选择性必修2第3节 影响种群数量变化的因素导学案

  高二生物导学案

第一章 第3节　影响种群数量变化的因素

班级                  姓名                  

[学习目标]　1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。3.阐明种群研究在实践中的应用。

[素养要求]　1.科学思维：理解生物因素和非生物因素对种群特征的影响。2.社会责任：关注种群数量的变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用。

 【预习案】

一、影响种群数量变化的因素

1．非生物因素

(1)在自然界，种群的数量变化受到                            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            ，即主要取决于林下植物受到的                。

②许多种子在春季萌发，主要受             的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要受              的影响。

③干旱缺水会使许多植物种群           升高；动物缺水可导致       的死亡，气候干旱会使东亚飞蝗呈               增长。

(2)非生物因素对种群数量变化的影响往往是               的。

2．生物因素

(1)内部因素——                   。

(2)外部因素

①捕食与被捕食关系：除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的          对象，每种动物都需要以其他生物             ，使各种生物种群数量控制在一定范围内。

②相互竞争关系：不同植物竞争              ，不同动物竞争              空间，导致种群数量的变化。

③寄生关系：宿主被寄生生物寄生，影响种群的                ，进而影响种群的数量变化。

3．制约因素的类型

(1)密度制约因素

①概念：一般来说，                                                       是相关的。

②举例：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。

(2)非密度制约因素

①概念：                   等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关。

②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。

二、种群研究的应用

1．濒危动物的保护：只有通过调查获知           、出生率和死亡率、        、年龄结构等特征以及影响该种群数量变化的因素，才能了解种群               ，           种群的数量变化趋势，采取保护措施以降低环境阻力，          K值(或环境容纳量)。

2．渔业方面：        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。

3．有害生物的防治

(1)采用                     的方法控制现存有害生物的种群数量。

(2)通过减少食物、有效保护或引入           生物等方法降低有害生物的环境容纳量。

【探究案】

探讨点一　非生物因素对种群数量变化的影响

根据教材P13～14“思考·讨论”，回答下列问题：

1．影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？              

2．在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？

3．除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？试分别举例说明。

探讨点二　影响种群数量的其他生物因素

根据教材P14～15“思考·讨论”，回答下列问题：

1．怎样解释资料1中的实验结果？

2．怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的周期性？

提示　猞猁和雪兔之间是      关系。作为猎物的雪兔种群数量上升时，猞猁因为    充足，其种群        上升，      下降，数量会随之上升；反之，作为猎物的雪兔种群数量下降时，猞猁因为         ，其种群出生率下降，死亡率上升，数量会随之下降。

3．猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？

提示　猞猁种群数量       会加大对雪兔的捕食压力，导致雪兔死亡率上升而种群数量   ；雪兔种群数量下降时，导致猞猁            ，猞猁种群出生率下降、死亡率上升，种群数量也下降；猞猁种群数量下降会减轻对雪兔的捕食压力，使雪免种群数量得以恢复；雪兔种群数量上升，猞猁因食物充足，出生率上升、死亡率下降，种群数量上升。如此循环，二者的种群数量是相互影响的，是                的关系。

4．除猞猁外，影响雪兔种群数量变化的还有其他因素吗？并说明理由。

探讨点三　种群研究的应用

1请结合下图，回答下列问题：

(1)2020年东非爆发严重蝗灾，为有效防治蝗灾，应在何时开始控制效果较好？可采取的措施有哪些？

(2)从理论上说，“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率和死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加，怎样确定合适的捕捞量才能既能长期获得较多的捕捞量又不危及来年的鱼产量？

(3)若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？

(4)渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量，这是为什么？

【课堂检测案】

1.判断正误

(　　)(1)林木郁闭度越小，草本植物种群密度越小

(　　)(2)春夏时节动物种群迅速增长受气温升高、食物充足等多种非生物因素的综合影响

(　　)(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该种群的密度是相关的

(　　)(4)要防治鼠害，应在其数量达到K/2后采取措施

(　　)(5)渔业中，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

(　　)(6)有效保护或引入天敌生物，有利于将农林害虫数量控制在较低的水平

(　　)2．如图为某桑园引入暴猎蝽后，桑毛虫和暴猎蝽种群数量变化曲线。下列相关叙述错误的是

A．引入暴猎蝽后，桑毛虫种群的环境容纳量减小

B．b点时，暴猎蝽种群增长速率最大

C．c点时，食物限制了暴猎蝽的数量增长

D．暴猎蝽与桑毛虫之间为相互竞争关系

(　　)3．环境中的很多因素对菜粉蝶(幼虫又称菜青虫，主要采食白菜等十字花科植物)种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，我们把这些因素称为密度制约因素。下列因素属于密度制约因素的是

①十字花科植物的数量　②鸟、青蛙等天敌的数量　③寒流来袭、气温骤降　④导致菜粉蝶患“僵虫病”的球孢白僵菌的数量　⑤菜粉蝶栖息地突发火灾　⑥喷洒杀虫剂

A．①②④   B．③⑤⑥

C．①③⑤   D．②④⑥

(　　)4．下图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是

A．此种群的增长曲线是“S”形，该环境条件所能维持的种群最大数量大约是500只

B．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制在曲线的B点最合适

C．如果此种动物是老鼠，限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值

D．种群的增长速率最快点在B点，种群数量达到K值后，数量不变

(　　)5．海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列解释不正确的是

A．更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会

B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数

C．维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复

D．改变性别比例，提高种群出生率

核心归纳　

1．影响种群数量变化的非生物因素举例

2.不同生物因素对种群数量的影响

(1)种内竞争：可通过影响种群增长率影响种群数量。种内竞争源于种群内部个体对有限食物和空间等资源的争夺，食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。

(2)食物：食物的增加可以使种群数量增加，K值增加；食物减少则种群数量减少，K值减小；若食物极度匮乏，种群可能消亡(即种群数量降为0)。

(3)捕食性天敌：捕食性天敌增加则种群数量减少、K值减小，但一般情况下种群数量不会降为0(因为捕食性天敌需要有食物来源保证自身存活)；捕食性天敌减少则种群数量增加、K值增加。

(4)竞争者：竞争者的出现使种群数量减少、K值减小，若两种生物竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。

(5)寄生者：寄生者可使宿主的种群数量减少、K值减小，但宿主的种群数量一般不会降为0。

(6)引起传染病的病菌：病菌的出现可使种群数量减少，且种群密度越大，影响越明显。极度恶劣情况下，种群可能消亡。

3．循环因果关系：在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。若结果2与原因1相反，则属于负反馈；若结果2比原因1程度加强，则属于正反馈。

2.　种群研究的应用

本节网络构建

高二生物导学案

第一章 第3节　影响种群数量变化的因素

班级                  姓名                  

[学习目标]　1.举例说明阳光、温度、水等非生物因素对种群数量变化的影响。2.举例说明不同物种之间的相互作用对种群数量变化的影响。3.阐明种群研究在实践中的应用。

[素养要求]　1.科学思维：理解生物因素和非生物因素对种群特征的影响。2.社会责任：关注种群数量的变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用。

 【预习案】

一、影响种群数量变化的因素

1．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许多种子在春季萌发，主要受气温升高的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，主要受气温降低的影响。

③干旱缺水会使许多植物种群死亡率升高；动物缺水可导致个体的死亡，气候干旱会使东亚飞蝗呈爆发式增长。

(2)非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。

2．生物因素

(1)内部因素——种内竞争。

(2)外部因素

①捕食与被捕食关系：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，每种动物都需要以其他生物为食，使各种生物种群数量控制在一定范围内。

②相互竞争关系：不同植物竞争阳光和养分，不同动物竞争食物和生存空间，导致种群数量的变化。

③寄生关系：宿主被寄生生物寄生，影响种群的出生率和死亡率，进而影响种群的数量变化。

3．制约因素的类型

(1)密度制约因素

①概念：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该种群的密度是相关的。

②举例：同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大。

(2)非密度制约因素

①概念：气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关。

②举例：在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。

二、种群研究的应用

1．濒危动物的保护：只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征以及影响该种群数量变化的因素，才能了解种群生存状态，预测种群的数量变化趋势，采取保护措施以降低环境阻力，提高K值(或环境容纳量)。

2．渔业方面：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。

3．有害生物的防治

(1)采用化学和物理的方法控制现存有害生物的种群数量。

(2)通过减少食物、有效保护或引入天敌生物等方法降低有害生物的环境容纳量。

【探究案】

探讨点一　非生物因素对种群数量变化的影响

根据教材P13～14“思考·讨论”，回答下列问题：

1．影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？

提示　阳光。

2．在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？

提示　不同种植物对光照条件的适应性是有差异的。

3．除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？试分别举例说明。

提示　除了光照条件外，还受温度、水、风、火等非生物因素的影响。

探讨点二　影响种群数量的其他生物因素

根据教材P14～15“思考·讨论”，回答下列问题：

1．怎样解释资料1中的实验结果？

提示　双小核草履虫和大草履虫之间是竞争关系，竞争力弱的种群数量会不断下降。

2．怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的周期性？

提示　猞猁和雪兔之间是捕食关系。作为猎物的雪兔种群数量上升时，猞猁因为食物充足，其种群出生率上升，死亡率下降，数量会随之上升；反之，作为猎物的雪兔种群数量下降时，猞猁因为食物匮乏，其种群出生率下降，死亡率上升，数量会随之下降。

3．猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？

提示　猞猁种群数量上升会加大对雪兔的捕食压力，导致雪兔死亡率上升而种群数量下降；雪兔种群数量下降时，导致猞猁食物匮乏，猞猁种群出生率下降、死亡率上升，种群数量也下降；猞猁种群数量下降会减轻对雪兔的捕食压力，使雪免种群数量得以恢复；雪兔种群数量上升，猞猁因食物充足，出生率上升、死亡率下降，种群数量上升。如此循环，二者的种群数量是相互影响的，是循环因果的关系。

4．除猞猁外，影响雪兔种群数量变化的还有其他因素吗？并说明理由。

提示　有。还有其他捕食者、其他植食性动物的竞争、作为食物的植物以及非生物因素等。

探讨点三　种群研究的应用

1请结合下图，回答下列问题：

(1)2020年东非爆发严重蝗灾，为有效防治蝗灾，应在何时开始控制效果较好？可采取的措施有哪些？

提示　在种群数量达到K/2之前控制效果较好。可通过物理或化学方法减少现存种群数量，也可通过生物方法(如增加天敌等)降低其环境容纳量。

(2)从理论上说，“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率和死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加，怎样确定合适的捕捞量才能既能长期获得较多的捕捞量又不危及来年的鱼产量？

提示　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。

(3)若想一次性获得最大捕捞量，什么时候捕捞鱼？

提示　达到K值时。

(4)渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼产量，这是为什么？

提示　如果渔网网目过小，许多幼鱼也会被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，从而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低。

【课堂检测案】

1判断正误

(1)林木郁闭度越小，草本植物种群密度越小(　　)

(2)春夏时节动物种群迅速增长受气温升高、食物充足等多种非生物因素的综合影响(　　)

(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该种群的密度是相关的(　　)

(4)要防治鼠害，应在其数量达到K/2后采取措施(　　)

(5)渔业中，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(　　)

(6)有效保护或引入天敌生物，有利于将农林害虫数量控制在较低的水平(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)√  (4)×　(5)√　(6)√

2．如图为某桑园引入暴猎蝽后，桑毛虫和暴猎蝽种群数量变化曲线。下列相关叙述错误的是(　　)

A．引入暴猎蝽后，桑毛虫种群的环境容纳量减小

B．b点时，暴猎蝽种群增长速率最大

C．c点时，食物限制了暴猎蝽的数量增长

D．暴猎蝽与桑毛虫之间为相互竞争关系

答案　D

解析　由图可知，暴猎蝽与桑毛虫之间是捕食与被捕食关系，D错误。

3．环境中的很多因素对菜粉蝶(幼虫又称菜青虫，主要采食白菜等十字花科植物)种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，我们把这些因素称为密度制约因素。下列因素属于密度制约因素的是(　　)

①十字花科植物的数量　②鸟、青蛙等天敌的数量　③寒流来袭、气温骤降　④导致菜粉蝶患“僵虫病”的球孢白僵菌的数量　⑤菜粉蝶栖息地突发火灾　⑥喷洒杀虫剂

A．①②④   B．③⑤⑥

C．①③⑤   D．②④⑥

答案　A

解析　一般情况下，食物、天敌、寄生虫、病原体等生物因素，会制约菜粉蝶的种群密度，因此①②④均属于密度制约因素；气温等气候条件、火灾等自然灾害以及杀虫剂等，对种群的作用强度与种群的密度无关，属于非密度制约因素，火灾、寒流、喷杀虫剂等一旦发生，不论菜粉蝶的种群密度高低，几乎所有个体都会死亡。

4．下图表示某一动物种群迁入适宜环境后的增长曲线图，下列有关说法错误的是(　　)

A．此种群的增长曲线是“S”形，该环境条件所能维持的种群最大数量大约是500只

B．如果此种群是鱼类，则捕捞后的种群数量控制在曲线的B点最合适

C．如果此种动物是老鼠，限制其种群数量的最好方法是尽量降低其K值

D．种群的增长速率最快点在B点，种群数量达到K值后，数量不变

答案　D

解析　据图分析，此种群的增长曲线是“S”形，D点达到K值，为500只左右，所以该环境条件所能维持的种群最大数量大约是500只，A项正确；B点种群数量为K/2，此时种群增长速率最大，因此鱼类捕捞后的种群数量控制在曲线的B点最合适，B项正确；控制老鼠的种群数量最好的方法是尽量降低其K值，如减少资源和空间等，C项正确；种群的增长速率最快点在B点，种群数量达到K值后，数量保持相对稳定，而不是不变，D项错误。

5．(2021·湖北襄阳高二期中)海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列解释不正确的是(　　)

A．更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会

B．减少捕捞强度，保持足够的种群基数

C．维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复

D．改变性别比例，提高种群出生率

答案　D

解析　海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，会使更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会，减少了捕获个体的数量，保持足够的种群基数，使种群的年龄结构变为增长型，有利于种群数量的恢复。

核心归纳　

1．影响种群数量变化的非生物因素举例

2.不同生物因素对种群数量的影响

(1)种内竞争：可通过影响种群增长率影响种群数量。种内竞争源于种群内部个体对有限食物和空间等资源的争夺，食物和空间等资源越有限、种群密度越大，则种内竞争越激烈、种群增长率越小。

(2)食物：食物的增加可以使种群数量增加，K值增加；食物减少则种群数量减少，K值减小；若食物极度匮乏，种群可能消亡(即种群数量降为0)。

(3)捕食性天敌：捕食性天敌增加则种群数量减少、K值减小，但一般情况下种群数量不会降为0(因为捕食性天敌需要有食物来源保证自身存活)；捕食性天敌减少则种群数量增加、K值增加。

(4)竞争者：竞争者的出现使种群数量减少、K值减小，若两种生物竞争激烈，则较弱的种群可能消亡。

(5)寄生者：寄生者可使宿主的种群数量减少、K值减小，但宿主的种群数量一般不会降为0。

(6)引起传染病的病菌：病菌的出现可使种群数量减少，且种群密度越大，影响越明显。极度恶劣情况下，种群可能消亡。

3．循环因果关系：在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。若结果2与原因1相反，则属于负反馈；若结果2比原因1程度加强，则属于正反馈。

核心归纳　种群研究的应用