高中生物人教版 (2019)选择性必修2第3节 影响种群数量变化的因素授课ppt课件

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1.影响种群数量变化的因素结合不同的案例,分析非生物因素、生物因素如何影响种群数量的特征。2.种群研究的应用结合种群的数量特征、“S”形增长等分析种群数量变化在保护濒危动物、渔业、防治有害生物等方面的应用。3.思维训练以“猎物和捕食者种群数量变化的相关性”为例,分析循环因果关系。
1.通过分析影响种群数量变化的因素,建立生物与环境相统一的观点。2.基于对种群研究的应用案例分析,认同种群研究的重要社会意义,提升社会责任感。3.基于对生物学过程中存在循环因果关系的认识,尝试从近期效应和长远效应两个方面分析或探讨人类活动对种群及环境的影响。
一、非生物因素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.种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。例如,森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度;对于东亚飞蝗来说,气候干旱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。例如,春夏时节动植物种群普遍迅速增长,除气温升高外,日照延长、降水增多也是重要原因。
二、生物因素1.种群内部生物因素: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制。2.种群外部生物因素:在自然界,任何一个种群都与其他种群有着密切的关系,其中捕食与被捕食的关系、相互竞争的关系都是十分常见的。此外,作为宿主的动物被寄生虫寄生,也会影响种群的数量变化。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该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素;而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害,对种群的作用强度与该种群的密度无关,称为非密度制约因素。
三、种群研究的应用1.濒危动物的保护方面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.渔业方面(1)从理论上说,“S”形增长的种群在种群数量达到K值时,出生率与死亡率相等,这时即使不捕捞,种群数量也不会增加。(2)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.有害生物的防治方面(1)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,可使鼠害得到有效防治。(2)对农林害虫的防治:有效保护或引入天敌生物,有利于将害虫数量控制在较低的水平。
四、分析循环因果关系1.循环因果关系的含义在生物学上,许多生理或生态过程的因果关系是循环性的,也就是说,一定的事件作为引起变化的原因,所导致的结果又会成为新的条件,施加于原来作为原因的事件,使之产生新的结果,如此循环往复。2.实例(1)甲状腺激素分泌的调节。(2)猎物和捕食者种群数量变化的相关性。
【预习检测】 1.判断正误。(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)食物日益充足是导致种群增长的非生物因素。(　　)(3)蚊蝇类昆虫种群数量的变化主要受气温的影响。(　　)(4)大草履虫与双小核草履虫混合培养,捕食关系导致大草履虫数量下降。 (　　)2.下列哪方面不是研究种群数量变化的应用?(　　)A.濒危动物保护　　　　B.有害生物防治C.渔业捕捞D.提高农作物产量答案:D
1.结合教科书第13页思考·讨论“非生物因素对种群数量变化的影响”,回答下列问题。(1)影响该柳树林中草本植物种群密度的非生物因素是什么?提示:阳光、温度、水等。(2)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?提示:刺儿菜自身为阴生植物,一年蓬、加拿大一枝黄花为阳生植物。
2.结合教科书第14页思考·讨论“影响种群数量的其他生物因素”,回答下列问题。(1)如何解释资料1中的实验结果?提示: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(尤其是能以同一种杆菌为食),当它们被放在同一个容器中培养时,初期两种草履虫的数量较少,而食物(杆菌)数量较多,因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。但是,随着两种草履虫数量的增加,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,争夺食物的优势越来越大,最终大草履虫因失去了食物来源而全部死亡。两种草履虫没有分泌杀死对方的物质,进一步证明了该实验结果源于两种草履虫争夺资源,这就是竞争。
(2)怎样解释资料2中猞猁和雪兔种群数量变化的同步周期性?提示:1845年到1855年间,猞猁数量的增加导致雪兔减少,而雪兔的减少,又造成猞猁减少,之后雪兔又大量增加。从多年的调查看,雪兔和猞猁相互制约,使它们的种群数量在一定范围内波动。(3)除猞猁外,影响雪兔种群数量变动的还有其他因素吗?提示:还有因食物、空间等引起的竞争,寄生导致的疾病等因素。
影响种群数量变化的主要因素(1)种群数量的非生物因素,如阳光、温度和水等。(2)食物:是影响动物种群数量的重要因素,食物不足时,种群内部必然会发生激烈竞争,使部分个体不能存活或不能生殖。(3)寄生:寄生物的致病力和传播速度是随着种群密度的增加而增加的,种群密度越大,抑制增长的作用力也就越强。(4)捕食:能把种群密度控制在一个合适的水平上。
1.下列关于影响种群数量变化的非生物因素的说法,错误的是(　　)A.林下植物的种群数量主要取决于林冠层的郁闭度B.种子在春季的萌发率与温度有关C.夏季动植物种群数量普遍增多与气温升高、降水增多等有关D.影响动物种群增长的非生物因素是食物答案:D解析:林下植物需要光照,林冠层的郁闭度决定光照面积,A项正确;春季天气变暖,适宜的条件下种子萌发,萌发率受温度影响,B项正确;非生物因素对种群数量的增长往往是综合性的,夏季动植物种群数量普遍增多与气温升高、日照延长、降水增多等都有关,C项正确;食物是影响动物种群增长的重要因素,但这是生物因素,D项错误。
2.(不定项选择题)甲、乙、丙是食性相同的不同种蝌蚪,三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪(甲、乙、丙各400只)和数量不等的同种捕食者,一段时间后,各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表。下列推测合理的是(　　)A.捕食者主要捕食甲和丙B.蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响C.无捕食者时,蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失D.随着捕食者数量的增加,乙可获得的资源减少答案:ABC
解析:随着捕食者数量增加,乙的存活率逐渐增加,甲、丙的存活率降低,故捕食者主要捕食甲和丙,A项符合题意;由表中信息可知,蝌蚪间的竞争受捕食者影响,B项符合题意;无捕食者时,乙的存活率极低,种间竞争可能导致乙消失,C项符合题意;随着捕食者数量的增加,乙的存活率增加,获得的资源,包括食物或生存空间增加,D项不符合题意。
【变式训练】 下列各项因素对种群数量的影响程度不随种群密度变化的是(　　)A.食物　　B.气温C.传染病D.天敌答案:B解析:气温属于外界自然环境,对种群的作用强度与该种群的密度无关,属于非密度制约因素,故其对种群数量的影响程度不会随种群数量的变化而变化。
1.研究种群有什么意义?提示:研究种群数量的特征和数量变化的规律,在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
2.下图表示“S”形增长方式的增长速率变化,据图回答下列问题。(1)若上图为某种鼠种群的增长速率随时间变化的曲线,除鼠害时应让该鼠种群的数量保持在什么水平?这样做的目的是什么?提示:应保持在K/2以下。因为小于K/2时,种群数量基数小,种群增长速率小,利于控制鼠群数量的增长。
(2)若上图为某种鲈鱼种群的增长速率随时间变化的曲线,某养殖基地捕鱼后应将该种鲈鱼的种群数量保持在什么水平?这样做的目的是什么?提示: 需要将鱼群数量控制在K/2附近。此时鲈鱼种群的增长速率最大,有利于鲈鱼种群数量的增长。(3)养殖基地捕捞鲈鱼时,渔网的网眼不能过小,否则会影响来年鱼的产量,这是为什么?请从种群特征的角度作出解释。提示:渔网的网眼过小,会使得鲈鱼种群中年龄过小的鲈鱼、成年鲈鱼、老年鲈鱼都被捕获,不能使种群年龄结构持续为增长型,且使种群数量基数变小,影响来年鲈鱼的产量。
1.种群“S”形增长曲线的分析及在实践中的应用(1)曲线分析
2.不同曲线模型中的“K值”与“K/2值”(1)甲中的A点、乙中的B点、丙中的C点、丁中的D点均对应K值。(2)甲中的A'点、丙中的C'点、丁中的D'点均对应K/2值,此时种群增长速率最大。
图甲和图乙分别表示出生率和死亡率的关系、净补充量(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(　　)A.图甲中曲线a代表死亡率,曲线b代表出生率B.海洋鱼类捕捞后应使某种鱼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G点代表种群的环境容纳量答案:D
解析:图甲中曲线a代表出生率,曲线b代表死亡率,A项错误;海洋鱼类捕捞后应使某种鱼的数量保持在K/2,E点为K值,B项错误;在F点时种群数量增长最快,不利于控制有害动物的数量,C项错误;图乙中的G点对应图甲中的E点,均表示种群的环境容纳量,D项正确。
【变式训练】 1.为了保护鱼类资源不受破坏,并能持续地获得最大捕鱼量,根据种群增长的“S”形曲线,应使被捕鱼的种群数量保持在K/2水平。这是因为在这个水平上(　　)A.种群数量相对稳定B.种群增长速率最大C.种群数量最大D.环境条件所允许的种群数量最大答案:B解析:“S”形增长曲线中,在K/2时,种群增长速率最大。捕捞后种群数量保持在K/2水平,有利于鱼类的可持续生产。
2.(不定项选择题)海洋渔业生产中,使用网眼尺寸较大的网具进行合理捕捞,有利于资源的可持续利用。下列解释正确的是(　　)A.更多幼小的个体逃脱,得到生长和繁殖的机会B.减小捕捞强度,保持足够的种群基数C.维持良好的年龄结构,有利于种群数量的恢复D.改变性别比例,提高种群出生率答案:ABC解析:使用有较大网眼的网具捕捞,可使幼鱼逃脱,保持种群的增长型年龄结构,有利于种群数量的恢复,也可以减小捕捞强度,保持足够的种群基数。