第3节 影响种群数量变化的因素
就像“离离原上草”一样，自然界的种群总是有盛有衰，数量处于不断变动中。
你已经知道，种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率等特征直接决定种群密度。因此，凡是影响种群重要特征的因素，都会影响种群的数量变化。下面我们分别探讨非生物因素和生物因素对种群数量变化的影响。
非生物因素
在自然界，种群的数量变化受到阳光、温度、水等非生物因素的影响。例如，森林中林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度，即主要取决于林下植物受到的光照强度；在温带和寒温带地区，许多植物的种子在春季萌发为新的植株，这主要是受气温升高的影响；蚊类等昆虫在寒冷季节到来时一般会全部死亡，这主要是受气温降低的影响；干旱缺水会使许多植物种群的死亡率升高，动物种群在寻找水源的过程中也常常发生个体的死亡，而对于东亚
飞蝗来说，气候干旱正是其种群爆发式增长的主要原因。
应当指出的是，非生物因素对种群数量变化的影响往往是综合性的。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长，除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因，而对于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素，这就涉及生物因素了。
生物因素
随着种群的增长，种内竞争会加剧，从而使种群的增长受到限制，这说明种群数量的变化受到种群内部生物因素的影响。
种群的数量变化是否受种群外部生物因素——其他生物的影响呢？
思考讨论 影响种群数量的其他因素
资料1 1934年，生态学家高斯选用了两种形态和习性上很接近的草履虫进行了以下实验：取相等数目的双小核草履虫和大草履虫，以一种杆菌为饲料，放在某个容器中培养。结果发现：与单独培养不同，混合培养开始时两个种群的数量也都有增长，但随后双小核草履虫个体数继续增加，而大草履虫个体数下降，最后完全消失。这两种草履虫都没有分泌杀死对方的物质。
资料2生活在加拿大北方森林中的猞猁捕食雪兔。研究人员在90多年的时间里，对猞猁和雪兔的种群数量做了研究，结果如下图所示。
在自然界，任何一个种群都与其他种群有着密切的关系，其中捕食与被捕食的关系、相互竞争的关系都是十分常见的。除顶级捕食者外，每种动植物都可能是其他某种生物的捕食对象，每种动物都需要以其他生物为食。如果食物匮乏，动物种群会出现出生率降低、死亡率升高的现象。例如，松鼠（图1-7）以红松、云杉等植物的种子为食，其种群数量与食物的丰欠密切相关。在食物丰富的年份，每只松鼠平均能产3窝，每窝4、6只幼仔；而食物不足的年份会有20％、30％的成熟雌性个体不繁殖，繁殖者每年产仔数也明显减少，天敌对猎物种群数量影响的例子更是不胜枚举。
森林中不同植物竞争阳光和养分，草原上非洲狮与猎豹竞争猎物，这也会导致种群数量的变化。非洲狮和猎豹会在同一区域捕猎，有时，非洲狮会在猎豹杀死猎物后到来，赶走猎豹以获得剩余的食物；非洲狮还会杀死猎豹的幼崽，从而将猎豹的数量控制在一定范围内。
此外，作为宿主的动物被寄生虫寄生，细菌或病毒引起传染病，也会影响种群的出生率和死亡率等特征，进而影响种群的数量变化。
一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。
种群研究的应用
研究种群的特征和数量变化的规律，在野生生物资源的合理利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。
在濒危动物的保护方面，只有通过调查获知种群密度、出生率和死亡率、性别比例、年龄结构等特征，以及影响该种群数量变化的因素，才能准确了解该种群的生存状态，预测该种群的数量变化趋势，进而采取合理的保护对策。
在渔业上，人们总是希望每年既能捕捞较多的鱼，又不危及来年的鱼产量，也就是希望长期获得较高的捕捞量。那么，怎样确定合适的捕捞量呢？这就需要研究捕捞量与种群数量变化之间的关系。从理论上说，“S”形增长的种群在种群数量达到K值时，出生率与死亡率相等，这时即使不捕捞，种群数量也不会增加。研究表明，中等强度的捕捞（捕捞量在K/2左右）有利于持续获得较大的鱼产量（图1-8）。
在有害生物的防治方面，种群研究同样具有重要意义。例如，在鼠害发生时，既适当采用化学和物理的方法控制现存害鼠的种群数量，又通过减少其获得食物的机会等方法降低其环境容纳量，才能使鼠害得到有效防治。再如，对农林害虫的防治，如果一味依赖喷洒农药的方法，既造成环境污染，又伤及害虫的天敌；有效保护或引入天敌生物，则有利于将害虫数量控制在较低的水平。
思维训练 分析循环因果关系
在生物学上，许多生理或生态过程的因果关系是循环性的，也就是说，一定的事件作为引起变化的原因，所导致的结果又会成为新的条件，施加于原来作为原因的事件，使之产生新的结果，如此循环往复。
