品析“种群”四大命题视角

陕西

种群在人教版教材必修3《稳态与环境》中占有重要地位，属于近年高考的高频考点，分析近五年高考试卷知，此知识点所占分值一般维持在3～6分不等，考查重点主要围绕种群的数量特征、种群密度的调查方法、种群数量变化及相关曲线分析等知识点。预计2019年高考该知识点仍然有可能独立考查种群的基础知识，或者与群落结构、群落演替、生态系统等知识综合考查学生的学科素养。本文以高考命题点为线索，结合典型例题分析，突破种群复习的难点。

命题视角一：种群的特征

【考点分析】高考侧重于考查考生对种群概念内涵与外延的理解，种群的数量特征及其内在联系等，全国卷尤其重视对种群年龄组成特征的分析及其对种群数量变化的影响，并巧妙的与种群密度的调查、群落的结构、生态系统的知识相结合综合考查学生科学思维、社会责任等核心素养。

【典例1】（2018年，全国卷I，第5题）种群密度是种群的数量特征之一。下列叙述错误的是 （ ）

A.种群的“S”型增长是受资源因素限制而呈现的结果

B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受到密度制约

C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时，单位水体该鱼的产量有可能相同

D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前，密度对其增长的制约逐渐减弱

【命题意图】本题主要考查种群的数量特征基础知识，意在考查学生理解、运用知识解决问题的科学思维能力。

【解题思路】种群的“S”型增长的条件是资源和环境等条件有限，A正确；老鼠的繁殖力强，但也受到空间大小的限制，种群数量的增长会导致种内竞争加剧，因此老鼠种群数量的增长会受种群密度的制约，B正确；某种鱼的养殖密度不同时，密度大的，种内竞争较大，增长量相对较小，而密度小的，种内竞争相对较小，增长量相对较大，两种情况下最终产量可能相同，C正确；培养瓶中细菌种群数量达到K值前，种群密度达到最大，个体之间的斗争最强，种群密度对其增长的制约也越强，D错误。

【答案】D

【方法点睛】解答此类问题时，厘清种群的主要特征及其相互关系是关键（见图1）。种群密度是种群最基本的数量特征，它反映了种群在一定时间、一定空间内的个体数量。出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群个体数量和种群密度的直接因素。

图1

【易错品读】①城市人口剧增的原因是迁入率大于迁出率；②人口增长的原因是出生率大于死亡率，不能只说是出生率高的结果；③计划生育的政策是控制出生率，使增长率下降；④年龄组成为稳定型的种群，种群数量不一定保持稳定，因为出生率和死亡率不完全取决于年龄组成，还与气候、食物、天敌有关，譬如遇到剧烈的气候变化，可使种群数量急剧减少。此外，种群数量还与迁入率、迁出率直接相关。

【变式训练1】（改编）下列关于种群特征的叙述，正确的是 （ ）

A. 大量诱杀种群中雄性个体，不会影响种群密度

B. 预测种群数量未来变化趋势的主要依据是年龄组成

C. 当害虫的出生率等于死亡率时，是害虫防治最佳时期

D. 性别比例主要通过影响出生率和死亡率而影响种群密度

【答案】B

命题视角二：种群密度调查方法

【考点分析】高考中对种群密度调查的考查侧重于对教材调查实验方法的考查，即样方法、标志重捕法、取样器取样法和黑光灯诱捕法。命题时多结合具体的实例考查动、植物种群密度的调查方法的选择、相关计算和具体调查方法的有关注意事项。复习的关键是熟记各类调查方法的适用对象、计数原则、方法、误差（偏大、偏小）分析与纠正及实验注意事项等。

【典例2】（2017年，全国卷Ⅲ，第5题）某陆生植物种群的个体数量减少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是 （ ）

A.将样方内的个体进行标记后再计数

B.进行随机取样，适当扩大样方的面积

C.采用等距取样法，适当减少样方数量

D.采用五点取样法，适当缩小样方面积

【命题意图】本题考查种群密度调查方法的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。

【解题思路】用样方法调查种群密度时，可直接对样方内的个体进行计数，A错误；进行种群密度的调查要随机取样，由于陆生植物种群的个体数量减少，所以需要适当扩大样方的面积，使样本数量足够多，以保证所测得的数据更加接近真实值，B正确；采用等距取样法，要确保一定的样方数量并求平均值，减少误差，C错误；采用五点取样法，样方的面积大小要适中，D错误。

【答案】B

【方法点睛】复习备考中，首先，需明确各种种群密度调查方法及其适用范围（见表1）；其次，明确不同种群密度调查方法在调查过程中的相关注意事项。

表1 各种种群密度调查方法及其适用范围

【易错品读】种群密度估算值与实际值有偏差的原因：

（1）标志重捕法“误差”中重捕后带标记者位于“分母”上，分母增大，估计值偏小，否则估计值偏大。

①统计值比实际值偏大：a.标记物脱落；b.被捕一次后，难以再次捕获。

②统计值比实际值偏小：a.标志物影响动物活动，导致更易被捕获；b.调查期间有较多个体死亡或迁出。

（2）样方法“误差”归纳：

①未做到“随机”取样；②未找到“分布比较均匀”的地块，导致数量“过密”或“过稀”；③未对“多个”样方取平均值；④样方边线上的个体计数未做到“计上不计下，计左不计右”，而是全部统计。

【变式训练2】（2013年，全国卷I，第5题）某农场面积约140 hm2，农场丰富的植物资源为黑线姬鼠提供了良好的生存条件，鼠大量繁殖吸引鹰前来捕食，某研究小组采用标志重捕法调查该农场黑线姬鼠的种群密度，第一次捕获了100只，标记后全部放掉，第二次捕获了280只，发现其中有2只带有标记，下列叙述错误的是 （ ）

A.鹰的迁入率增加会影响黑线姬鼠的种群密度

B.该农场黑线姬鼠的种群密度约为100 只/hm2

C.黑线姬鼠种群数量下降说明该农场群落的丰富度下降

D.植物→鼠→鹰这条食物链中，第三营养级含能量最少

【答案】C

命题视角三：种群数量变化的综合分析

【考点分析】高考中种群数量变化多以曲线和表格为信息载体考查对种群数量变化的综合分析。数学模型的构建过程正是学生科学思考、分析生物现象的过程，因此复习中需要巧妙引导学生学会用生物数据构建数学模型和对“J”型增长曲线、“S”型增长曲线的分析及实际应用。

【典例3】（2018年4月，浙江省选考，第18题）在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后，又开展了连续4年的跟踪调查，计算其L值（L =当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量），结果如图2所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述，错误的是 （ ）

图2

A.第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等

B.第2年末乙种群数量不一定大于甲

C.第3年末乙种群数量达到了最大值

D.这4年中甲种群每年增加的数量是相等的

【命题意图】本题以坐标曲线为载体，考查种群数量的变化。意在考查学生理论联系实际，综合应用知识解决自然界和社会中实际问题的能力，有效提升学生的科学思维能力与关爱生命的社会责任感。

【解题思路】纵坐标L值=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量，即表示增长率。由于甲、乙两个种群的初始个体数量均未知，第1年末乙种群的L值略大于1，说明其种群数量在原有基础上增加较少，而甲种群的L值等于1.5，说明其种群数量在原有基础上增加较多，甲、乙两种群个体数量具体增加值无法确定，因此甲乙两种群的增长速度不一定相等，A正确；第2年末甲种群的L值小于乙种群，但第2年末乙种群数量不一定大于甲，B正确；只要L值大于1.0，种群的数量就在增加，据此分析图2可知：第3年末乙种群数量达到了最大值，C正确；这4年中，甲种群的L值均为1.5，说明甲种群的数量逐年增加，每年增加的数量都较前一年多，D错误。

【答案】D

【易错品读】（1）种群数量变化包括增长、波动和下降等情况，“J”型变化和“S”型变化都属于种群增长的变化类型。

①术后即刻膀胱灌注化疗。目的为预防肿瘤细胞种植，杀灭肿瘤基底可能残留的肿瘤细胞以及肉眼不可见的膀胱黏膜面微小肿瘤病灶。推荐术后尽早进行(<2 h)，最迟24 h内完成[13]。除非存在膀胱穿孔或术后严重肉眼血尿，所有NMIBC患者均应行术后即刻灌注；

（2）K值的易错点解读：

①K值不是一成不变的：K值会随着环境的改变而发生变化，当环境遭到破坏时，K值会下降；当环境条件状况改善时，K值会上升，如图3所示；

②K值并不是种群数量的最大值，而是环境容纳量，即在保证环境不被破坏的前提下所能容纳的种群最大值；

③当环境不遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近上下波动；当种群数量偏离平均值的时候，会通过负反馈调节机制使种群数量回到一定范围内；

④K值的应用：野生生物资源保护——减小环境阻力，增大K值；有害生物的防治——增大环境阻力，降低K值；

⑤K/2值的应用：资源开发和利用——K/2值时种群增长速率最大，维持被开发资源的种群数量在K/2值处，实现可持续发展；有害生物防治——及时控制种群数量，严防达到K/2值。

图3

（3）λ值变动分析：“λ”应为“种群数量”每年以一定的倍数增长，第二年数量为第一年的λ倍，由此，若λ＝1，则种群数量不变（稳定）；若λ ＞1，则种群数量增长；λ ＞1且恒定时种群数量呈“J”型增长；若λ ＜1，则种群数量下降，如图4所示。

图4

【变式训练3】如图5是某种初级消费者被引入某岛屿后的种群数量变化趋势；图6是该种生物在某调查阶段种群数量变化的λ值随时间的变化曲线。据图判断下列说法，错误的是 （ ）

图5

图6

A.图5第1阶段种群数量缓慢增长而第2阶段种群增长速率先增大后减小

B.由图5知该种群K值为K1

C.分析图6可知，该调查阶段中种群数量最多的年份是第10年

D.图6中前5年种群数量应呈“J”型增长而15～20年期间种群数量一直下降

【答案】B

命题视角四：酵母菌种群数量变动探究

【典例4】（2017年，江苏卷，第5题）某小组开展酵母菌培养实验，如图7是摇瓶培养中酵母种群变化曲线。下列相关叙述正确的是 （ ）

图7

A.培养初期，酵母因种内竞争强而生长缓慢

B.转速150 r/min 时，预测种群增长曲线呈“S”型

C.该实验中酵母计数应采用稀释涂布平板法

D.培养后期，酵母的呼吸场所由胞外转为胞内

【命题意图】本题结合曲线图考查探究培养基中酵母菌种群数量的动态变化及微生物计数的有关知识。复习中需要注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，要求学生在平时的学习过程中注意积累。

【解题思路】培养初期，摇瓶中酵母较少，种内竞争较弱，此时酵母菌生长缓慢的原因主要是基数小，A错误；由图可知，转速150 r/min时的酵母种群密度增长趋势变缓，可预测种群增长曲线呈“S”型，B正确；对培养液中的酵母菌进行计数应该采用抽样检测法，C错误；有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，而无氧呼吸的场所则是细胞质基质，二者都在细胞内，D错误。

【答案】B

【易错品读】①探究酵母菌种群数量变化实验的自变量是时间，因变量是酵母菌种群数量；②酵母菌培养时选用液体培养基，培养条件为无菌；③显微镜计数时，对于压在小方格线上的酵母菌，应遵循“数上线不数下线，数左线不数右线”的计数原则；④每天计数酵母菌数量的时间要固定；⑤从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，从而减小误差；⑥血球计数板加样后，静置片刻再观察：如果血球计数板加样后，立即放入显微镜载物台上观察，会造成调节的准焦焦距不同，观察到的酵母菌数量不同；⑦酵母细胞个数/mL＝平均每个小方格的酵母菌数×400×104×稀释倍数。

【变式训练4】（2018年，海南卷，第25题）将相等数量的硝化细菌和大肠杆菌分别接种到含铵盐的无机盐培养液中，在适宜温度下振荡培养。若用虚线表示大肠杆菌的生长趋势，实线表示硝化细菌的生长趋势，则图8中能正确表示两种菌体生长趋势的是 （ ）

图8

【答案】C

纵览近年种群高考真题特点，发现正由注重基础知识、基本技能的考查向突出学生科学素养考查方面转化。鉴于此，高三生物复习教学中需要充分利用高考真题，但不能拘泥于真题，对真题的适当重组与整合、变式与归一、拓展与建模，有利于学生对生物学知识体系的建构及科学素养的有效提升。