2.1.2 种群的数量变动 第2课时 学案 中图版必修三
2.1.2 种群的数量变动第2课时学案中图版必修三
[目标导读] 1.复习逻辑斯蒂增长曲线，明确环境容纳量的含义。2.分析归纳影响种群数量的因素。
[重难点击]影响种群数量的因素。
1．种群增长的“J”型曲线与“S”型曲线的比较
逻辑斯蒂增长分为四个阶段：调整期、加速增长期、减速增长期、稳定期，种群数量达到K值时，种群增长率为0；种群增长率最快时，种群数量接近K/2。
3．种群的特征中，出生率、死亡率对种群数量的影响是直接的。
4．种群的数量受到各种环境因素的影响而变动着，可以因出生或迁入新个体而增加，也可以因死亡或迁出旧个体而减少。
课堂导入
东亚飞蝗别名蚂蚱、蝗虫，为迁飞性、杂食性大害虫。下图为1913年至1961年东亚飞蝗种群数量的波动图，从图中看出，东亚飞蝗的种群数量在不断变化，有的年份数量多，有的年份数量少，影响东亚飞蝗种群数量的因素有哪些呢？这节课我们共同学习种群数量的调节与平衡。
探究点一环境容纳量
种群是一个动态系统，种群的数量(或种群密度)随出生率和死亡率的变动以及环境条件的改变而变动。阅读教材P75第一段，结合下面的材料，分析种群数量变动的特点。
材料一某生物种群的数量变化曲线
材料二在对灶鸟种群的一项研究中发现，灶鸟种群数量的变化同种群密度呈负相关。在一块林地中，当种群密度少于15只时，种群数量就增加；当种群密度多于20只时，种群数量就下降；当种群密度处在15～20只之间时，种群数量有时增加有时下降。可见，这块林地的环境资源只能维持15～20只灶鸟的生存。
1．由材料一分析：种群数量或种群密度往往是围绕着某一特定值波动着。
2．由材料二分析：种群的数量受生存环境中的资源限制。由环境资源所决定的种群限度就称为环境容纳量。当种群密度小于环境容纳量时，种群数量就增加；当种群密度大于环境容纳量时，种群数量就减少。
3．环境容纳量的限制因素包括食物、空间和其他资源。
4．环境容纳量的决定原理：种群密度大时，种群内个体之间竞争资源的斗争也就更加激烈，斗争的结果使一部分个体被淘汰，导致种群数量下降，使种群数量趋于环境容纳量，以维持种群的相对稳定。
5．环境容纳量与逻辑斯蒂增长中的K值的关系是环境容纳量就是逻辑斯蒂增长中的K值，即“S”型曲线的K值。
6．观察下图，分析环境容纳量是不是一成不变的？
答案不是。环境遭破坏，则K值下降；改善条件，则K值上升。
小贴士K值的不同表示方法
图中A、B、C、D时间所对应的种群数量为K值，A′、C′、D′时间所对应的种群数量为K/2值。
归纳提炼
在种群生态学中，环境容纳量是由环境资源所决定的种群限度。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。在自然条件下，种群在早期发展阶段常常表现为指数增长，随着种群数量的增长和资源的消耗，资源与环境相对于种群增长的需求变得越来越有限，种群指数增长受到越来越严格的限制，最终种群数量维持在合理的环境容纳量范围内，才能维持长期的稳定和繁荣。所以，种群在有限环境中的有限增长才是自然界中普遍存在的生态现象，环境容纳量是体现生物生存环境限制的重要指标，也揭示着生态系统生产力的自然极限。
活学活用
1．如图是在一个有限的环境中种群增长的“S”型曲线。从图上可知，此种群的环境容纳量为________________；该种群数量在____________左右时，种群数量增长的最快；若引入了该种生物的某种天敌，则其环境容纳量会________。
问题导析(1)种群数量的最大值为种群的环境容纳量。
(2)种群数量在K时，增长速率为0；在K/2时，增长速率最大。
答案753377下降
解析当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间对有限的空间、食物和其他生活条件的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率升高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值(以K值表示)时，种群数量将停止增长，有时会在K值上下保持
相对稳定。种群数量在K/2左右时，种群增长的最快；引入了该种生物的某种天敌，生存压力增大，则其环境容纳量会下降。
探究点二种群数量的调节
影响种群个体数量的因素很多。阅读教材P75～76，结合材料分析影响种群数量的因素及对生产实践的指导意义。
1．密度制约因素的反馈调节
有人连续12年研究了旅鼠种群数量和草原植被之间的关系，结果如下图，请分析：
(1)当旅鼠过多时，草原植被遭到破坏，结果食物缺乏，种群数量从而减少。但数量减少后，植被又逐渐恢复，旅鼠数量也随着恢复过来，草原植被再次遭到破坏。如此反复，旅鼠种群的数量呈现周期性消长。
(2)由图分析可知，对一个生物种群来说，种群密度越大，个体之间对资源的竞争越激烈。
(3)密度制约因素的概念：像食物这样，其作用随种群密度的大小而变化的种群调节因素称为密度制约因素。
(4)用图示的方式列出旅鼠数量和植被间的反馈调节。
答案
(5)除食物外，密度制约因素还包括流行性传染病等，其机理是：种群密度越大，流行性传染病越容易传播蔓延，结果个体死亡多，种群密度降低。种群密度低了，疾病反而不容易传染了，结果种群密度逐渐恢复。
2．非密度制约因素的作用
(1)温度变化对蚜虫种群数量的影响(如图所示)
①曲线AB段说明在4～6月份，由于环境条件比较适宜，蚜虫种群的数量变化形成一个典
型的“J”型增长曲线。
②曲线BC段的形成原因是6月中旬，由于高温的到来，引起种群数量急剧下降。
③曲线的CD段说明：7～9月份，当温度降下来以后，蚜虫种群数量仍然难以回升，这就是由于高温到来之前种群密度很大，不仅消耗了大量的食物资源，而且也使叶片受到损害所造成的。
(2)刮风、下雨、降雪、变温等气候因素都会对种群数量产生影响，但这些因素起多大作用与种群密度是无关的，这类因素称为非密度制约因素。
(3)干旱与蝗灾的发生：我国历史上的多次蝗灾，是由东亚飞蝗引起的。引起蝗虫大发生的一个重要原因是干旱。东亚飞蝗在禾本科植物的荒草地中产卵，如果雨水多，虫卵会遭水淹而大量死亡，因而不能造成蝗灾。只有气候干旱时，蝗虫才能大发生。
据此推断：非密度制约因素对种群数量的作用，一般是猛烈的、灾难性的，会导致种群数量的不规则变动。
3．非密度制约因素与密度制约因素之间的关系
虽然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。
4．种群数量调节的途径
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。
5．研究种群数量调节的意义
研究种群数量调节的因素和机制，就有可能对种群数量变动进行预测预报，从而制定控制种群数量的措施，为农、林、牧、渔业生产服务。
归纳提炼
活学活用
2．如图是某一鼠群迁入一个荒岛后的数量变化曲线。
(1)试分析在曲线中，食物最可能成为鼠群繁殖速度制约因素的是哪一段( ) A ．BC 段 B ．CD 段 C ．BE 段 D ．EF 段
(2)如果因为冰山迁移导致该岛的温度骤降，鼠种群的数量急剧下降，此时食物还是不是制约
因
素
？
________________________________________________________________________。 问题导析 (1)种群数量最多时，种内斗争最激烈。
(2)食物是种群密度制约因素，种群密度越大，食物对种群数量的影响越大，种群密度越小，食物对种群数量的影响越小。 答案 (1)D (2)不是
解析 食物是密度制约因素，与种群的密度呈负相关，种群数量越多，食物越可能成为制约因素。
种群数量的调节与平衡???
环境容纳量——K 值
种群数量的调节?
??
??
密度制约因素的反馈调节
非密度制约因素的作用