Question

4．某生物課外小組對一個草原生態系統進行了相關的生態學調查．請分析回答：
（1）采用樣方法調查草原中某種植物的種群密度，取樣的關鍵是要注意隨機取樣．若選取面積為10m²的樣方5個，種群密度分別是n₁，n₂，n₃，n₄，n₅，則該植物的種群密度約為$\frac{n1+n2+n3+n4+n5}{5}$株/m²．
（2）如圖1表示小組同學根據當地主管部門提供的該植物種群數量變化的數據，繪制出的λ值變化曲線．分析可知，在0～20年間種群數量最少的是第20年．

（3）某研究所對該生態系統某一段河流進行了幾年的跟蹤調查，如圖2表示某種魚遷入此生態系統后的種群數量增長速率隨時間的變化曲線．請分析回答：
①A、B圖中能反映魚種群數量的變化曲線是B．
②從種群的數量特征分析，這種魚在t₂時期后，種群數量不再增加，其原因是食物和空間（或資源）有限，種內競爭加劇使種群的增長停止．
③在t₁時該種群的年齡組成可能為增長型型．
④若在t₂時種群數量為N，為了保護這種魚類資源不受破壞，以便持續地獲得最大捕魚量，應使這種魚的種群數量保持在$\frac{N}{2}$水平，因為在此水平種群的增長率最大．

Answer 1

分析 關于調查種群密度，一般植物和個體小、活動能力小的動物以及蟲卵常用的是樣方法，其步驟是確定調查對象→選取樣方→計數→計算種群密度；活動能力大的動物常用標志重捕法，其步驟是確定調查對象→捕獲并標志個體→重捕并計數→計算種群密度．
據圖2分析，t₀-t₁種群增長率增加，t₁-t₂群增長率減小為0，表示S型曲線的種群增長率．圖2中A表示J型曲線，B表示S型曲線．

解答 解：（1）用樣方法調查植物的種群密度時，應隨機取樣，調查不同的植物類型時樣方面積應不同，樣方大小根據調查的對象來確定．種群密度分別是n₁、n₂、n₃、n₄、n₅，則該植物的種群密度約為其平均值．
（2）根據題意和圖示分析可知：λ值小于1時，種群數量在減少，所以在30年間種群數量最少的是在第20年；第20～30年間，λ值等于1，說明種群數量保持穩定，基本不變．
（3）①魚遷入此生態系統后，剛開始食物、空間充裕，種群數量增長，但由于食物、空間有限，種群數量增長速率減慢，最終保持相對穩定，所以種群數量表現為S型曲線，即B圖．
②t₂時，由于食物和空間有限，種內斗爭加劇，捕食者數量增加，種群出生率下降，死亡率升高，所以種群數量不再增加．
③t₁時種群數量增加，此時種群的年齡組成為增長型．
④由于$\frac{N}{2}$時種群的增長速度最快，所以捕撈后種群數量保持在$\frac{N}{2}$，有利于保護這種魚類資源不受破壞，以便持續地獲得最大捕魚量．
故答案為：
（1）隨機取樣     $\frac{n1+n2+n3+n4+n5}{5}$
（2）20  
（3）①B    ②食物和空間（或資源）有限，種內競爭加劇使種群的增長停止   ③增長型      ④$\frac{N}{2}$     種群的增長率最大

點評 本題結合曲線圖，考查種群數量的變化曲線等有關知識，要求考生掌握種群數量變化曲線，能根據種群數量增長率變化曲線準確判斷種群數量增長曲線，能運用所學的知識答題．