第1章第3節(jié) 影響數(shù)量變化的因素 【體系建構(gòu)+教材精研】高二生物 （人教版2019選擇性必修2）

“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(lái)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？第1章第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素1.影響種群數(shù)量變化的因素2.研究種群數(shù)量變化的實(shí)際應(yīng)用陽(yáng)光溫度水種內(nèi)種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)種間種間競(jìng)爭(zhēng)捕食寄生影響種群數(shù)量變化的因素非生物因素生物因素直接決定種群密度是出生率和死亡率、遷入率和遷出率等。因此，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。

下表為某地人工柳樹(shù)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）變化的調(diào)查數(shù)據(jù)。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

非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響一、非生物因素郁閉度: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(shuō)明。陽(yáng)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，種群數(shù)量的變化受陽(yáng)光、溫度、水等非生物因素的影響。陽(yáng)光溫度水分一、非生物因素因素舉例影響方式陽(yáng)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)；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(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(chóng)產(chǎn)卵和孵化，同時(shí)會(huì)使蝗蟲(chóng)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(chóng)在寒冷季節(jié)到來(lái)時(shí)一般會(huì)全部死亡。蚊類等昆蟲(chóng)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植物種群的死亡率升高；一、非生物因素3.非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是綜合性的如：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；對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，食物日益充足也是導(dǎo)致種群增長(zhǎng)的重要因素。一、非生物因素二、生物因素1.種群內(nèi)部生物因素

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(shuō)明種群數(shù)量的變化受到種群內(nèi)部生物因素的影響。

種群的數(shù)量變化是否受種群外部生物因素——其它生物的影響呢？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(chóng)和大草履蟲(chóng)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11934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(chóng)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：取相等數(shù)目的雙小核草履蟲(chóng)和大草履蟲(chóng)，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(kāi)始時(shí)兩個(gè)種群的數(shù)量也都有增長(zhǎng)，但隨后雙小核草履蟲(chóng)個(gè)體繼續(xù)增加，而大草履蟲(chóng)個(gè)體數(shù)下降，最后完全消失。這兩種草履蟲(chóng)都沒(méi)有分泌殺死對(duì)方的物質(zhì)。2.怎樣解釋猞猁和雪兔種群數(shù)量變化的同步周期性？

猞猁和雪免之間是捕食關(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?，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。資料2生活在加拿大北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。影響種群數(shù)量的其他生物因素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？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①

其他捕食者

②

其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)

③

作為食物的植物

④

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)量相互影是循環(huán)因果的關(guān)系。2.種群外部生物因素的影響（不同種生物之間）（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二、生物因素（2）種間競(jìng)爭(zhēng)森林中不同植物競(jìng)爭(zhēng)______________，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(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光和養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)獵物二、生物因素2.種群外部生物因素的影響

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(chóng)細(xì)菌病毒出生率和死亡率（3）寄生螨蟲(chóng)菟絲子二、生物因素2.種群外部生物因素的影響影響種群數(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、天敵等。影響種群數(shù)量的因素，其作用強(qiáng)度與種群密度無(wú)關(guān)，這樣的因素稱為非密度制約因素，如干旱、嚴(yán)寒等。種群數(shù)量變化常常涉及多種因素。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(guò)影響生物因素發(fā)揮作用，如本節(jié)問(wèn)題探討中的例子。3.制約因素的類型二、生物因素生物因素種群內(nèi)部生物因素：種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)種群外部生物因素----其他生物捕食不同物種間的競(jìng)爭(zhēng)寄生非生物因素陽(yáng)光溫度水等影響種群數(shù)量變化的因素（非密度制約因素）（密度制約因素）小結(jié)

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。三、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)三、種群研究的應(yīng)用2.指導(dǎo)漁業(yè)捕撈

研究表明：_________的捕撈(捕撈量在____左右)有利于___________________。中等強(qiáng)度K/2持續(xù)獲得較大的魚(yú)產(chǎn)量K/2KKK/2三、種群研究的應(yīng)用3.有害生物的防治A種群數(shù)量增長(zhǎng)速率時(shí)間（1）控制現(xiàn)有有害生物的數(shù)量（小于K/2），降低其增長(zhǎng)速率；（2）降低環(huán)境容納量（K值）；（3）生物防治——有效保護(hù)或合理引入天敵。例如：白蛾周氏嚙小蜂是美國(guó)白蛾的寄生性天敵昆蟲(chóng)（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(chóng)起到了良好的控制作用。三、種群研究的應(yīng)用

在生物學(xué)上，許多生理或生態(tài)過(guò)程的因果關(guān)系是循環(huán)性的，也就是說(shuō)，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(lái)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(yú)類等生物死亡死魚(yú)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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)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、分娩等影響種群數(shù)量變化的因素1．（2022·浙江·高考真題）沙蝗的活動(dòng)、遷徙有逐水而居”的傾向。某年，沙蝗從非洲經(jīng)印度和巴基斯坦等國(guó)家向中亞遷徙，直到阿富汗以及我國(guó)西北邊境，擴(kuò)散和遷徙“戛然而止”。下列敘述正確的是（

）A．沙蝗停止擴(kuò)散的主要原因是種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇B．沙蝗種群的數(shù)量波動(dòng)表現(xiàn)為非周期性變化C．天敵對(duì)沙蝗的制約作用改變了沙蝗的生殖方式D．若沙蝗進(jìn)入我國(guó)西北干旱地區(qū)將呈現(xiàn)“J”型增長(zhǎng)【高考在線】2．（2021·湖北·高考真題）20世紀(jì)末，野生熊貓分布在秦嶺、岷山和小相嶺等6大山系。全國(guó)已建立熊貓自然保護(hù)區(qū)40余個(gè)，野生熊貓棲息地面積大幅增長(zhǎng)。在秦嶺，棲息地已被分割成5個(gè)主要活動(dòng)區(qū)域；在岷山，熊貓被分割成10多個(gè)小種群；小相嶺山系熊貓棲息地最為破碎，各隔離種群熊貓數(shù)量極少。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．熊貓的自然種群個(gè)體數(shù)量低與其繁育能力有關(guān)B．增大熊貓自然保護(hù)區(qū)的面積可提高環(huán)境容納量