第一章種群及其動(dòng)態(tài)第3節(jié)

影響種群數(shù)量變化的因素情景視頻為什么會(huì)爆發(fā)蝗災(zāi)?蝗災(zāi)會(huì)帶來怎樣的危害?怎樣防治蝗災(zāi)?問題探討資料1：為了給預(yù)防蝗災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)，研究者統(tǒng)計(jì)了111次蝗災(zāi)發(fā)生的月份，如圖1所示；同時(shí)統(tǒng)計(jì)了氣溫、降水量與蝗蟲數(shù)量變化的關(guān)系，如圖2所示。思考：根據(jù)上圖進(jìn)行分析，蝗蟲爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要原因是什么?溫度、氣候干旱溫度會(huì)影響酶的活性溫度常常通過影響____________________________________等影響種群的密度。出生率、死亡率、遷入率、遷出率種子春季萌發(fā)蚊類等昆蟲無法越冬鳥類秋季開始南遷1.溫度：一、非生物因素細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，影響滲透壓2.水分：

蝗蟲將卵產(chǎn)在土壤中，含水量在10%～20%時(shí)最適合它們產(chǎn)卵和孵化。干旱時(shí)，蝗蟲的天敵，如青蛙、蟾、鳥類等數(shù)量減少，就更容易爆發(fā)蝗災(zāi)。一、非生物因素一、非生物因素

資料2：下表為某地人工樹林中，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）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3.74.38.54.42.21.0一、非生物因素討論: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。陽光除光照外，還受溫度、水、風(fēng)等非生物因素的影響。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刺兒菜為陰生植物，更適于在低光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)，對(duì)光照強(qiáng)度的敏感度比一年蓬、加拿大一枝黃花更低。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問題探討非生物因素陽光溫度水等影響種群數(shù)量變化的因素凡是影響種群重要特征的因素，都會(huì)影響種群數(shù)量的變化。影響光合作用強(qiáng)度溫度會(huì)影響酶的活性細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，影響滲透壓非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是___________的。綜合性氣溫升高日照延長(zhǎng)降水增多春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng)食物增多動(dòng)物：生物因素一、非生物因素問題探討生物因素種群內(nèi)部生物因素種群外部生物因素捕食種間競(jìng)爭(zhēng)寄生非生物因素陽光溫度水等影響種群數(shù)量變化的因素種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)凡是影響種群重要特征的因素，都會(huì)影響種群數(shù)量的變化。

隨著種群的增長(zhǎng)，

會(huì)加劇，從而使種群的增長(zhǎng)

，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(jìng)爭(zhēng)受到限制

種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)源于種群內(nèi)部個(gè)體對(duì)有限食物和空間等資源的爭(zhēng)奪，食物和空間等資源越有限、種群密度越大，則種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)越激烈、種群增長(zhǎng)率越小。1.種群內(nèi)部的生物因素：二、生物因素資料3：1934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)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：2.種群外部的生物因素：?jiǎn)为?dú)培養(yǎng)二、生物因素2.種群外部的生物因素：?jiǎn)为?dú)培養(yǎng)混合培養(yǎng)思考討論：如何解釋上述圖中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？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)不斷下降二、生物因素兩種草履蟲都沒有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)

森林中不同植物競(jìng)爭(zhēng)陽光和養(yǎng)分，草原上非洲獅與獵豹競(jìng)爭(zhēng)獵物，這也會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。2.種群外部的生物因素：（1）種間競(jìng)爭(zhēng)二、生物因素資料4：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。2.種群外部的生物因素：（2）捕食思考：觀察上圖猞猁和雪兔峰值的變化，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？二、生物因素2.種群外部的生物因素：（2）捕食二、生物因素雪兔增加用箭頭和字條構(gòu)建下種群數(shù)量變化的周期性模型，并討論誰是因誰是果。猞猁增加雪兔減少猞猁減少循環(huán)因果關(guān)系循環(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，如此循環(huán)往復(fù)。3.循環(huán)因果關(guān)系：二、生物因素實(shí)例一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。3.循環(huán)因果關(guān)系：負(fù)反饋調(diào)節(jié)二、生物因素3.循環(huán)因果關(guān)系：負(fù)反饋調(diào)節(jié)二、生物因素湖泊受到了污染魚類等生物死亡死魚等腐爛(+)+正反饋調(diào)節(jié)除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動(dòng)的還有其他因素嗎？雪兔增加猞猁增加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3.循環(huán)因果關(guān)系：二、生物因素除猞猁外，影響雪兔種群數(shù)量變動(dòng)的還有其他因素嗎？①其他捕食者②其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)③作為食物的植物⑤非生物因素等④種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)2.種群外部的生物因素：（2）捕食鹿捕食青草貓頭鷹捕食田鼠卷起消化昆蟲的葉片在自然界,除頂級(jí)捕食者外，每種動(dòng)植物都可能是其他某種生物的捕食對(duì)象，每種動(dòng)物都需要以其他生物為食。若食物匱乏，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)出生率降低、死亡率升高的現(xiàn)象。二、生物因素作為宿主的動(dòng)物被_________寄生，________或________引起傳染病，也會(huì)影響種群的

_______________

等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。寄生蟲細(xì)菌病毒出生率和死亡率2.種群外部的生物因素：（3）寄生螨蟲菟絲子寄生在大豆蜱二、生物因素二、生物因素生物因素種群內(nèi)部生物因素種群外部生物因素捕食種間競(jìng)爭(zhēng)寄生非生物因素陽光溫度水等影響種群數(shù)量變化的因素種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)二、生物因素密度10501005001000500010000因素①死亡數(shù)5255025050025005000死亡率50%50%50%50%50%50%50%因素②死亡數(shù)011040090049009950死亡率0%2%10%80%90%98%99.3%①非密度制約性因素隨種群密度的大小而變化的影響種群數(shù)量的因素。②密度制約因素不隨種群密度的大小而變化的影響種群數(shù)量的因素。生物種群數(shù)量不規(guī)則的變動(dòng)往往與非密度制約因素有關(guān)。非密度制約因素本身對(duì)種群數(shù)量沒有反饋?zhàn)饔?，但可以通過密度制約因素的反饋機(jī)制來調(diào)節(jié)種群數(shù)量。二、生物因素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。密度制約因素

非密度制約因素食物、競(jìng)爭(zhēng)、天敵、寄生者、傳染病

溫度、水分、風(fēng)、極端氣候非生物因素陽光、溫度、水等生物因素種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)、種間關(guān)系內(nèi)源性因素種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)外源性因素非生物因素、種間關(guān)系

1.瀕危生物的保護(hù)：調(diào)查了解預(yù)測(cè)采取種群數(shù)量特征影響因素生存狀態(tài)種群數(shù)量變化趨勢(shì)保護(hù)措施三、種群研究的應(yīng)用降低環(huán)境阻力，提高K值2.生物資源的利用——指導(dǎo)漁業(yè)捕撈(3)如何解釋“休漁期”和“禁漁區(qū)”的設(shè)置？三、種群研究的應(yīng)用K/2后，K前捕撈2.生物資源的利用——指導(dǎo)漁業(yè)捕撈(3)為什么漁網(wǎng)網(wǎng)目不應(yīng)過小，否則會(huì)影響來年漁業(yè)產(chǎn)量？(1)如何解釋“休漁期”和“禁漁區(qū)”的設(shè)置？三、種群研究的應(yīng)用捕撈后維持在K/2水平(2)如何保護(hù)魚類資源不受破壞，又能持續(xù)獲得最大捕魚量？許多幼魚被捕撈上來，會(huì)影響種群的年齡結(jié)構(gòu)，從而影響出生率3.有害生物的防治：三、種群研究的應(yīng)用利用所學(xué)知識(shí)，談?wù)劮乐位葹?zāi)的具體措施？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；①化學(xué)防治②生物防治有效保護(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。明代時(shí)期的“然蝗蟲之所至……獨(dú)不食榆桑與水中菱芡，宜廣種此”。減少蝗蟲的食物來源3.有害生物的防治：三、種群研究的應(yīng)用利用所學(xué)知識(shí)，談?wù)劮乐位葹?zāi)的具體措施？（1）增大環(huán)境阻力，降低K值（2）在K/2前防治種群數(shù)量特征種群數(shù)量變化出生率、死亡率、遷入率、遷出率年齡組成、性別比例綜合影響影響1.瀕危物種保護(hù)

2.漁業(yè)生產(chǎn)

3.有害生物防治調(diào)查后用于

非生物因素（非密度制約因素）水分溫度等等種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)生物因素（密度制約因素）種間競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生陽光課堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)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(huì)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。()××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(dòng)，如下圖所示的模型。請(qǐng)分析該圖所示二者數(shù)量變化的關(guān)系及影響因素。(1)對(duì)這種現(xiàn)象合理的解釋或概括是()A.與種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)無關(guān)B.二者總是此消彼長(zhǎng)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(dòng)，如下圖所示的模型。請(qǐng)分析該圖所示二者數(shù)量變化的關(guān)系及影響因素。(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(duì)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(zhǎng)C練習(xí)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(bào)未來時(shí)，生態(tài)學(xué)就變成一門預(yù)測(cè)性科學(xué)；當(dāng)能決定未來時(shí)，生態(tài)學(xué)就變成了一門管理科學(xué)?！苯Y(jié)合本章所學(xué)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)這句話的理解，有興趣的話，還可以査閱更多資料，了解生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)展及其在實(shí)踐中的應(yīng)用。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(cè)種群數(shù)量變化的趨勢(shì)；根據(jù)種群數(shù)量變化規(guī)律