2019年高考生物 熱點題型提分策略 專題12 種群增長及群落種間關(guān)系的曲線分析學(xué)案.doc

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專題12 種群增長及群落種間關(guān)系的曲線分析 1．“J”型和“S”型曲線的比較 兩種增長曲線的差異主要是因環(huán)境阻力不同，對種群數(shù)量增長的影響不同。 易錯警示 （1）不要認為種群數(shù)量不會超過K值。 K值是環(huán)境容納量，即在環(huán)境條件不受破壞的情況下，一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量，而種群實際數(shù)量有可能超過K值，只不過是超過K值后，環(huán)境容納不下，種群數(shù)量會再降下來。 （2）不要誤認為“S”型曲線的開始部分為“J”型增長。“S”型曲線的開始部分并非“J”型增長。 （3）區(qū)分種群數(shù)量“變化”與種群數(shù)量“增長”。種群數(shù)量變化包括增長、波動、穩(wěn)定、下降等方面，而“J”型曲線和“S”型曲線只是研究種群數(shù)量的增長。 2．K值與K/2值的應(yīng)用 3．種間關(guān)系曲線分析 ③⑥為互利共生關(guān)系，如根瘤菌和大豆、大腸桿菌和人、地衣植物中的藻類和真菌等。 判斷依據(jù)：同步變化(同生共死)。 ①⑤為捕食關(guān)系，如兔子吃草、棉鈴蟲吃棉花葉子等。 判斷依據(jù)：(不會導(dǎo)致某種生物滅絕)不同步變化的此消彼長。 ④為寄生關(guān)系，如噬菌體和大腸桿菌、莬絲子和大豆、蟬和樹等。 判斷依據(jù)：寄生者增多，宿主減少，但不會為0． ②⑦⑧皆為競爭關(guān)系，如農(nóng)作物和雜草、草原上的牛和羊、大小兩種草履蟲等。 判斷依據(jù)：看最終結(jié)果，一種數(shù)量增加，另一種數(shù)量下降甚至降為0；只要曲線中提示兩種生物有共同的空間或食物，則必為競爭，競爭激烈程度取決于空間、食物的重疊范圍。 ⑦和⑧中，兩種生物之間食物或生存空間的重疊程度越高，則競爭越激烈。 1．如圖表示將綿羊引入某個島嶼后的數(shù)量變化情況，對此敘述正確的是 A．綿羊種群數(shù)量增長到一定程度，就保持恒定不變 B．綿羊數(shù)量達到K/2值時，綿羊的出生率最大，增長速率也最大 C．50年后該綿羊種群數(shù)量在K值附近波動是由出生率和死亡率變動所致 D．綿羊數(shù)量達到K值時，種群的年齡組成為衰退型 【答案】C 【解析】解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)曲線的走勢確定該種群呈“S”型增長，接著根據(jù)“S”型增長的特點對每個選項進行判斷。種群數(shù)量達到K值后，其在一定范圍內(nèi)上下波動，而不是保持恒定不變，A錯誤；由“S”型增長曲線可知，當(dāng)種群數(shù)量達到K/2時，增長速率最大，而此時出生率并非最大(在K值時達到最大)，B錯誤；由于該綿羊種群數(shù)量的出生率和死亡率不斷變化，使得50年后種群數(shù)量在K值附近波動，C正確；綿羊數(shù)量達到K值時，在不考慮遷入和遷出的情況下，種群的生出率約等于死亡率，其年齡組成為穩(wěn)定型，D錯誤。 2．生物入侵已成為破壞我國部分區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要因素。如空心連子草（水花生）本是從國外引進作為飼養(yǎng)動物的青飼料，現(xiàn)在卻成為危害極大的雜草，水花生進入我國后短時間內(nèi)種群增長曲線符合 A． B． C．D． 【答案】A 【解析】水花生進入我國后，由于空間無限、資源無限和不存在任何天敵，在這樣的條件下，種群會呈“J”型曲線增長，A圖所示的增長狀況便屬于此種情況，故選A。 3．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(如圖所示)。以下敘述中正確的是 A．第1～5年間野兔種群數(shù)量保持相對穩(wěn)定 B．從第5年起野兔種群數(shù)量開始下降 C．第15～20年間野兔種群數(shù)量呈“J”型增長 D．第20～30年間野兔種群數(shù)量增長率為0 【答案】D 【解析】第1～5年間，λ值是大于1的且較為穩(wěn)定，因此種群處于增長階段。第5～10年間λ值在逐漸減小，但是仍然是大于1的，因此種群仍然處于增長階段。第10～20年間λ值是小于1的，種群的數(shù)量在減小。第20～30年間λ值為1，野兔種群數(shù)量增長率為0。 4．如圖表示一個生物群落中甲乙兩個種群的增長速率隨時間變化的曲線，有關(guān)敘述正確的是 A．若乙種群為害蟲，則在t4時防治效果最佳 B．t1~t2時間內(nèi)，甲種群出生率小于死亡率 C．t3時甲的種群密度最小，t4時乙的種群密度最大 D．t3~t5時間內(nèi)甲乙兩種群的年齡組成不同 【答案】D 5．下圖表示甲、乙兩個種群先后遷入某生態(tài)系統(tǒng)后的種群數(shù)量變化曲線，下列分析正確的是 A．甲種群遷入該生態(tài)系統(tǒng)的最初階段，種群數(shù)量增長類似于“J”型增長 B．在t2時刻，甲種群的出生率等于0 C．在t3時刻，乙種群遷入，與甲種群形成競爭關(guān)系，導(dǎo)致甲種群數(shù)量減少 D．若乙種群突然滅絕，則甲種群數(shù)量會增加，最后會超過K值 【答案】A 【解析】在t2時刻，甲種群的出生率等于死亡率；甲與乙兩種群之間為捕食關(guān)系，即乙捕食甲；若乙種群突然滅絕，則甲種群數(shù)量會先增加后減少，最終維持在K值。 6．圖1表示某種群數(shù)量變化的相關(guān)曲線圖，圖2是在理想環(huán)境和自然條件下的種群數(shù)量增長曲線。下列有關(guān)敘述錯誤的是 A．圖2中曲線X可表示圖1中前5年種群數(shù)量的增長情況 B．圖1中第10年種群數(shù)量對應(yīng)圖2中曲線Y上的C點 C．圖2中B點時種群增長速率最大 D．圖1中第15年種群數(shù)量最少 【答案】D 7．如圖表示一片草原上的兔子和狼達到相對穩(wěn)定狀態(tài)后一段時間內(nèi)相對數(shù)量變化的趨勢，下列相關(guān)分析錯誤的是 A．甲、乙分別表示兔子和狼的數(shù)量變化 B．狼的K值接近B點對應(yīng)的數(shù)值 C．兔子的K值接近C點和D點對應(yīng)的數(shù)值 D．第3年狼的數(shù)量會因缺乏食物而下降 【答案】B 【解析】據(jù)圖中曲線變化可知，甲的數(shù)量最先達最大值，隨著乙數(shù)量的增加，甲的數(shù)量在減少，推測甲為被捕食者兔子，乙為捕食者狼，A正確； K值是指在自然環(huán)境不受破壞的情況下，一定空間中所能容許的種群數(shù)量的最大值，它不是固定不變的，在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值附近上下波動，B錯誤；種群數(shù)量會在K值附近上下波動，從圖上分析，兔子的K值應(yīng)該接近C點和D點對應(yīng)的數(shù)值，C正確；據(jù)圖分析可知，第3年時兔子的數(shù)量在下降，因此狼的數(shù)量會因缺乏食物而下降，D正確。 8．在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)害蟲防治中，害蟲種群密度變化情況示意圖(經(jīng)濟閾值是指害蟲種群密度影響農(nóng)田經(jīng)濟效益的最低值)如下。在A、B、C、D、E點進行了農(nóng)藥防治或引入了天敵進行生物防治。下列有關(guān)敘述正確的是 A．在農(nóng)藥的作用下，害蟲的抗藥性基因突變率在D點顯著高于B點 B．E點是生物防治，A、B、C、D點是藥物防治 C．害蟲種群的年齡組成為衰退型 D．食物的短缺降低了害蟲的存活率 【答案】B 【解析】農(nóng)藥的施用對害蟲的抗藥性變異進行了選擇，但不會引發(fā)害蟲的抗藥性變異，A錯誤；A、B、C、D點是藥物防治，農(nóng)藥對抗藥性害蟲進行了選擇，因此害蟲數(shù)量在一段時間后又恢復(fù)，E點是生物防治，降低了害蟲的環(huán)境容納量，因此害蟲種群數(shù)量降低，B正確；在曲線的不同點上，害蟲的年齡組成是不同的，C錯誤；據(jù)圖不能得出食物短缺與害蟲存活率有關(guān)的信息，D錯誤。 9．如圖為某地東亞飛蝗種群數(shù)量變化示意圖，下列敘述錯誤的是 A．為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在a點之前及時控制種群密度 B．a(chǎn)～b段，該種群的增長率與種群密度之間呈正相關(guān) C．利用性引誘劑誘殺雄蟲改變性別比例可防止c點出現(xiàn) D．控制種群數(shù)量在d～e水平，有利于維持該地生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定 【答案】B 10．假設(shè)某草原上散養(yǎng)的某種家畜種群呈“S”型增長，該種群的增長率隨種群數(shù)量的變化趨勢如圖所示。若要持續(xù)盡可能多地收獲該種家禽，則應(yīng)在種群數(shù)量合適時開始捕獲，下列四個種群數(shù)量中合適的是 A．甲點對應(yīng)的種群數(shù)量 B．乙點對應(yīng)的種群數(shù)量 C．丙點對應(yīng)的種群數(shù)量 D．丁點對應(yīng)的種群數(shù)量 【答案】D 【解析】要持續(xù)盡可能多地收獲該種家畜，則需要讓該種家畜種群數(shù)量保持在K/2水平，這時種群增長速率最快，由圖可知，甲、乙、丙數(shù)量沒有達到K/2，丁超過K/2，選擇丁點可以使每次捕獲后，家畜種群數(shù)量降低到K/2，保持最大增長速率，故選D。 11．如圖表示一片草原上的兔子和狼達到相對穩(wěn)定狀態(tài)后一段時間內(nèi)相對數(shù)量變化的趨勢，下列相關(guān)分析錯誤的是 A．甲、乙分別表示兔子和狼的數(shù)量變化 B．狼的K值接近B點對應(yīng)的數(shù)值 C．兔子的K值接近C點和D點對應(yīng)的數(shù)值 D．第3年狼的數(shù)量會因缺乏食物而下降 【答案】B 【解析】據(jù)圖中曲線變化可知，甲的數(shù)量最先達最大值，隨著乙數(shù)量的增加，甲的數(shù)量在減少，推測甲為被捕食者兔子，乙為捕食者狼，A正確；K值是指在自然環(huán)境不受破壞的情況下，一定空間中所能容許的種群數(shù)量的最大值，它不是固定不變的，在環(huán)境不遭受破壞的情況下，種群數(shù)量會在K值附近上下波動，B錯誤；種群數(shù)量會在K值附近上下波動，從圖上分析，兔子的K值應(yīng)該接近C點和D點對應(yīng)的數(shù)值，C正確；據(jù)圖分析可知，第3年時兔子的數(shù)量在下降，因此狼的數(shù)量會因缺乏食物而下降，D正確。 12．調(diào)查草原老鼠數(shù)量變化對畜牧業(yè)有一定的指導(dǎo)意義。假如某時期有一批田鼠遷入內(nèi)蒙古草原，該田鼠以優(yōu)質(zhì)牧草的根為食，某科研小組對該草原的這一批田鼠進行了長期追蹤調(diào)查，并繪制了如圖所示的曲線圖。 回答以下問題： （1）圖中虛線表示具體在____________________條件下田鼠種群的增長方式，該增長方式中________(填“增長率”或“增長速率”)保持不變。 （2）圖中實線表示該田鼠種群在該草原上實際增長情況，圖中AB段內(nèi)實線和虛線重合的原因是____________________________________，而B點以后同一時刻虛線與實線的差值表示_________________________________________。 （3）牧民為了減少田鼠的數(shù)量，在圖中________點(填“B”“C”“D”或“E”)投放鼠藥效果最好。 （4）若在圖中E點之后，由于過度放牧導(dǎo)致草原退化，請在原圖上E點之后描繪田鼠的數(shù)量變化曲線。 【答案】（1）營養(yǎng)、空間充足，沒有天敵等 增長率 （2）遷入之初草原的食物和空間充足，并且沒有天敵，近似理想條件 生存斗爭中被淘汰的個體數(shù) （3）B （4）如圖 13．如圖是種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線以及在a點之后的三條變化曲線圖。請回答下列問題： （1）對于呈“J”型增長的種群而言，其λ值（當(dāng)年的種群數(shù)量是前一年的倍數(shù)）的大小與種群密度____（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。 （2）a點之后，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三條曲線對應(yīng)環(huán)境的優(yōu)越程度的大小關(guān)系是____________________，做出該判斷的理由是________________________。 （3）圖中AB段，不考慮遷入、遷出，種群的出生率____________（填“大于”“小于”或“等于”）死亡率。 （4）捕撈經(jīng)濟性魚類時，剩余量應(yīng)在K/2左右，理由是________________________。 【答案】（1）無關(guān) （2）Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ K值越大，說明環(huán)境就越優(yōu) （3）小于 （4）K/2時，種群增長速率最大，種群數(shù)量恢復(fù)最快 【解析】（1）對“J”型曲線增長的種群而言，其λ值不變，但種群密度在不斷增大，所以二者沒有直接關(guān)系。（2）若環(huán)境條件改變得比原來更優(yōu)，則K值會增大，如圖中曲線Ⅰ；當(dāng)環(huán)境條件變得更差時，則K值變小，如圖中曲線Ⅱ；當(dāng)環(huán)境條件受到破壞而不能恢復(fù)時，種群數(shù)量不斷達到K值也會不斷下降直至被滅絕，如圖中曲線Ⅲ。由此推斷三條曲線所對應(yīng)的環(huán)境條件的優(yōu)越程度是依次減小，其判斷的關(guān)鍵依據(jù)在K值的變化。（3）種群數(shù)量由出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定，若不考慮遷入率和遷出率，當(dāng)種群處于圖中AB段時，其種群數(shù)量不斷減小，說明種群的出生率小于死亡率。（4）捕撈經(jīng)濟性魚類時，為了持續(xù)獲得高產(chǎn)，則希望經(jīng)濟魚類的增長速率始終維持在最大，即剩余量應(yīng)在K/2左右，捕撈后的魚類恢復(fù)速度最快。 14．在某一時刻有一田鼠種群遷入某草原，以優(yōu)質(zhì)牧草的根為食，有一科學(xué)研究小組對這一田鼠種群進行了長期的追蹤調(diào)查，并繪制了以下兩圖： （1）圖甲中虛線表示在________條件下田鼠種群數(shù)量的增長方式。如果遷入時田鼠的種群數(shù)量為a，經(jīng)繁殖n代后D點種群數(shù)量是原來的k倍，則該田鼠種群增長速率達到最大時，種群數(shù)量為________。 （2）圖甲中實線表示田鼠種群在該草原上的實際增長情況，理論上防治田鼠危害應(yīng)選擇圖甲中________點之前進行比較合理，圖中實際投藥后田鼠種群數(shù)量變化的原因是__________。 （3）圖乙表示某時刻該田鼠種群的年齡組成，則圖乙能代表圖甲中____點的年齡組成(填字母)。 【答案】（1）理想(或營養(yǎng)、空間充足，沒有天敵)　 ak/2　 （2）C　 經(jīng)鼠藥的選擇作用，田鼠種群中抗藥性個體不斷增加，所以投藥后田鼠種群數(shù)量先下降，然后又很快恢復(fù)到原來的水平　 （3）A、B、C 【解析】（1）圖甲中虛線表示種群的“J”型增長曲線，該曲線是在理想(營養(yǎng)、空間充足，沒有天敵)條件下田鼠種群數(shù)量的增長方式。曲線圖顯示：D點種群數(shù)量已經(jīng)達到K值，如果遷入時田鼠的種群數(shù)量為a，經(jīng)繁殖n代后D點種群數(shù)量是原來的k倍，則該田鼠種群數(shù)量的K值為ak，增長速率達到最大時的種群數(shù)量為K值的1/2，即ak/2。（2）防治田鼠危害應(yīng)在種群數(shù)量較低和種群增長速率較低時，即應(yīng)在C點之前進行。投藥后，經(jīng)鼠藥的選擇作用，田鼠種群中不具有抗藥性的個體被淘汰，而具有抗藥性的個體得以生存并繁衍，使得田鼠種群中抗藥性個體不斷增加，所以投藥后田鼠種群數(shù)量下降，一段時間后又恢復(fù)到原來的水平。（3）據(jù)圖乙顯示，田鼠種群中幼年的個體多、老年的個體少，種群的數(shù)量將會越來越多，屬于增長型，能代表圖甲中A、B、C點的年齡組成，D點時，種群的出生率和死亡率基本相等，種群的年齡組成為穩(wěn)定型。 15．歐洲兔曾被無意攜入澳洲大草原，對袋鼠等本地生物造成極大威脅。據(jù)題圖回答下列問題： （1）0(起始年)→a年，歐洲兔種群數(shù)量每年以一定的倍數(shù)(λ)增長。若起始年種群數(shù)量為24只，則a年種群數(shù)量Na＝________；若不加以防治，將導(dǎo)致該草原生態(tài)系統(tǒng)的____________銳減。 （2）a年引入狐貍防治兔災(zāi)。據(jù)a→b年歐洲兔和袋鼠數(shù)量的變化推測：狐貍和袋鼠的種間關(guān)系為________。 （3）c年控制狐貍數(shù)量，并引入僅對歐洲兔致命的黏液瘤病毒后，草原生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)穩(wěn)定。這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，其調(diào)節(jié)方式是___________________________。 （4）d年后，歐洲兔種群數(shù)量回升，最可能的原因是_____________________________。 【答案】（1）24λa　 生物多樣性　 （2）捕食　 （3）負反饋調(diào)節(jié) （4）歐洲兔對黏液瘤病毒的抗性增強 16．“種群存活力”分析可用于研究一些因素如何影響到種群滅絕的可能性，這種研究方法目前已被用來評價秦嶺大熊貓現(xiàn)有種群的存活能力，并借此探討相應(yīng)的保護措施。請回答下列問題： （1）研究秦嶺大熊貓種群動態(tài)，常需要調(diào)查種群密度，它是種群最基本的_______特征。 （2）在環(huán)境條件不變的情況下，對秦嶺大熊貓進行“種群存活力”分析時，得到如下表所示的數(shù)據(jù)，請據(jù)表分析回答。 初始種群規(guī)模/只 10 20 25 28 30 40 50 70 種群在200年內(nèi)的滅絕概率 0.412 0.132 0.076 0.065 0.041 0.010 0.002 0 若以“種群在200年內(nèi)的滅絕概率小于5%”作為種群可以維持存活的標準，則該種群維持存活所需的最小初始規(guī)模范圍在______________只之間。 （3）若以環(huán)境質(zhì)量下降、自然災(zāi)害以及人類的偷獵和捕捉等限制種群數(shù)量增長的環(huán)境阻力為“限制壓”，下圖曲線表示不同“限制壓”下（以小數(shù)表示）初始規(guī)模不同的種群與其在200年內(nèi)的滅絕概率（%)的關(guān)系。請據(jù)圖分析： 由圖可知，隨著限制壓的增大，種群滅絕的可能性會_________，維持種群存活的最小規(guī)模會________(填“增大”“減小”或“不變”)。若種群的滅絕概率為5%，則當(dāng)限制壓為0.02時，“最小存活種群”的規(guī)模為______只。 （4）基于上述研究結(jié)果，請你提出2個針對秦嶺大熊貓的保護建議：______________；_______________。 【答案】（1）數(shù)量 （2）28～30 （3）增大 增大 160 （4）保證現(xiàn)有的環(huán)境狀況不惡化（或“逐步恢復(fù)大熊貓的生存環(huán)境”) 將偷獵和捕捉限制在一定范圍之內(nèi) 【解析】（1）種群的最基本數(shù)量特征是種群密度。（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，初始種群規(guī)模為28只時，種群滅絕概率為6.5%，初始種群規(guī)模為30只時，種群滅絕概率為4.1%，因此若以“種群在200年內(nèi)的滅絕概率小于5%”作為種群可以維持存活的標準，則該種群維持存活所需的最小初始規(guī)模范圍在28～30只之間。（3）據(jù)圖分析，隨著限制壓的增大，種群的滅絕概率越來越高，即種群滅絕的可能性增大，維持種群存活的最小規(guī)模也會增大；若種群的滅絕概率為5%，則當(dāng)限制壓為0.02時，由曲線圖可知，該種群的“最小存活種群”的規(guī)模為160只。（4）根據(jù)以上分析可知，影響種群存活率的因素有限制壓、初始種群規(guī)模，因此針對秦嶺大熊貓的保護建議為：保證現(xiàn)有的環(huán)境狀況不惡化、將偷獵和捕捉限制在一定范圍之內(nèi)。