縱觀近2009年、2010年高考生物試題,可以看出考查種群相關(guān)知識(shí)的內(nèi)容越來越多,它主要涉及到種群的特征、種群的變化曲線、進(jìn)化、群落和生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系等。
1.種群的概念與進(jìn)化
種群是指生活在一定區(qū)域內(nèi)的同種生物的全部個(gè)體。種群不僅是生物進(jìn)化的基本單位,而且也是生物的繁殖單位。生物進(jìn)化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變。
例1.(2010年山東)下列符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述是( )
A.物種的形成可以不經(jīng)過隔離
B.生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存
C.基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向
D.自然選擇通過作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率
解析:此題考查了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容:種群是生物進(jìn)化的基本單位;突變和基因重組是生物進(jìn)化的原材料;自然選擇決定生物進(jìn)化的方向;隔離導(dǎo)致新物種的形成。生物進(jìn)化的本質(zhì)是種群基因頻率的改變。
答案:D
2.種群的特征
種群的特征包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例。其中,種群密度是種群最基本的數(shù)量特征;出生率和死亡率對(duì)種群數(shù)量起著決定性作用;年齡組成可以預(yù)測(cè)一個(gè)種群數(shù)量發(fā)展的變化趨勢(shì)。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型:隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布。
例2.(2010年海南)甲、乙、丙是同一物種的三個(gè)種群,其年齡組成見表。三個(gè)種群年齡結(jié)構(gòu)的類型為( )
A.甲是增長型,乙是穩(wěn)定型,丙是衰退型
B.甲是穩(wěn)定型,乙是增長型,丙是衰退型
C.甲是增長型,乙是增長型,丙是衰退型
D.甲、乙、丙三個(gè)種群都是穩(wěn)定型
解析:有關(guān)年齡結(jié)構(gòu)的內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)比較簡單,復(fù)習(xí)時(shí)要注意知識(shí)點(diǎn)要全面。甲種群幼年個(gè)體多,老年個(gè)體少,屬于增長型;乙種群各年齡期的個(gè)體數(shù)相當(dāng),屬于穩(wěn)定型;丙種群幼年個(gè)體少,老年個(gè)體多,屬于衰退型。
答案:A
例3.(2009年廣東)下列敘述中,不屬于種群空間特征描述的是( )
A.斑馬在草原上成群活動(dòng) B.每毫升河水中有9個(gè)大腸桿菌
C.稗草在稻田中隨機(jī)分布 D.木棉樹在路旁每隔5米種植
解析:組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或空間布局叫做種群的空間特征或分布型。種群的空間分布一般可概括為三種基本類型:隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布。B項(xiàng)為種群密度,不屬于空間特征。
答案:B
例4.(2010年山東,8)右圖表示出生率、死亡率和種群密度的關(guān)系,據(jù)此分析得出的正確表述是( )
A.在K/2時(shí)控制有害動(dòng)物最有效
B.圖示規(guī)律可作為控制人口增長的依據(jù)
C.該圖可用于實(shí)踐中估算種群最大凈補(bǔ)沖量
D.在K/2時(shí)捕撈魚類最易得到最大日捕獲量
解析:考查出生率和死亡率與種群密度的關(guān)系分析。在K/2時(shí),種群的凈補(bǔ)充量最大,因此對(duì)于有害動(dòng)物不宜在此防治,因此A錯(cuò)誤;該圖示不能作為控制人口增長的依據(jù),由于人類與自然種群不同,受其他因素如計(jì)劃生育的影響,因此B錯(cuò)誤;該圖可用于實(shí)踐中估算種群最大凈補(bǔ)充量,用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際,因此C正確。在K值時(shí)捕撈魚類得到的日捕獲量最多,因此D錯(cuò)誤。
答案:C
例5.(2009年山東)右圖曲線a、b表示兩類生物種群密度與存活率之間的關(guān)系。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A.曲線a代表的種群個(gè)體一般體型較大,營養(yǎng)級(jí)較高
B.依據(jù)曲線b,人工養(yǎng)蜂時(shí)種群密度中等最好
C.對(duì)大型動(dòng)物遷地保護(hù),遷移的種群密度不宜過大
D.種群密度為d時(shí),曲線b代表的種群個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)最劇烈
解析:本題通過數(shù)學(xué)曲線圖的形式反映了種群密度和存活率之間的關(guān)系,要求考生具備能夠從圖示中獲取相關(guān)信息的能力。依據(jù)曲線b種群密度中等時(shí)存活率最大,故B正確。曲線a表示的大型動(dòng)物,由圖可知,種群密度越大存活率越低,故而對(duì)大型動(dòng)物遷地保護(hù),遷移的種群密度不宜過大,所以A、C錯(cuò)誤。D項(xiàng)中種群密度越大,種群個(gè)體間競(jìng)爭(zhēng)越劇烈,故而d點(diǎn)不是競(jìng)爭(zhēng)最劇烈的點(diǎn)。
答案:D
3.種群數(shù)量的變化
種群數(shù)量的變化模型包括“J”型曲線和“S”型曲線兩種形式。在自然界,種群數(shù)量還受氣候、食物、天敵、傳染病等因素的影響,因此,大多數(shù)種群的數(shù)量變化保持動(dòng)態(tài)的平衡。
例6.(2009年安徽)用奶瓶培養(yǎng)黑腹果蠅,觀察成蟲數(shù)量的變化,結(jié)果如下表:
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析,下列結(jié)論正確的是( )
A.第13~25天,成蟲數(shù)量增長快的主要原因是個(gè)體生長加快
B.第17~29天,成蟲增長率上升死亡率下降
C.第21~37天,成蟲增長率的下降與種群密度的改變有關(guān)
D.第1~37天,成蟲數(shù)量呈“J”型增長
解析:本題以表格中的信息為載體,考查種群數(shù)量變化曲線與變化原因。一個(gè)新的種群引入到一個(gè)新環(huán)境中,開始的適應(yīng)期種群的數(shù)量增長緩慢,隨后增長加快這時(shí)幼年個(gè)體多,種群處于增長型。當(dāng)種群數(shù)量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)環(huán)境的壓力越來越大,此時(shí)種群密度增大,種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇,增長率下降,整個(gè)種群的發(fā)展過程符合“S”型增長。
答案:C
例7.(2009年江蘇)某小組進(jìn)行“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”實(shí)驗(yàn)時(shí),同樣實(shí)驗(yàn)條件下分別在4個(gè)試管中進(jìn)行培養(yǎng)(見下表),均獲得了“S”型增長曲線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,下列說法錯(cuò)誤的是( )
試管號(hào)
I
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
培養(yǎng)液體積(L)
10
5
10
5
起始酵母菌數(shù)(103個(gè))
10
5
5
10
A.4個(gè)試管內(nèi)的種群初始階段都經(jīng)歷了“J”型增長
B.4個(gè)試管內(nèi)的種群同時(shí)達(dá)到K值
C.試管Ⅲ內(nèi)種群的K值與試管Ⅱ不同
D.試管Ⅳ內(nèi)的種群數(shù)量先于試管Ⅱ開始下降
解析:本題考查的是種群的的特征以及種群的數(shù)量變化。當(dāng)種群剛遷入一個(gè)新的環(huán)境的時(shí)候,若環(huán)境適宜種群生存,由于這時(shí)種群數(shù)量不多,環(huán)境中的食物、空間等適宜,沒有環(huán)境阻力,因此種群初始階段都經(jīng)歷了J型增長。然后環(huán)境阻力慢慢增大,種群開始S型增長,K值指的是環(huán)境容納量,到達(dá)K值的時(shí)間是由環(huán)境阻力的大小決定的,因此B中4個(gè)試管內(nèi)的種群到達(dá)K值的時(shí)間不同。Ⅳ號(hào)試管內(nèi)的環(huán)境阻力最大,因此最先達(dá)到K值并有毒物質(zhì)積累,最先開始下降。
答案:B
例8.(2009年廣東)有關(guān)“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化”的實(shí)驗(yàn),正確的敘述是( )
A.改變培養(yǎng)液的pH值不影響K值(環(huán)境容納量)大小
B.用樣方法調(diào)查玻璃容器中酵母菌數(shù)量的變化
C.取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后對(duì)酵母菌準(zhǔn)確計(jì)數(shù)
D 營養(yǎng)條件并非影響酵母菌種群數(shù)量變化的唯一因素
解析:養(yǎng)分、空間、溫度和有毒排泄物等是影響種群數(shù)量持續(xù)增長的限制因素pH值變化影響微生物的生長,樣方法是調(diào)查植物種群密度的方法,對(duì)酵母菌計(jì)數(shù)時(shí)先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上,用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻,待細(xì)菌細(xì)胞全部沉降到計(jì)數(shù)室底部,將計(jì)數(shù)板放在載物臺(tái)的中央,計(jì)數(shù)一個(gè)小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量,再以此為根據(jù),估算試管中的酵母菌總數(shù)。取適量培養(yǎng)液滴于普通載玻片后不對(duì)。
答案:D
例9.(2010年浙江,15)某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動(dòng)物,其中某一植食性動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個(gè)體的遷入與遷出,下列關(guān)于該種群個(gè)體數(shù)量變化的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.若a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變化,但食物量不變,則a點(diǎn)以后個(gè)體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦增長
B.若該種群出生率提高,個(gè)體數(shù)量的增加也不會(huì)大幅走過b點(diǎn)
C.天敵的大量捕食會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量下降,下降趨勢(shì)與b-c段相似
D.年齡結(jié)構(gòu)變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量發(fā)生波動(dòng),波動(dòng)趨勢(shì)與c-d段相似
解析:本題考查生態(tài)系統(tǒng)中影響種群數(shù)量波動(dòng)的因素。從圖中個(gè)體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在K值附近波動(dòng)可以看出,該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。當(dāng)外界環(huán)境改變、出生率和死亡率的變化、天敵的捕食、年齡結(jié)構(gòu)的變動(dòng),種群個(gè)體數(shù)量還是在K值附近左右波動(dòng),所以a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí),個(gè)體數(shù)量變化還是符合邏輯斯蒂增長,所以答案是A。
答案:A
4.種群與群落、生態(tài)系統(tǒng)
例10.(2010年浙江)某生態(tài)系統(tǒng)中生活著多種植食性動(dòng)物,其中某一植食性動(dòng)物種群個(gè)體數(shù)量的變化如圖所示。若不考慮該系統(tǒng)內(nèi)生物個(gè)體的遷入與選出,下列關(guān)于該種群個(gè)體數(shù)量變化的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.若a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變化,但食物量不變,則a點(diǎn)以后個(gè)體數(shù)量變化不符合邏輯斯諦增長
B.若該種群出生率提高,個(gè)體數(shù)量的增加也不會(huì)大幅超過b點(diǎn)
C.天敵的大量捕食會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量下降,下降趨勢(shì)與b-c段相似
D.年齡結(jié)構(gòu)變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致該種群個(gè)體數(shù)量發(fā)生波動(dòng),波動(dòng)趨勢(shì)與c-d段相似
解析:本題考查生態(tài)系統(tǒng)中影響種群數(shù)量波動(dòng)的因素。從圖中個(gè)體數(shù)量隨著季節(jié)的變化在K值附近波動(dòng)可以看出,該生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。當(dāng)外界環(huán)境改變、出生率和死亡率的變化、天敵的捕食、年齡結(jié)構(gòu)的變動(dòng),種群個(gè)體數(shù)量還是在K值附近左右波動(dòng),所以a點(diǎn)時(shí)環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí),個(gè)體數(shù)量變化還是符合邏輯斯蒂增長,所以答案是A。
答案:A
例11.(2010年全國新課標(biāo)) 假設(shè)a、b、c、d是一個(gè)簡單生態(tài)系統(tǒng)中最初僅有的四個(gè)種群,其a、c、d的營養(yǎng)關(guān)系為a→c→d,a與b的關(guān)系如圖,a是該生態(tài)系統(tǒng)主要的自養(yǎng)生物,請(qǐng)回答:
⑴該生態(tài)系統(tǒng)中a和b的種間關(guān)系是 。
⑵若d大量死亡,則一定時(shí)間內(nèi)種群密度增加的種群是 ,種群密度減少的種群是 。
⑶若持續(xù)干旱使a大量死亡,c和d種群密度將會(huì) 。
⑷當(dāng)受到外界的輕微干擾后,經(jīng)過一段時(shí)間,該生態(tài)系統(tǒng)可以恢復(fù)到原來的狀態(tài),說明該系統(tǒng)具有 。與熱帶雨林相比,該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 (低、高)。
⑸為了調(diào)查該系統(tǒng)c種群的密度,捕獲了50個(gè)個(gè)體,將這些個(gè)體標(biāo)記后放掉,一段時(shí)間后重新捕獲了40個(gè)個(gè)體,其中有5個(gè)帶有標(biāo)記,c種群的數(shù)量約為 個(gè)。
解析:a與b的關(guān)系可以看出在最初a、b的種群數(shù)量同時(shí)增多,但是隨著時(shí)間的推移b的數(shù)量開始減少,說明在a、b競(jìng)爭(zhēng)的過程中,a最終勝利。如果d的數(shù)量大量減少,即c的天敵數(shù)量減少,導(dǎo)致c的數(shù)量迅速增多,進(jìn)而導(dǎo)致a被大量捕食,使得a的數(shù)量銳減。而如果干旱導(dǎo)致a即生產(chǎn)者大量減少,必將使得c和d的種群密度都會(huì)相應(yīng)減少。生態(tài)系統(tǒng)低于外界干擾的能力是抵抗力穩(wěn)定性,而與熱帶雨淋相比,該生態(tài)系統(tǒng)的生物種類、種群數(shù)量、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)程度等都很低,因此抵抗力穩(wěn)定性也很低。
答案:⑴競(jìng)爭(zhēng)⑵c、a⑶降低⑷恢復(fù)力穩(wěn)定性、低⑸400
例12.(2008年山東)每年的7月11日被定位“世界人口日”,人口問題越來越受到國際社會(huì)的重視,下圖表示三種可能的人口增長曲線,請(qǐng)回答:
⑴16世紀(jì)以來世界人口增長表現(xiàn)為圖中a曲線,人口劇增帶來的嚴(yán)重后果有 。如果這種現(xiàn)狀不能得到有效改善,人口增長趨勢(shì)終將表現(xiàn)為圖中 曲線。
⑵按生態(tài)學(xué)原理,世界人口增長應(yīng)該表現(xiàn)為圖 中的 曲線,該曲線與a曲線產(chǎn)生差別的原因是 。若地球環(huán)境對(duì)人類種群的容納量(K)為110億,則全球人口的最適數(shù)量為 。
⑶為緩解人口增長帶來的世界性糧食緊張狀況,人類可以適當(dāng)改變膳食結(jié)構(gòu),若將(草食)動(dòng)物性與植物性食物的比例由1:1調(diào)整為1:4,地球可供養(yǎng)的人口數(shù)量是原來的 倍。(能量傳遞效率按10%計(jì)算,結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)
⑷我國現(xiàn)階段實(shí)行計(jì)劃生育政策,提倡晚婚晚育,一對(duì)夫婦只生一個(gè)孩子。這一政策能有效的控制人口增長過快的趨勢(shì),原因是 。
解析:本題以世界人口增長這一熱點(diǎn)問題為背景,考查種群的數(shù)量變化曲線及其應(yīng)用、影響種群變化的因素、人口增長帶來的環(huán)境與生態(tài)問題、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)等方面的基礎(chǔ)知識(shí),較全面的覆蓋了生態(tài)學(xué)中的知識(shí)。審題時(shí)要抓住關(guān)鍵詞并按要求解答是做好本題的關(guān)鍵。人口劇增會(huì)導(dǎo)致糧食短缺、耕地、煤炭等資源的銳減,同時(shí)會(huì)增加環(huán)境污染、生態(tài)的破壞等,從而使人的生存阻力增大,生存斗爭(zhēng)加劇,最終表現(xiàn)為圖中的c曲線所示的變化。人口增長合理的曲線應(yīng)是b曲線,人口的最適數(shù)量為K/2值。計(jì)劃生育、晚婚晚育等人為措施控制人口增長,從根本上降低了人的出生率。
答案:⑴環(huán)境污染(環(huán)境破壞、生態(tài)破壞),資源短缺(生物多樣性降低、可耕地減少)c⑵b 環(huán)境阻力(資源或空間有限) 55億⑶1.96 ⑷延長世代長度(延長繁衍一代的時(shí)間),減少新生兒個(gè)體數(shù),降低出生率學(xué)
例13.(2009年江蘇)紅豆杉是我國珍貴瀕危樹種。南京中山植物園于上世紀(jì)50年代從江西引進(jìn)一些幼苗種植于園內(nèi)。經(jīng)過幾十年的生長繁殖,現(xiàn)在已形成了一個(gè)種群。請(qǐng)回答下列問題。
⑴在植物園引種栽培紅豆杉的措施屬于 。
⑵如果對(duì)紅豆杉種群密度進(jìn)行調(diào)查,常用的方法是 。將統(tǒng)計(jì)到的植株按高度(h)分為5級(jí),每一級(jí)的植株數(shù)量見下表。
等級(jí)
a級(jí)
b級(jí)
C級(jí)
d級(jí)
e級(jí)
高度(c)
h≤10
10<h≤30
30<h≤l00
100<h≤300
h>300
數(shù)量(株)
120
62
32
16
6
根據(jù)表中數(shù)據(jù),在答題卡上的坐標(biāo)圖中畫出該種群各級(jí)別的植株數(shù)量柱狀圖。
⑶由表可以看出,此紅豆杉種群的年齡結(jié)構(gòu)屬于 。
⑷)研究表明,紅豆杉的種子成熟后被某種鳥類吞食,果肉狀的假種皮被消化而種子隨糞便散播到山坡上再萌發(fā)生長。從種間關(guān)系看,鳥類與紅豆杉之間存在 關(guān)系。
解析:本題考查種群特征、群落關(guān)系判斷、生態(tài)保護(hù)等相關(guān)知識(shí)和考生的繪圖能力。由于從江西引進(jìn)到中山植物園,遠(yuǎn)離原生長地進(jìn)行的保護(hù),所以稱為遷地保護(hù)(易地保護(hù));對(duì)植物進(jìn)行種群密度調(diào)查,采用樣方法,活動(dòng)范圍比加大的動(dòng)物采用標(biāo)志重捕法;從表中可以看出幼年個(gè)體比較多,老年個(gè)體少,中年個(gè)體在其中間,所以為增長型。鳥類吃紅豆杉的種子,所以是捕食關(guān)系,鳥類又為種子傳播提供便利,所以還存在互利共生關(guān)系。
答案:⑴遷地保護(hù)(易地保護(hù)) ⑵樣方法 柱形圖見下圖⑶增長型⑷捕食和互利共生(捕食和種間互助)
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