高中生物種群和群落座標曲線題的區分方法

　　種群既是生物繁殖的基本單位，也是生物進化單位，具有基因交流的能力;種群不是個體數量的簡單相加，而是一個具有自我調節能力的有機單元。

　　群落是生活在一定自然區域內，相互之間具有直接或間接關係的各種生物的總和。
 

　　生物座標曲線題是藉助數學方法來分析生命現象，從而揭示出生物體結構、生理等方面的本質特性。它可以考查多個知識點，涉及到生物學的各個方面，具有情景新、重能力、區分度高的特點。現將種群和群落所涉及到與座標曲線題有關的知識考點解讀析如下：

 

　　1.種群的特徵

　　1.1.出生率、死亡率與種群密度

　　例1.***2010年山東理綜***下圖表示出生率、死亡率和種群密度的關係，據此分析得出的正確表述是*** ***

　　A.在K/2時控制有害動物最有效

　　B.圖示規律可作為控制人口增長的依據

　　C.該圖可用於實踐中估算種群最大淨補衝量

　　D.在K/2時捕撈魚類最易得到最大日捕獲量

　　解析：本題通過數學曲線圖的形式考查出生率和死亡率與種群密度的關係分析。在K/2時，種群的淨補充量最大，因此對於有害動物不宜在此防治，因此A錯誤;該圖示不能作為控制人口增長的依據，由於人類與自然種群不同，受其他因素如計劃生育的影響，因此B錯誤;該圖可用於實踐中估算種群最大淨補充量，用於指導生產實際，因此C正確。在K值時捕撈魚類得到的日捕獲量最多，因此D錯誤。

　　答案：C

　　【變式訓練1】***2009年山東理綜***下圖曲線a、b表示兩類生物種群密度與存活率之間的關係。下列分析錯誤的是*** ***

　　A.曲線a代表的種群個體一般體型較大，營養級較高

　　B.依據曲線b，人工養蜂時種群密度中等最好

　　C.對大型動物遷地保護，遷移的種群密度不宜過大

　　D.種群密度為d時，曲線b代表的種群個體間競爭最劇烈

　　1.2年齡組成與種群密度

　　例2.下圖中的圖甲、圖乙為某種生物種群的年齡組成曲線，如不考慮其它因素，種群甲和種群乙未來數量的發展趨勢是*** ***

　　A.衰退型和增長型 B.增長型和衰退型 C.穩定型和衰退型 D.穩定型和增長型

　　解析：甲曲線中，隨著年齡的增加，個體數量越少，說明幼年的個體數遠大於老年個體數，屬於增長型。乙曲線中，幼年個體數較少，中老年個體數量較多，說明是衰退型。

　　答案：B

　　【變式訓練2】下圖為某個生物種群年齡組成分佈曲線圖。假設有一種外來生物入侵，並以該種群生物的幼體為食，則該種群年齡組成的分佈會發生下列哪項變化*** ***

　　2.種群數量的變化

　　例3.種群在理想環境中，呈“J”型曲線增長***如圖中甲***;在有環境阻力條件下，呈“S”型曲線增長***如圖中乙***。下列有關種群增長曲線的敘述，正確的是*** ***

　　A.若該圖表示草履蟲種群增長曲線，當種群數量達到e點後，增長速率為0

　　B.種群中出現環境阻力是在d點之後

　　C.若該圖表示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害的防治應在c點之後

　　D.K值是環境的最大容納量，不隨環境的變化而變化

　　答案：A

　　解析：從圖中可以看出甲為J型增長曲線，乙為S型增長曲線;從圖中還可以看出陰影部分代表環境阻力，環境阻力出現是在出現陰影之後;若該圖表示蝗蟲種群增長曲線，則蟲害防治應在c點之前;K值會隨環境變化而變化;當種群數量達到e點後，即達到K值，所以增長速率為0。

　　例4.***2008年山東理綜***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的重視，下圖表示三種可能的人口增長曲線，請回答：

　　⑴16世紀以來世界人口增長表現為圖中a曲線，人口劇增帶來的嚴重後果有 。如果這種現狀不能得到有效改善，人口增長趨勢終將表現為圖中 曲線。

　　⑵按生態學原理，世界人口增長應該表現為圖 中的 曲線，該曲線與a曲線產生差別的原因是 。若地球環境對人類種群的容納量***K***為110億，則全球人口的最適數量為 。

　　⑶為緩解人口增長帶來的世界性糧食緊張狀況，人類可以適當改變膳食結構，若將***草食***動物性與植物性食物的比例由1：1調整為1：4，地球可供養的人口數量是原來的 倍。***能量傳遞效率按10%計算，結果精確到小數點後兩位數字***

　　⑷我國現階段實行計劃生育政策,提倡晚婚晚育,一對夫婦只生一個孩子。這一政策能有效的控制人口增長過快的趨勢,原因是 。

　　解析：本題以世界人口增長這一熱點問題為背景，考查種群的數量變化曲線及其應用、影響種群變化的因素、人口增長帶來的環境與生態問題、生態系統的能量流動等方面的基礎知識，較全面的覆蓋了生態學中的知識。審題時要抓住關鍵詞並按要求解答是做好本題的關鍵。人口劇增會導致糧食短缺、耕地、煤炭等資源的銳減，同時會增加環境汙染、生態的破壞等，從而使人的生存阻力增大，生存鬥爭加劇，最終表現為圖中的c曲線所示的變化。人口增長合理的曲線應是b曲線，人口的最適數量為K/2值。計劃生育、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環境汙染***環境破壞、生態破壞***，資源短缺***生物多樣性降低、可耕地減少***c⑵b 環境阻力***資源或空間有限*** 55億⑶1.96 ⑷延長世代長度***延長繁衍一代的時間***，減少新生兒個體數，降低出生率。

　　

　　【變式訓練3】***2008年上海***右圖表示某物種遷入新環境後，種群增長速率隨時間的變化關係。在第10年時經調查該種群數量為200只，估算該種群在此環境中的環境負荷量約為*** ***

　　A.100只 B.200只 C.300只 D.400只

　　【變式訓練4】研究種群數量的變化規律，對於野生資源的利用和保護有重要意義，下圖是某海域野生魚類在實施了休漁保護後的種群增長曲線，下列說法錯誤的是*** ***

　　A.為了獲得最大捕撈量，捕撈後種群數量應該保持在b點附近範圍所代表的水平上

　　B.該種群增長速率最快點是b點，環境阻力最大是在8年以後

　　C.休漁能夠很好的促進該種群數量的恢復，使該種群數量持續增長

　　D.適當的捕撈有利於該魚類更新，有利於該種群的生存

　　3.種間關係

　　例5.***2008年全國Ⅰ***某水池有浮游動物和藻類兩個種群，其種群密度隨時間變化的趨勢如圖。若向水池中投放大量專食浮游動物的某種魚***丙***，一段時間後，該水池甲、乙、丙三個種群中僅剩一個種群。下列關於該水池中上述三個種群關係及變化的敘述，正確的是*** ***

　　A.甲和丙既有競爭關係又有捕食關係，最終僅剩下甲種群

　　B.甲和乙既有競爭關係又有捕食關係，最終僅剩下丙種群

　　C.丙和乙既有競爭關係又有捕食關係，最終僅剩下甲種群

　　D.丙和乙既有競爭關係又有捕食關係，最終僅剩下丙種群

　　解析：從影象分析可知，甲乙是捕食關係，且甲是被捕食者***藻類***，乙是捕食者***浮游動物***。而丙為後期向水池投放的大量專食浮游動物的某種魚，建立食物鏈的話應該是：藻類***甲***→浮游動物***乙***→魚***丙***。由於魚是大量的，所以短時間內它們的食物浮游動物急劇減少，而由於食物缺乏等生存鬥爭加劇，魚類也隨之大量減少。所以甲、乙、丙三個種群僅剩一個種群的話，該種群肯定是藻類，即甲種群。由於強調了魚是專食浮游動物乙，顯然A項是不合理的。丙和乙的競爭關係不一定體現在食物的競爭，可能在大量投入魚***丙***時會導致空間***水池***、氧氣等方面的競爭。

　　答案：C

　　例6.生活在一個生物群落中的兩個種群***a，b***的數量變化如圖，下列判斷正確的是*** ***

　　A.a種群與b種群為捕食關係，a種群依賴於b種群

　　B.a種群與b種群為競爭關係，競爭程度由強到弱

　　C.a為“S”型增長，其增長受本身密度的制約

　　D.b為“J”型增長，始終受到a種群的制約

　　解析：本題考查了生物與生物的種間關係和種群數量等相關知識，立意比較新。由圖可以看出，a、b兩種群剛開始個體數均迅速增長，但由於食物、環境等因素的影響，兩者發生競爭，最終導致b種群死亡。因此，這兩個種群的關係屬於競爭關係，但競爭的程度應該是由弱到強，B選項是錯誤的。再分析a種群整體的曲線較長，不難發現：a種群的增長呈“S”型，這是在有限環境中受自身種群密度制約的結果，因此，C項是正確的。

　　答案：C

　　【變式訓練5】右圖表示某一生態系統中，取食方式為吞食的三個物種隨食物顆粒大小而產生的種群數量分佈。下列對此圖的分析，正確的是*** ***

　　A.三個物種的食物資源完全相同

　　B.物種甲與物種乙為競爭關係

　　C.物種丙與物種甲為捕食關係

　　D.能量流動方向由甲經乙到丙

　　【變式訓練6】***2010年全國新課標***假設a、b、c、d是一個簡單生態系統中最初僅有的四個種群，其a、c、d的營養關係為a→c→d，a與b的關係如圖，a是該生態系統主要的自養生物，請回答：

　　⑴該生態系統中a和b的種間關係是 。

　　⑵若d大量死亡，則一定時間內種群密度增加的種群是 ，種群密度減少的種群是 。

　　⑶若持續乾旱使a大量死亡，c和d種群密度將會 。

　　⑷當受到外界的輕微干擾後，經過一段時間，該生態系統可以恢復到原來的狀態，說明該系統具有 。與熱帶雨林相比，該生態系統的抵抗力穩定性 ***低、高***。

　　⑸為了調查該系統c種群的密度，捕獲了50個個體，將這些個體標記後放掉，一段時間後重新捕獲了40個個體，其中有5個帶有標記，c種群的數量約為 個。

　　4.物種的豐富度和群落演替

　　例7.下圖表示從南極經過赤道到北極，緯度梯度上群落中物種豐富度的變化趨向。試分析說明：

　　⑴從極地向熱帶推移，群落中物種變化是 。這表明某個地區群落中物種豐富度的變化主要取決於 。

　　⑵試推斷隨海拔高度增加，群落中物種數會 。

　　⑶試推斷汙染環境的物種多樣性的變化趨向是 。

　　解析：群落中物種數目的多少稱為物種的豐富度。科學家研究發現從緯度高的北極***南極***地區到緯度低的赤道地區，單位面積內的物種越豐富。緯度和海拔高度變化主要受溫度變化的影響，所以在此物種豐富度的變化主要取決於溫度。

　　答案：⑴種類增多 溫度⑵下降⑶汙染程度越大，物種的多樣性越少

　　【變式訓練7】如圖表示一溫帶地區在初級演替過程中兩種量值的曲線 ，這兩條曲線分別表示什麼*** ***

　　A.A表示草本植物的種類數量，B表示整個植被的生物數量

　　B.A表示整個種群的生物數量，B表示草本植物的各級數量

　　C.A表示土壤中腐殖質的量，B表示整個植被中的種類數量

　　D.A表示食肉類的數量，B表示食肉類的生物總量

　　5 綜合應用

　　例8.***2010年浙江理綜***某生態系統中生活著多種植食性動物，其中某一植食性動物種群個體數量的變化如圖所示。若不考慮該系統內生物個體的遷入與遷出，下列關於該種群個體數量變化的敘述，錯誤的是*** ***

　　A.若a點時環境因素髮生變化，但食物量不變，則a點以後個體數量變化不符合邏輯斯諦增長

　　B.若該種群出生率提高，個體數量的增加也不會大幅走過b點

　　C.天敵的大量捕食會導致該種群個體數量下降，下降趨勢與b-c段相似

　　D.年齡結構變動會導致該種群個體數量發生波動，波動趨勢與c-d段相似

　　解析：本題考查生態系統中影響種群數量波動的因素。從圖中個體數量隨著季節的變化在K值附近波動可以看出，該生態系統是一個相對穩定的生態系統，具有一定的自我調節能力。當外界環境改變、出生率和死亡率的變化、天敵的捕食、年齡結構的變動，種群個體數量還是在K值附近左右波動，所以a點時環境因素髮生變化時，個體數量變化還是符合邏輯斯蒂增長，所以答案是A。

　　答案：A

　　【變式訓練8】下圖表示某處於平衡狀態的生物種群因某些外界環境變化導致種群中生物個體數量改變時的四種情形，下列有關產生這些變化的原因的分析中，正確的是*** ***

　　⑴若圖①所示為草原生態系統中的某種群,則a點後的變化可能的原因是過度放牧

　　⑵若圖②所示為某發酵罐中菌種數量，則b點後的變化原因可能是增加營養供應

　　⑶圖③中c點後發生的變化表明生態系統的抵抗力穩定性有一定限度

　　⑷圖④曲線可用於指導海洋捕撈

　　A.只有一種說法正確 B.有兩種說法正確

　　C.有三種說法正確 D.四種說法都正確

　　變式訓練參考答案

　　1.D 解析：本題通過數學曲線圖的形式反映了種群密度和存活率之間的關係，要求考生具備能夠從圖示中獲取相關資訊的能力。依據曲線b種群密度中等時存活率最大，故B正確。曲線a表示的大型動物，由圖可知，種群密度越大存活率越低，故而對大型動物遷地保護，遷移的種群密度不宜過大，所以A、C錯誤。D項中種群密度越大，種群個體間競爭越劇烈，故而d點不是競爭最劇烈的點。

　　2.C 解析：從圖中可以看出，該生物種群中老年個體少，幼年、成年個體數多，其年齡組成是增長型。當一外來物種入侵，並以該種群的幼體為食，則會導致該種群中的幼年個體會越來越少，會向著衰退型方向發展。在其整個過程中，該種群年齡組成的分佈最可能的是C。

　　3.D 解析：題中縱座標為種群增長速率，所以第10年時增長速率最大，相當於S型曲線的K/2的水平，所以環境容納量為2*200=400。

　　4.C 解析:該圖為種群增長的“S”型曲線。從圖中分析可知：第8年該種群數量不再增長，種群數量達環境容納量的最大值，此時環境阻力最大。在b點處，種群數量達到環境容納量的一半，個體數量增長最快，種群增長速率最大。適當的捕撈可以將年齡較大，生存力弱的個體淘汰，為幼魚提供更多的食物和生存空間，所以有利於該種群的生存。休漁可以促使種群數量恢復，但不能使種群數量持續增長，因為有環境條件等的限制。

　　5.B 解析:從圖象分析，甲乙丙之間不符合捕食曲線關係，三者的主要食物資源不同，三者之間都是競爭關係

　　6.⑴競爭⑵c、a⑶降低⑷恢復力穩定性、低⑸400 解析：a與b的關係可以看出在最初a、b的種群數量同時增多，但是隨著時間的推移b的數量開始減少，說明在a、b競爭的過程中，a最終勝利。如果d的數量大量減少，即c的天敵數量減少，導致c的數量迅速增多，進而導致a被大量捕食，使得a的數量銳減。而如果幹旱導致a即生產者大量減少，必將使得c和d的種群密度都會相應減少。生態系統低於外界干擾的能力是抵抗力穩定性，而與熱帶雨淋相比，該生態系統的生物種類、種群數量、營養結構負責程度等都很低，因此抵抗力穩定性也很低。

　　7.A 8.D 解析：曲線①表明該種群個體數量突然過度增加，導致環境中生物容納量***K值***下降;曲線②表明該種群數量增加並且達到新的平衡，且K值增加，可能是由於外界變化，如增加營養、空間等，環境條件更加優良;曲線③表明因為外界破壞超過生態系統的自我調節能力，生態系統崩潰;曲線④表明，生態系統在受到較小干擾***種群數量大於K/2***時，由於生態系統具有自動維持平衡的能力，種群數量迅速恢復到原有狀態。