例談“種群”的三類考點

山東 陳 龍

種群是生物進化的基本單位，又是繁殖的基本單位。一定范圍內的所有種群構成群落，群落另加無機環境構成生態系統。新教材《生物與環境》第1章便是分析種群及其動態的內容。生產生活中漁業資源的開發利用、藥用植物的收獲及農林害蟲的防治等均要依據其種群數量變化情況做出判斷，研究種群數量需涉及調查方法，而影響種群數量變化的因素又需從生物因素和非生物因素兩方面共同分析。本文從調查方法、種群數量變化分析及影響因素分析三個常見考點切入，從信息、能力、素養等方面結合考題做分析，以饗讀者。

考點一、調查方法

【例1】(2021年，山東卷，第11題)調查一公頃范圍內某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標記39只鼠，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只。標記物不影響鼠的生存和活動并可用于探測鼠的狀態，若探測到第一次標記的鼠在重捕前有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，但因該段時間內有鼠出生而種群總數量穩定，則該區域該種鼠的實際種群密度最接近于(結果取整數)

( )

A.66只/公頃 B.77只/公頃

C.83只/公頃 D.88只/公頃

【命題立意】教材中的比例式(公式)僅僅是理想狀態下的種群數量估算。實際操作過程中可能存在由于標記物醒目引起被標記個體容易被天敵發現或容易被重捕的情況；或標記者的遷出或死亡等情況，如再機械套用公式便會出現錯誤。考題通過文字信息創設具體真實的科學實踐情景，既可考查學生信息整理利用能力，又體現科學思維的核心素養要求。

【解析】由題意可知：調查一公頃范圍內某種鼠的種群密度時，第一次捕獲并標記39只鼠中有5只由于競爭、天敵等自然因素死亡，故可將第一次標記的鼠的數量視為39-5=34只，第二次捕獲34只鼠，其中有標記的鼠15只，設該區域該種鼠的種群數量為X只，則根據計算公式可知，(39-5)/X=15/34，解得X≈77.07，面積為一公頃，故該區域該種鼠的實際種群密度最接近于77只/公頃。B正確。

【答案】B

復習啟示：復習過程中對可能對計算結果造成誤差的原因要做全面分析。除上文提到的影響因素外，標志物的脫落、有外地遷入者也會對計算結果有影響；另，調查魚類種群數量時，前后采用的魚網網眼大小若有差別也會對結果造成影響。總之在實際的生產生活情景中，會發生各種情況，需要綜合分析，進而內化為考生解決問題的能力。對樣方法的復習，可以由此遷移應用之，不再贅述。

考點二、種群數量變化分析

【例2】(2022年，山東卷，第19題)一個繁殖周期后的種群數量可表示為該種群的補充量。某實驗水域中定期投入適量的飼料，其他因素穩定。圖1中曲線Ⅰ表示該實驗水域中某種水生動物的親體數量與補充量的關系，曲線Ⅱ表示親體數量與補充量相等。下列說法正確的是

( )

圖1

A.親體數量約為1 000個時，可獲得最大持續捕撈量

B.親體數量約為500個時，單位時間內增加的數量最多

C.親體數量大于1 000個時，補充量與親體數量相等，種群達到穩定狀態

D.飼料是影響該種群數量變化的非密度制約因素

【命題立意】本題的題干給出新概念——補充量，另外呈現坐標曲線信息并在題干中做簡要解釋，考查學生語言解碼能力和信息轉化能力，核心素養方面涉及生命觀念(穩態與平衡觀)、科學思維(模擬與建模)、社會責任(最大持續捕撈量)。D選項涉及對影響種群數量變化的生物因素和非生物因素的區別分析，是對新教材考查的體現。

【解析】親體數量約為1 000個時，該種群的補充量等于親本數量，即出生率等于死亡率，是K值，根據種群的增長率變化可知，捕撈后種群數量處于K/2時獲得最大持續捕撈量，A錯誤；種群數量處于K/2時單位時間內增加的數量最多，即親體數量約為500個時，B正確；由圖1可知，親體數量大于1 000個時，補充量與親體數量相等，達到K值，種群達到穩定狀態，C正確；一般來說，食物和天敵等生物因素對種群數量的作用強度與該種群的密度是相關的，這些因素稱為密度制約因素，飼料即食物是影響該種群數量變化的密度制約因素，D錯誤。

【答案】BC

復習啟示：種群數量曲線分析問題，通常是對具體環境中某種生物的數量變化做研究，即教材中提到的“S”形增長。首先要對“S”形曲線做全面解讀：①因為有環境阻力，K/2前不是“J”形增長，害蟲防治趁此時段盡早進行；②K/2時，斜率最大，增長速率最快，資源類生物可獲得最大持續捕獲量；③K值是環境容納量，種群數量達到K值之后呈波動狀態，如環境被破壞，K值會下降。其次要對“S”形曲線做變式分析，上述例題曲線便是“S”形曲線的變式，除此之外“S”形曲線還可做如圖2變式(增長速率為瞬時增長數量)。

圖2

考點三、種群數量變化影響因素分析

【例3】(2021年，山東卷，第10題)某種螺可以捕食多種藻類，但捕食喜好不同。L、M兩玻璃缸中均加入相等數量的甲、乙、丙三種藻，L中不放螺，M中放入100只螺。一段時間后，將M中的螺全部移入L中，并開始統計L、M中的藻類數量，結果如圖3所示。實驗期間螺數量不變，下列說法正確的是

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A.螺捕食藻類的喜好為甲藻>乙藻>丙藻

B.三種藻的競爭能力為乙藻>甲藻>丙藻

C.圖示L中使乙藻數量在峰值后下降的主要種間關系是競爭

D.甲、乙、丙藻和螺構成一個微型的生態系統

【命題立意】本題創設科學實驗探究情景，既考查三種藻類的競爭關系，又考查螺對三者的捕食情況，還兼顧考查生態系統的概念，具有很強的綜合性，落實在新教材文本內容是影響種群數量變化的生物因素。本題很好地考查學生的信息(文字信息和圖示信息)獲取與加工能力和科學推理能力，素養方面體現出穩態與平衡觀的建立、模型認知與建構和歸納與概括方法的落實。

【解析】結合兩圖可知，在放入螺之前，甲藻數量多，乙藻數量其次，丙藻數量較少，放入螺之后，甲藻的數量減少明顯，乙藻其次，丙藻數量增加，說明螺捕食藻類的喜好為甲藻>乙藻>丙藻，且三種藻的競爭能力為甲藻>乙藻>丙藻，A正確，B錯誤；剛引入螺時，因為螺偏好吃甲藻，甲藻數量下降，乙藻競爭壓力減小導致其數量上升。乙藻數量在峰值后下降，很可能是甲藻數量太少無法滿足螺的食物需求，螺開始大量捕食乙藻而導致乙藻在峰值之后下降，C錯誤；生態系統是由該區域所有生物和生物所處的無機環境構成，甲、乙、丙藻和螺只是該區域的部分生物，D錯誤。

【答案】A

復習啟示：因群落內部的各種生物之間存在直接或間接的關系，實際分析某種生物的種群數量變化趨勢時，往往并不按照其自身種群數量變化規律進行。這就需要結合具體的情景分析，通過語言表述出相關的原因：存在競爭的兩種生物，如一種在競爭中獲勝，之后其種群數量的變化由種內斗爭來限制；捕食者存在時，因捕食者捕食的喜好問題，也可能引起競爭結果的逆轉。這類似于哲學上的辯證關系，具體問題要具體分析，避免思想僵化。