高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第二节 影响种群特征的生态因子学案

这是一份高中生物苏教版 (2019)选择性必修2 生物与环境第二节 影响种群特征的生态因子学案，共8页。学案主要包含了生态因子，非生物因素等内容，欢迎下载使用。


一、生态因子
1．概念：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因素，称为生态因子。
2．分类
生态因子eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(非生物因素：阳光、温度和水等,生物因素：生物之间的各种相互关系))
二、非生物因素
1．水对种群特征的影响
(1)水是生物不可缺少的重要组成成分，生物的生命活动离不开水。
(2)植物的种群密度受水的影响很大。
(3)水对动物的生长发育、空间分布及种群数量也有影响。
2．阳光对种群特征的影响
(1)光的波长、光照强度和日照长度等都是重要的生态因子。
(2)不同波长的光对生物有不同的影响，如昆虫对紫外光的趋光性。
(3)光照强度对植物生长及形态结构的构成有重要作用，光照强度也影响很多动物的行为。
(4)日照长短可影响植物的开花。如长日照植物和短日照植物。日照长短会影响动物的繁殖、迁徙。
3．温度对种群特征的影响
(1)任何生物都生活在具有一定温度的环境中，并受温度变化的影响。
(2)长期生活在高温环境中的生物与长期生活在低温环境中的生物表现出不同的适应环境的方式。
4．土壤对种群特征的影响
(1)土壤是陆生生物生活的基质，它提供生物生活所必需的无机盐和水分。
(2)植物对于长期生活的土壤会产生一定的适应性，并因此形成各种以土壤为主导因素的植物生态类型。
5．生物与环境是相互依存的统一体，而对于某一特定生物种群而言，在特定时期，某种生态因子会成为影响该种群的关键性因子。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．任何生物的种群数量都会随着关键性因子的变化而发生有规律的变化。( )
2．阳光对生物和环境的影响十分复杂，其中光的波长、光照强度和日照长度等都是重要的生态因子。( )
3．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。( )
4．在山坡的向阳面和背阴面生长、分布着不同的植物类型，影响其不同的关键性因子是温度。( )
提示：1．√ 2．√ 3．√
4．× 影响其不同的关键性因子是光照。
影响种群数量特征的生态因子
种群数量的变化受多种生态因素的影响。生态因子包括生物因素与非生物因素。生物因素包括种内关系(如种内互助和种内竞争)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、阳光、温度和土壤的理化性质等。
环境中的各种生态因子，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，是受各种生态因子的综合影响。强调生态因子的综合影响，并不是把各种生态因子的作用等量齐观。在任何具体的生态关系中，在某种情况下某个生态因子可能起的作用最大，这时，生物体的生存和发展主要受这一关键因子的限制。例如，在干旱地区，水是关键因子；在寒冷地区，温度是关键因子；在海洋的深处，光是关键因子；但在光能到达的海洋部分，矿质养分是关键因子等。
1．非生物因素的种类
2．非生物因素的影响
非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。如春夏时节动植物种群数量普遍迅速增长，这是气温升高、日照时间延长、降水增多等众多因素综合作用的结果。
生物种类是多样的，其赖以生存的环境条件也是多样的，我们在分析影响种群数量变化的非生物因素时，可以分两种情况：
(1)非生物因素主要通过影响生物的细胞代谢而影响其生长发育，进而影响其死亡率。
(2)非生物因素通过影响其生殖(如长日照植物，干旱条件下蝗虫受精卵容易孵化等)进而影响其出生率。
1．长白山植物的垂直分布与海洋藻类的垂直分布分别是受什么因素的影响所致( )
A．海拔高度与海水深度 B．均受CO2的浓度影响
C．温度与光照 D．均受光照的影响
C [长白山植物在山顶为针叶林，山腰为混交林，山脚为阔叶林，这是由于不同海拔处温度不同；海洋中浅层有绿藻分布，随水深增加，藻类种类依次变为褐藻和红藻，这是由于不同频率的光在水体中的穿透能力不同，选C。]
2．下列关于生态因子对生物影响的说法错误的是( )
A．趋光性是农业害虫的共性
B．温暖地区的阔叶林多，而寒冷地区的针叶林多
C．水分过多或过少都会影响陆生生物的生长和发育
D．各种生态因子对生物的影响具有综合性
A [蛾类通常具有趋光性，但并非所有的农业害虫都具有趋光性，如蝗虫则没有趋光性，A错误；温度影响植物的分布，B正确；干旱会使植物的叶萎蔫、生长受阻；土壤里水分过多，会导致土壤里空气减少，从而影响植物根系的呼吸作用，严重时会使植物缺氧而死，C正确；生物的生存和繁衍受各种生态因子的综合影响，但对某个或某种生物来说，各种生态因子所起的作用并不是同等重要的，D正确。故选A。]
树线是指天然森林垂直分布的上限，树线以上、雪线以下(图1乙区域)主要分布的是高山灌丛和草甸，雪线以上(图1甲区域)是常年积雪。近年全球气候变暖造成树线以上植被厚度增加(植被厚度越大，郁闭度指数越高)，图2是图1中乙区域郁闭度指数与树线上升幅度之间的关系曲线。
图1
图2
将材料中有效信息提取出来并进行适当的转化，如可将“雪线以上是常年积雪”转化为“雪线以上温度较低”；将“植被厚度越大，郁闭度指数越高”转化为“植被下植物受到的光照强度降低”等，由此形成科学思维的学科素养。
1．乙区域生长的小灌木(M)在甲区域没有分布，限制其生长的非生物因素是什么？(生命观念)
提示：温度。
2．乙区域郁闭度指数升高，对乔木幼苗的繁殖和生长有何影响？(科学思维)
提示：乙区域的郁闭度指数越高，说明灌木和草本植物长得越茂密，越不利于刚出土的乔木幼苗进行光合作用，因此不利于其繁殖和生长。
[课堂小结]
1．“离离原上草，一岁一枯荣”描述了草本植物在冬季枯死、在春季复苏、在夏季生长繁茂的景象。影响上述草本植物种群数量发生明显变化的因素不包括( )
A．气温升高 B．降雨增多
C．日照延长 D．动物采食
D [题目中所描述的草本植物种群数量是随季节变化而变化的，因此与气温、光照、降雨有关，与动物采食无关。]
2．同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出两种不同的形态。原因是( )
A．基因决定性状，两种叶的基因不同
B．性状主要是由蛋白质来体现的，两种叶中的蛋白质结构和功能不同
C．基因表达的过程中，两种叶中tRNA种类和数量不同
D．叶的形态不完全由基因决定，还有阳光和水等生态因子的影响
D [同一株水毛茛，浸在水中的叶与裸露在空气中的叶形态不同，该株水毛茛的基因型没有发生改变，是环境影响了基因的表达，从而影响了性状表现。故选D。]
3．下列关于生态因子的叙述中，不正确的是( )
A．各种生态因子是独立地对生物起作用的
B．各种生态因子是综合在一起对生物起作用的
C．单独一种生态因子不论多么重要，也只有在其他因子的适当配合下，才能表现出来
D．干旱地区影响植物分布，起主要限制作用的生态因子是水
A [环境中对生物生长、发育、繁殖、行为和分布等有直接和间接的影响的因子叫生态因子。生态因子包括生物因素和非生物因素，其中种类很多，但都不是独自发挥作用，而是综合发挥作用，只是有的是主导因素，有的是次要因素。]
4．(多选)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，种内竞争会越剧烈，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。据图回答下列问题：
(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] (1)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。(2)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。(3)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、迁入率和迁出率 (3)2.56 N0
举例说明阳光、温度和水等非生物因素会影响生物的种群特征。
科学思维——通过比较、归纳各非生物因素是如何影响种群数量变化的，总结出这些因素与种群特征之间的关系。
因子
作用方式
举例
光照强度
光照强度会影响植物的正常生长，进而对出生率和死亡率产生影响
森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
温度
温度会影响酶的活性，进而影响生物的生存
较寒冷地区，种子在冬季不能萌发；蚊类等昆虫在冬季一般全部死亡
水
水参与细胞代谢，生命活动离不开水
干旱会使动植物缺水而死亡；干旱会使东亚飞蝗爆发式增长
氧气
氧气是需氧生物进行有氧呼吸的反应物；氧气是厌氧生物代谢的抑制条件
酸菜坛中必须无氧才能使乳酸菌大量繁殖；水体中必须有足够的溶解氧才能保证鱼、虾不会死亡
知 识 网 络 构 建
要 点 强 化 识 记
1．任何生物的种群数量都会随着关键性因子的变化而发生有规律的变化。
2．种群特征的变化受到温度、阳光、水、土壤等非生物因素的影响。
3．阳光对种群特征的影响，包括光的波长、光照强度、日照长短等生态因子。
4．生物与环境是相互依存的统一体。