2023-2024学年浙科版选择性必修2 第一章第三节　生态因素影响种群数量波动 学案

第三节生态因素影响种群数量波动导学聚焦1.生命观念——明确生物种群的数量并不是一成不变的，而是受到多种因素影响处于动态的波动中，形成稳态与平衡观。2.科学思维——①运用归纳与概括，总结并比较种群数量波动的类型；②基于模型与建模，尝试利用模型表征不同物种种群的数量波动；③总结归纳调节种群数量波动的因素，并对各种因素的调节形式及效果进行比较分析。3.社会责任——基于种群数量变化分析，在生物多样性保护及有害生物防治等方面提出合理见解。知识点种群数量波动类型及影响因素1.种群的数量总是在波动中（1）概念种群是一个动态系统，种群中的个体数量是随着时间而变化的。（2）引起种群数量波动的因素①任何一个特定环境中种群的生存资源总是有限的，周围的环境在不断发生着变化。②种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率随环境变化发生改变。（3）波动类型种群达到环境容纳量后，便在该值上下波动，可以是周期性波动，也可以是非周期性波动。①周期性波动只要在两个相邻波峰之间相隔的时间基本相等的波动就可称为周期性波动，周期性波动主要表现为季节性波动和年间波动。②非周期性波动两个相邻波峰之间相隔的时间无规律可循，大多数种群的年间数量动态变化表现为非周期性波动。2.外源性因素调节种群数量波动（1）概念：指影响种群密度的外部因素，主要包括气候、食物、捕食、疾病、寄生等。（2）具体影响因素分析①气候因素会影响种群密度的变化。如气候因素影响昆虫的发育和存活；沙漠地区啮齿类动物和鸟类的种群数量总是与降雨量有着直接的关系。②食物是调节种群数量的重要因素。在食物不足时，种群内部必然发生激烈的竞争，使很多个体不能生殖或不能存活。③捕食也能将被捕食者的种群密度制约在一定水平。如我国利用七星瓢虫防治蚜虫和利用灰喜鹊防治松毛虫，都是用天敌控制害虫种群密度的成功案例。④病原体和寄生生物的致病力和传播速率随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。3.内源性因素调节种群数量波动（1）领域行为是指动物有选择地占据、保卫一定空间，不允许同类其他个体进入这一空间的行为。（2）内分泌调节：种群数量上升时，种群内个体经受的社群压力增加，会增强对中枢神经系统的刺激，进而引发内分泌失调，使种群数量增长停止或被抑制。4.基于上述学习，判断下列相关表述的正误（1）自然界中只有少数种群是非周期波动的（×）（2）周期性波动主要发生在比较单调的高纬度环境中（√）（3）任何波动只要两个波峰间隔的时间基本相等就可以称之为周期性波动（√）（4）病原体和寄生生物对种群数量的抑制作用与种群密度呈反比（×）（5）种群的内源性调节因素不会改变环境容纳量的大小（√）（6）自然界的任何物种的数量不可能永远上升，也不可能永远下降，总是围绕种群的平衡密度波动（√）1.气候因素调节种群数量有何特点？捕食、寄生、流行病等因素调节种群数量有何特点？提示：气候因素对种群的影响不受种群密度的制约，在任何密度下种群总是有一固定的百分数受到影响，捕食、寄生、流行病等因素的调节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。2.内源性因素是否影响种群的环境容纳量？提示：否。内源性因素调节改变种群密度，环境容纳量是由外源性因素决定的。3.下图表示害虫与天敌种群数量变化的关系模型，仅从该模型分析，分析图中最可能代表害虫和天敌K值，并说明原因。提示：害虫和天敌K值分别为N2和P2。分析该模型，如果天敌数量下降到某一阈值以下，害虫数量就上升，而天敌数量如果增多，害虫数量就下降，反之，如果害虫数量上升到某一阈值，天敌数量就增多，而害虫数量如果很少，天敌数量就下降。即害虫种群数量超过N2，则引起天敌种群数量增加；天敌种群数量超过P2，则害虫数量即减少，两者相互作用，使害虫和天敌的数量在N2和P2水平上保持动态平衡。周期性波动和非周期性波动的比较非周期性波动周期性波动判断依据种群数量变化过程中的各波峰之间相隔时间不相等可称之为非周期性波动任何波动只要在两个波峰之间相隔的时间基本相等就可称之为周期性波动实例欧洲灰鹭种群数量的非周期性波动旅鼠种群数量的周期性波动主要原因气候因素捕食关系发生环境自然界中大多数种群的数量波动是非周期性波动主要发生在成分比较简单的高纬度环境中考向1种群数量波动及调节因素1.下列关于种群的数量波动及调节的叙述中，正确的是（）A.大多数种群的数量波动表现出明显的周期性B.种群的非周期性波动现象主要发生在成分比较简单的高纬度环境中C.我国伊春林区棕背的非周期性波动与“四年两头熟”的红松球果产量有关D.种群密度越大，病原体和寄生生物抑制增长的作用力越强解析：D大多数种群的数量波动表现非周期性波动，A错误；种群数量的周期性波动现象主要发生在成分比较简单的高纬度环境中，B错误；我国伊春林区棕背的周期性波动与“四年两头熟”的红松球果产量有关，C错误；病原体、寄生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，因此病原物和寄生物抑制种群增长的作用力与种群密度有关，D正确。2.（2023·丽水模拟）当种群密度过大时，某啮齿动物群体个体表现出低血糖、惊厥休克以及免疫力低下，其中雌鼠排卵功能减退，容易流产，母鼠泌乳过程受到抑制，对幼鼠照顾不良，行为反常而好斗等，引起种群数量的下降。这一切变化都是由于社群压力加大，刺激中枢神经系统引起内分泌失调的结果。下列说法错误是（）A.社群压力引起的生理变化会导致该啮齿动物环境容纳量下降B.社群压力对种群数量的调节过程依赖于内分泌系统、免疫系统、神经系统的工作C.社群压力通过降低出生率、提高死亡率来调节种群密度D.社群压力可能促进胰岛素的分泌，抑制促性腺激素、性激素和抗体的分泌解析：A环境容纳量是指长时期内环境所能维持的种群最大数量，该值的大小由环境条件决定，而社群压力属于内源性因素，不会影响环境容纳量，A错误。考向易错有关种群数量波动的易错分析（1）种群的K值只代表种群数量的平均值，实际数量总在K值上下波动，波动幅度有大有小，有周期性波动和非周期性波动，大多数是非周期性波动。（2）内源性调节行为不会影响种群环境容量的变化，外源性调节因素的改变，会影响种群环境容纳量的变化。考向2种群波动的图像分析3.某森林中，高密度的某昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，使松树得到恢复。反过来随着食物质量的提高，幼虫数量又有所增加。幼虫的密度（虚线）与落叶松的最大松针长度（实线）变化关系如图所示。下列叙述错误的是（）A.该昆虫幼虫的种群数量呈周期性波动B.食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性因素C.引入该昆虫幼虫的天敌会影响幼虫数量波动D.该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的种群数量解析：D从图中分析可知，该昆虫幼虫密度呈周期性波动，A正确；昆虫幼虫取食落叶松，影响松树的生长，最大松针长度减小，来年幼虫的食物质量变差，导致该昆虫密度下降，可见食物是该昆虫幼虫种群数量的外源性因素，B正确；天敌属于外源性因素，引入天敌会造成幼虫环境容纳量减少，影响种群数量波动，C正确；分析题意及图示曲线可知，该昆虫幼虫环境容纳量的主要影响因素是落叶松的松针长度，D错误。4.如图表示野生绵羊在1800年被引入到塔斯马尼亚岛后的种群数量增长曲线，下列叙述错误的是（）A.该种群的环境容纳量在约1850年之后开始不断波动B.绵羊种群数量的变化与食物，空间等环境条件有关C.种群数量达到环境容纳量之后自然增长率基本为0D.若绵羊种群密度增大，种群内个体经受的社群压力增大，进而引发内分泌失调解析：A该绵羊种群的环境容纳量不变，种群的数量在不断地波动，A错误；种群数量的增长趋势与气候适宜、食物和空间较充裕有关，B正确；种群数量达到环境容纳量后，种群数量保持动态平衡，出生率和死亡率基本相等，C正确；若绵羊种群密度增大，种群内个体经受社群压力增大，会增强对中枢神经系统的刺激而引发内分泌失调，D正确。1.下列关于种群数量调节因素的叙述，正确的是（）A.雄性鸟类在性成熟后终生占有并保卫一块领域B.病原体和寄生生物抑制种群增长的作用力与种群密度无关C.食物不足导致种内竞争加剧属于内源性因素的调节作用D.捕食能把种群密度压制在一个较低的水平解析：D雄性鸟类在性成熟后通常在生殖季节占有并保卫一块领域，A错误；病原体和寄生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，因此病原体和寄生生物抑制种群增长的作用力与种群密度有关，B错误；食物不足导致种内竞争加剧属于外源性因素的调节作用，C错误；捕食属于外源性因素，捕食能把种群密度压制在一个较低的水平，D正确。2.由于全球变暖，蝗虫从非洲迁移到印度和巴基斯坦并有可能进入我国新疆地区，可能会在未来引发新一轮的世界粮食危机，我国农业部门也高度重视，正在积极科学防控中。下列叙述错误的是（）A.蝗虫种群迁入新疆地区后增长速率将会先增大后减小B.蝗虫种群的数量波动表现为非周期性C.蝗虫在种群密度过大时引起的内分泌失调导致种群数量迅速下降D.引入鸭群可以把蝗虫种群密度压制在一个低水平上解析：C由题意可知，该物种迁入新环境后，种群的增长速率先增加后减少，A正确；由于环境条件的不确定性，蝗虫种群的数量波动表现为非周期性，B正确；该种群密度过大时，由于内分泌失调可能导致种群的数量降低，但不一定使种群数量迅速下降，C错误；引入天敌（鸭群）可以把蝗虫种群密度控制在一个低水平上，D正确。3.调查某气候稳定区域内的群落中三种动物种群A、B、C在2011～2017年间的λ值（指某种群数量是一年前该种群数量的倍数），结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.动物种群B在2011年的年龄结构是衰退型B.动物A的种群数量在2014～2016年逐渐增多C.动物C最可能为刚迁入的外来物种，种群数量呈“S”形增长D.动物种群C的数量变化受内源性因素影响，与外源性调节因素无关解析：C虽然动物B从2011年到2016年，λ＜1，种群数量在下降，但由于种群数量变化还受到其他因素的影响，且题干中没有提及种群中各年龄组个体所占比例，故不能确定种群B在2011年的年龄结构是衰退型，A错误；表中数据显示，动物A的种群数量在2014年到2016年逐渐减少，B错误；从题图分析，动物C最可能为外来入侵物种，它对生物多样性会产生影响，种群数量先增长后稳定，呈“S”形增长，C正确；影响种群数量变动的因素有外源性因素和内源性因素，其中外源性因素有气候、食物、天敌、传染病、空间、人类影响等；内源性因素有领域行为、内分泌因素等。在多种外源性因素、内源性因素的共同作用下，使得大多数种群的数量总是在波动中，D错误。4.如图表示北极旅鼠在1928年到1943年间种群数量变化曲线。下列叙述错误的是（）A.北极旅鼠种群数量每3～4年达到峰值，呈周期性波动B.a点时，雌鼠生殖能力下降是内源性调节因素的影响C.b点时北极旅鼠的数量为K/2D.a点到b点过程中，北极旅鼠种群的环境容纳量不变解析：C分析图示可知，北极旅鼠种群数量每3～4年达到峰值，波峰间隔时间基本相等，呈周期性波动，A正确；a点时，雌鼠生殖能力下降是内分泌功能失调的结果，属于内源性调节因素的影响，B正确；b点时种群的数量下降，说明出生率小于死亡率，但不能确定此时种群的数量为K/2，C错误；环境容纳量不会因种群数量的改变而改变，D正确。5.如图为某池塘水蚤在25℃条件下种群数量变化曲线，下列说法正确的是（）A.在第10～20天，种群数量上升，出生率不一定大于死亡率B.在第20～30天，种内斗争加剧是种群数量下降的唯一因素C.环境温度为30℃时，第20天的水蚤种群数量更大D.即使给水蚤提供充足的食物，其种群数量仍在K值范围内波动解析：D据图分析，在第10～20天，种群数量上升，出生率大于死亡率，A错误；在第20～30天，种内斗争加剧是种群数量下降的因素之一，也可能与其他外源性因素有关，B错误；环境温度为30℃时，第20天的水蚤种群数量可能变大也可能变小，C错误；调节水蚤数量增长的外部因素包括食物、气候、天敌等，因此即使给水蚤提供充足的食物，水蚤种群仍然可能受到其他因素制约，种群数量在新的K值范围内波动，D正确。6.如图表示某地生态系统中的甲、乙两种昆虫种群数量统计结果，下列叙述错误的是（）A.甲、乙的种间关系为捕食B.乙种群的K值大于甲种群C.甲、乙的种群数量均呈周期性波动D.对甲、乙种群影响最强烈的外源性因素是气候解析：B甲、乙两个种群的数量变化有“先增先减”的趋势，甲、乙之间的关系为捕食，且为乙捕食甲，A正确；如图所示，由于未给出左右坐标所代表的种群数量数值，故不能说明乙种群的K值大于甲种群的K值，B错误；在图中，甲、乙物种的种群数量一直处于上下波动的状态，所以可以说甲、乙昆虫的种群数量均呈周期性波动，C正确；对种群影响最强烈的外源性因素是气候，D正确。7.（2023·金华模拟）某种生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，如图为不同月份（不同月份温度不同）蚜虫种群数量的变化情况。食蚜蝇和瓢虫以蚜虫为食，蚂蚁从蚜虫处获得蜜露，并赶走食蚜蝇和瓢虫。下列说法错误的是（）A.图中数学模型的数据可用样方法获得B.6月之前蚜虫种群的生活环境阻力很小C.蚜虫种群数量速降的主要原因是天敌增多D.蚜虫种群数量受生物因素和非生物因素的综合影响解析：C蚜虫的活动范围很小，可采用样方法调查蚜虫的种群密度，因此图中数学模型的数据可用样方法获得，A正确；6月之前，蚜虫的个体数急剧增加，说明其种群的生活环境阻力很小，B正确；已知生活在我国北方的蚜虫通过吸食落叶乔木幼嫩枝叶的汁水来生活，6月之后乔木的幼嫩枝叶很少，蚜虫因缺乏食物来源而导致其种群数量速降，C错误；依题意可知，蚜虫种群数量受生物因素（食物、天敌等）和非生物因素（温度等）的综合影响，D正确。8.下图表示的是硅藻和一些非生物因素季节性的波动，数据来自北温带海洋的上层。以下对该图的解释正确的一项是（）A.光照强度与硅藻数量始终呈正相关B.硅藻数量增加会降低磷和硝酸盐的含量C.提高光照强度会增加水中各种养分的含量D.光照强度的提高会促进分解者的代谢，从而使水中养分降低解析：B观察曲线可知硅藻数量增加，磷和硝酸盐的含量会因为被吸收而下降。9.为了解在相对封闭环境中某种害虫对优质牧草的危害影响，科研小组连续两年的4～8月份监测了害虫种群密度变化，结果如图所示。据图分析，下列说法错误的是（）A.两年的4～5月期间，该害虫种群出生率大于死亡率B.两年的7月中旬，该害虫对牧草的破坏能力达到最大C.若当年用性引诱剂捕杀害虫对下一年种群数量无影响D.两年时间内，该环境中害虫种群数量呈现周期性波动解析：C根据题意，该害虫在相对封闭环境，从两年的4月1日至5月29日种群密度均逐渐上升，不考虑迁入和迁出的情况下，害虫种群的出生率大于死亡率，A正确；害虫以牧草为食，两年的7月中旬该害虫种群密度都是最大，对牧