吳小英
種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)試題在近幾年的高考中出現(xiàn)的頻率較高,可謂是真正的高頻考點??疾轭}型上既有選擇題又有非選擇題,題目呈現(xiàn)方式呈現(xiàn)多樣化,有坐標曲線、柱狀圖、表格及情境創(chuàng)設(shè)、基礎(chǔ)知識和基本概念的考查等。能力要求上既考查基礎(chǔ)知識,又考查學(xué)生獲取信息的能力和理解能力。但是考查內(nèi)容較基礎(chǔ),難度較低。
對于種群而言,常見考點主要是種群的概念、數(shù)量變化、數(shù)量變化的規(guī)律和特征(尤其是種群密度的調(diào)查方法)。群落主要考查種間關(guān)系、群落的空間結(jié)構(gòu)、豐富度的概念及群落演替。在近幾年的高考卷中多有體現(xiàn),本文僅就種群數(shù)量增長模型及變式曲線的判斷和相關(guān)應(yīng)用作復(fù)習(xí)總結(jié)。
一、種群數(shù)量的增長模型—“J”型曲線和“S”型曲線的判斷
1.“J”型增長曲線題干所給條件:如果是“理想條件下”或“實驗室條件”或“外來物種入侵的早期階段”或“食物和空間條件充裕、氣候適宜且沒有敵害”等則該種群數(shù)量呈“J”型增長;
“S”型增長曲線題干所給條件:如果題干中告知的條件是有限的,如“有環(huán)境阻力”“自然界中”“自然條件下”“資源和空間有限”等則該種群數(shù)量呈“S”型增長。
2.若有K值則為“S”型曲線,若無K值則為“J”型曲線。
二、與增長曲線有關(guān)的三種變式曲線
1.橫坐標為種群數(shù)量,縱坐標為出生率和死亡率;
2.橫坐標為時間,縱坐標為增長速率;
3.橫坐標為時間,縱坐標為λ=當年種群數(shù)量/一年前種群數(shù)量。
三、K值和K/2值的應(yīng)用
1.K值的應(yīng)用:若要控制有害動物,則應(yīng)降低其生存條件,從而降低K值,使有害動物不能達到最大值。若應(yīng)用在養(yǎng)殖業(yè)上,則應(yīng)改善養(yǎng)殖條件,以提高其K值。
2.K/2值的應(yīng)用:控制有害動物時,應(yīng)在種群數(shù)量達到K/2之前進行預(yù)防或獵殺。在養(yǎng)殖業(yè)上,捕撈或出欄的種群數(shù)量應(yīng)控制在K/2上,此時既能獲得較大捕撈量,又能實現(xiàn)種群的快速增長。此外,捕撈或出欄的個體不能是幼年個體,以保持種群的年齡組成為增長型。
【典例】
在某一片小麥田中,長有許多雜草,還有食草昆蟲、青蛙、蛇等動物活動。某研究小組對該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進行研究,根據(jù)所學(xué)的知識回答有關(guān)問題:
(1)研究小組要估算該農(nóng)田中薺菜的種群密度,應(yīng)采用?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖法;在取樣時,關(guān)鍵要做到?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖。若要調(diào)查蛇的種群密度則應(yīng)采用?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖法。
(2)此農(nóng)田中新遷入了一種食草昆蟲,下圖甲是與這種昆蟲種群數(shù)量相關(guān)的出生率和死亡率的變化曲線。請說出種群在B點后死亡率明顯增加的原因(答兩點):
①?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖;②?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖。
(3)請根據(jù)圖甲,在圖乙坐標系中畫出種群數(shù)量的變化曲線(將A、D標在縱坐標的合適位置上)。
(4)根據(jù)圖乙在圖丙坐標系中畫出種群增長速率隨時間的變化曲線(將表示K值和K/2值的點標在縱坐標的合適位置上)。
(5)某島嶼引入外來物種野兔,研究人員調(diào)查了30年間野兔種群數(shù)量的變化,并據(jù)此繪制了λ值變化曲線(下圖)。以下敘述正確的是(?搖 ?搖)
A.第1年至第5年間野兔種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定
B.第5年起野兔種群數(shù)量開始下降
C.第15年至第20年間野兔種群數(shù)量呈“J”形增長
D.第20年至第30年間野兔種群數(shù)量增長率為0
解析:本題綜合性較強,考查種群數(shù)量的變化曲線;動、植物種群密度的調(diào)查方法及注意事項。各小題分析如下:
(1)植物種群密度的調(diào)查方法是取樣,取樣的關(guān)鍵是隨機取樣,對于活動較強的蛇則用標志重捕法。
(2)據(jù)圖分析,B點后,由于生活資源和空間有限、天敵增多,種群的死亡率增加。
(3)據(jù)圖分析,出生率和死亡率的差值為種群增長率,先增加后減少為0,說明種群增長為S型曲線;在B點時,出生率和死亡率的差值最大,種群凈補充量最大;在D點時,出生率等于死亡率,此時種群數(shù)量達到最大值(K值),并由此畫出乙、丙曲線圖(見答案)。
(5)據(jù)圖分析由于在第1年至第5年間的λ值大于1,因此野兔種群數(shù)量處于增長狀態(tài);第5年至第10年種群數(shù)量呈下降趨勢,但λ值仍大于1,種群數(shù)量仍表現(xiàn)為增加;第15年至第20年λ值小于1,所以野兔種群數(shù)量減少;第20年至第30年λ值等于1,野兔種群數(shù)量增長率為0。
答案:(1)取樣,隨機取樣,標志重捕法
(2)①生活資源和空間有限;②天敵增多(其他合理答案亦可)
(3)如圖(要求:畫成“S”型曲線;縱坐標上A點對應(yīng)起點,D點對應(yīng)K值)
(4)如圖(縱坐標上B點對應(yīng)K/2,D點對應(yīng)K值)
(5)D