PAGEPAGE10第三節(jié)種群的數(shù)量波動(dòng)及調(diào)整1.種群是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，種群中的個(gè)體數(shù)量是隨時(shí)間而變更的，這就是種群數(shù)量波動(dòng)。2．種群數(shù)量波動(dòng)是由誕生率和死亡率的變動(dòng)以及環(huán)境條件的變更引起的。3．大多數(shù)種群呈非周期波動(dòng)，少數(shù)種群呈周期波動(dòng)。4．調(diào)整種群數(shù)量的外源性因素包括氣候、食物、病原物和寄生物、捕食等。5．調(diào)整種群數(shù)量的內(nèi)源性因素包括領(lǐng)域行為、內(nèi)分泌調(diào)整等。eq\a\vs4\al(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書,P50)種群的非周期波動(dòng)與周期波動(dòng)1．種群數(shù)量的波動(dòng)種群中的個(gè)體數(shù)量是隨時(shí)間而變更的，是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。2．引起波動(dòng)的因素誕生率和死亡率的變動(dòng)以及環(huán)境條件的變更。3．波動(dòng)類型環(huán)境容納量只代表種群數(shù)量的一個(gè)平均值，實(shí)際的種群數(shù)量在這個(gè)值的上下波動(dòng)，波動(dòng)幅度有大有小，可以是周期波動(dòng)，也可以是非周期波動(dòng)，大多數(shù)屬非周期波動(dòng)。4.周期波動(dòng)(1)少數(shù)物種的種群數(shù)量波動(dòng)表現(xiàn)出周期性，即波動(dòng)在兩個(gè)波峰之間相隔的時(shí)間相等。(2)種群的周期波動(dòng)現(xiàn)象主要發(fā)生在比較單調(diào)的高緯度環(huán)境中，如北方針葉林和苔原地帶。1．影響種群數(shù)量的因素有哪些？提示：影響因素包括自然因素(氣候、食物、天敵、傳染病等)和人為因素(人類活動(dòng)的影響)。2．自然條件下，種群數(shù)量會(huì)如何變更？提示：大多數(shù)種群的數(shù)量總是在波動(dòng)中。在不利的條件下，種群數(shù)量還會(huì)急劇下降甚至消亡。3．如何區(qū)分種群的波動(dòng)是周期還是非周期？提示：依據(jù)該種群波動(dòng)在兩個(gè)波峰之間相隔的時(shí)間是否相等。1．種群波動(dòng)的緣由種群波動(dòng)是指處于平衡狀態(tài)的種群，隨時(shí)間發(fā)展其種群數(shù)量圍繞某一飽和量上下波動(dòng)的現(xiàn)象。(1)環(huán)境條件變更可引起種群數(shù)量波動(dòng)，如干旱、酷暑、嚴(yán)冬、流行疾病等因素可使種群數(shù)量削減；而溫柔、潮濕、風(fēng)調(diào)雨順等年景會(huì)使種群數(shù)量增加等。(2)種群自身特性也可引起種群大小波動(dòng)，例如種群增長(zhǎng)率隨密度變更而變更時(shí)，種群動(dòng)態(tài)可以表現(xiàn)為不同的類型，包括穩(wěn)定、有規(guī)則波動(dòng)和無規(guī)則波動(dòng)等。2．自然種群數(shù)量動(dòng)態(tài)變更的常見類型(1)季節(jié)變更：主要與環(huán)境季節(jié)性變更和生物適應(yīng)性相關(guān)，同時(shí)也受種間關(guān)系(主要是食物關(guān)系)所影響。(2)年變動(dòng)：如旅鼠、北極狐3～4年周期；美洲兔、加拿大猞猁9～10年周期。(3)種群數(shù)量的非周期性變動(dòng)：依據(jù)現(xiàn)有長(zhǎng)期種群動(dòng)態(tài)記錄，大多數(shù)生物屬于不規(guī)則的。由環(huán)境的非周期性突然變更引起，如一些突發(fā)性的自然災(zāi)難。人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量的非周期性變更也起很大作用。(4)種群暴發(fā)或大發(fā)生(如蝗災(zāi)、赤潮)。3．種群的動(dòng)態(tài)變更圖示種群數(shù)量的調(diào)整1．種群數(shù)量的外源性調(diào)整因素(1)氣候是對(duì)種群影響最劇烈的外源性因素，特殊是極端的溫度和濕度，如沙漠地區(qū)的嚙齒類動(dòng)物和鳥類的種群數(shù)量總是與降雨量有著干脆的關(guān)系。(2)食物也是調(diào)整種群數(shù)量的重要因素，在食物不足時(shí)，種群內(nèi)部必定發(fā)生激烈的競(jìng)爭(zhēng)，使很多個(gè)體不能存活或不能生殖。(3)病源物和寄生物的致病力和傳播速度隨種群密度的增加而增加，種群密度越大，抑制增長(zhǎng)的作用力也就越強(qiáng)。因此對(duì)種群數(shù)量調(diào)整起著重要作用。(4)捕食也能把種群密度壓制在一個(gè)低水平上。2．種群數(shù)量的內(nèi)源性調(diào)整因素(1)領(lǐng)域行為對(duì)種群密度具有明顯的調(diào)整作用，如鳥類在繁殖季節(jié)經(jīng)常獨(dú)占并保衛(wèi)一塊領(lǐng)域。①在種群密度高的年份只有少數(shù)處于優(yōu)勢(shì)的個(gè)體占有領(lǐng)域，而競(jìng)爭(zhēng)力弱的失去領(lǐng)域，因而失去繁殖后代的機(jī)會(huì)，防止種群密度過大而過度消耗資源。②種群密度小時(shí)：全部雄鳥均占有領(lǐng)域并繁殖后代，使種群數(shù)量得以增長(zhǎng)。(2)內(nèi)分泌調(diào)整：由于社會(huì)壓力加大，刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)引發(fā)內(nèi)分泌失調(diào)，會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量波動(dòng)。1．氣候因素調(diào)整種群數(shù)量有何特點(diǎn)？提示：氣候因素對(duì)種群的影響不受種群密度的制約，在任何密度下種群總是有一固定的百分?jǐn)?shù)受到影響，因此氣候因素在調(diào)整種群數(shù)量時(shí)對(duì)種群密度是無法起到調(diào)整作用的。2．捕食、寄生、流行病等因素調(diào)整種群數(shù)量有何特點(diǎn)？提示：這些因素的調(diào)整強(qiáng)度隨種群密度的加大而增加，而且種群受影響個(gè)體的百分比也與種群密度的大小有關(guān)。1．氣候、食物、病源物和寄生物、捕食等因素對(duì)種群數(shù)量波動(dòng)調(diào)整的歸納調(diào)整因素緣由實(shí)例氣候很多生物不適應(yīng)極端的氣候變更而引起種群數(shù)量急劇下降，如極端的溫度和濕度變更連續(xù)高溫，?？梢允寡料x種群數(shù)量急劇下降食物食物不足時(shí)，種群內(nèi)部會(huì)發(fā)生激烈競(jìng)爭(zhēng)，使很多個(gè)體不能存活或不能生殖長(zhǎng)耳鸮以雪兔為食，在雪兔數(shù)量很少的年份，長(zhǎng)耳鸮只有20%的孵窩率病源物、寄生物病源物和寄生物的致病力和傳播速度是隨著種群密度的增加而增加的惡性傳染病對(duì)生物種群數(shù)量的影響極大捕食很多生物均存在著天敵，天敵對(duì)其大量捕食會(huì)明顯影響種群數(shù)量在生物防治上用七星瓢蟲防治蚜蟲，用灰喜鵲防治松毛蟲2．生殖力與內(nèi)分泌的內(nèi)源性調(diào)整作用實(shí)例(1)生殖力：生殖力受密度的影響，池塘內(nèi)的椎實(shí)螺在低密度時(shí)產(chǎn)卵多，高密度時(shí)產(chǎn)卵少。(2)抑制物的分泌：多種生物有分泌抑制物來調(diào)整種群密度的實(shí)力。蝌蚪密度高時(shí)產(chǎn)生一種毒素，能限制蝌蚪的生長(zhǎng)，或增加蝌蚪的死亡率。在植物中，桉樹有自毒現(xiàn)象，密度高時(shí)能自行削減其數(shù)量。eq\a\vs4\al(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書,P52)種群的數(shù)量波動(dòng)[例1]下圖為雪兔和猞猁在90年間的種群數(shù)量波動(dòng)，則相關(guān)敘述不正確的是()A．圖中顯示雪兔和猞猁的種群數(shù)量總是圍圍著平衡密度上下波動(dòng)B．雪兔與猞猁的這種種群數(shù)量波動(dòng)屬非周期波動(dòng)C．雪兔與猞猁種群數(shù)量的波動(dòng)與誕生率、死亡率變動(dòng)有關(guān)D．上述雪兔與猞猁種群數(shù)量的波動(dòng)涉及食料植物、植食動(dòng)物及肉食動(dòng)物三者間的數(shù)量互動(dòng)關(guān)系[思路點(diǎn)撥]依據(jù)坐標(biāo)圖信息推斷兩個(gè)波峰之間相隔的時(shí)間是否相等，確定波動(dòng)的類型。[精講精析]圖中顯示從1850年～1940年的90年間，這兩種動(dòng)物極明顯地表現(xiàn)為每隔9年～10年出現(xiàn)一次數(shù)量高峰，即每9年～10年為一個(gè)波動(dòng)周期，故雪兔和猞猁種群的數(shù)量波動(dòng)為周期波動(dòng)。答案為B。推斷種群數(shù)量波動(dòng)的類型，須要先構(gòu)建種群數(shù)量波動(dòng)的坐標(biāo)曲線圖，從圖中分析種群數(shù)量在波動(dòng)時(shí)，兩個(gè)波峰之間的間隔是否相等的問題。1．在某自然愛護(hù)區(qū)中，甲物種與乙物種的種群數(shù)量波動(dòng)如下圖所示，如下列敘述不正確的是()A．這兩個(gè)物種種群的數(shù)量波動(dòng)均具有周期性B．甲物種種群數(shù)量受乙物種種群影響，但乙物種種群數(shù)量不受甲物種種群的影響C．甲物種種群數(shù)量變更受誕生率和死亡率因素的影響D．甲物種和乙物種各自種群內(nèi)均會(huì)出現(xiàn)種內(nèi)斗爭(zhēng)解析：選B甲、乙曲線在兩個(gè)波峰之間的間隔相等，因此為周期性波動(dòng)。波動(dòng)是由誕生率、死亡率的變動(dòng)和環(huán)境條件的變更引起的。自然條件下，空間、資源均有限，即使是同一個(gè)物種內(nèi)的個(gè)體，也會(huì)因?yàn)闋?zhēng)奪生存資源而發(fā)生斗爭(zhēng)。種群數(shù)量波動(dòng)的調(diào)整因素[例2]調(diào)整種群數(shù)量的因素可分為外源性因素和內(nèi)源性因素，下列屬于內(nèi)源性因素的是()A．溫度、降水 B．內(nèi)分泌調(diào)整、行為調(diào)整C．捕食、疾病 D．食物、氣候[精講精析]調(diào)整種群數(shù)量的因素可分為外源性因素和內(nèi)源性因素，前者包括氣候、食物、病源物和寄生物及捕食等，后者則包括多種行為調(diào)整及內(nèi)分泌調(diào)整等。答案為B。外源性因素和內(nèi)源性因素對(duì)種群數(shù)量的波動(dòng)起的是調(diào)整作用，起確定性作用的是誕生率和死亡率。2．種群數(shù)量調(diào)整的外源性調(diào)整因素中最劇烈的是()A．食物 B．疾病C．寄生 D．氣候解析：選D氣候是對(duì)種群影響最劇烈的外源性因素，特殊是極端的溫度和濕度。eq\a\vs4\al(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書,P52)[課堂回扣練習(xí)]一、易錯(cuò)易混辨析題1．某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動(dòng)物，其中某一植食性動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)量的變更如右圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個(gè)體的遷入與遷出，下列關(guān)于該種群個(gè)體數(shù)量變更的敘述，錯(cuò)誤的是()A．若a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變更，但食物量不變，則a點(diǎn)以后個(gè)體數(shù)量變更不符合邏輯斯諦增長(zhǎng)B．若該種群誕生率提高，個(gè)體數(shù)量的增加一般也不會(huì)大幅超過b點(diǎn)C．天敵的大量捕食會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量下降，下降趨勢(shì)與b～c段相像D．年齡結(jié)構(gòu)變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量發(fā)生波動(dòng)，波動(dòng)趨勢(shì)與c～d段相像解析：選A從圖示分析，該坐標(biāo)圖為某種群的季相圖，縱坐標(biāo)為種群個(gè)體數(shù)量變更。從圖中個(gè)體數(shù)量在K值旁邊波動(dòng)可以看出，該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)成熟穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。若該種群誕生率提高，數(shù)量將增加，但應(yīng)當(dāng)也在K值旁邊波動(dòng)，一般不會(huì)大幅超過b點(diǎn)；種群數(shù)量下降的緣由與食物、天敵等因素相關(guān)，所以下降趨勢(shì)與b～c段相像；年齡結(jié)構(gòu)變動(dòng)導(dǎo)致該種群數(shù)量波動(dòng)，但也應(yīng)當(dāng)在K值旁邊波動(dòng)；若a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素變更，食物量不變，增長(zhǎng)的過程可能會(huì)有所波動(dòng)，但仍按“S”形增長(zhǎng)，只是增長(zhǎng)速率有所增加或削減而已。二、基本原理應(yīng)用題2．寒帶針葉林中兩個(gè)動(dòng)物種群(N1、N2)的數(shù)量變更如下圖所示，據(jù)圖推斷這兩個(gè)種群的關(guān)系是()A．捕食關(guān)系，N1為捕食者，N2為被捕食者B．捕食關(guān)系，N2為捕食者，N1為被捕食者C．競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，N1為競(jìng)爭(zhēng)中的勝者，N2為失敗者D．共生關(guān)系，N1、N2彼此依靠，相互有利解析：選B兩種群的數(shù)量關(guān)系表現(xiàn)為此消彼長(zhǎng)，所以為捕食關(guān)系，其中數(shù)量多的是被捕食者，數(shù)量少的是捕食者。三、試驗(yàn)探究分析題3．為了探究植物的生長(zhǎng)受到哪些因素的影響，按下表給定的條件進(jìn)行如下試驗(yàn)。編號(hào)土壤澆水量光照時(shí)間施肥量1紅壤＋＋＋＋＋＋＋＋＋2黏土＋＋＋＋＋＋＋＋＋3紅壤＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋4黏土＋＋＋＋＋＋＋＋＋5紅壤＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：選取相同的花盆、同樣的植物；＋號(hào)的多少代表各種處理的相對(duì)量。通過對(duì)該試驗(yàn)中植物生長(zhǎng)狀況的視察，不能獲得正確結(jié)論的是(多選)()A．用1號(hào)、2號(hào)盆中的植物，探討選用不同的土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的影響B(tài)．用2號(hào)、4號(hào)盆中的植物，探討施肥量對(duì)植物生長(zhǎng)的影響C．用1號(hào)、5號(hào)盆中的植物，探討光照時(shí)間對(duì)植物生長(zhǎng)的影響D．用3號(hào)、5號(hào)盆中的植物，探討澆水量對(duì)植物生長(zhǎng)的影響解析：選BD對(duì)表中條件進(jìn)行分析時(shí)，可采納單一變量法，每次探討一個(gè)條件變更，其余條件完全相同。2號(hào)、4號(hào)盆中的植物光照時(shí)間和施肥量都不同，所以不能用來探討施肥量對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。3號(hào)、5號(hào)盆中植物澆水量和施肥量都不同，不能用來探討澆水量對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。[回扣學(xué)問點(diǎn)]1．易誤點(diǎn)提示：邏輯斯諦增長(zhǎng)的K值可隨著環(huán)境條件的變更而發(fā)生變更。2．實(shí)力遷移：具有捕食關(guān)系的兩個(gè)種群，在數(shù)量變更上，被捕食者總是先于捕食者發(fā)生變更。3．[方法指導(dǎo)]探究性試驗(yàn)的“試驗(yàn)假設(shè)”的描述(1)句式一：“假如……現(xiàn)象，則……結(jié)論”(2)句式二：“當(dāng)條X存在時(shí)，事務(wù)P(試驗(yàn)現(xiàn)象)會(huì)發(fā)生的”或“當(dāng)條件X存在時(shí)，事務(wù)P(試驗(yàn)現(xiàn)象)不發(fā)生”或“當(dāng)條件X存在時(shí)，對(duì)事務(wù)P(試驗(yàn)現(xiàn)象)沒有影響”。應(yīng)用提示：①對(duì)探究性試驗(yàn)來說，假說對(duì)所要探討的對(duì)象設(shè)想一種或幾種可能的答案或說明，即提出可能的試驗(yàn)原理。②假說的書寫往往針對(duì)試驗(yàn)?zāi)康囊躁愂鼍涫竭M(jìn)行表述。[課下綜合檢測(cè)]一、選擇題1．下列有關(guān)種群數(shù)量波動(dòng)的說法正確的是()A．少數(shù)種群數(shù)量的波動(dòng)是非周期波動(dòng)B．大多數(shù)種群數(shù)量的波動(dòng)是周期波動(dòng)C．種群是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)D．環(huán)境容納量說明種群的數(shù)量是不變的解析：選C大多數(shù)種群數(shù)量的波動(dòng)是非周期的。2．下列與種群數(shù)量的波動(dòng)及調(diào)整的相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．種群的個(gè)體數(shù)量是隨時(shí)間而變更的B．種群的數(shù)量波動(dòng)可分為周期波動(dòng)與非周期波動(dòng)C．食物是對(duì)種群影響最劇烈的外源性因素D．病源物與寄生物的致病力與傳播速度對(duì)種群數(shù)量的調(diào)整具重要調(diào)整作用解析：選C對(duì)種群影響最劇烈的外源性因素應(yīng)為氣候，特殊是極端的溫度與濕度往往會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量急劇下降甚至消亡。3．以下敘述不正確的是()A．東亞飛蝗在我國(guó)隨氣候變更而表現(xiàn)為周期波動(dòng)B．種群的周期波動(dòng)現(xiàn)象主要發(fā)生在高緯度環(huán)境中C．用七星瓢蟲防治蚜蟲屬于外源性調(diào)整D．內(nèi)源性調(diào)整包括行為調(diào)整和內(nèi)分泌調(diào)整解析：選A東亞飛蝗數(shù)量隨氣候變更而表現(xiàn)為非周期波動(dòng)。4．在一個(gè)生物種群中，種群數(shù)量與種群密度之間的關(guān)系為()A．呈負(fù)相關(guān) B．呈正相關(guān)C．呈線性關(guān)系 D．呈指數(shù)關(guān)系解析：選B種群密度即單位面積或體積中種群個(gè)體數(shù)之和，故種群數(shù)量與種群密度間存在正相關(guān)關(guān)系。5．下圖表示的是硅藻和一些非生物因素季節(jié)性的波動(dòng)，數(shù)據(jù)來自北溫帶海洋的上層。以下對(duì)該圖的說明正確的一項(xiàng)是()A．光照強(qiáng)度與硅藻數(shù)量始終呈正相關(guān)B．硅藻數(shù)量增加會(huì)降低磷和硝酸鹽的含量C．提高光照強(qiáng)度會(huì)增加水中各種養(yǎng)分的含量D．光照強(qiáng)度的提高會(huì)促進(jìn)分解者的代謝，從而使水中養(yǎng)分降低解析：選B視察曲線可知硅藻數(shù)量增加，磷和硝酸鹽的含量會(huì)因?yàn)楸患橙《陆怠?．紅松球果產(chǎn)量有“四年兩頭熟”的說法，這說明紅松()A．種群的數(shù)量波動(dòng)為非周期波動(dòng)B．種群的數(shù)量波動(dòng)為周期波動(dòng)C．種群數(shù)量波動(dòng)屬外源性調(diào)整D．種群數(shù)量波動(dòng)屬內(nèi)分泌調(diào)整解析：選B紅松果球產(chǎn)量的“四年兩頭熟”表明紅松種群數(shù)量的波動(dòng)周期約為4年。7．有人測(cè)定了甲、乙、丙、丁四種植物體內(nèi)多種酶的活性與溫度的關(guān)系，結(jié)果如下圖所示。依據(jù)圖中所示的信息，你認(rèn)為對(duì)溫度適應(yīng)范圍最廣的生物和在25℃條件下競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力最強(qiáng)的生物分別是()A．丁和乙 B．丙和乙C．甲和乙 D．丙和甲解析：選B依據(jù)圖中曲線可知，丙對(duì)溫度適應(yīng)范圍最廣；在25℃條件下競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力最強(qiáng)的應(yīng)當(dāng)是乙，因?yàn)橹挥幸以?5℃時(shí)酶活性最高。8．下圖為自然環(huán)境中生物種群數(shù)量變更曲線，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．d處波動(dòng)主要是因?yàn)檎Q生率和死亡率變動(dòng)所致B．該物種的種群數(shù)量波動(dòng)表現(xiàn)出明顯的周期性C．該種群數(shù)量受外源性因素和內(nèi)源性因素的共同調(diào)整D．滅鼠殺死一半的老鼠，效果最好解析：選D滅鼠殺死一半的老鼠，此時(shí)老鼠數(shù)量為K/2，該種群增長(zhǎng)速率最大，不久就可復(fù)原數(shù)量，效果不好。二、非選擇題9．下圖表示某一動(dòng)物種群進(jìn)入一個(gè)相宜、有利的森林生態(tài)系統(tǒng)后的數(shù)量增長(zhǎng)曲線。請(qǐng)分析回答：(1)依據(jù)曲線，這種生長(zhǎng)方式屬于________增長(zhǎng)曲線，在________點(diǎn)上，該動(dòng)物群體增長(zhǎng)速率最大。(2)在C點(diǎn)和D點(diǎn)，________最可能成為該動(dòng)物種群增長(zhǎng)的限制因素。(3)當(dāng)動(dòng)物種群發(fā)展到D點(diǎn)時(shí)，群體的能量能不能接著增長(zhǎng)？為什么？預(yù)料D點(diǎn)后，該種群將呈現(xiàn)何種數(shù)量變動(dòng)趨勢(shì)？___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)假如這片樹林被外來傳進(jìn)的(我國(guó)從未有過的)某種害蟲侵入，你從生態(tài)學(xué)角度說明這片樹林有可能將會(huì)怎樣？______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由曲線知該動(dòng)物群體數(shù)量由少到多，后趨于穩(wěn)定，屬于“S”形增長(zhǎng)曲線；在B點(diǎn)(K/2)時(shí)，其增長(zhǎng)速率最大。(2)在C點(diǎn)后群體數(shù)量增加減緩，食物最可能成為限制其數(shù)量增長(zhǎng)的因素。