新教材人教版高中生物選擇性必修第二冊(cè) 1.3影響種群數(shù)量變化的因素 教學(xué)課件

1、 第3節(jié) 影響種群數(shù)量變化的因素第1章 種群及其動(dòng)態(tài)“離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風(fēng)吹又生?！痹谖覈狈降脑吧?，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。討論: 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？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？北方的原野陽光、溫度、水等非生物因素。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； 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。 那么，哪些因素可以影響種群

2、數(shù)量的變化呢？非生物因素生物因素陽光溫度水種內(nèi)種內(nèi)競爭種間種間競爭捕食寄生下表為某地人工柳樹林中，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( )變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。思考討論非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響林冠層遮蔽地面的程度郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.0郁閉度: 林冠層遮蔽地面的程度郁閉度大郁閉度小討論:1.影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么？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

3、有較大差異，這是為什么？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。陽光不同植物對(duì)光照條件的適應(yīng)性是有差異的除光照外，還受溫度、水、風(fēng)等非生物因素的影響郁閉度00.20.40.60.81.0一年蓬15.313.510.87.44.32.4加拿大一枝黃花10.49.56.15.63.01.2刺兒菜3.74.38.54.42.21.01.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。一. 非生物因素陽光溫度水分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

4、季萌發(fā)；種子萌發(fā)主要是受氣溫升高的影響；氣候干旱可使東亞飛蝗種群爆發(fā)式增長細(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。2.非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響機(jī)理蚊類等昆蟲在寒冷季節(jié)到來時(shí)一般會(huì)全部死亡。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使許多動(dòng)植物種群的死亡率升高；3. 各因素之間的聯(lián)系非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是_的綜合性如春夏時(shí)節(jié)動(dòng)植物種群普遍迅速增長，除氣溫升高外，日照延長、降水增多也是重要原因；對(duì)于動(dòng)物來說，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長的重要因素；二. 生物因素隨著種群的增長，_會(huì)加劇，從而使種群的

5、增長_，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；種內(nèi)競爭受到限制1. 種群內(nèi)部的生物因素思考討論影響種群數(shù)量的其他生物因素(外部生物因素)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)：與單獨(dú)培養(yǎng)不同，混合培養(yǎng)開始時(shí)兩個(gè)種群的數(shù)量也都有增長，但隨后雙小核草履蟲個(gè)體數(shù)繼續(xù)增加，而大草履蟲個(gè)體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲都沒有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)。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爭關(guān)系,競爭力弱的數(shù)量會(huì)不斷下降。資料2: 生活在加拿大北

6、方森林中的猞猁捕食雪兔。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？作為獵物的雪兔種群數(shù)量上升時(shí)，猞猁因?yàn)槭澄锍渥?，其種群出生率上升，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。猞猁和雪免之間是捕食關(guān)系。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。如

7、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。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)物的競爭、作為食物的植物以及非生物因素等。過渡: 在自然界，任何一個(gè)種群都與其他種群有著密切的關(guān)系。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，如此往復(fù)循環(huán)。思維訓(xùn)練分析循環(huán)因果關(guān)系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 缺乏少量吃雪兔湖泊受到了污染魚

8、類等生物死亡死魚等腐爛(+)+負(fù)反饋調(diào)節(jié)正反饋調(diào)節(jié)寒冷刺激溫度感受器促甲狀腺激素釋放激素(TRH)促甲狀腺激素(TSH)甲狀腺激素抑制抑制細(xì)胞代謝增強(qiáng)，產(chǎn)熱量增加，抵御寒冷促進(jìn)過多時(shí)甲 狀 腺 下 丘 腦垂 體傳入神經(jīng)1. 甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)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。2. 獵物和捕食者種群數(shù)量變化的相關(guān)性獵物增多捕食者增多獵物減少捕食者減少食物 充足大量吃獵物食物 缺乏少量吃獵物3. 人類活動(dòng)

9、中是否也能找到類似的例子？負(fù)反饋調(diào)節(jié): 血糖平衡調(diào)節(jié)、水鹽平衡調(diào)節(jié)等正反饋調(diào)節(jié): 排尿反射、分娩等2. 種群外部的生物因素(1)捕食: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_，每種動(dòng)物都需要以其他生物為食。如果_，動(dòng)物種群會(huì)出現(xiàn)_、_的現(xiàn)象捕食對(duì)象出生率降低死亡率升高食物匱乏(2)種間競爭 森林中不同植物_，草原上非洲獅與獵豹_，這也會(huì)導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。競爭陽光和養(yǎng)分競爭獵物(3)寄生作為宿主的動(dòng)物被_寄生，_或_引起傳染病，也會(huì)影響種群的_等特征，進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化.寄生蟲細(xì)菌病毒出生率和死亡率1.密度制約因素概念: 一般來說，_等_對(duì)種群數(shù)量的作用強(qiáng)度與該種群密度是_的；舉

10、例: 同樣是缺少食物，種群密度_，該種群受食物短缺的影響就_；2.非密度制約因素概念: _等_以及_等_，對(duì)種群的作用強(qiáng)度與種群密度_；舉例: 在遭遇寒流時(shí)，有些昆蟲種群不論其密度_，所有個(gè)體都會(huì)死亡。食物和天敵相關(guān)越高越大氣溫和干旱生物因素氣候因素地震、火災(zāi)自然災(zāi)害無關(guān)高低三.制約因素三. 種群研究的應(yīng)用1. 瀕危動(dòng)物的保護(hù)調(diào)查種群各數(shù)量特征調(diào)查種群密度影響因素了解種群生存狀態(tài)預(yù)測種群數(shù)量變化趨勢采取合理保護(hù)對(duì)策褐馬雞，被譽(yù)為中國十大瀕危動(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. 在漁業(yè)上-指導(dǎo)漁業(yè)捕撈K/2時(shí)間種群數(shù)量增長

11、速率(1)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。(2)漁網(wǎng)網(wǎng)目不應(yīng)過小，否則會(huì)影響來年漁業(yè)產(chǎn)量。(3)“休漁期”和“禁漁區(qū)”。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: 白蛾周氏嚙小蜂是寄生在美國白蛾蛹內(nèi)，將人工繁育的白蛾周氏嚙小蜂釋放到林間，對(duì)美國白蛾等食葉害蟲起到了良好的控制作用。K/2前防治K/2時(shí)間種群數(shù)量增長速率A.若環(huán)境條件穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間長，則足以使一種生物因競爭而被排除B.若環(huán)境條件頻繁變化，則常常不出現(xiàn)因競爭而被排除現(xiàn)象C.海洋和湖泊中浮游植物種類繁多，這是因?yàn)檫@些水體的環(huán)境因素較為穩(wěn)定D.自然群落中的競爭排除現(xiàn)象是有限的，這是因?yàn)樽匀画h(huán)境總是不斷變化的【檢測】下圖反映了競爭關(guān)系的兩種生物種群密度變化與環(huán)境因素的關(guān)系，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是( )CA. 乙區(qū)域生長的小灌木(M)在甲區(qū)域沒有分布，限制其生長的非生物因素是溫度和光照強(qiáng)度B. 乙區(qū)域生長的小灌術(shù)(M)的種群密度遠(yuǎn)高于丙區(qū)域，其密度制約因素主要是溫度【檢測】樹線是指天然