2024-2025学年高中生物第四章第三节种群的数量波动及调节教学案浙科版必修3

PAGEPAGE10第三节种群的数量波动及调整1.种群是一个动态系统，种群中的个体数量是随时间而变更的，这就是种群数量波动。2．种群数量波动是由诞生率和死亡率的变动以及环境条件的变更引起的。3．大多数种群呈非周期波动，少数种群呈周期波动。4．调整种群数量的外源性因素包括气候、食物、病原物和寄生物、捕食等。5．调整种群数量的内源性因素包括领域行为、内分泌调整等。eq\a\vs4\al(对应学生用书,P50)种群的非周期波动与周期波动1．种群数量的波动种群中的个体数量是随时间而变更的，是一个动态系统。2．引起波动的因素诞生率和死亡率的变动以及环境条件的变更。3．波动类型环境容纳量只代表种群数量的一个平均值，实际的种群数量在这个值的上下波动，波动幅度有大有小，可以是周期波动，也可以是非周期波动，大多数属非周期波动。4.周期波动(1)少数物种的种群数量波动表现出周期性，即波动在两个波峰之间相隔的时间相等。(2)种群的周期波动现象主要发生在比较单调的高纬度环境中，如北方针叶林和苔原地带。1．影响种群数量的因素有哪些？提示：影响因素包括自然因素(气候、食物、天敌、传染病等)和人为因素(人类活动的影响)。2．自然条件下，种群数量会如何变更？提示：大多数种群的数量总是在波动中。在不利的条件下，种群数量还会急剧下降甚至消亡。3．如何区分种群的波动是周期还是非周期？提示：依据该种群波动在两个波峰之间相隔的时间是否相等。1．种群波动的缘由种群波动是指处于平衡状态的种群，随时间发展其种群数量围绕某一饱和量上下波动的现象。(1)环境条件变更可引起种群数量波动，如干旱、酷暑、严冬、流行疾病等因素可使种群数量削减；而温柔、潮湿、风调雨顺等年景会使种群数量增加等。(2)种群自身特性也可引起种群大小波动，例如种群增长率随密度变更而变更时，种群动态可以表现为不同的类型，包括稳定、有规则波动和无规则波动等。2．自然种群数量动态变更的常见类型(1)季节变更：主要与环境季节性变更和生物适应性相关，同时也受种间关系(主要是食物关系)所影响。(2)年变动：如旅鼠、北极狐3～4年周期；美洲兔、加拿大猞猁9～10年周期。(3)种群数量的非周期性变动：依据现有长期种群动态记录，大多数生物属于不规则的。由环境的非周期性突然变更引起，如一些突发性的自然灾难。人类活动对种群数量的非周期性变更也起很大作用。(4)种群暴发或大发生(如蝗灾、赤潮)。3．种群的动态变更图示种群数量的调整1．种群数量的外源性调整因素(1)气候是对种群影响最剧烈的外源性因素，特殊是极端的温度和湿度，如沙漠地区的啮齿类动物和鸟类的种群数量总是与降雨量有着干脆的关系。(2)食物也是调整种群数量的重要因素，在食物不足时，种群内部必定发生激烈的竞争，使很多个体不能存活或不能生殖。(3)病源物和寄生物的致病力和传播速度随种群密度的增加而增加，种群密度越大，抑制增长的作用力也就越强。因此对种群数量调整起着重要作用。(4)捕食也能把种群密度压制在一个低水平上。2．种群数量的内源性调整因素(1)领域行为对种群密度具有明显的调整作用，如鸟类在繁殖季节经常独占并保卫一块领域。①在种群密度高的年份只有少数处于优势的个体占有领域，而竞争力弱的失去领域，因而失去繁殖后代的机会，防止种群密度过大而过度消耗资源。②种群密度小时：全部雄鸟均占有领域并繁殖后代，使种群数量得以增长。(2)内分泌调整：由于社会压力加大，刺激中枢神经系统引发内分泌失调，会导致种群数量波动。1．气候因素调整种群数量有何特点？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，因此气候因素在调整种群数量时对种群密度是无法起到调整作用的。2．捕食、寄生、流行病等因素调整种群数量有何特点？提示：这些因素的调整强度随种群密度的加大而增加，而且种群受影响个体的百分比也与种群密度的大小有关。1．气候、食物、病源物和寄生物、捕食等因素对种群数量波动调整的归纳调整因素缘由实例气候很多生物不适应极端的气候变更而引起种群数量急剧下降，如极端的温度和湿度变更连续高温，常可以使蚜虫种群数量急剧下降食物食物不足时，种群内部会发生激烈竞争，使很多个体不能存活或不能生殖长耳鸮以雪兔为食，在雪兔数量很少的年份，长耳鸮只有20%的孵窝率病源物、寄生物病源物和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恶性传染病对生物种群数量的影响极大捕食很多生物均存在着天敌，天敌对其大量捕食会明显影响种群数量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．生殖力与内分泌的内源性调整作用实例(1)生殖力：生殖力受密度的影响，池塘内的椎实螺在低密度时产卵多，高密度时产卵少。(2)抑制物的分泌：多种生物有分泌抑制物来调整种群密度的实力。蝌蚪密度高时产生一种毒素，能限制蝌蚪的生长，或增加蝌蚪的死亡率。在植物中，桉树有自毒现象，密度高时能自行削减其数量。eq\a\vs4\al(对应学生用书,P52)种群的数量波动[例1]下图为雪兔和猞猁在90年间的种群数量波动，则相关叙述不正确的是()A．图中显示雪兔和猞猁的种群数量总是围围着平衡密度上下波动B．雪兔与猞猁的这种种群数量波动属非周期波动C．雪兔与猞猁种群数量的波动与诞生率、死亡率变动有关D．上述雪兔与猞猁种群数量的波动涉及食料植物、植食动物及肉食动物三者间的数量互动关系[思路点拨]依据坐标图信息推断两个波峰之间相隔的时间是否相等，确定波动的类型。[精讲精析]图中显示从1850年～1940年的90年间，这两种动物极明显地表现为每隔9年～10年出现一次数量高峰，即每9年～10年为一个波动周期，故雪兔和猞猁种群的数量波动为周期波动。答案为B。推断种群数量波动的类型，须要先构建种群数量波动的坐标曲线图，从图中分析种群数量在波动时，两个波峰之间的间隔是否相等的问题。1．在某自然爱护区中，甲物种与乙物种的种群数量波动如下图所示，如下列叙述不正确的是()A．这两个物种种群的数量波动均具有周期性B．甲物种种群数量受乙物种种群影响，但乙物种种群数量不受甲物种种群的影响C．甲物种种群数量变更受诞生率和死亡率因素的影响D．甲物种和乙物种各自种群内均会出现种内斗争解析：选B甲、乙曲线在两个波峰之间的间隔相等，因此为周期性波动。波动是由诞生率、死亡率的变动和环境条件的变更引起的。自然条件下，空间、资源均有限，即使是同一个物种内的个体，也会因为争夺生存资源而发生斗争。种群数量波动的调整因素[例2]调整种群数量的因素可分为外源性因素和内源性因素，下列属于内源性因素的是()A．温度、降水 B．内分泌调整、行为调整C．捕食、疾病 D．食物、气候[精讲精析]调整种群数量的因素可分为外源性因素和内源性因素，前者包括气候、食物、病源物和寄生物及捕食等，后者则包括多种行为调整及内分泌调整等。答案为B。外源性因素和内源性因素对种群数量的波动起的是调整作用，起确定性作用的是诞生率和死亡率。2．种群数量调整的外源性调整因素中最剧烈的是()A．食物 B．疾病C．寄生 D．气候解析：选D气候是对种群影响最剧烈的外源性因素，特殊是极端的温度和湿度。eq\a\vs4\al(对应学生用书,P52)[课堂回扣练习]一、易错易混辨析题1．某生态系统中生活着多种植食性动物，其中某一植食性动物种群个体数量的变更如右图所示。若不考虑该系统内生物个体的迁入与迁出，下列关于该种群个体数量变更的叙述，错误的是()A．若a点时环境因素发生变更，但食物量不变，则a点以后个体数量变更不符合逻辑斯谛增长B．若该种群诞生率提高，个体数量的增加一般也不会大幅超过b点C．天敌的大量捕食会导致该种群个体数量下降，下降趋势与b～c段相像D．年龄结构变动会导致该种群个体数量发生波动，波动趋势与c～d段相像解析：选A从图示分析，该坐标图为某种群的季相图，纵坐标为种群个体数量变更。从图中个体数量在K值旁边波动可以看出，该生态系统是一个相对成熟稳定的生态系统。若该种群诞生率提高，数量将增加，但应当也在K值旁边波动，一般不会大幅超过b点；种群数量下降的缘由与食物、天敌等因素相关，所以下降趋势与b～c段相像；年龄结构变动导致该种群数量波动，但也应当在K值旁边波动；若a点时环境因素变更，食物量不变，增长的过程可能会有所波动，但仍按“S”形增长，只是增长速率有所增加或削减而已。二、基本原理应用题2．寒带针叶林中两个动物种群(N1、N2)的数量变更如下图所示，据图推断这两个种群的关系是()A．捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者B．捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者C．竞争关系，N1为竞争中的胜者，N2为失败者D．共生关系，N1、N2彼此依靠，相互有利解析：选B两种群的数量关系表现为此消彼长，所以为捕食关系，其中数量多的是被捕食者，数量少的是捕食者。三、试验探究分析题3．为了探究植物的生长受到哪些因素的影响，按下表给定的条件进行如下试验。编号土壤浇水量光照时间施肥量1红壤＋＋＋＋＋＋＋＋＋2黏土＋＋＋＋＋＋＋＋＋3红壤＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋4黏土＋＋＋＋＋＋＋＋＋5红壤＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：选取相同的花盆、同样的植物；＋号的多少代表各种处理的相对量。通过对该试验中植物生长状况的视察，不能获得正确结论的是(多选)()A．用1号、2号盆中的植物，探讨选用不同的土壤对植物生长的影响B．用2号、4号盆中的植物，探讨施肥量对植物生长的影响C．用1号、5号盆中的植物，探讨光照时间对植物生长的影响D．用3号、5号盆中的植物，探讨浇水量对植物生长的影响解析：选BD对表中条件进行分析时，可采纳单一变量法，每次探讨一个条件变更，其余条件完全相同。2号、4号盆中的植物光照时间和施肥量都不同，所以不能用来探讨施肥量对植物生长的影响。3号、5号盆中植物浇水量和施肥量都不同，不能用来探讨浇水量对植物生长的影响。[回扣学问点]1．易误点提示：逻辑斯谛增长的K值可随着环境条件的变更而发生变更。2．实力迁移：具有捕食关系的两个种群，在数量变更上，被捕食者总是先于捕食者发生变更。3．[方法指导]探究性试验的“试验假设”的描述(1)句式一：“假如……现象，则……结论”(2)句式二：“当条X存在时，事务P(试验现象)会发生的”或“当条件X存在时，事务P(试验现象)不发生”或“当条件X存在时，对事务P(试验现象)没有影响”。应用提示：①对探究性试验来说，假说对所要探讨的对象设想一种或几种可能的答案或说明，即提出可能的试验原理。②假说的书写往往针对试验目的以陈述句式进行表述。[课下综合检测]一、选择题1．下列有关种群数量波动的说法正确的是()A．少数种群数量的波动是非周期波动B．大多数种群数量的波动是周期波动C．种群是一个动态系统D．环境容纳量说明种群的数量是不变的解析：选C大多数种群数量的波动是非周期的。2．下列与种群数量的波动及调整的相关叙述错误的是()A．种群的个体数量是随时间而变更的B．种群的数量波动可分为周期波动与非周期波动C．食物是对种群影响最剧烈的外源性因素D．病源物与寄生物的致病力与传播速度对种群数量的调整具重要调整作用解析：选C对种群影响最剧烈的外源性因素应为气候，特殊是极端的温度与湿度往往会导致种群数量急剧下降甚至消亡。3．以下叙述不正确的是()A．东亚飞蝗在我国随气候变更而表现为周期波动B．种群的周期波动现象主要发生在高纬度环境中C．用七星瓢虫防治蚜虫属于外源性调整D．内源性调整包括行为调整和内分泌调整解析：选A东亚飞蝗数量随气候变更而表现为非周期波动。4．在一个生物种群中，种群数量与种群密度之间的关系为()A．呈负相关 B．呈正相关C．呈线性关系 D．呈指数关系解析：选B种群密度即单位面积或体积中种群个体数之和，故种群数量与种群密度间存在正相关关系。5．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。以下对该图的说明正确的一项是()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：选B视察曲线可知硅藻数量增加，磷和硝酸盐的含量会因为被汲取而下降。6．红松球果产量有“四年两头熟”的说法，这说明红松()A．种群的数量波动为非周期波动B．种群的数量波动为周期波动C．种群数量波动属外源性调整D．种群数量波动属内分泌调整解析：选B红松果球产量的“四年两头熟”表明红松种群数量的波动周期约为4年。7．有人测定了甲、乙、丙、丁四种植物体内多种酶的活性与温度的关系，结果如下图所示。依据图中所示的信息，你认为对温度适应范围最广的生物和在25℃条件下竞争实力最强的生物分别是()A．丁和乙 B．丙和乙C．甲和乙 D．丙和甲解析：选B依据图中曲线可知，丙对温度适应范围最广；在25℃条件下竞争实力最强的应当是乙，因为只有乙在25℃时酶活性最高。8．下图为自然环境中生物种群数量变更曲线，下列有关叙述错误的是()A．d处波动主要是因为诞生率和死亡率变动所致B．该物种的种群数量波动表现出明显的周期性C．该种群数量受外源性因素和内源性因素的共同调整D．灭鼠杀死一半的老鼠，效果最好解析：选D灭鼠杀死一半的老鼠，此时老鼠数量为K/2，该种群增长速率最大，不久就可复原数量，效果不好。二、非选择题9．下图表示某一动物种群进入一个相宜、有利的森林生态系统后的数量增长曲线。请分析回答：(1)依据曲线，这种生长方式属于________增长曲线，在________点上，该动物群体增长速率最大。(2)在C点和D点，________最可能成为该动物种群增长的限制因素。(3)当动物种群发展到D点时，群体的能量能不能接着增长？为什么？预料D点后，该种群将呈现何种数量变动趋势？___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)假如这片树林被外来传进的(我国从未有过的)某种害虫侵入，你从生态学角度说明这片树林有可能将会怎样？______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由曲线知该动物群体数量由少到多，后趋于稳定，属于“S”形增长曲线；在B点(K/2)时，其增长速率最大。(2)在C点后群体数量增加减缓，食物最可能成为限制其数量增长的因素。