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第二節　影響種群特征的生態因子
[學習目標]　1.說出生態因子的概念及分類。2.列舉各種非生物因素對種群特征的影響。
[素養要求]　1.科學思維：理解生物因素和非生物因素對種群特征的影響。2.社會責任：關注種群數量的變化在保護瀕危物種、防治有害生物等方面的應用。
1．生態因子
(1)概念：環境中對生物的生長、發育、生殖、行為和分布等有直接或間接影響的因素。
(2)分類
生態因子
(3)限制因子
①在任何生物的生存環境中都存在著很多生態因子，如果某種生態因子發生變化，在接近或超過生物體的耐受極限時，就會成為限制因子。
②在某種生態因子的耐受范圍內，每種生物都有一定的最適區。
③耐受性定律：由美國生態學家謝爾福德提出。
他認為任何生物的種群數量都會隨著關鍵性因子的變化而發生有規律的變化。
規律：
a．在關鍵性因子最適區，生物最多。
b．當關鍵性因子偏離最適區，生物不斷減少。
c．當關鍵性因子超過生物耐受范圍時，生物將面臨生存困難乃至死亡。
2．水對種群特征的影響
(1)水是生物不可缺少的重要組成成分，生物的生命活動離不開水。
(2)水對植物種群密度的影響
①土壤水分充足時，種群密度增大。
②土壤水分不足時，種群密度減小。
(3)水對動物的生長發育、空間分布及種群數量也有影響。
3．陽光對種群特征的影響
陽光對生物和環境的影響十分復雜，其中光的波長、光照強度和日照長度等都是重要的生態因子。
(1)不同波長的光對生物有不同的影響
應用：昆蟲對紫外光敏感，具有趨光性，已被用于誘殺農業害蟲。
(2)光照強度對動、植物的影響
①光照強度對植物生長及形態結構的構成有重要作用。
a．根據植物對光照強度適應程度的不同，可將植物分為陽生植物和陰生植物。
b．應用：可以更科學地對各種植物進行合理栽培，間作套種、引種馴化。
②光照強度也會影響很多動物的行為。
舉例：蝙蝠適應夜晚弱光下活動；菜粉蝶適應白天強光下活動。
(3)日照長度對生物的影響
①日照長短對植物開花的影響
a．根據植物開花對日照長短的不同需求，可將植物分為：長日照植物和短日照植物。
b．分布：短日照植物大多數原產自熱帶、亞熱帶地區；長日照植物大多數原產自溫帶和寒帶地區。
c．應用：研究植物對日照長短的適應，對植物的引種、育種工作有一定的指導意義。
②日照長短對動物的影響
日照長短會影響動物的繁殖，還會影響動物的遷徙。
4．溫度對種群特征的影響
長期生活在某種溫度環境中的生物通過自然選擇，在形態結構、生理生化等方面會表現出一定的適應特征。
(1)長期生活在高溫環境中的生物與長期生活在低溫環境中的生物表現出不同的適應環境的方式。
(2)即使生活在相同的環境中，不同生物適應環境的方式也不盡相同。
5．土壤對種群特征的影響
(1)植物對于長期生活的土壤會產生一定的適應性，并因此形成各種以土壤為主導因素的植物生態類型。
①根據植物對土壤酸堿度的反應，可分為酸性土植物、中性土植物和堿性土植物。
②根據植物對土壤含鹽量的反應，可分為鹽生植物和非鹽生植物。
(2)土壤對土壤動物的影響
土壤污染可以通過土壤動物種類的數量變化表現出來。
生物與環境是相互依存的統一體。而對于某一特定生物種群而言，在特定時期，某種生態因子會成為影響該種群的關鍵性因子。
判斷正誤
(1)非生物因素對種群數量變化的影響往往是綜合性的(　　)
(2)任何生物都生活在具有一定溫度的環境中，并受溫度變化的影響(　　)
(3)一些植物通過降低細胞含水量來減緩代謝速率，從而適應高溫環境(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)√
1．下列描述中，沒有體現非生物因素對種群數量變化影響的是(　　)
A．蚊類等昆蟲在寒冷季節到來時一般會全部死亡
B．油菜會在一段時間的長日照條件下才開花
C．引起傳染病的某種病毒使某種群的種群密度降低
D．火山噴發時火山口附近的植物幾乎全部死亡
答案　C
解析　蚊類等昆蟲在寒冷季節到來時一般會全部死亡，主要體現了氣溫對種群數量變化的影響，A不符合題意；植物開花對日照長短有不同需求，體現了陽光對種群特征的影響，B不符合題意；引起傳染病的某種病毒對種群數量變化有影響，該種病毒屬于影響種群數量變化的生物因素，C符合題意；火山噴發時火山口附近的植物幾乎全部死亡，體現了自然災害對種群數量變化的影響，D不符合題意。
2．環境影響生物的生存，環境因子的變化必然影響著生態系統各種群數量的變化。如圖表示環境變化前(甲以表示)某地各種群數量情況，若環境因子由甲轉變乙(乙以表示)后，四個種群數量比例最可能是(　　)
答案　C
題組　影響種群特征的生態因子
1．影響種群數量變化的因素很多，下列敘述不正確的是(　　)
A．種群數量變化不僅受外部因素的影響，也受自身內部因素的影響
B．在同樣的非生物因素的影響下，不同生物的種群數量變化也是相同的
C．一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與種群密度是相關的
D．非生物因素對種群數量變化的影響往往是綜合性的
答案　B
2．“煙臺蘋果”享譽全國，但出產它的煙臺和威海卻不出產柑橘。造成此現象的主要因素是(　　)
A．溫度 B．水
C．陽光 D．土壤
答案　A
3．科學家在實驗中發現：很多植物的花都是白天開放，夜晚閉合；如果將光線遮擋起來并降低溫度，即使在白天，花也會閉合。這個實驗表明：影響植物開花的非生物因素是(　　)
A．溫度 B．光線
C．陽光和溫度 D．植物種類
答案　C
4．下列關于非生物因素對種群數量變化影響的描述，錯誤的是(　　)
A．種群的數量變化會受到各種生態因子的影響
B．森林中林下植物的種群密度主要取決于出生率和死亡率
C．在溫帶和寒溫帶，植物的種子在春季萌發主要是受溫度影響
D．氣候干旱有可能使種群爆發式增長
答案　B
解析　森林中林下植物的種群密度主要取決于林冠層的郁閉度(林冠層遮蔽地面的程度)，即受陽光的影響，B錯誤。
5．熱帶雨林中，各種動植物種類繁多，生態環境十分優越。這主要是和下列哪項因素有關(　　)
A．水和溫度 B．陽光和溫度
C．水和空氣 D．水和肥沃的土壤
答案　A
6．下列關于影響種群數量的因素的敘述錯誤的是(　　)
A．草原上牧草的量會影響奶牛的K值
B．森林林下植物的種群密度主要取決于溫度的影響
C．小麥種子的萌發數量受到溫度、水分等的影響
D．種群的數量往往受多種因素的影響
答案　B
7．(2020·北京一零一中學高二上期末)如圖是某藻類在不同環境溫度下的種群數量增長曲線。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．環境容納量隨環境溫度的不同而改變
B．19.8 ℃條件下環境容納量最小
C．24.8 ℃條件下第5天左右的種群增長速率最大
D．33.6 ℃條件下種群數量將維持在K值恒定不變
答案　D
解析　據題圖可知，不同的溫度下，該藻類的環境容納量不同，所以環境容納量隨環境溫度的不同而改變，A正確；在3條曲線中，19.8 ℃條件下環境所容納的最大個體數量是最少的，所以在19.8 ℃條件下環境容納量最小，B正確；24.8 ℃條件下環境容納量約為400，當個體數為＝200時，即第5天左右時，種群增長速率最大，C正確；33.6 ℃條件下，種群數量最終會圍繞K值上下波動，D錯誤。
8．(2021·山西大學附中高二月考改編)如圖是某種昆蟲受雙因子影響下的種群數量變化曲線圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．影響種群數量變化的除圖中所示的非生物因素外，還應該有生物因素
B．在一定范圍內，環境溫度越高，該昆蟲生活所需要的最適相對濕度也越大
C．該昆蟲種群數量變化是溫度和濕度綜合作用的結果
D．該昆蟲在濕度為90%和溫度為32.5 ℃的條件下，其種群數量呈“J”型增長
答案　D
9．(2021·天津靜海一中高二上期末改編)研究人員調查了某地一年生草本植物北點地梅(分布于我國東北、內蒙古等地，散生于草甸草原、山地草甸、林緣及溝谷中)在1971～1975年間的種群數量變化情況，結果如圖。下列敘述錯誤的是(　　)
A．與1975年相比，1971年該種群的生存阻力相對較小
B．出生率和死亡率的變化是引起北點地梅數量波動的直接原因
C．北點地梅的種子在春季萌發主要是受氣溫升高的影響
D．該種群密度有明顯的季節波動，可能是受到氣溫、日照時間和降水等因素的綜合影響
答案　A
解析　與1975年相比，1971年的北點地梅的種群密度大，在環境條件不變的情況下，該種群的生存阻力也相對較大，A錯誤；從5年的調查數據可知，種群密度逐年遞減，出生率和死亡率的變化是引起北點地梅數量波動的直接原因，B正確；我國東北、內蒙古等地屬于寒溫帶，在溫帶和寒溫帶地區的植物，種子在春季萌發主要是受氣溫升高的影響，C正確；由題圖中曲線可知，不同季節的氣溫、日照時間、降水等均有很大差異，會導致種群密度呈現明顯的季節波動，D正確。
選擇題10～11題為單選題，12～14題為多選題。
10．(2021·北京密云高二上期末改編)如圖為自然界中某動物種群數量動態變化示意圖，下列相關敘述正確的是(　　)
A．該種群的環境容納量為2 000只，該值的大小受到氣候等各種非生物因素的影響
B．t2時該種群的年齡結構為穩定型
C．t1時該動物種群數量達到最大值，以該種群為食的天敵數量也達到最多
D．t1～t2種群數量變化既與食物、天敵等生物因素有關，也與溫度等非生物因素有關
答案　D
解析　環境容納量是指環境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數量，而非種群能達到的最大數量，故該種群的環境容納量小于2 000只、環境容納量的大小受生物因素、非生物因素共同影響，A錯誤；從曲線圖可以看出，t2時刻之后，種群數量又開始增加，則t2時該種群的年齡結構為增長型，B錯誤；t1時該動物種群數量達到最大值，以該種群為食的天敵食物充足，后期會出現出生率升高、死亡率降低的現象，故t1時該動物種群數量達到最大值時，其天敵數量還未達到最大值，C錯誤；種群數量的波動(變化)同時受到生物因素和非生物因素的影響，D正確。
11．下圖中的曲線1～4是W、X、Y、Z四種條件下細菌種群的生長曲線，這四種條件是(　　)
W—不斷提供食物、水、氧氣，除去廢物
X—隨時間延續，食物耗盡，有害物質積累
Y—隨時間延續，食物耗盡，無毒害物質積累
Z—隨時間延續，食物耗盡，由于產生基因突變的結果，出現了新的菌株，它們能代謝原有細菌產生的有害物質
以下哪項的生長條件和生長曲線1、2、3、4正確配對(　　)
A．W、X、Y、Z B．X、Y、Z、W
C．Y、Z、W、X D．X、Y、W、Z
答案　C
解析　W—能無限增殖，與圖3對應；X—食物耗盡且有害物質積累，種群數量將會下降，與圖4對應；Y—食物耗盡，種群數量不再增加，短期內數量不會減少，與圖1對應；Z—由于能利用原來的廢物，所以種群數量仍可增加，與圖2對應。
12．種群數量的變化受環境因素的影響，下列相關表述正確的是(　　)
A．林下光照較弱會使林下陽生植物的種群密度下降
B．干旱缺水會使許多植物種群的死亡率升高，但卻可促使東亞飛蝗種群的爆發式增長
C．食物和捕食性天敵對種群數量變化影響較大，競爭者、寄生者等對種群數量變化的影響不大
D．食物、地震、火災等是影響種群數量變化的生物因素
答案　AB
解析　林下光照較弱會使林下陽生植物的種群密度下降，A正確；許多植物會因干旱缺水而死亡，而對于東亞飛蝗來說，氣候干旱是其種群爆發式增長的主要原因，B正確；競爭者、寄生者等也是影響種群數量變化的重要因素，C錯誤；地震、火災是影響種群數量變化的非生物因素，D錯誤。
13．如圖是歐洲灰鷺在1928～1977年的50年間，因氣候變化而出現的種群數量波動。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．歐洲灰鷺的種群數量因氣候變化而出現數量波動，屬于生物因素對種群數量的影響
B．1964年之后，歐洲灰鷺種群呈“S”型增長
C．連續暖冬，持續提升歐洲灰鷺的出生率，降低死亡率
D．由于連續暖冬，歐洲灰鷺的種群數量變多，因此環境容納量不斷上升
答案　ACD
14．非生物因素往往會影響種群數量的波動。據此判斷下列表述不正確的是(　　)
A．林下光照較弱會使林下所有植物的種群數量下降
B．只有影響種群出生率和死亡率的環境因子才能影響種群數量
C．環境中的各種生態因子，對生物體是同時共同起作用，而不是單獨地、孤立地起作用
D．種群數量的變化受到溫度、陽光、水等非生物因素的影響
答案　AB

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