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1、第一章第一章 种群及其动态种群及其动态第第3 3节节影响种群数量变化的因素影响种群数量变化的因素学习目标学习目标分析影响种群数量变化的因素（生命观念、科学思维）0102认识生物学过程中存在因果循环关系（科学探究）阐明种群研究在资源利用和保护、有害生物防治方面的应用（科学思维）0304从近期效应和长远效应两个方面探讨人类活动对种群及环境的影响（社会责任）问题探讨问题探讨“离离原上草，一岁一枯荣。野火烧离离原上草，一岁一枯荣。野火烧不尽，春风吹又生。不尽，春风吹又生。”在我国北方的在我国北方的原野上，各种草本植物在春夏时节种原野上，各种草本植物在春夏时节种群密度越来越高，在秋冬时节则相反。群密度越
2、来越高，在秋冬时节则相反。讨论：讨论：1.1.导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素是什么？素是什么？导致这些植物种群数量出现季节性变化的主要环境因素有阳光、温度、适度等问题探讨问题探讨2.2.这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和这些植物种群的数量变化对当地动物种群的出生率和死亡率有什么影响？死亡率有什么影响？春夏时节植物种群密度越来越高，当地动物有了更多的食物来源出生率升高，死亡率降低，同时食物来源丰富，动物间的竞争程度减小也降低了死亡率，秋冬时节则相反，植物种群密度降低，动物食物匮乏，动物种群会出现出生率降低，死亡率升高的现
3、象。就像就像“离离原上草离离原上草”一样，自然界的一样，自然界的种群总是有盛有衰，数种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。量处于不断变动中。种群的种群的 、等特征直接决定等特征直接决定种群密度。因此，种群密度。因此，凡是影响种群重要特征的因素，都会影响凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。种群的数量变化。回顾旧知回顾旧知出生率和死亡率出生率和死亡率迁入率和迁出率迁入率和迁出率思考思考讨论讨论非生物因素对种群数量变化的影响非生物因素对种群数量变化的影响下表为某地人工柳树林中，林下集中草本植物的种群密度下表为某地人工柳树林中，林下集中草本植物的种群密度（平均值，单位：株（平均值，单位
4、：株/m/m2 2）随林木郁闭度（林冠层遮蔽地面的）随林木郁闭度（林冠层遮蔽地面的程度）变化调查数据。程度）变化调查数据。郁闭度郁闭度0 00.20.20.40.40.60.60.80.81.01.0一年蓬一年蓬15.315.313.513.510.810.87.47.44.34.32.42.4加拿大一枝黄花加拿大一枝黄花10.410.49.59.56.16.15.65.63.03.01.21.2刺儿菜刺儿菜3.73.74.34.38.58.54.44.42.22.21.01.0一一枝枝黄黄花花一一年年蓬蓬刺刺儿儿菜菜思考思考讨论讨论非生物因素对种群数量变化的影响非生物因素对种群数量变化的影响
5、1.1.影响该草本植物种群密度的非生物因素是什么？影响该草本植物种群密度的非生物因素是什么？2.2.在同样的非生物因素的影响下，刺儿菜的种群密度变化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？与一年蓬、加拿大一枝黄花的有较大差异，这是为什么？3.3.除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的除上述因素外，种群数量的变化还受哪些非生物因素的影响？请举例说明影响？请举例说明影响该草本植物种群密度的非生物因素主要为林下植物收到的光照强度刺儿菜为阴生植物更适于在低光照强度下生长，对光照强度敏感度比一年蓬，加拿大一枝黄花更低。种群数量的变化还受
6、温度和湿度、风、火等非生物因素的影响，例如某山脉中，在该山脉的北部的鹿种群对于严寒的冬季气候极为敏感，如果连续出现几个严冬天气，该山脉的鹿种群数量就会急剧下降，在沙漠地区，某些啮齿动物和鸟类的种群数量与降雨量有着直接关系，更格卢鼠栖居在沙漠的低地处，虽然它们具有贮存水分和长期干旱的生理适应能力，但它们栖居的环境中必须保持一定的湿度，如果雨量不足，食料植物的生长发育就会受到影响，更格卢鼠的生殖能力就会很低。新课讲授新课讲授1一、非生物因素一、非生物因素在自然界，种群的数量变化受到在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水阳光、温度、水等非生物因素等非生物因素的影响的影响非生物因素的种类（1 1）
7、水水水是任何生物都不可缺少的组成成分，生物的水是任何生物都不可缺少的组成成分，生物的一切代谢活动都一切代谢活动都必须以水为介质必须以水为介质，水对生物的生存和延续来说是至关重要的。，水对生物的生存和延续来说是至关重要的。实例：实例：干旱缺水干旱缺水会使许多植物种群的会使许多植物种群的死亡率升高死亡率升高，动物种群在，动物种群在寻找水源的过程中也常常发生个体的死亡。而对于东亚飞蝗来说，寻找水源的过程中也常常发生个体的死亡。而对于东亚飞蝗来说，干旱气候干旱气候正是其种群正是其种群爆发式增长爆发式增长的主要原因。的主要原因。（2 2）阳光阳光阳光不仅为生物创造着适于生存的温度条件，而阳光不仅为生物创
8、造着适于生存的温度条件，而且也为一切生命活动且也为一切生命活动提供了取之不尽的能源提供了取之不尽的能源。绿色。绿色植物只有借助植物只有借助光合作用光合作用才能在叶绿体中把从外界吸收才能在叶绿体中把从外界吸收的二氧化碳、水和无机物结合成有机物质，一切其他生物，包括的二氧化碳、水和无机物结合成有机物质，一切其他生物，包括所有的动物和人都必须依赖这些有机物质为生，从中所有的动物和人都必须依赖这些有机物质为生，从中获得生长和获得生长和生活所需要的能量生活所需要的能量。实例：森林中林下植物的种群密度主要取决于实例：森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物收到的
9、光照强度。即主要取决于林下植物收到的光照强度。（3 3）温度温度温度是一种重要的生态因子，温度是一种重要的生态因子，任何生物都是生活在具有一定温任何生物都是生活在具有一定温度的外界环境中并受温度变化的影响度的外界环境中并受温度变化的影响。冰点以下冰点以下的低温会使生物的低温会使生物体内形成冰晶而体内形成冰晶而造成冻害造成冻害，冰晶的形成会使细胞质膜破裂并使蛋，冰晶的形成会使细胞质膜破裂并使蛋白质失活与变性。白质失活与变性。高温高温对动物的有害影响主要是对动物的有害影响主要是破坏酶的活动和破坏酶的活动和使蛋白质凝固变性等。使蛋白质凝固变性等。实例实例1 1：在温带和寒温带地区，许多植物的：在温带
10、和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发种子在春季萌发为新的为新的植株，这主要是受植株，这主要是受温度升高温度升高的影响。的影响。实例实例2 2：蚊类蚊类昆虫在昆虫在寒冷寒冷季节到来时一般会季节到来时一般会全部死亡全部死亡，这主要是受，这主要是受气温降低气温降低的影响。的影响。光照对生物的生理和分布起着决定性作用光照对生物的生理和分布起着决定性作用。例如，光照强弱影响植。例如，光照强弱影响植物的分布，光照时间长短影响植物的繁殖等；光照还可以影响动物的物的分布，光照时间长短影响植物的繁殖等；光照还可以影响动物的体色和繁殖等。体色和繁殖等。温度同样影响植物的分布、生长和发育。温度同样影响植物的分布、
11、生长和发育。不同地带由于温度的差异不同地带由于温度的差异造成植物、动物的种类不同、生理周期和生活习性的不同等（如温带造成植物、动物的种类不同、生理周期和生活习性的不同等（如温带和热带动植物分布和生理习性的区别）。和热带动植物分布和生理习性的区别）。水分影响生物的生长发育，并决定陆生生物的分布。水分影响生物的生长发育，并决定陆生生物的分布。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。例如，例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高气温升高外，外，日照延日照延长长、降水增多降水增多也是重要原因。也是重要原因。非
12、生物因素影响的特点知识点睛知识点睛1.1.不同的种群受同一环境因素影响，其种群数量不同的种群受同一环境因素影响，其种群数量变化趋势相同（变化趋势相同（）基础检测基础检测2.2.影响种群数量变化的主要因素只有水影响种群数量变化的主要因素只有水（）3.3.光照只对阳生植物有影响，阴生植物不需要光光照只对阳生植物有影响，阴生植物不需要光（）新课讲授新课讲授2二、生物因素二、生物因素随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，这说明制，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。思考思考讨论
13、讨论影响种群数量的其他生物因素影响种群数量的其他生物因素资料资料1 1 1934 1934年，生态学家年，生态学家高斯高斯选用了选用了两种形态和习性上两种形态和习性上很接近的草履虫进行了很接近的草履虫进行了以下实验：取相等数目的以下实验：取相等数目的双小核草履虫双小核草履虫和和大草履虫大草履虫，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果发现：与单独培养不同，发现：与单独培养不同，混合培养混合培养开始时两个种群的数量也都开始时两个种群的数量也都有增长，但随后有增长，但随后双小核草履虫个体数继续增加双小核草履虫个体数继续增加，而，而大草履虫个大草履虫个体
14、数下降体数下降，最后，最后完全消失完全消失。这。这两种草履虫都没有分泌杀死对方两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。的物质。思考思考讨论讨论1.1.怎样解释资料怎样解释资料1 1中的实验结果？中的实验结果？在合适的条件下，大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖，由于这两种草履虫具有相似的生活习性（尤其是都能以同一种杆菌为食），当它们被放在同一个容器中混合培养时，起初两种草履虫的数量较少，而食物（杆菌）的数量较多，因此表现为两种草履虫的数量均增加。但是，随着两种草履虫种群数量的增加，相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势，双小核草履虫处于优势。随着双小核草履虫数量的增加，双小核草履虫争夺食物的
15、优势越来越大，最终大草履虫因失去了食物的来源而灭亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质，进一步证实了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源，这就是竞争。思考思考讨论讨论资料资料1 1 生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在人员在9090多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量做了研究，多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量做了研究，结果如下图所示。结果如下图所示。思考思考讨论讨论2.2.怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？怎样解释猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性？3.3.猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因、哪个是果？猞猁和雪兔种群的数量变动哪个是因
16、、哪个是果？4.4.除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？除猞猁外，影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗？猞猁以雪兔为食，当雪兔数量增加时，猞猁食物充足，猞猁数量也就不断增加；但当猞猁数量过多时，雪兔数量急剧下降，猞猁会因食物缺乏而饥饿或病死，造成数量下降；同时，这也给雪兔提供了一个繁衍恢复的机会。雪兔的数量增多了，猞猁又随之增多，通过这种捕食关系，使雪兔和猞猁的数量出现了同步周期性波动。猞猁数量的周期性变化是在雪兔周期性变化之后。但二者相互制约，互为因果。除猞猁对雪兔有影响外，雪兔还受到许多其他因素的影响，如雪兔所吃的植物也影响这个周期。当雪兔数量增加时，植物数量降低，当降低到不足以养活雪兔种群时，雪兔与其食料之间的相互关系就会成为决定种群动态的关键因素。1随着种群的增长，种群数量的变化除了随着种群的增长，种群数量的变化除了受到种群内部生物因受到种群内部生物因素的影响外，还受到种群外部生物因素的影响。素的影响外，还受到种群外部生物因素的影响。（1 1）种内竞争种内竞争：随着种群的增长，：随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，
