第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素陽光、溫度、水等非生物因素春夏時節(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像“離離原上草”一樣，自然界的種群總是有盛有衰，數(shù)量處于不斷變動中。那么，哪些因素可以影響種群數(shù)量的變化呢？通過學(xué)習(xí)，我們知道，種群的

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和

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等特征直接決定種群密度。出生率死亡率遷入率遷出率因此，凡是影響種群重要特征的因素，都會影響種群的數(shù)量變化。一、非生物因素一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜郁閉度:林冠層遮蔽地面的程度郁閉度大郁閉度小任務(wù)1：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3.74.38.54.42.21.0一年蓬加拿大一枝黃花刺兒菜1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？請描述這三種草本植物在該因素影響下，種群密度的變化。任務(wù)1：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、加拿大一枝黃花的種群密度變化有較大差異，這是為什么？任務(wù)1：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不同植物對光照條件的適應(yīng)性是有差異的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。任務(wù)1：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除光照外，還受溫度、水、土壤等非生物因素的影響1、影響種群數(shù)量變化的主要非生物因素：陽光溫度水一、非生物因素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光合作用強度在溫帶和寒溫帶地區(qū),許多植物種子在春季萌發(fā)；種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響；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。2.非生物因素對種群數(shù)量變化的影響機理蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時一般會全部死亡。蚊類等昆蟲死亡主要是受氣溫降低的影響。溫度會影響酶的活性干旱缺水使許多動植物種群的死亡率升高；3.各因素之間的聯(lián)系非生物因素對種群數(shù)量變化的影響往往是__________的。綜合性陽光、溫度、水溫度、濕度水分如春夏時節(jié)動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隨著種群的增長，________會加劇，從而使種群的增長_________，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)競爭受到限制二、生物因素1.種群內(nèi)部的生物因素資料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)：2.影響種群數(shù)量的其他生物因素(外部生物因素)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是競爭關(guān)系,競爭力弱的數(shù)量會不斷下降。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多年的時間里，對猞猁和雪兔的種群數(shù)量做了研究。2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？條件對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↑↑↓↓↓↑作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時，猞猁因為食物充足，其種群出生率上升，死亡率下降，數(shù)量會隨之上升；反之，作為獵物的雪兔種群數(shù)量下降時，猞猁因為食物匱乏，其種群出生率下降，死亡率上升，數(shù)量會隨之下降。猞猁和雪免之間是捕食關(guān)系。3.猞猁和雪兔種群數(shù)量變動哪個是因、哪個是果？條件對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↓↑↓↑條件對于雪兔猞猁↑捕食壓力增大猞猁↓捕食壓力減小猞猁種群數(shù)量上升，導(dǎo)致雪兔種群數(shù)量下降；雪兔種群數(shù)量下降時，猞猁種群因食物匱乏數(shù)量也下降；猞猁種群數(shù)量下降，使雪免種群數(shù)量得以恢復(fù)；雪兔種群數(shù)量上升，猞猁種群因食物充足而數(shù)量上升。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。請點擊獲取答案P17定義原因1結(jié)果1結(jié)果2調(diào)控1原因2調(diào)控2循環(huán)因果關(guān)系的概念模型反饋調(diào)節(jié)中的因果關(guān)系就屬于循環(huán)因果關(guān)系。在反饋調(diào)節(jié)中,若由原因1引起,最終調(diào)控結(jié)果2與原因1相反,則屬于負反饋調(diào)節(jié);若最終調(diào)控結(jié)果2比原因1程度加強,則屬于正反饋調(diào)節(jié)4.除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動的，還有其他因素嗎？其他捕食者、其他植食性動物的競爭、作為食物的植物、非生物因素、同種生物個體之間……2.種群外部的生物因素(1)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_________、___________的現(xiàn)象捕食對象出生率降低死亡率升高食物匱乏(2)種間競爭森林中不同植物________________，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(3)寄生及細菌或病毒引起的傳染病作為宿主的動物被______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菟絲子1.密度制約因素①概念:一般來說，_____________等___________對種群數(shù)量的作用強度與該種群密度是______的；②舉例:同樣是缺少食物，種群密度______，該種群受食物短缺的影響就_____；2.非密度制約因素①概念:___________等_________以及____________等______，對種群的作用強度與種群密度________；②舉例:在遭遇寒流時，有些昆蟲種群不論其密度______，所有個體都會死亡。食物和天敵相關(guān)越高越大氣溫和干旱生物因素氣候因素地震、火災(zāi)自然災(zāi)害無關(guān)高低三、制約因素1.瀕危生物的保護2.有害生物的防治3.經(jīng)濟生物的高產(chǎn)二、種群研究的應(yīng)用1.在野生生物資源的合理利用和保護中的應(yīng)用（1）保護瀕危動物種群密度出生率和死亡率、性別比例年齡結(jié)構(gòu)變化趨勢（2）在漁業(yè)捕撈中的應(yīng)用這就需要研究捕撈量與種群數(shù)量變化之間的關(guān)系。從理論上說，“S”形增長的種群在種群數(shù)量達到K值時，出生率與死亡率相等，這時即使不捕撈，種群數(shù)量也不會增加。研究表明，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。怎樣確定合適的捕撈量呢?思考1：漁業(yè)捕撈中，一般種群數(shù)量超過K/2就開始捕撈，且捕撈后的數(shù)量要維持在K/2左右。讓魚的種群數(shù)量維持在K/2的原因是什么？提示：K/2時種群的增長速率最大，種群的數(shù)量能迅速恢復(fù)，有利于魚類資源的可持續(xù)利用。思考2：捕魚時，漁網(wǎng)網(wǎng)眼不能過小，否則會影響來年魚產(chǎn)量，這是為什么？請從種群特征的角度作出解釋。提示：網(wǎng)眼不能過小是為了可以增大幼魚的相對數(shù)量，使該種群的年齡結(jié)構(gòu)處于增長型，從而保證持續(xù)獲取魚的產(chǎn)量。小結(jié)出生率死亡率……（內(nèi)因）種群數(shù)量的變化生物因素非生物因素決定（外因）通過影響因素為1.陽光、溫度和水等非生物因素以及非生物因素都會影響生物的種群特征。2.生物學(xué)過程中存在循環(huán)因果關(guān)系，人類活動對種群及環(huán)境的影響存在近期效應(yīng)和長遠效應(yīng)。3.生物界存在復(fù)雜的因果關(guān)系，包括一因多果、一果多因、多因多果和循環(huán)因果等關(guān)系。復(fù)雜的因果關(guān)系，影響種群數(shù)量的變化。成2.在有害生物的防治中的應(yīng)用環(huán)境容納量環(huán)境污染思考1：在病蟲害防治中，是否應(yīng)在害蟲數(shù)量達到K/2后才開始防治？提示：K/2時種群的增長速率最大，消滅害蟲應(yīng)盡早進行，嚴防種群數(shù)量達到K/2。思考2：從種群增長曲線和環(huán)境容納量兩個方面考慮，治理鼠害最有效的措施是什么？提示：從增長曲線的角度考慮，滅鼠應(yīng)在鼠害剛發(fā)生時就進行；從環(huán)境容納量的角度考慮，應(yīng)該采用斷絕食物和水源、地面硬化等措施，降低種群的環(huán)境容納量，以防治鼠害。小結(jié)：種群“S”形增長曲線在實踐中的應(yīng)用小結(jié)：種群“S”形增長曲線在實踐中的應(yīng)用課堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用拓展應(yīng)用1.提示從本章內(nèi)容來看，這句話是很有道理的。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、有害生物防治等方面制訂相應(yīng)對策。2.(1)D(2)C概念檢測1.(1)x(2)x(3)作為食物的植物被大量取食，導(dǎo)致食物匱乏;自然災(zāi)害等。2.(1)提示以年份為橫坐標，種群數(shù)量為縱坐標，根據(jù)表中數(shù)字畫曲線圖。(2)食物充足，沒有天敵，氣候適宜等。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)。思維訓(xùn)練分析循環(huán)因果關(guān)系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)正反饋調(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)1.甲狀腺激素分泌的分級調(diào)節(jié)在這個過程中，TRH和TSH