人教版 (2019)选择性必修2第3节 影响种群数量变化的因素学案

  第3节 影响种群数量变化的因素

【学习目标】

1．举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。

2．基于种群数量的不同变化特征，运用比较、归纳和系统分析等科学思维方法，阐明影响种群数量变化的非生物因素和生物因素，认同种群数量变化受到内因和外因的影响，外因通过内因起作用。

3．利用种群间存在的循环因果关系，尝试从近期效应和长远效应两个方面分析或探讨在渔业捕捞等方面可采取的有效措施。

【课前学习】

一、影响种群数量变化的因素

1.非生物因素

（1）种类：在自然界，种群的数量变化受到_________、温度 、水等非生物因素的影响。

（2）特点：非生物因素对种群数量变化的影响往往是_________。例如，春夏时节，由于气温升高，日照延长、降水增多等重要原因，动植物种群数量会迅速_________。

2.生物因素

（1）种群内部因素：随着种群的增长，_________会加剧，从而使种群的增长受到限制。

（2）种群外部因素

①捕食：除_________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，如果_________，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。

②竞争：森林中不同植物竞争阳光和_________，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物。

③寄生：作为_________的动物被寄生虫寄生。

④细菌或病毒引起____________，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。

二、种群研究的应用

1.濒危动物的保护

通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、_________等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能了解该种群的生存状态，_________该种群的数量变化趋势 ，进而采取合理的保护对策。

2.渔业捕捞量的确定

中等强度的捕捞（捕捞量在_________左右）有利于持续获得较大的鱼产量。

3.有害生物的防治

（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_________，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_________，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。

参考答案：一、1.（1）阳光 （2）综合性的 上升 2.（1）种内竞争 （2）①顶级捕食者 食物匮乏 ②养分 ③宿主 ④传染病

二、1.年龄结构 预测 2.K/2 3.（1）环境容纳量 （2）天敌生物

【课上学习】

任务一：分析人工林调查数据

请阅读教材P13 思考讨论相关资料，思考下列问题：

1.影响该地草本植物种群密度的非生物因素是什么？请描述三种草本植物在该因素影响下，种群密度的变化。

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。

任务二：请依据图1曲线变化，在图2括号中填写猎物和捕食者种群数量的变化，思考猎物与捕食者种群数量变化的关系。（注：“+”表示增加，“-”表示减少。）

图1                                  图2

任务三：如何实现鱼塘持续高产？

  1.渔网的网目不能过小，否则会影响来年鱼产量。这是为什么？请从种群特征的角度作答解释。

2.据图1可知，用这3种尺寸网目的渔网捕鱼，能保持鱼塘的持续高产吗？请说明你的依据。

3. 如果提高捕捞比例，对种群数量有什么影响？

【课后练习】

1．如图表示欧洲灰鹭在1928~1977年间的种群数量波动下列有关叙述正确的是（    ）

A．由于温度的变化使得该种群的数量波动呈周期性

B．图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000只

C．图中a处该种群以恒定的增长率在增长

D．在1928～1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量基本不变

2.下图为某一调查期间雪兔和猞猁的种群数量波动情况，下列叙述与事实相符的是（    ）

A．猞猁种群的数量波动为非周期性波动

B．雪兔K值的大小受领域行为和内分泌调节

C．调查期间两种群的数量变化均呈“S”型曲线

D．绘制雪免种群存活曲线至少需要观察记录1000个个体

3.研究种群数量的变化规律以及种群数量变化的因素，对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。下列有关说法正确的是（   ）

A.采取措施降低环境容纳量，能从根本上限制有害动物的种群数量

B.消灭捕食者，引入被捕食者是保护濒危动物的根本措施

C.在田鼠种群数量达到K/2时进行防治，消耗的防治成本最低

D.鱼类养殖中，在接近K/2时进行捕捞有利于鱼类的可持续增产

4.假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是（　　）

A．甲点对应的种群数量

B．乙点对应的种群数量

C．丙点对应的种群数量

D．丁点对应的种群数量

5.种群数量的变化受环境因素的影响，下列相关表述正确的是（　　）

A. 林下光照较弱会使所有林下植物的种群密度下降
B. 干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高，但却可促使东亚飞蝗种群的爆发式增长
C. 食物和捕食性天敌对种群数量变化影响较大，竞争者、寄生者等对种群数量变化的影响不大
D. 食物、地震、火灾等是影响种群数量变化的非密度制约因素

6.下列有关种群数量变化的叙述，正确的是（　　）

A. 依据某生物的种群密度即可反映该生物种群数量的变化趋势
B. 北京、上海等大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率
C. 自然界中大多数种群的数量总是在值上下波动
D. 影响种群数量变化的外因有气象、食物、天敌、传染病等

7.下列关于种群数量增长“S”型曲线中K值及K/2的说法错误的是（）

A. 鼠害的控制应该严防其种群密度达到K/2

B. 有益动物的保护可以通过改善其生活环境来提高种群的K值

C. 养殖业中捕捞或出栏个体一般不会是年幼个体，以提高种群的K值

D. 维持鱼类资源的种群数量在K/2时，既有较大收获量又可保持种群高速增长

8.图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图，下列叙述错误的是( )

A. 为有效防止蝗灾，应在a点之前及时控制种群密度
B. a～b段，该种群的增长率与种群密度之间呈正相关
C. 利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现
D. 控制种群数量在d～e水平，有利于维持该地区生态系统的抵抗力稳定性

9.如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链，在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量如图所示。在一段时间内(     )

A. 甲与乙之间存在反馈调节，以维持其相对稳定

B. 如果乙大量捕食甲，就会降低甲种群的丰富度

C. 丁的数量发生变化，不会影响乙的环境容纳量

D. 如果乙的数量增加，则会引起甲、丙数量增加

10.图甲是两类生物种群数量变化动态曲线的比较，其中r对策生物通常个体小，寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护；图乙是种群的数量变化；图丙表示某种群数量变化可能的四种情况（“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），其中a点表示外界因素的变化。请回答以下问题：

（1）家鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，种群数量每天可增加1.47%，是__________（填“r对策”或“K对策”）生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终形成一种 S型增长曲线。

（2）K对策生物的种群数量高于或低于__________（填“S”或“X”）点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上。

（3）图乙曲线Ⅱ是在草原中投放了一定数量的蛇之后鼠的数量变化曲线，曲线Ⅱ表明蛇发挥明显生态效应的时间段是__________。若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡，则图中α的角度将会_________。
（4）干旱能抑制一种丝状菌（该菌造成蝗虫患病）的生长，若a点变化为干旱，则a点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为__________（用图中标号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示）。

参考答案：

1.  D  由图可知，温度的变化使得该种群的数量出现波动，但没有呈周期性，A错误；图示欧洲灰鹭的环境容纳量约为4000×103只，B错误；图中a处该种群以恒定的增长速率在增长，增长率下降，C错误；由图可知，在1928~1977年间欧洲灰鹭的环境容纳量均为4000×103只，基本不变，D正确。

2. D  猞猁种群的数量波动为周期性波动，A错误；雪兔K值的大小受天敌、气候、食物、领域行为等因素影响，不受内分泌调节，B错误；调查期间两种动物的种群数量有增加也有减少，呈现出周期性波动，不是“S”数量变化，C错误；从图看出，绘制雪免种群存活曲线至少需要观察记录1000个个体，D正确。

3. A 采取措施如减少有害动物的食物来源，增加其天敌的数量，破坏其栖息环境等，降低环境容纳量，能从根本上限制有害动物的种群数量增长，A正确；建立自然保护区，给濒危动物创造更宽广的生存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护濒危动物的根本措施，B错误；在种群数量达到K/2前防治，防治成本最低，C错误；鱼类养殖过程中，捕捞后的剩余量接近 K/2时，有利于鱼类资源的可持续增产，D错误。

4．D 图中的横轴为种群数量，纵轴为种群增长率，S型曲线中，种群增长率最大的点对应种群数量为K/2，要持续尽可能多的收获该种家畜，则需要让该种家畜种群数量保持在K/2水平，这时种群增长速率最快，由图可知，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，选择丁点可以使每次收获后，家畜的数量保持在K/2，能保持最大增长速率，综上所述，D正确，ABC错误。

5．B   林下光照较弱会使林下阳生植物的种群密度下降，A错误； 许多植物会因干旱缺水而死亡，而对于东亚飞蝗来说，气候干旱是其种群爆发式增长的主要原因，B正确； 竞争者、寄生者等也是影响种群数量变化的重要因素，C错误； 食物是影响种群数量变化的密度制约因素，D错误。
6. D  群密度反映了种群在一定时期的数量，但不能反映种群数量的变化趋势，要想知道种群数量的消长，还需要研究种群的年龄组成等其他数量特征，A错误；我国大城市人口的数量变化直接取决于出生率和死亡率、迁入率和迁出率，B错误；自然界中大多数种群的数量总是在K值上下波动，C错误；影响种群数量变化的外因有气候、食物、天敌、传染病等，D正确。
7．C  由于种群数量在K/2时的种群增长速率最大，所以鼠群的数量要严格控制在K/2以内，避免鼠群数量的快速增长，A正确；K值是指在环境条件不被破坏的情况下，一定空间所能维持的最大种群数量，由概念可知，K值的大小主要与环境条件有关，所以对有益动物的保护，可以通过改善其生活环境来提高种群的K值，B正确；养殖业中捕捞或出栏个体一般不会是年幼个体，以保持种群的年龄组成为增长型，而不是提高种群的K值，C错误；因为种群数量在K/2时，种群的数量增长最快，所以维持鱼类资源的种群数量在K/2时，既有较大收获量又可保持种群高速增长，D正确。
8．B  从东亚飞蝗的种群数量变化趋势看，O点到b点所对应的时间段，种群的增长大致呈“S”型，a点的数量大约在环境容纳量的一半，此时蝗虫种群有最快的增长速率，故防治时间应在a点之前，A正确；“S”型增长的种群增长率在在环境容纳量的一半时最大，超过该点增长率下降，因此a～b段种群的增长率下降，B错误；利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例后，蝗虫种群内的雌雄比例失调，导致种群内出生率下降，可防止种群增长至c点，C正确；把东亚飞蝗的种群数量控制在较低水平，既能使植物等生产者被啃食的较少，又可以保持该生态系统物种的多样性，有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性，D正确。
9．A  甲与乙之间是捕食关系，存在负反馈调节，比如乙增多，由于天敌数量增多，甲的数量会减少，进而导致乙的食物减少，从而导致乙的数量减少。这种负反馈条件有助于维持甲和乙数量相对稳定，A正确；如果乙大量捕食甲，就会降低甲种群的密度，不是降低甲种群的丰富度，丰富度指的是物种的数量，种群是单一物种，B错误；丁的数量发生变化，说明乙的环境发生了改变，则会影响乙的环境容纳量，C错误；在一条封闭的食物链中，乙种群数量的增加，则甲会因为天敌（乙）数量增加导致其数量下降，而丙因天敌（甲）的减少而导致其数量增加。D错误。
10．【答案】(1) r对策    (2)S     (3) e-f（ef段）；增大    (4)Ⅰ

【解析】（1）已知r对策生物通常个体小,寿命短,生殖力强但存活率低, 亲代对后代缺乏保护; K对策生物通常个体大, 寿命长, 生殖力弱但存活率高, 亲代对后代有很好的保护。家鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，在种群密度极低时也能迅速回升，属于 r对策生物。
（2）由图可知,K对策生物的种群数量高于或低于S点时, 都会趋向该平衡点, 因此种群通常能稳定在一定数量水平上,即环境所能容纳的该种群的最大值, 称为环境容纳量(或K值) 。
（3）图乙曲线ll是在草原中投放了一定数量的蛇,缓解草原的鼠患, 曲线ll表明蛇发挥明显生态效应的时间段是ef。若投放的蛇因不适应当地草原的环境部分死亡, 种群数量急剧减少, 则图中的角度将会增大。
（4）若a点变化为干旱, 干旱能抑制一种丝状菌（该菌造成蝗虫患病）的生长，蝗虫数量上升一段时间后趋于稳定, 为曲线l。