生物选择性必修2第3节 影响种群数量变化的因素教案及反思

第3节　影响种群数量变化的因素

一、非生物因素

1．在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。

(1)森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。

(2)在温带和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发，这主要受到气温升高的影响。

(3)蚊类等昆虫在寒冷冬季到来时一般会全部死亡，这主要受气温降低的影响。

(4)对于东亚飞蝗来说，气候干旱正是某种群爆发式增长的主要原因。

2．非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。

二、生物因素

1．随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制。

2．在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系。

(1)除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。

(2)森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。

(3)作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。

三、种群研究的应用

1．研究的意义

(1)野生生物资源的合理利用和保护。

(2)有害生物的防治。

(3)濒危动物的保护。

2．应用

(1)合适捕捞量的确定：研究表明，中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。

(2)有害生物的防治实例：

①在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量，才能使鼠害得到有效防治。

②对农林害虫的防治，如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成环境污染，又伤及害虫的天敌；有效保护或引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。

判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响。

  (　　)

2．在同样的非生物因素的影响下，不同生物的种群数量变化也是有差异的。               (　　)

3．一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与种群密度是相关的。               (　　)

4．“S”形增长的种群在种群数量达到K值时会获得最大经济效益。 

  (　　)

提示：1.√　2.√　3.√

4．×　“S”形增长的种群在种群数量达到K/2值后捕捞才会获得最大经济效益。

　影响种群数量变化的因素

种群最基本的特征是种群密度。种群数量的变化受多种因素的影响。种群密度、年龄结构、性别比例、迁入率和迁出率、出生率和死亡率都会影响种群数量的变化，但年龄结构是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的。

生态因素包括生物因素与非生物因素。生物因素包括种内关系(如种内互助和种内斗争)与种间关系(如竞争、捕食、寄生、共栖和互利共生等)。非生物因素包括水、光照、温度和土壤的理化性质等。

环境中的各种生态因素，对生物体是同时共同起作用，而不是单独地、孤立地起作用。即生物的生存和繁衍，是受各种生态因素的综合影响。强调生态因素的综合影响，并不是把各种生态因素的作用等量齐观。在任何具体的生态关系中，在某种情况下某个生态因素可能起的作用最大，这时，生物体的生存和发展主要受这一关键因素的限制。例如，在干旱地区，水是关键因素；在寒冷地区，温度是限制因素；在海洋的深处，光是关键因素，但在光能到达的海洋部分，矿质养分是关键因素等。

应用实践：世界上的农作物里，有85%依赖于昆虫传粉，比如水果、蔬菜、坚果以及油料作物等。美国加州大杏仁更是完全依靠昆虫传粉来保证生产；我国的油菜如果没有昆虫传粉，有可能减产1/4。植物和农作物的繁衍生息，离不开传粉昆虫，它们是自然界“生”的动力。然而，我们正在失去这些“传粉工”，在这个群体里，雄蜂的种群数量更是持续下降，那么，包括雄蜂在内的传粉昆虫数量的下降，会掀起怎样的波澜？又是谁威胁了这些“传粉工”的生命？

(1)试从人口急剧增加的危害分析雄蜂数量下降的原因。

提示：随着人口急剧膨胀，人类活动给自然环境带来诸多改变，很多原始植被破坏严重，这会导致野生传粉昆虫栖息地的丧失，雄蜂的生境呈现碎片化，使雄蜂的数量下降。

(2)试从全球气候变化的角度分析雄蜂数量下降的原因。

提示：大部分的昆虫能够生存至今，需要一个长期的进化和适应过程，如果出现大范围的气候变化，会导致大区域传粉昆虫资源下降。

1．如图为种群数量增长曲线，有关叙述不正确的是(　　)

A．改善空间和资源条件有望使K值提高

B．BC段种群增长速率逐渐下降，出生率小于死亡率

C．A到C变化过程中，其天敌捕食成功率将会变大

D．曲线Y表明种群数量的增长受环境阻力的制约

B　[K值的大小取决于环境条件，改善空间和资源条件有望使K值提高，A项正确；BC段种群增长速率逐渐下降，但是种群数量还在增加，出生率大于死亡率，B项错误；A到C变化过程中，种群密度变大，天敌捕食成功率将会增加，C项正确；曲线Y为“S”形曲线，种群数量增长受到空间、天敌等因素(环境阻力)的限制，D项正确。]

2．(不定项)如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量)，在某时间点天敌入侵，下列有关说法正确的是(　　)

A．O→b时段种群数量增长较快，野兔的出生率最大

B．d点种群数量下降，则天敌入侵的时间点最可能是该点

C．若性别比例调查结果为雌/雄>1，该比例在一定程度上有利于种群数量增长

D．在捕食压力下，野兔种群的环境容纳量将在K2～K3之间

CD　[O→b时段种群数量增长较快，说明出生率与死亡率的差值较大，但无法判断出生率是否最大；d点时种群数量开始减少且之后环境容纳量降低，说明阻力在d点之前已加大，所以最可能是在d点之前天敌已入侵；雌兔的数量多于雄兔，在一定程度上能提高出生率，有利于种群数量的增加；天敌入侵一段时间后，野兔的种群数量在K2～K3之间波动，因此有捕食压力时野兔种群的环境容纳量在K2～K3之间。]

　种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用

1．曲线分析

2．实践应用

1．如图a、b表示种群在不同条件下的增长曲线，c为b曲线对应的种群增长速率。下列叙述错误的是(　　)

A．在自然界中不可能存在类似a曲线表示的种群增长情况

B．在t时刻b曲线对应原种群数量大小为环境容纳量的一半，即K/2

C．b曲线表示种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约

D．c曲线表示的种群增长规律可用于指导渔业捕捞等

A　[外来物种进入一个新的环境，其种群的增长曲线可能类似a曲线，A错误；在t时刻b曲线的增长速率最大，此时对应的种群数量大小为环境容纳量的一半，B正确；b曲线中种群数量超过K/2之后，随着种群的数量增长，种群的增长速率下降，所以种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约，C正确；t时种群的增长速率最大，使种群数量维持在K/2可获得最大收益，所以c表示的种群增长速率可用于指导渔业捕捞，D正确。]

2．(不定项)图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是(　　)

甲　　　　　　　　　乙

A．图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率

B．海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点

C．图乙中在F点控制有害动物最有效

D．图乙中G点代表种群的环境容纳量

AD　[图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率；海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图乙中的G点对应图甲中的E点，均表示种群的环境容纳量。]

[课堂小结]

1．“烟台苹果”享誉全国，但出产它的烟台和威海却不出产柑橘。造成此现象的主要因素是(　　)

A．温度　　　　　 B．水

C．阳光  D．土壤

[答案]　A

2．影响种群数量变化的决定因素是(　　)

A．迁入率和迁出率   B．种群大小

C．年龄结构 D．性别比例

A　[影响种群数量变化的决定因素是迁入率和迁出率、出生率和死亡率。]

3．热带雨林中，各种动植物种类繁多，生态环境十分优越。这主要是和下列哪项因素有关(　　)

A．水和温度

B．阳光和温度

C．水和空气

D．水和肥沃的土壤

[答案]　A

4．(不定项)如图表示种群数量增长曲线，下列叙述正确的是(　　)

A．鱼类种群数量的增长受自身种群密度的制约

B．气候条件的改变不会影响种群的环境容纳量

C．防治蝗灾应在害虫数量达到c点时进行

D．渔业捕捞后剩余量需控制在c点以保持最高的增长速率

AD　[由于环境资源有限，种群密度越大，种内斗争会越剧烈，从而会影响种群数量的增长；种群的环境容纳量受环境(包括气候条件)的影响；c点时种群的增长最快，不利于防治蝗灾；c点时种群的增长速率最大，渔业捕捞后剩余量需控制在c点，有利于种群数量得到快速恢复。]

5．种群数量变化受许多因素的影响。某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图。据图回答：

(1)在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会________。在昆虫生活的耐受温度范围内，环境温度升高，昆虫生活的最适湿度________(填“增大”“不变”或“减小”)，可见，一个生态因子的变化会影响另一个生态因子的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度________的结果。

(2)昆虫种群的大小由种群的________决定。

(3)经调查，第一年某昆虫种群数量为N0，如果每年增长率保持不变，且λ＝1.6，第三年该种群数量为________。

[解析]　由题图可知，在温度为32.5 ℃，相对湿度为90%时，种群数量最大，所以在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，种群数量都会减少；由此可以得出，昆虫种群数量变化是温度和湿度综合作用的结果。一个生态因子的变化会影响另一个生态因子的作用。种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群数量的大小。第一年此种昆虫数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，则第三年后该种群数量为Nt＝N0×1.6×1.6＝2.56 N0。

[答案]　(1)减少　增大　综合作用(综合影响)

(2)出生率和死亡率、迁出率和迁入率

(3)2.56 N0