“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風(fēng)吹又生。”在我國(guó)北方的原野上，各種草本植物在春夏時(shí)節(jié)種群密度越來(lái)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(duì)當(dāng)?shù)貏?dòng)物種群的出生率和死亡率有什么影響？
陽(yáng)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)量變化，又會(huì)影響肉食性動(dòng)物的出生率和死亡率；
就像“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(dòng)中。 那么，哪些因素可以影響種群數(shù)量的變化呢？
下表為某地人工柳樹(shù)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( )變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。
非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響
郁閉度: 林冠層遮蔽地面的程度
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(shuō)明。
不同植物對(duì)光照條件的適應(yīng)性是有差異的
除光照外，還受溫度、水、風(fēng)等非生物因素的影響
1.在自然界,種群的數(shù)量變化受到陽(yáng)光、溫度、水等非生物因素的影響。
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)；
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(zhǎng)
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(chóng)產(chǎn)卵和孵化，同時(shí)會(huì)使青蛙等天敵死亡率上升。
2.非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響機(jī)理
蚊類(lèi)等昆蟲(chóng)在寒冷季節(jié)到來(lái)時(shí)一般會(huì)全部死亡。
蚊類(lèi)等昆蟲(chóng)死亡主要是受氣溫降低的影響。
干旱缺水使許多動(dòng)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(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是_______的
如春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長(zhǎng)，除氣溫升高外，日照延長(zhǎng)、降水增多也是重要原因；
對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長(zhǎng)的重要因素；
隨著種群的增長(zhǎng)，________會(huì)加劇，從而使種群的增長(zhǎng)_________，這說(shuō)明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響；
1. 種群內(nèi)部的生物因素
影響種群數(shù)量的其他生物因素(外部生物因素)
資料1: 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(chóng)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲(chóng)和大草履蟲(chóng)，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(kāi)始時(shí)兩個(gè)種群的數(shù)量也都有增長(zhǎng)，但隨后雙小核草履蟲(chóng)個(gè)體數(shù)繼續(xù)增加，而大草履蟲(chóng)個(gè)體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲(chóng)都沒(méi)有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)。
1.怎樣解釋資料1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？
雙小核草履蟲(chóng)和大草履蟲(chóng)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。
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(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.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？
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。
猞猁和雪免之間是捕食關(guān)系。
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？
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(shí)，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。
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?
有。還有①其他捕食者、②其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)、③作為食物的植物以及④非生物因素等。
過(guò)渡: 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。
在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過(guò)程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說(shuō)，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(lái)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)。
促甲狀腺激素釋放激素(TRH)
促甲狀腺激素(TSH)
細(xì)胞代謝增強(qiáng)，產(chǎn)熱量增加，抵御寒冷
1. 甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)
在這個(gè)過(guò)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(guò)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(wú)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。
2. 獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性
3. 人類(lèi)活動(dòng)中是否也能找到類(lèi)似的例子？
負(fù)反饋調(diào)節(jié): 血糖平衡調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)等正反饋調(diào)節(jié): 排尿反射、分娩等
2. 種群外部的生物因素
(1)捕食: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__________，每種動(dòng)物都需要以其他生物為食。如果___________，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)_______________、________________的現(xiàn)象
(2)種間競(jìng)爭(zhēng) 森林中不同植物________________，草原上非洲獅與獵豹____________，這也會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。
(3)寄生作為宿主的動(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.
1.密度制約因素①概念: 一般來(lái)說(shuō)，_____________等___________對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)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(duì)種群的作用強(qiáng)度與種群密度_____________；②舉例: 在遭遇寒流時(shí)，有些昆蟲(chóng)種群不論其密度______，所有個(gè)體都會(huì)死亡。
褐馬雞，被譽(yù)為中國(guó)十大瀕危動(dòng)物。通過(guò)人工建立保護(hù)區(qū)、人工繁育等方式，在陜西黃龍山的數(shù)量10余年間由最初的100余只增至近2000只.
2. 在漁業(yè)上---指導(dǎo)漁業(yè)捕撈
(1)中等強(qiáng)度的捕撈(捕撈量控制在K/2左右), 有利于持續(xù)獲得較大的魚(yú)產(chǎn)量。(2)漁網(wǎng)網(wǎng)目不應(yīng)過(guò)小，否則會(huì)影響來(lái)年漁業(yè)產(chǎn)量。(3)“休漁期”和“禁漁區(qū)”。
(1)采用化學(xué)和物理的方法控制現(xiàn)存害鼠的種群數(shù)量，通過(guò)減少其獲得食物的機(jī)會(huì)降低其環(huán)境容納量，使鼠害得到有效防治。
(2)有效保護(hù)或引入天敵生物，則有利于將農(nóng)林害蟲(chóng)數(shù)量控制在較低的水平。
例如: 白蛾周氏嚙小蜂是寄生在美國(guó)白蛾蛹內(nèi)，將人工繁育的白蛾周氏嚙小蜂釋放到林間，對(duì)美國(guó)白蛾等食葉害蟲(chóng)起到了良好的控制作用。
A.若環(huán)境條件穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，則足以使一種生物因競(jìng)爭(zhēng)而被排除B.若環(huán)境條件頻繁變化，則常常不出現(xiàn)因競(jìng)爭(zhēng)而被排除現(xiàn)象C.海洋和湖泊中浮游植物種類(lèi)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(jìng)爭(zhēng)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
【檢測(cè)】下圖反映了競(jìng)爭(zhēng)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. 乙區(qū)域生長(zhǎng)的小灌木(M)在甲區(qū)域沒(méi)有分布，限制其生長(zhǎng)的非生物因素是溫度和光照強(qiáng)度B. 乙區(qū)域生長(zhǎng)的小灌術(shù)(M)的種群密度遠(yuǎn)高于丙區(qū)域，其密度制約因素主要是溫度
【檢測(cè)】樹(shù)線(xiàn)是指天然森林垂直分布的上限，樹(shù)線(xiàn)以上雪線(xiàn)以下(圖1乙區(qū)域)主要分布的是高山灌從和草甸，雪線(xiàn)以上(圖1甲區(qū)域)是常年積雪。近年全球氣候變暖造成樹(shù)線(xiàn)以上植被厚度增加(植被厚度越大，郁閉度指數(shù)越高)，圖2是圖1中乙區(qū)域郁閉度指數(shù)與樹(shù)線(xiàn)上升幅度之間的關(guān)系曲線(xiàn)。下列有關(guān)敘述正確的是( )
C. 全球氣候變暖會(huì)導(dǎo)致樹(shù)線(xiàn)上升的幅度增加D. 乙區(qū)域郁閉度指數(shù)越高，越不利于喬木幼苗的繁殖和生長(zhǎng)

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第3節(jié) 影響種群數(shù)量變化的因素

版本： 人教版 (2019)

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