1、第3节影响种群数量变化的因素课标内容要求核心素养对接举例说明阳光、温度和水等非生物因素以及不同物种之间的相互作用都会影响生物的种群特征。1科学思维运用数学模型阐明种群数量变化的规律，分析和解释影响这一变化规律的因素。2社会责任将影响种群数量变化规律的因素应用于实践活动中，养成关注生产实践的态度。一、非生物因素1非生物因素：阳光、温度、水等。2具体实例(1)森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度。(2)在温带和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发为新的植株，这主要是受气温升高的影响。(3)蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受气温降低的
2、影响。(4)对于东亚飞蝗来说，气候干旱正是其种群爆发式增长的主要原因。3非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。二、生物因素1种群内部因素：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制。2种间关系因素：在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系。如：(1)除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。(2)森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。(3)作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化
3、。三、种群研究的应用1研究的意义(1)野生生物资源的合理利用和保护。(2)有害生物的防治。(3)濒危动物的保护。2应用(1)濒危动物种群的拯救和恢复实例：只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策。(2)合适捕捞量的确定：研究表明，中等强度的捕捞(捕捞量在K/2左右)有利于持续获得较大的鱼产量。(3)有害生物的防治实例在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量，才能使鼠害得到有效防治。对农林害
4、虫的防治，如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成环境污染，又伤及害虫的天敌；有效保护或引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。判断对错(正确的打“”，错误的打“”)1种群数量变化不仅受外部因素的影响，也受自身内部因素的影响。()2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。()3一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与种群密度是相关的。()4“S”形增长的种群在种群数量达到K值时会获得最大经济效益。()提示：1234“S”形增长的种群在种群数量达到K/2值后捕捞才会获得最大经济效益。影响种群数量变化的因素种群数量的变化受多种生态因素的影响。生态因素包括生物
5、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、光照、温度和土壤的理化性质等。环境中的各种生态因素，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，是受各种生态因素的综合影响。强调生态因素的综合影响，并不是把各种生态因素的作用等量齐观。在任何具体的生态关系中，在某种情况下某个生态因素可能起的作用最大，这时，生物体的生存和发展主要受这一关键因素的限制。例如，在干旱地区，水是关键因素；在寒冷地区，温度是关键因素；在海洋的深处，光是关键因素，但在光能到达的海洋部分，矿质养分是关键因素等。1非
6、生物因素(1)非生物因素的种类因素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(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
7、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：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。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。2生物因素(1)生物因素的类型种群内部生物因素(种群自身密度)和种群外部生物因素(与该种群生物存在捕食、竞争、寄生等关系的其他生物)。因素作用方式举例食物食物不足时，种群内部以及其他生物会发生激烈竞争，使很多个体不能存活或不能生殖猞猁以雪兔为食，雪兔减少，猞猁的
8、死亡率升高、出生率下降；食物的丰欠会影响松鼠的繁殖能力；非洲狮会赶走猎豹以获得其捕获的食物病原体和寄生生物病原体和寄生虫等会影响种群的出生率和死亡率等澳大利亚引入黏液瘤病毒使漫山遍野的野兔数量得到控制天敌许多生物都有天敌，天敌对其大量捕食能把种群密度控制在一个较低水平上在生物防治上用七星瓢虫防治蚜虫，用灰喜鹊防治松毛虫(2)密度制约因素和非密度制约因素特点a密度制约因素：相当于生物因素如捕食、寄生、流行病和食物等。密度制约因素的作用强度随种群密度的加大而增强，而且种群受影响个体的百分比也与种群密度的大小有关。b非密度制约因素：相当于气候等非生物因素。对种群的影响不受种群密度本身的制约，在任何密
9、度下种群总是有一定比例受到影响或被杀死，因此对种群密度无法起调节作用。关系a密度制约因素对种群数量变化的影响是通过反馈调节而实现的。b非密度制约因素本身对种群数量没有反馈作用，但可以通过密度制约因素的反馈机制来调节。当某些非密度制约因素发生巨大变化(如大旱、大寒)时，种群死亡率会急剧增加，而种群数量大幅度下降时，一些密度制约因素(如食物)就不再起控制作用，因而出生率就得以回升，使种群数量很快恢复到原来的水平。调节途径无论是密度制约因素还是非密度制约因素，它们都是通过影响种群出生率、死亡率或迁入率、迁出率而起着控制种群数量的作用。1下列关于引起鸟类密度制约死亡，从而控制种群数量的因素，推理或概括
10、不准确的是()A成鸟与幼鸟相比，很少因天敌捕食和疾病而死亡B通常在食物丰富的地方，鸟类种类和数量增多C不同鸟类的食性不同，所处的环境重叠可能较少D鸟类经常因食物短缺而发生争斗，特别是在夏天D与幼鸟相比，成鸟生存能力较强，很少因天敌捕食和疾病而死亡，A正确；食物较多时，种内和种间竞争相对较少，鸟类种类和数量增多，B正确；不同鸟类的食性不同，种间竞争减少，所处的环境重叠有可能较少，C正确；夏天通常食物充足，而冬天食物相对较少，故鸟类经常因食物短缺而发生争斗，特别是在冬天，D错误。2如图表示草原上某野兔种群数量的变化(K0表示野兔种群在无天敌进入时的环境容纳量)，在某时间点天敌入侵，下列有关说法正确
11、的是()AOb时段种群数量增长较快，野兔的出生率最大Bd点种群数量下降，则天敌入侵的时间点最可能是该点C若性别比例调查结果为雌/雄1，该比例在一定程度上有利于种群数量增长D在捕食压力下，野兔种群的环境容纳量将在K2K1之间COb时段种群数量增长较快，说明出生率与死亡率的差值较大，但无法判断出生率是否最大；d点时种群数量开始减少且之后环境容纳量降低，说明阻力在d点之前已加大，所以最可能是在d点之前天敌已入侵；雌兔的数量多于雄兔，在一定程度上能提高出生率，有利于种群数量的增加；天敌入侵一段时间后，野兔的种群数量在K2K3之间波动，因此有捕食压力时野兔种群的环境容纳量在K2K3之间。种群“S”形增长
12、曲线的分析及在实践中的应用1曲线分析2实践应用b点的应用消灭害虫应尽早进行，将种群数量控制于加速期(b点)之前，严防种群增长进入加速期c点(K/2值)的应用对有害生物：严防种群数量达该点，如鼠种群数量达K/2时，鼠害将难以控制对有益生物：黄金利用点，当资源利用后维持于该点时将具最强更新能力，符合可持续发展原则e点(K值) 的应用对有害生物：限制生存条件，降低环境容纳量，如封存粮食、硬化地面以限制鼠的种群数量对有益生物：改善生存条件，尽量提升K值，如建立自然保护区，保护大熊猫试从环境容纳量角度考虑，珍稀物种如大熊猫该采取怎样的根本措施？提示：保护大熊猫的根本措施是建立自然保护区，给它们更宽广的生
13、存空间，改善它们的栖息环境，从而提高环境容纳量。1如图a、b表示种群在不同条件下的增长曲线，c为b曲线对应的种群增长速率。下列叙述错误的是()A在自然界中不可能存在类似a曲线表示的种群增长情况B在t时刻b曲线对应原种群数量大小为环境容纳量的一半，即K/2Cb曲线表示种群的数量增长可能受其本身密度增加的制约Dc曲线表示的种群增长规律可用于指导渔业捕捞等A外来物种进入一个新的环境，其种群的增长曲线可能类似a曲线，A错误；在t时刻b曲线的增长速率最大，此时对应的种群数量大小为环境容纳量的一半，B正确；b曲线中种群数量超过K/2之后，随着种群的数量增长，种群的增长速率下降，所以种群的数量增长可能受其本
14、身密度增加的制约，C正确；t时种群的增长速率最大，使种群数量维持在K/2可获得最大收益，所以c表示的种群增长速率可用于指导渔业捕捞，D正确。2图甲和图乙表示出生率、死亡率、净补充量(为出生率、死亡率之差)和种群密度的关系，下列有关叙述正确的是()甲乙A图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率B海洋鱼类捕捞后应使鱼类的数量保持在图甲的E点C图乙中在F点控制有害动物最有效D图乙中F点代表种群的环境容纳量A图甲中曲线a代表出生率，曲线b代表死亡率；海洋鱼类捕捞应使鱼类的数量保持在K/2时，E点为K值；在F点时种群数量增长最快，不利于控制有害动物的数量；图乙中的G点对应图甲中的E点，均表示种群的环境容
15、纳量。世界上的农作物里，有85%依赖于昆虫传粉，比如水果、蔬菜、坚果以及油料作物等。美国加州大杏仁更是完全依靠昆虫传粉来保证生产；我国的油菜如果没有昆虫传粉，有可能减产1/4。植物和农作物的繁衍生息，离不开传粉昆虫，它们是自然界“生”的动力。然而，我们正在失去这些“传粉工”，在这个群体里，雄蜂的种群数量更是持续下降，那么，包括雄蜂在内的传粉昆虫数量的下降，会掀起怎样的波澜？又是谁威胁了这些“传粉工”的生命？由材料分析知，昆虫传粉在植物的繁衍生息中起着重要作用，但这些“传粉工”的数量在下降，由此形成科学思维的学科素养。1试从人口急剧增加的危害分析雄蜂数量下降的原因。(科学思维)提示：随着人口急剧
16、膨胀，人类活动给自然环境带来诸多改变，很多原始植被破坏严重，这会导致野生传粉昆虫栖息地的丧失，雄蜂的生境呈现碎片化，使雄蜂的数量下降。2试从全球气候变化的角度分析雄蜂数量下降的原因。(科学思维)提示：大部分的昆虫能够生存至今，需要一个长期的进化和适应过程，如果出现大范围的气候变化，会导致大区域传粉昆虫数量下降。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 背 诵1凡是影响种群重要特征的因素都会影响种群的数量变化。2种群数量的变化受到温度、阳光、水等非生物因素的影响。3种群数量变化既受种群内部生物因素的影响，也受种群外部生物因素的影响。4研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和
17、保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。1下列会使种群内种内竞争加剧的选项是()A出生率增大B食物增多C传染病蔓延 D天敌增多答案A2下列调节种群数量的因素中，全属于密度制约因素的是()A刮风、下雨 B传染病、食物C疾病、下雪 D温度、刮风答案B3北极旅鼠数量发生周期波动的主要原因是()A食物 B寄生C气候 D捕食A北极旅鼠数量由于其食物的周期性短缺而呈现周期波动。4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不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D由于环境资源有
18、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：(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
19、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1.6，第三年该种群数量为_。解析由题图可知，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。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。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NtN01.61.62.56 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