資源簡(jiǎn)介

(共27張PPT)
第3節(jié) 影響種群數(shù)量變化的因素
“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)種群密度越來越高，在秋冬時(shí)節(jié)則相反。
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？
陽光、溫度、水等非生物因素
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？
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。
北方的原野
問題探討
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。
凡是影響種群重要特征的因素，都會(huì)影響種群的數(shù)量變化。
非生物因素
生物因素
陽光
溫度
水
種內(nèi)
種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)
種間
種間競(jìng)爭(zhēng)
捕食
寄生
郁閉度：林冠層遮蔽地面的程度
郁閉度大
郁閉度小
非生物因素
思考 討論：非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響
下表為某地人工樹林中，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（林冠層遮蔽地面的程度）的調(diào)查數(shù)據(jù)。
郁閉度 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
一年蓬 15.3 13.5 10.8 7.4 4.3 2.4
加拿大一枝黃花 10.4 9.5 6.1 5.6 3.0 1.2
刺兒菜 3.7 4.3 8.5 4.4 2.2 1.0
一年蓬
加拿大一枝黃花
刺兒菜
1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？
陽光（光照強(qiáng)度）
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？
刺兒菜為陰生植物，更適于在低光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)，對(duì)光照強(qiáng)度的敏感度比一年蓬、加拿大一枝黃花更低
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？試分別舉例說明。
除光照條件外，種群數(shù)量的變化還受溫度、水、風(fēng)、火等非生物因素的影響
討論
在自然界，種群的數(shù)量變化受到陽光、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，即主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度。
林冠層郁閉度低
林下光照強(qiáng)度高
林下植物種群密度高
林冠層郁閉度高
林下光照強(qiáng)度低
林下植物種群密度低
許多植物的種子在春季萌發(fā)為新的植株，主要是受氣溫升高的影響；蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡，主要是受氣溫降低的影響。
干旱缺水會(huì)使許多植物種群死亡率升高；動(dòng)物缺水可導(dǎo)致個(gè)體的死亡，氣候干旱會(huì)使東亞飛蝗呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。
因素 舉例 影響方式
陽光
溫度
水
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)；蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡
種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響；蚊類等昆蟲死亡主要是受氣溫降低的影響。溫度會(huì)影響酶的活性
干旱缺水會(huì)使許多動(dòng)植物種群的死亡率升高；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)影響蝗蟲產(chǎn)卵和孵化，同時(shí)會(huì)使青蛙等天敵死亡率上升
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。
非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的。
對(duì)于動(dòng)物來說，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長(zhǎng)的重要因素，這就涉及生物因素了。
生物因素
隨著種群的增長(zhǎng)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)加劇，從而使種群的增長(zhǎng)受到限制，這說明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響。
1.種群內(nèi)部生物因素的影響
（同種生物之間）
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進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲和大草履蟲，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)：
思考 討論： 影響種群數(shù)量的其他生物因素
1.怎樣解釋資料1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？
雙小核草履蟲和大草履蟲之間是競(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：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？
猞猁和雪兔之間是捕食關(guān)系。
作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時(shí)，猞猁因?yàn)槭澄锍渥悖浞N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。
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。
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。還有其他捕食者、其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)、作為食物的植物、非生物因素等。
雪兔增多
猞猁增多
雪兔減少
猞猁減少
食物 充足
大量吃雪兔
食物 缺乏
少量吃雪兔
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。
循環(huán)因果關(guān)系：
在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說，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，施加于原來作為原因的事件，使之產(chǎn)生新的結(jié)果，如此循環(huán)往復(fù)。
在這個(gè)過程中，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。
思考：1、甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)。
捕食者
增加
導(dǎo)致
獵物
減少
導(dǎo)致
捕食者
減少
導(dǎo)致
獵物
增加
導(dǎo)致
2、獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性。
①捕食關(guān)系：
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捕食對(duì)象，每種動(dòng)物都需要以其他生物為食。如果食物匱乏，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)出生率降低、死亡率升高的現(xiàn)象。
2.種群外部的生物因素
（不同種生物之間）
條件 繁殖力 產(chǎn)仔量
食物豐富 的年份 正常繁殖 3 窩/只
4~6 幼仔/窩
食物不足 的年份 20%~30%成熟雌性個(gè)體不繁殖 下降
②種間競(jìng)爭(zhēng)
森林中不同植物競(jìng)爭(zhēng)陽光和養(yǎng)分，草原上非洲獅與獵豹競(jìng)爭(zhēng)獵物，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)物被寄生蟲寄生，細(xì)菌或病毒引起傳染病，也會(huì)影響種群的出生率和死亡率等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。
蜱是許多種脊椎動(dòng)物體表的暫時(shí)性寄生蟲
菟絲子寄生在大豆
螨蟲
①密度制約因素:影響種群數(shù)量的因素，其作用強(qiáng)度隨著種群密度的變化而變化，這樣的因素稱為密度制約因素，如食物、傳染病、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)、種間關(guān)系等。
②非密度制約因素:影響種群數(shù)量的因素，其作用強(qiáng)度與種群密度無關(guān)，這樣的因素稱為非密度制約因素，如氣候(雨水、干旱、降雪、氣溫)、自然災(zāi)害(地震、火災(zāi))等。
說明：生物因素一般是密度制約因素，非生物因素多是非密度制約因素。有時(shí)非生物因素可以通過影響生物因素發(fā)揮作用。
制約因素的類型
研究種群的特征和數(shù)量變化的規(guī)律，在野生生物資源的合理利用和保護(hù)、有害生物的防治等方面都有重要意義。
種群研究的應(yīng)用
①瀕危動(dòng)物的保護(hù)：
采取保護(hù)措施以降低環(huán)境阻力，提高K 值(或環(huán)境容納量)
調(diào)查獲知種群密度、出生率和死亡率、性別比例、年齡結(jié)構(gòu)等特征以及影響該種群數(shù)量變化的因素
了解種群生存狀態(tài)
預(yù)測(cè)種群的數(shù)量變化趨勢(shì)
褐馬雞，被譽(yù)為中國(guó)十大瀕危動(dòng)物。通過人工建立保護(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生物資源的利用——指導(dǎo)漁業(yè)捕撈
研究表明：中等強(qiáng)度的捕撈（捕撈量控制在K/2左右）有利于持續(xù)獲得較大的魚產(chǎn)量。
漁網(wǎng)網(wǎng)目不能過小，否則會(huì)影響來年魚產(chǎn)量。這是為什么 請(qǐng)從種群特征的角度作出解釋。
如果漁網(wǎng)網(wǎng)目過小，許多幼魚也會(huì)被捕撈上來，影響魚種群的年齡結(jié)構(gòu)，從而影響魚種群的出生率，造成來年魚產(chǎn)量降低。
K/2
K

③有害生物的防治
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)林害蟲數(shù)量控制在較低的水平。
例如：白蛾周氏嚙小蜂是美國(guó)白蛾的寄生性天敵昆蟲（寄生在白蛾蛹內(nèi)），將人工繁育的白蛾周氏嚙小蜂釋放到林間，對(duì)美國(guó)白蛾等食葉害蟲起到了良好的控制作用。
(K/2前防治)
K/2
K
課堂小結(jié)

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