答案和提示
讨論問題
"遠離原來的草,一歲,一個死了。野火無休止地燃燒,春風和新"在中國北方的荒野中,各種草本植物在春夏種群密度越來越高,秋冬季節則相反。
讨論
1. 導緻這些植物種群季節性變化的主要環境因素是什麼?
答:非生物因素,如陽光,溫度,水等。
2. 這些植物種群數量的變化對當地動物種群的出生率和死亡率有何影響?
答:春夏兩季,草繁茂,食植物動物食物豐富,出生率較高,死亡率降低;食植物動物種群的變化也會影響食肉動物的出生率和死亡率。
思考-讨論 1
1. 影響該地區草本植物種群密度的非生物因素有哪些?
答:陽光。
2.在相同的非生物因素下,刺猬的種群密度變化與加拿大一年花和黃花的種群密度變化有很大不同,為什麼?
答:不同植物對光照條件的适應性存在差異。
3.除上述因素外,影響人口變化的非生物因素有哪些?試着舉個例子。
答:除了光照條件外,人口變化還受到溫度、水、風、火等非生物因素的影響。
側邊欄問題 1
讀完這段話,你能問什麼問題嗎?
提示:這是一個非常開放的話題。鼓勵學生提出可以探索的真實問題。例如,除了主要受陽光限制外,還有哪些因素會影響森林下植物的數量?
思考-讨論 2
1. 如何解讀資料中的實驗結果 1?
答:雙小核蚱蜢與大草虱之間存在競争關系,較弱的蚱數量會繼續下降。
2. 如何解釋蜻蜓和雪兔種群種群變化的同步周期性?
答:蜻蜓和雪兔之間有一種掠食關系。當雪兔作為獵物的數量增加時,雪貂的數量因食物豐富而增加,其種群的出生率增加,死亡率下降,當雪兔作為獵物的數量因缺乏食物而減少時,數量減少。
3. 蜻蜓和雪兔種群數量變化的原因是什麼,哪個是結果?
答:雪貂數量的增加增加了對雪兔的捕食壓力,導緻雪兔的死亡率增加,種群數量的減少雪貂的數量也有所下降;雪貂數量的下降将減少雪兔捕食和恢複雪兔種群的壓力;雪兔的數量會上升,進而帶來充足食物的好處,出生率上升,死亡率下降,人口上升。在這個周期中,兩者的人口規模是相輔相成的,并且與周期有因果關系。
4. 除了蛞蝓之外,還有其他因素會影響雪兔種群的變化嗎?
答:是的。還有其他捕食者,來自其他捕食者的競争,覓食的植物和非生物因素。
側邊欄問題 2
漁網不應太小,否則将影響來年的魚類生産。為什麼?請從人口特征的角度進行解釋。
答:如果漁網太小,也會捕獲許多幼魚,影響魚群的年齡結構,進而影響魚群的出生率,導緻來年魚類産量下降。
思維訓練
從生物學上講,許多生理或生态過程的因果關系是周期性的,即某些事件作為變化的原因,産生新的條件,應用于原始事件作為原因,使新的結果,使循環。請分析以下生物學過程中因果關系的循環性并回答問題。
1.調節甲狀腺激素分泌。
答:下丘腦分泌促甲狀腺激素釋放激素(TRH),作用于垂體,促使垂體分泌促甲狀腺激素(TSH);當血液中甲狀腺激素的水準增加到一定水準時,它會抑制與下丘腦和垂體相關的激素的分泌,進而減少甲狀腺激素的分泌。在這個過程中,TRH和TSH含量的增加是由于甲狀腺激素含量的增加是一種結果,甲狀腺激素含量的增加變成了新的"原因",經過回報調節後産生新的"果實",抑制TRH和TSH的分泌,使循環來來回回,使血液中的甲狀腺激素含量保持在相對穩定的水準。
2. 獵物和捕食者種群變化之間的相關性。
提示:請參閱本節中第三個讨論問題的答案,"影響人群的其他生物因素"。
3. 在人類活動中可以找到類似的例子嗎?
提示:這是一個非常開放的問題,應該鼓勵學生聯想,在人類活動中尋找類似的例子。
實踐和應用
一、概念測試
人口變化受環境因素的影響。在此基礎上,确定以下語句是否正确。
(1)林下光線較弱,可減少林下所有植物的數量。(×)
(2)隻有影響人口出生率和死亡率的環境因素才能影響人口規模。(×)
2.在自然界中,一些捕食者和狩獵種群種群的種群變化呈現周期性波動,如下圖所示的模型所示。分析圖中所示量變的關系和影響因素。
(1)對這一現象的合了解釋或概括是(D)
一個。它與物種内部的競争無關
B.兩者總是一樣的
C. 與植物種群無關
D.兩者是互相限制和因果關系的
(2)捕食者種群數量和狩獵物種數量的變化不符合模型,對此的不合了解釋是(C)
一個。捕食者種群有各種各樣的獵物
B.狩獵種群有各種各樣的捕食者
C.獵物躲避捕食者的能力大大提高
D.捕食者種群太小,無法限制狩獵種群的增長
二、拓展應用
1.生态學專著寫道:"當未來可以預測時,生态學就成為一門預測科學,當它能夠決定未來時,生态學就成為一門管理科學。"結合本章學到的知識,談談你對這句話的了解,如果你有興趣,你還可以閱讀更多的資訊,了解生态研究的進展及其在實踐中的應用。
提示:從本章的内容來看,這句話是非常合理的。例如,根據種群變化模型,可以預測種群變化的趨勢,并根據種群變化的模式及其影響因素,在物種保護、漁業管理、蟲害防治等領域制定相應的對策。
2.在20世紀初,駝鹿被引入一個島嶼。從1915年到1960年,這一人口的數量變化如下所示。
(1)從1915年到1943年的人口增長用圖表表示。
提示:年份是水準的,人口是縱坐标,圖形是根據表中的數字繪制的。
(2)從1915年到1930年人口增長的可能原因是什麼?
答:食物豐富,沒有天敵,氣候适宜等。
(3)這個人口後來急劇下降,可能的原因是什麼?
答:以食物為食的植物被大量食用,導緻食物短缺;自然災害等
審查和改進
首先,選擇問題
1. 以下叙述與人口密度的概念一緻(C)
A. 一公頃水稻年産量
B. 每平方米草的雜草數量
C. 湖中每平方米水面魚類的鲭魚數量
D. 每年在一個地區增加的灰倉鼠數量
2.由于秋季過早降溫,許多蝗蟲在産卵前死亡。第二年,該地區的蝗蟲種群密度大幅下降。蝗蟲種群密度下降的合了解釋是(A)
A. 出生率下降 B. 死亡率上升
C. 入住率下降 D. 移居率上升
3. 根據人口的年齡結構,可以推斷出出生率和死亡率的趨勢。以下語句是正确的 (B)
一個。年齡結構穩定,出生率大于死亡率
B.年齡結構正在增長,出生率大于死亡率
C、年齡結構下降,出生率大于死亡率
D、年齡結構穩定,出生率低于死亡率
4. 關于人口增長,以下說法是正确的(C)
A.引入新環境的人口可以在一段時間内以"J"形增長
B.在環境條件發生變化的情況下,種群圍繞K值波動
C.在環境條件不變的情況下,人口增長趨于穩定在K值或K值以下
D.自然人口增長在一定程度上将保持穩定在K值,是以,所有人口都将以"S"形增長
5.用酵母釀酒的主要階段是:添加→接種→通風培養→密封發酵。酵母種群從疫苗接種後到預密封的變化圖(C)
二、非選擇題
1.大樹杜鵑花是一種高大的樹木,集中在中國雲南高黎貢山山區。它的分布非常小,很難将其引入其他地方,并且是一種瀕臨滅絕的物種。大樹杜鵑林下枯萎的物質較厚,種子難以擴散到土壤基質層,是以在自然環境中的發芽率很低;請回答以下問題。
(1)哪些環境因素會影響大樹和杜鵑花的數量?
答:枯枝和落葉層,陽光,溫度。
(2)建議人工去除林下枯萎的物質,提高杜鵑花種子萌發率,促進種群生長。您如何看待這個提議?
提示:這個問題需要從線性因果關系的角度來回答。這個建議隻從增加大樹恒河猴發芽率的角度來看是有道理的,但是落體的分解會增加土壤中的養分,如果人工去除,可能會導緻土壤貧困。
(3)由于樹杜鵑花植株高大、花香美觀,極具觀賞價值,是以存在人為損壞的風險。你對保護杜鵑花有什麼建議?
提示:這個問題有一定的開放性。供參考的建議包括加強宣傳教育、禁止買賣、在大蜀杜邦分布範圍内建立自然保護場所等。
2. Platts原羚羊是中國獨有瀕危動物,目前僅分布于中國青海湖周邊的草原。1994年,中國隻有不到300隻普氏羚羊。近年來,由于一系列保護措施,Platts繼續上漲。據報道,到2018年,這一數字将達到2,793人,但他們面臨的威脅仍然存在。Platts最初的羚羊的遺骸經常可以在牧場圍欄附近看到,其中一些被狼捕食,其中一些被圍欄上的刺痛刺死。Platts因道路和牧場圍欄而被隔離在13個配送區。
(1)從遺傳學和進化學的角度來看,不同分布區域的羚羊原生羚羊種群是孤立的,對該物種的延續有什麼不利影響?
答:Platts不同分布的原生羚羊被分離出來,不利于種群的繁殖和基因交換,可能降低種群的遺傳多樣性,還可能導緻近親繁殖,出現更多遺傳缺陷的後代,不利于種群繁殖和物種進化。
(2)您是否同意為了保護Platts而應殺死大量捕食者(如狼)的建議?告訴我你的理由。
答:普氏和狼都是生物進化的産物,是自然界的有機組成部分。從共同進化的角度來看,狼的存在有利于Platts的進化。
(3)許多牧民響應政府的号召,主動拆除牧場圍欄,但随後出現了牲畜被狼和狐狸咬死的情況;保護普氏原有羚羊與保護牧民利益的關系應該如何協調?
提示:這個問題有一定的開放性。可以鼓勵學生積極思考并培養社會參與感。例如,建議政府在奉行保護普氏原羚羊的政策的同時,采取措施保護當地牧民的利益,如補貼和發展其他産業。