2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修2 第1章 第3節(jié)　影響種群數(shù)量變化的因素 學(xué)案

1、第3節(jié)影響種群數(shù)量變化的因素學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)定位1.舉例說(shuō)明陽(yáng)光、溫度、水等非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響2.舉例說(shuō)明不同物種之間的相互作用對(duì)種群數(shù)量變化的影響3.闡明種群研究在實(shí)踐中的應(yīng)用1.通過(guò)分析和討論影響種群數(shù)量變化的資料,說(shuō)明陽(yáng)光、溫度、水分等非生物因素以及生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響。(科學(xué)思維)2.通過(guò)研究影響種群數(shù)量變化的生物因素和非生物因素,認(rèn)同種群研究的重要社會(huì)意義,提升社會(huì)責(zé)任感。(社會(huì)責(zé)任)3.基于對(duì)生物學(xué)過(guò)程中存在因果關(guān)系的循環(huán)性的認(rèn)識(shí),探討人類活動(dòng)對(duì)種群及環(huán)境的影響。(科學(xué)思維)一、非生物因素1.在自然界,種群的數(shù)量變化受到陽(yáng)光、溫度、水等非生物因素的影響。2.舉例(1

2、)森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度,即主要取決于林下植物受到的光照強(qiáng)度。(2)許多植物的種子在春季萌發(fā)為新的植株,主要受氣溫升高的影響;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,主要受氣溫降低的影響。(3)干旱缺水會(huì)使許多植物種群死亡率升高;動(dòng)物缺水可導(dǎo)致個(gè)體的死亡;而氣候干旱會(huì)使東亞飛蝗呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。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。二、生物因素1.內(nèi)部因素種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。2.外部因素(1)捕食關(guān)系: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捕食對(duì)象,每種動(dòng)物都需要以其他生物為食,使各種生物種群數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。(2)種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系:不同植物競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光和養(yǎng)分,

3、不同動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)食物和生存空間,導(dǎo)致種群數(shù)量的變化。(3)寄生關(guān)系:宿主被寄生生物寄生,影響種群的出生率和死亡率,進(jìn)而影響種群的數(shù)量變化。3.制約因素的類型(1)密度制約因素:食物和天敵等生物因素。(2)非密度制約因素:氣溫和干旱等氣候因素以及地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害。三、種群研究的應(yīng)用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。(1)森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度,這表明光照強(qiáng)度可影響植物種群密度。()(2)只有影響種群出生率和死亡率的環(huán)境因素才能影響種群數(shù)量。()提示:出生率、死亡率、遷入率、遷出率都會(huì)影響種群密度。(3)影響

4、種群數(shù)量變化的生物因素有陽(yáng)光、溫度、水等。()提示:陽(yáng)光、溫度、水等是非生物因素。(4)種群數(shù)量變化會(huì)受到種群內(nèi)部因素的影響。()(5)研究種群的特征和數(shù)量變化規(guī)律,可以預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)。()探究一非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響資料1: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資料2:我國(guó)北方原野上,各種草本植物在春夏時(shí)節(jié)萌發(fā)

5、興盛,種群密度逐漸增大,而到了秋冬季節(jié)個(gè)體數(shù)量大減。資料3:蘆葦、澤瀉等水生植物只能長(zhǎng)在淺水或水邊;紅樹(shù)、柳樹(shù)等只能長(zhǎng)在水源附近;松、杉、柏等能長(zhǎng)在比較干旱處,仙人掌、沙棘等可長(zhǎng)在極干旱的沙漠。鴨子、青蛙只可在水中或水源附近活動(dòng),而鷹、黃羊、沙鼠等可在干旱的陸地自由活動(dòng)。結(jié)合教材P14第12段,思考討論下列問(wèn)題。問(wèn)題(1):資料1中,影響該地草本植物種群密度的非生物因素是什么?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、加拿大一枝黃花有較大差異,這是為什么?提示:光照強(qiáng)度。刺兒菜生長(zhǎng)需要的光照強(qiáng)度小于一年蓬、加拿大一枝黃花。問(wèn)題(2):從資料2、3可以看出影響種群數(shù)量的因素分別是

6、什么?提示:資料2:溫度;資料3:水分。問(wèn)題(3):非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響往往是單一性的還是綜合性的?提示:綜合性的。1.在不同溫度和濕度條件下,蝗蟲(chóng)的種群數(shù)量變化如下圖所示,下列敘述正確的是(C)A.溫度為32.5 時(shí),蝗蟲(chóng)對(duì)濕度的適應(yīng)范圍最窄B.溫度為35 時(shí),相對(duì)濕度為90%時(shí)更有利于蝗蟲(chóng)的生存C.在一定范圍內(nèi),蝗蟲(chóng)生活的最適濕度隨溫度升高而升高D.溫度與濕度對(duì)蝗蟲(chóng)種群數(shù)量的影響方式相同解析:溫度為32.5 時(shí),蝗蟲(chóng)對(duì)濕度的適應(yīng)范圍最廣,在80%100%的相對(duì)濕度范圍均有分布;溫度為35 時(shí),相對(duì)濕度95%更有利蝗蟲(chóng)生存;在一定范圍內(nèi),蝗蟲(chóng)生活的最適濕度隨溫度升高而升高;溫度與濕

7、度對(duì)蝗蟲(chóng)種群數(shù)量的影響方式不同,溫度影響體內(nèi)酶的活性,而濕度影響產(chǎn)卵等生命活動(dòng)。2.下列描述中,沒(méi)有體現(xiàn)非生物因素對(duì)種群數(shù)量變化影響的是(C)A.蝶類等昆蟲(chóng)在寒冷季節(jié)到來(lái)時(shí)一般會(huì)全部死亡B.一年蓬的種群密度隨林木郁閉度的增加而降低C.引起傳染病的某種病毒使某種群的種群密度降低D.火山噴發(fā)時(shí)火山口附近的植物幾乎全部死亡解析:蝶類等昆蟲(chóng)在寒冷季節(jié)到來(lái)時(shí)一般會(huì)全部死亡,主要體現(xiàn)了氣溫對(duì)種群數(shù)量變化的影響;一年蓬的種群密度與林冠層的郁閉度有關(guān),即與光照強(qiáng)度有關(guān),體現(xiàn)了陽(yáng)光對(duì)種群數(shù)量的影響;引起傳染病的某種病毒對(duì)種群數(shù)量變化有影響,該種病毒屬于影響種群數(shù)量變化的生物因素;火山噴發(fā)時(shí)火山口附近的植物幾乎全

8、部死亡,體現(xiàn)了自然災(zāi)害對(duì)種群數(shù)量變化的影響。探究二生物因素對(duì)種群數(shù)量變化的影響活動(dòng):閱讀教材P1416,分組討論完成以下問(wèn)題。問(wèn)題(1):“思考討論影響種群數(shù)量的其他生物因素”中,怎樣解釋資料1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?提示: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)下降。問(wèn)題(2):猞猁和雪兔的關(guān)系是什么?除了猞猁外,影響雪兔種群數(shù)量變化的還有哪些因素?提示:捕食與被捕食的關(guān)系。其他的捕食者、其他植食性動(dòng)物的競(jìng)爭(zhēng)、作為食物的植物以及非生物因素。問(wèn)題(3):猞猁和雪兔種群的數(shù)量變化哪個(gè)是因,哪個(gè)是果?提示:猞猁種群數(shù)量上升會(huì)加大對(duì)雪兔的捕食壓力,導(dǎo)致雪兔死亡率上升而數(shù)量下降;雪兔數(shù)量下降會(huì)導(dǎo)致猞

9、猁食物匱乏,猞猁種群的出生率下降,死亡率升高,種群數(shù)量也隨之下降;猞猁種群數(shù)量下降會(huì)減輕對(duì)雪兔的捕食壓力,使雪兔的種群數(shù)量得以恢復(fù);雪兔種群數(shù)量上升,猞猁的食物充足,出生率上升,死亡率下降,種群數(shù)量上升。二者的種群數(shù)量是相互影響的,是互為因果、因果循環(huán)的關(guān)系。問(wèn)題(4):除此之外還有哪些生物因素影響種群數(shù)量的變化?提示:種內(nèi)互助、寄生、互利共生等。有關(guān)生物因素的兩點(diǎn)總結(jié)(1)當(dāng)被捕食者數(shù)量增加,捕食者數(shù)量會(huì)增加;當(dāng)捕食者數(shù)量增加時(shí),需要捕食的食物增多,又會(huì)使被捕食者數(shù)量減少,所以捕食者和被捕食者種群數(shù)量的變化互為因果,是循環(huán)因果關(guān)系。(2)影響種群數(shù)量變化的生物因素包括種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系。種內(nèi)

10、關(guān)系包括種內(nèi)互助和種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)等,種間關(guān)系包括捕食、種間競(jìng)爭(zhēng)、寄生、互利共生等,生物因素和非生物因素是種群數(shù)量變化的外因,出生率和死亡率、遷入率和遷出率是種群數(shù)量變化的內(nèi)因。外因通過(guò)內(nèi)因影響種群數(shù)量的變化。3.關(guān)于影響種群數(shù)量變化的因素,下列敘述不正確的是(A)A.林冠層的郁閉度較高,會(huì)使所有林下植物的種群數(shù)量下降B.種群外部生物因素可以影響生物的繁殖力,進(jìn)而影響種群數(shù)量C.種群數(shù)量變化受到內(nèi)因和外因的影響,外因通過(guò)內(nèi)因而起作用D.氣候干旱是引起東亞飛蝗種群爆發(fā)式增長(zhǎng)的主要原因解析:林冠層的郁閉度較高,遮擋部分陽(yáng)光,會(huì)使部分林下植物的種群數(shù)量下降,但有些陰生植物的種群數(shù)量不會(huì)下降。4.影響種群數(shù)量

11、變化的因素分兩類,一類是密度制約因素,即影響程度與種群密度有密切關(guān)系的因素;另一類是非密度制約因素,即影響程度與種群密度無(wú)關(guān)的因素。下列相關(guān)敘述不正確的是(B)A.食物不足導(dǎo)致種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇屬于密度制約因素B.病原體和寄生蟲(chóng)抑制種群數(shù)量增長(zhǎng)的強(qiáng)度與種群密度無(wú)關(guān)C.降水量屬于非生物因素,同時(shí)也屬于非密度制約因素D.捕食和種間競(jìng)爭(zhēng)會(huì)通過(guò)影響出生率和死亡率影響種群數(shù)量的變化解析:病原體和寄生蟲(chóng)的致病力和傳播速度是隨著種群密度的增加而增加的,因此病原體和寄生蟲(chóng)抑制種群增長(zhǎng)的強(qiáng)度與種群密度有關(guān)。探究三種群研究的應(yīng)用資料1:漁業(yè)生產(chǎn)中,要求漁網(wǎng)的孔眼必須達(dá)到一定大小,否則會(huì)影響來(lái)年魚(yú)的產(chǎn)量。資料2:赤眼蜂將

12、卵產(chǎn)在棉鈴蟲(chóng)的卵內(nèi),赤眼蜂的幼蟲(chóng)以棉鈴蟲(chóng)卵里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為食物,因而使棉鈴蟲(chóng)的卵不能孵化。放養(yǎng)棉鈴蟲(chóng)的天敵赤眼蜂雖不能徹底消滅棉鈴蟲(chóng),但是能將棉鈴蟲(chóng)的種群數(shù)量控制在較低的水平。問(wèn)題(1):漁業(yè)生產(chǎn)中,漁網(wǎng)的孔眼不能過(guò)小。從種群數(shù)量特征的角度分析其原因是什么?提示:較小的幼魚(yú)不被捕獲,可確保捕撈后的魚(yú)群中幼魚(yú)占多數(shù),年齡結(jié)構(gòu)為增長(zhǎng)型有利于種群數(shù)量的快速增長(zhǎng)。問(wèn)題(2):利用赤眼蜂能夠防治棉鈴蟲(chóng)的原因是什么?與化學(xué)農(nóng)藥相比較,這種生物防治有何優(yōu)點(diǎn)?提示:赤眼蜂將卵產(chǎn)在棉鈴蟲(chóng)卵中,使棉鈴蟲(chóng)的卵不能孵化。防止環(huán)境污染、不產(chǎn)生抗藥性、不會(huì)對(duì)棉鈴蟲(chóng)的其他天敵造成毒害、節(jié)約生產(chǎn)成本等。問(wèn)題(3):研究種群的特

13、征和數(shù)量變化的規(guī)律,有什么意義?提示:在野生生物資源的保護(hù)和合理利用、有害生物的防治等方面有重要意義。保護(hù)瀕危動(dòng)物、防治有害動(dòng)物、開(kāi)發(fā)與利用野生資源應(yīng)用措施目的保護(hù)瀕危動(dòng)物保護(hù)野生動(dòng)物的生存環(huán)境,減小環(huán)境阻力增大K值防治有害生物增大環(huán)境阻力減小K值在種群數(shù)量達(dá)到K/2以前盡早采取相應(yīng)措施防止害蟲(chóng)數(shù)量快速增長(zhǎng)資源開(kāi)發(fā)與利用捕撈或收獲后的種群數(shù)量應(yīng)維持在K/2保證持續(xù)獲取高產(chǎn)量5.海洋漁業(yè)生產(chǎn)中,合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進(jìn)行捕撈,有利于資源的可持續(xù)利用。下列解釋不正確的是(D)A.更多幼小的個(gè)體逃脫,得到生長(zhǎng)和繁殖的機(jī)會(huì)B.減少捕撈強(qiáng)度,保持足夠的種群基數(shù)C.維持良好的年齡結(jié)構(gòu),有利于種群數(shù)量的

14、恢復(fù)D.改變性別比例,提高種群出生率解析:海洋漁業(yè)生產(chǎn)中,合理使用網(wǎng)眼尺寸較大的網(wǎng)具進(jìn)行捕撈,會(huì)使更多幼小的個(gè)體逃脫,得到生長(zhǎng)和繁殖的機(jī)會(huì),減少了捕獲個(gè)體的數(shù)量,保持足夠的種群基數(shù),使種群的年齡結(jié)構(gòu)變?yōu)樵鲩L(zhǎng)型,有利于種群數(shù)量的恢復(fù)。 真實(shí)情境農(nóng)作物中有85%依賴于昆蟲(chóng)傳粉,比如水果、蔬菜、堅(jiān)果以及油料作物等。美國(guó)加州大杏仁更是完全依靠昆蟲(chóng)傳粉來(lái)保證生產(chǎn);我國(guó)的油菜如果沒(méi)有昆蟲(chóng)傳粉,有可能減產(chǎn)1/4。植物和農(nóng)作物的繁衍生息,離不開(kāi)傳粉昆蟲(chóng),它們是自然界“生”的動(dòng)力。然而,我們正在失去這些“傳粉工”,在這個(gè)群體里,雄蜂的數(shù)量更是持續(xù)下降,那么,包括雄蜂在內(nèi)的傳粉昆蟲(chóng)數(shù)量的下降,會(huì)掀起怎樣的波瀾?又

15、是誰(shuí)威脅了這些“傳粉工”的生命?探究:(1)試從人口急劇增加的危害方面分析雄蜂數(shù)量下降的原因。提示:隨著人口急劇膨脹,人類活動(dòng)給自然環(huán)境帶來(lái)諸多改變,很多原始植被破壞嚴(yán)重,這會(huì)導(dǎo)致野生傳粉昆蟲(chóng)棲息地的喪失,雄蜂的生境呈現(xiàn)碎片化,使雄蜂的數(shù)量下降。(2)試從全球氣候變化的角度分析雄蜂數(shù)量下降的原因。提示:大部分的昆蟲(chóng)能夠生存至今,需要一個(gè)長(zhǎng)期的進(jìn)化和適應(yīng)過(guò)程,如果出現(xiàn)大范圍的氣候變化,會(huì)導(dǎo)致大區(qū)域傳粉昆蟲(chóng)不能適應(yīng)變化了的氣候,數(shù)量下降。課堂小結(jié)隨堂檢測(cè)1.下面哪些因素屬于影響種群數(shù)量的非生物因素(D)捕食領(lǐng)域行為氣候寄生陽(yáng)光溫度A.B.C.D.解析:捕食、領(lǐng)域行為、寄生均屬于影響種群數(shù)量的生物因

16、素;氣候、陽(yáng)光、溫度均屬于影響種群數(shù)量的非生物因素。2.為保護(hù)美洲某草原的鹿群,自1907年開(kāi)始人工捕獵美洲獅和狼。若干年后,鹿種群的數(shù)量變化如圖所示。以下分析不正確的是(B)A.1905年前,鹿的數(shù)量保持在4 000頭左右主要是有捕食者B.1925年前后,該區(qū)域內(nèi)鹿種群的K值是保持在100 000頭C.1927年后,鹿的數(shù)量迅速減少的主要原因是草場(chǎng)被破壞D.鹿、美洲獅、狼等在該生態(tài)系統(tǒng)中相互依存、相互制約解析:1905年前,由于有天敵美洲獅和狼等捕食者的存在,鹿的數(shù)量被抑制在4 000頭左右;1925年前后,鹿種群數(shù)量約100 000頭,由于種群種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)激烈,導(dǎo)致種群數(shù)量下降并穩(wěn)定至4 00

17、0頭左右,可見(jiàn)環(huán)境容納量(即K值)并非100 000頭;由于草場(chǎng)連續(xù)7年損耗,食物減少,導(dǎo)致1927年后鹿的數(shù)量迅速減少;鹿和美洲獅、狼是捕食關(guān)系,美洲獅和狼是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,它們?cè)谠撋鷳B(tài)系統(tǒng)中相互依存、相互制約,維持生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定。3.生物有兩種繁殖策略:速度策略(r策略)和環(huán)境容納量策略(K策略)。采取r策略的生物通常是一些小型生物,如果蠅、鼠、沙漠蝗蟲(chóng)等,適應(yīng)食物或溫度這些波動(dòng)因素。下列敘述正確的是(D)A.r策略的種群與生物因素?zé)o關(guān),其種群數(shù)量和外界環(huán)境同步波動(dòng)B.r策略的生物能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的后代,種群數(shù)量呈“J”形增長(zhǎng)C.將沙漠蝗蟲(chóng)的數(shù)量控制在K/2以下,就能有效防止沙漠蝗災(zāi)的發(fā)生

18、D.東北虎屬于K策略的生物,其有效保護(hù)措施是改善它們的棲息環(huán)境,以提高K值解析:r策略的種群與生物因素有關(guān),但通常受到非生物因素的控制,多變且難以預(yù)測(cè);r策略的生物能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的后代,但生存環(huán)境中仍然存在阻力,種群數(shù)量不呈“J”形增長(zhǎng);對(duì)于有害生物,在種群數(shù)量低于K/2時(shí)控制最有效,但沙漠蝗蟲(chóng)屬于r策略的生物,能在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的后代,種群數(shù)量控制在K/2以下不一定就能有效防止沙漠蝗災(zāi)的發(fā)生。4.一種當(dāng)?shù)貜奈捶植嫉男码s草出現(xiàn)在某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,排擠了原有的雜草而成為主要的雜草種類,對(duì)農(nóng)作物造成了危害?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)當(dāng)新雜草種群密度處于較長(zhǎng)期的相對(duì)穩(wěn)定階段,表明其種群數(shù)量已達(dá)到了;若連續(xù)陰雨和低溫的氣候變化使該雜草種群數(shù)量明顯下降,這種影響種群數(shù)量的因素屬于制約因素,該因素對(duì)種群