長資源和空間有限種群密度增大，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇種群的“J”形增長1.1非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響水分溫度如春夏時(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、降水增多也是重要原因；對(duì)于動(dòng)物來說，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長的重要因素。010203陽光一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)1探討非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響資料一

分析人工林調(diào)查數(shù)據(jù)（幾種草本植物種群密度平均值，單位：株/m2）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3.74.38.54.42.21.0一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)1探討非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響林冠層遮蔽地面的程度郁閉度大郁閉度小郁閉度一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)1探討非生物因素對(duì)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？陽光。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)性是有差異的。刺兒菜為陰生植物，更適于在低光照強(qiáng)度下生長，對(duì)光照強(qiáng)度的敏感度比一年蓬、加拿大一枝黃花更低。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)1探討非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響資料二

黃河三角洲特殊的地理?xiàng)l件決定了它在歷史上就是蝗災(zāi)的重災(zāi)區(qū)。研究表明，蝗蟲產(chǎn)卵對(duì)環(huán)境有明顯的選擇性，喜歡在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、地勢(shì)向陽、植被稀疏(覆蓋度在25～50%之間)和土壤含水量為10%～20%的環(huán)境產(chǎn)卵。土質(zhì)堅(jiān)實(shí)可促進(jìn)卵的發(fā)育；土溫變化幅度大，卵發(fā)育較快。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)1探討非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響如圖所示：東亞飛蝗發(fā)生程度與溫度、干濕指數(shù)的關(guān)系（“+”大發(fā)生年“-”發(fā)生輕度年）。3.討論蝗蟲種群數(shù)量出現(xiàn)爆發(fā)式增長的主要環(huán)境因素。溫度、水等非生物因素。4.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、溫度、水條件外，種群數(shù)量的變化還受風(fēng)、火等非生物因素的影響。5.這些因素會(huì)相互影響嗎？非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。會(huì)！一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素資料三

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：條件對(duì)于猞猁猞猁種群出生率猞猁種群死亡率雪兔雪兔食物充足食物缺乏一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素1.猞猁和雪兔種群的數(shù)量變動(dòng)哪個(gè)是因、哪個(gè)是果？請(qǐng)用“↑”和“↓”來完善下圖。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。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素條件對(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↑↓雪兔↓食物缺乏↓↑↓↑猞猁↑捕食壓力增大猞猁↓捕食壓力減小一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素資料四

下圖是獵物種群和捕食者種群數(shù)量隨時(shí)間而變化的曲線圖。2.請(qǐng)?jiān)谙聢D括號(hào)中填寫獵物和捕食者種群數(shù)量的變化，思考兩者變化的關(guān)系。(注：“＋”表示增加，“－”表示減少。)+——+—+——學(xué)習(xí)遷移在這個(gè)過程中，TRH和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(duì)穩(wěn)定的水平。甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素資料五

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(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)(這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì))。結(jié)果如下圖所示：

3.雙小核草履蟲和大草履蟲種群數(shù)量的變化的原因是什么？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)力弱的數(shù)量會(huì)不斷下降一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素資料六

綠僵菌感染蝗蟲不僅可以直接致死，還能極大地削減蝗蟲的繁殖力，由此產(chǎn)生的亞致死作用限制了蝗蟲的數(shù)量和集群能力。與之類似的蝗蟲病毒、病原線蟲，以及通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)生的毒性更強(qiáng)的真菌，亦可以起到類似的效果。4.請(qǐng)分析綠僵菌對(duì)蝗蟲種群的數(shù)量變化的影響：作為宿主的動(dòng)物被寄生蟲寄生，細(xì)菌或病毒（綠僵菌）引起__________，也會(huì)影響種群的_________________等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。傳染病出生率和死亡率一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素5.嘗試將影響蝗蟲種群數(shù)量變化的因素如溫度、水分、風(fēng)、極端氣候、食物、競(jìng)爭(zhēng)、天敵、寄生者、傳染病等進(jìn)行分類。（1）非密度制約因素：________________________________________（2）密度制約因素：__________________________________________溫度、水分、風(fēng)、極端氣候食物、競(jìng)爭(zhēng)、天敵、寄生者、傳染病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)度與該種群的密度無關(guān)。密度制約因素一般來說，食物和天敵等生物因素對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群的密度是相關(guān)的。非密度制約因素一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素影響種群數(shù)量變化的因素生物因素非生物因素自然災(zāi)害（地震、火災(zāi)）氣候因素（氣溫、干旱）陽光種間種內(nèi)種間競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)密度制約因素其作用強(qiáng)度隨著種群密度的變化而變化非密度制約因素其作用強(qiáng)度與種群密度的變化無關(guān)一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)2探討影響種群數(shù)量的其他生物因素6.根據(jù)上述材料，不同影響因素之間的關(guān)系：生物因素一般是________制約因素，非生物因素多是________制約因素。有時(shí)非生物因素可以通過影響生物因素發(fā)揮作用。密度非密度1．影響種群數(shù)量變化的因素2.影響種群數(shù)量變化的非生物因素舉例核心歸納因素舉例影響方式陽光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)度溫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受氣溫降低的影響；溫度會(huì)影響酶的活性核心歸納水干旱缺水會(huì)使許多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升高><目標(biāo)一種群研究的應(yīng)用一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)3如何防治蝗災(zāi)？資料七

2020年中科院動(dòng)物研究所康樂院士團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《自然》上的一篇期刊表示，通過一系列實(shí)驗(yàn)確定4－乙烯基苯甲醚(4VA)對(duì)群居性和散居性飛蝗的不同發(fā)育階段和性別都有很強(qiáng)的吸引力。4～5只蝗蟲聚集在一起的時(shí)候，就能產(chǎn)生4VA，這種使蝗蟲集群的信息素號(hào)召蝗蟲群居之后，從而使蝗蟲種群大規(guī)模遷飛啃食各地農(nóng)田。

黃河三角洲地勢(shì)低洼，易澇易旱的河灘、荒地或者耕作粗放的農(nóng)田中，滋生著大量的鹽蒿、稗草等雜草，其對(duì)水分的適應(yīng)性極強(qiáng)，同時(shí)也是蝗蟲喜愛的食物。干旱時(shí)，蝗蟲的天敵：如青蛙、蟾蜍、鳥數(shù)量減少，就更容易爆發(fā)蝗災(zāi)。根據(jù)以上資料，請(qǐng)你從不同類別的因素分別列出防治蝗蟲的方法。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)3如何防治蝗災(zāi)？利用化學(xué)藥劑及時(shí)治理高密度的蝗蟲發(fā)生區(qū)?？上扔眯畔⑺啬技?dāng)?shù)鼗认x，待其成群集中消殺。（化學(xué)防治）新疆地區(qū)特地保護(hù)粉紅椋鳥等以蝗蟲為食的鳥類繁衍，我國歷史上曾募集雞，鴨等家禽來捕食蝗蟲。（生物防治）一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)3如何防治蝗災(zāi)？利用生物防治使蝗蟲感染綠僵菌等病原微生物。（生物防治）通過蝗災(zāi)發(fā)生區(qū)的生態(tài)環(huán)境改造，消除適宜蝗蟲發(fā)生的環(huán)境；

整治蝗區(qū)的水體條件，修筑堤壩，控制水位，耕墾湖灘荒地等方法。

（綜合防治）一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)4如何生物資源的合理利用？資料八

黃河三角洲漁業(yè)的發(fā)展，要在保護(hù)魚類資源不受破壞的前提下，持續(xù)地獲得最大捕魚量。根據(jù)下面數(shù)學(xué)模型，請(qǐng)回答下列問題：1.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時(shí)間種群數(shù)量增長速率K/2左右。

此時(shí)種群數(shù)量的增長速率最大，有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量。一邊閱讀，一邊完成學(xué)案上的表格活動(dòng)4如何生物資源的合理利用？2.漁網(wǎng)網(wǎng)目不能過小，否則會(huì)影響來年魚的產(chǎn)量。這是為什么？請(qǐng)從種群特征的角度作出解釋。如果漁網(wǎng)網(wǎng)眼很小，許多幼魚也會(huì)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。資料八

黃河三角洲漁業(yè)的發(fā)展，要在保護(hù)魚類資源不受破壞的前提下，持續(xù)地獲得最大捕魚量。根據(jù)下面數(shù)學(xué)模型，請(qǐng)回答下列問題：核心歸納種群“S”形增長曲線的分析及在實(shí)踐中的應(yīng)用(1)曲線分析核心歸納(2)實(shí)踐應(yīng)用b點(diǎn)的應(yīng)用消滅害蟲