品析“種群”四大命題視角

陜西

種群在人教版教材必修3《穩態與環境》中占有重要地位，屬于近年高考的高頻考點，分析近五年高考試卷知，此知識點所占分值一般維持在3～6分不等，考查重點主要圍繞種群的數量特征、種群密度的調查方法、種群數量變化及相關曲線分析等知識點。預計2019年高考該知識點仍然有可能獨立考查種群的基礎知識，或者與群落結構、群落演替、生態系統等知識綜合考查學生的學科素養。本文以高考命題點為線索，結合典型例題分析，突破種群復習的難點。

命題視角一：種群的特征

【考點分析】高考側重于考查考生對種群概念內涵與外延的理解，種群的數量特征及其內在聯系等，全國卷尤其重視對種群年齡組成特征的分析及其對種群數量變化的影響，并巧妙的與種群密度的調查、群落的結構、生態系統的知識相結合綜合考查學生科學思維、社會責任等核心素養。

【典例1】（2018年，全國卷I，第5題）種群密度是種群的數量特征之一。下列敘述錯誤的是 （ ）

A.種群的“S”型增長是受資源因素限制而呈現的結果

B.某林場中繁殖力極強老鼠種群數量的增長會受到密度制約

C.魚塘中某種魚的養殖密度不同時，單位水體該魚的產量有可能相同

D.培養瓶中細菌種群數量達到K值前，密度對其增長的制約逐漸減弱

【命題意圖】本題主要考查種群的數量特征基礎知識，意在考查學生理解、運用知識解決問題的科學思維能力。

【解題思路】種群的“S”型增長的條件是資源和環境等條件有限，A正確；老鼠的繁殖力強，但也受到空間大小的限制，種群數量的增長會導致種內競爭加劇，因此老鼠種群數量的增長會受種群密度的制約，B正確；某種魚的養殖密度不同時，密度大的，種內競爭較大，增長量相對較小，而密度小的，種內競爭相對較小，增長量相對較大，兩種情況下最終產量可能相同，C正確；培養瓶中細菌種群數量達到K值前，種群密度達到最大，個體之間的斗爭最強，種群密度對其增長的制約也越強，D錯誤。

【答案】D

【方法點睛】解答此類問題時，厘清種群的主要特征及其相互關系是關鍵（見圖1）。種群密度是種群最基本的數量特征，它反映了種群在一定時間、一定空間內的個體數量。出生率和死亡率以及遷入率和遷出率是決定種群個體數量和種群密度的直接因素。

圖1

【易錯品讀】①城市人口劇增的原因是遷入率大于遷出率；②人口增長的原因是出生率大于死亡率，不能只說是出生率高的結果；③計劃生育的政策是控制出生率，使增長率下降；④年齡組成為穩定型的種群，種群數量不一定保持穩定，因為出生率和死亡率不完全取決于年齡組成，還與氣候、食物、天敵有關，譬如遇到劇烈的氣候變化，可使種群數量急劇減少。此外，種群數量還與遷入率、遷出率直接相關。

【變式訓練1】（改編）下列關于種群特征的敘述，正確的是 （ ）

A. 大量誘殺種群中雄性個體，不會影響種群密度

B. 預測種群數量未來變化趨勢的主要依據是年齡組成

C. 當害蟲的出生率等于死亡率時，是害蟲防治最佳時期

D. 性別比例主要通過影響出生率和死亡率而影響種群密度

【答案】B

命題視角二：種群密度調查方法

【考點分析】高考中對種群密度調查的考查側重于對教材調查實驗方法的考查，即樣方法、標志重捕法、取樣器取樣法和黑光燈誘捕法。命題時多結合具體的實例考查動、植物種群密度的調查方法的選擇、相關計算和具體調查方法的有關注意事項。復習的關鍵是熟記各類調查方法的適用對象、計數原則、方法、誤差（偏大、偏?。┓治雠c糾正及實驗注意事項等。

【典例2】（2017年，全國卷Ⅲ，第5題）某陸生植物種群的個體數量減少，若用樣方法調查其密度，下列做法合理的是 （ ）

A.將樣方內的個體進行標記后再計數

B.進行隨機取樣，適當擴大樣方的面積

C.采用等距取樣法，適當減少樣方數量

D.采用五點取樣法，適當縮小樣方面積

【命題意圖】本題考查種群密度調查方法的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識網絡結構的能力。

【解題思路】用樣方法調查種群密度時，可直接對樣方內的個體進行計數，A錯誤；進行種群密度的調查要隨機取樣，由于陸生植物種群的個體數量減少，所以需要適當擴大樣方的面積，使樣本數量足夠多，以保證所測得的數據更加接近真實值，B正確；采用等距取樣法，要確保一定的樣方數量并求平均值，減少誤差，C錯誤；采用五點取樣法，樣方的面積大小要適中，D錯誤。

【答案】B

【方法點睛】復習備考中，首先，需明確各種種群密度調查方法及其適用范圍（見表1）；其次，明確不同種群密度調查方法在調查過程中的相關注意事項。

表1 各種種群密度調查方法及其適用范圍

【易錯品讀】種群密度估算值與實際值有偏差的原因：

（1）標志重捕法“誤差”中重捕后帶標記者位于“分母”上，分母增大，估計值偏小，否則估計值偏大。

①統計值比實際值偏大：a.標記物脫落；b.被捕一次后，難以再次捕獲。

②統計值比實際值偏小：a.標志物影響動物活動，導致更易被捕獲；b.調查期間有較多個體死亡或遷出。

（2）樣方法“誤差”歸納：

①未做到“隨機”取樣；②未找到“分布比較均勻”的地塊，導致數量“過密”或“過稀”；③未對“多個”樣方取平均值；④樣方邊線上的個體計數未做到“計上不計下，計左不計右”，而是全部統計。

【變式訓練2】（2013年，全國卷I，第5題）某農場面積約140 hm2，農場豐富的植物資源為黑線姬鼠提供了良好的生存條件，鼠大量繁殖吸引鷹前來捕食，某研究小組采用標志重捕法調查該農場黑線姬鼠的種群密度，第一次捕獲了100只，標記后全部放掉，第二次捕獲了280只，發現其中有2只帶有標記，下列敘述錯誤的是 （ ）

A.鷹的遷入率增加會影響黑線姬鼠的種群密度

B.該農場黑線姬鼠的種群密度約為100 只/hm2

C.黑線姬鼠種群數量下降說明該農場群落的豐富度下降

D.植物→鼠→鷹這條食物鏈中，第三營養級含能量最少

【答案】C

命題視角三：種群數量變化的綜合分析

【考點分析】高考中種群數量變化多以曲線和表格為信息載體考查對種群數量變化的綜合分析。數學模型的構建過程正是學生科學思考、分析生物現象的過程，因此復習中需要巧妙引導學生學會用生物數據構建數學模型和對“J”型增長曲線、“S”型增長曲線的分析及實際應用。

【典例3】（2018年4月，浙江省選考，第18題）在對某自然保護區內甲、乙兩個不同物種的種群數量進行了調查之后，又開展了連續4年的跟蹤調查，計算其L值（L =當年末種群個體數量/前一年末種群個體數量），結果如圖2所示。下列關于這4年調查期間的種群數量變化的敘述，錯誤的是 （ ）

圖2

A.第1年末甲乙兩種群的增長速度不一定相等

B.第2年末乙種群數量不一定大于甲

C.第3年末乙種群數量達到了最大值

D.這4年中甲種群每年增加的數量是相等的

【命題意圖】本題以坐標曲線為載體，考查種群數量的變化。意在考查學生理論聯系實際，綜合應用知識解決自然界和社會中實際問題的能力，有效提升學生的科學思維能力與關愛生命的社會責任感。

【解題思路】縱坐標L值=當年末種群個體數量/前一年末種群個體數量，即表示增長率。由于甲、乙兩個種群的初始個體數量均未知，第1年末乙種群的L值略大于1，說明其種群數量在原有基礎上增加較少，而甲種群的L值等于1.5，說明其種群數量在原有基礎上增加較多，甲、乙兩種群個體數量具體增加值無法確定，因此甲乙兩種群的增長速度不一定相等，A正確；第2年末甲種群的L值小于乙種群，但第2年末乙種群數量不一定大于甲，B正確；只要L值大于1.0，種群的數量就在增加，據此分析圖2可知：第3年末乙種群數量達到了最大值，C正確；這4年中，甲種群的L值均為1.5，說明甲種群的數量逐年增加，每年增加的數量都較前一年多，D錯誤。

【答案】D

【易錯品讀】（1）種群數量變化包括增長、波動和下降等情況，“J”型變化和“S”型變化都屬于種群增長的變化類型。

①術后即刻膀胱灌注化療。目的為預防腫瘤細胞種植，殺滅腫瘤基底可能殘留的腫瘤細胞以及肉眼不可見的膀胱黏膜面微小腫瘤病灶。推薦術后盡早進行(<2 h)，最遲24 h內完成[13]。除非存在膀胱穿孔或術后嚴重肉眼血尿，所有NMIBC患者均應行術后即刻灌注；

（2）K值的易錯點解讀：

①K值不是一成不變的：K值會隨著環境的改變而發生變化，當環境遭到破壞時，K值會下降；當環境條件狀況改善時，K值會上升，如圖3所示；

②K值并不是種群數量的最大值，而是環境容納量，即在保證環境不被破壞的前提下所能容納的種群最大值；

③當環境不遭受破壞的情況下，K值會在平均值附近上下波動；當種群數量偏離平均值的時候，會通過負反饋調節機制使種群數量回到一定范圍內；

④K值的應用：野生生物資源保護——減小環境阻力，增大K值；有害生物的防治——增大環境阻力，降低K值；

⑤K/2值的應用：資源開發和利用——K/2值時種群增長速率最大，維持被開發資源的種群數量在K/2值處，實現可持續發展；有害生物防治——及時控制種群數量，嚴防達到K/2值。

圖3

（3）λ值變動分析：“λ”應為“種群數量”每年以一定的倍數增長，第二年數量為第一年的λ倍，由此，若λ＝1，則種群數量不變（穩定）；若λ ＞1，則種群數量增長；λ ＞1且恒定時種群數量呈“J”型增長；若λ ＜1，則種群數量下降，如圖4所示。

圖4

【變式訓練3】如圖5是某種初級消費者被引入某島嶼后的種群數量變化趨勢；圖6是該種生物在某調查階段種群數量變化的λ值隨時間的變化曲線。據圖判斷下列說法，錯誤的是 （ ）

圖5

圖6

A.圖5第1階段種群數量緩慢增長而第2階段種群增長速率先增大后減小

B.由圖5知該種群K值為K1

C.分析圖6可知，該調查階段中種群數量最多的年份是第10年

D.圖6中前5年種群數量應呈“J”型增長而15～20年期間種群數量一直下降

【答案】B

命題視角四：酵母菌種群數量變動探究

【典例4】（2017年，江蘇卷，第5題）某小組開展酵母菌培養實驗，如圖7是搖瓶培養中酵母種群變化曲線。下列相關敘述正確的是 （ ）

圖7

A.培養初期，酵母因種內競爭強而生長緩慢

B.轉速150 r/min 時，預測種群增長曲線呈“S”型

C.該實驗中酵母計數應采用稀釋涂布平板法

D.培養后期，酵母的呼吸場所由胞外轉為胞內

【命題意圖】本題結合曲線圖考查探究培養基中酵母菌種群數量的動態變化及微生物計數的有關知識。復習中需要注意的細節較多，如實驗的原理、實驗采用的方法、實驗現象及結論等，要求學生在平時的學習過程中注意積累。

【解題思路】培養初期，搖瓶中酵母較少，種內競爭較弱，此時酵母菌生長緩慢的原因主要是基數小，A錯誤；由圖可知，轉速150 r/min時的酵母種群密度增長趨勢變緩，可預測種群增長曲線呈“S”型，B正確；對培養液中的酵母菌進行計數應該采用抽樣檢測法，C錯誤；有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，而無氧呼吸的場所則是細胞質基質，二者都在細胞內，D錯誤。

【答案】B

【易錯品讀】①探究酵母菌種群數量變化實驗的自變量是時間，因變量是酵母菌種群數量；②酵母菌培養時選用液體培養基，培養條件為無菌；③顯微鏡計數時，對于壓在小方格線上的酵母菌，應遵循“數上線不數下線，數左線不數右線”的計數原則；④每天計數酵母菌數量的時間要固定；⑤從試管中吸出培養液進行計數前，需將試管輕輕振蕩幾次，目的是使培養液中的酵母菌均勻分布，從而減小誤差；⑥血球計數板加樣后，靜置片刻再觀察：如果血球計數板加樣后，立即放入顯微鏡載物臺上觀察，會造成調節的準焦焦距不同，觀察到的酵母菌數量不同；⑦酵母細胞個數/mL＝平均每個小方格的酵母菌數×400×104×稀釋倍數。

【變式訓練4】（2018年，海南卷，第25題）將相等數量的硝化細菌和大腸桿菌分別接種到含銨鹽的無機鹽培養液中，在適宜溫度下振蕩培養。若用虛線表示大腸桿菌的生長趨勢，實線表示硝化細菌的生長趨勢，則圖8中能正確表示兩種菌體生長趨勢的是 （ ）

圖8

【答案】C

縱覽近年種群高考真題特點，發現正由注重基礎知識、基本技能的考查向突出學生科學素養考查方面轉化。鑒于此，高三生物復習教學中需要充分利用高考真題，但不能拘泥于真題，對真題的適當重組與整合、變式與歸一、拓展與建模，有利于學生對生物學知識體系的建構及科學素養的有效提升。