Question

9．入侵物种会对当地群落结构和生物多样性产生灾难性影响．某课外探究小组的同学在一块荒地中，对某种入侵植物和几种本地植物的种群密度进行了连续五年的调查，调查的结果如表所示：（单位：株/m²）

植物 年份	A植物	B植物	C植物	D植物	E植物
2003年	10.0	3.0	0.3	3.0’	3.2
2004年	9.2	2.1	0.6	2.0	2.8
2005年	8.0	1.1	1.1	0.4	1.7
2006年	6.8	0.3	1.5	0	1.3
2007年	5.5	0.1	2.3	O	0.5

请分析回答下列问题：
（1）在所调查的A～E五种植物中，你认为入侵物种是C，请在如图给出的坐标中绘出该物种的种群密度变化曲线．

（2）通过调查分析知道，入侵种群在原产地时，AA个体为24%，aa个体为4%；侵入该地区后，Aa个体为48%，aa个体为16%．则与原产地相比，该物种在入侵后A基因的基因频率不变 （填增大、减小、不变）．
（3）在所调查的A～E五种植物中，最可能构成的种间关系是竞争．
（4）该课外探究小组的同学在学校实验田中划出了5块面积和土壤肥力都相同的区域，分别种植了数量不等的大豆．每一区域内的植株分布是均匀的，待成熟后，统计数据如表．

区域号	1号	2号	3号	4号	5号
区域植株数	20	40	60	80	100
荚果数，植株数	8.3	6.8	3.9	2.7	2.1
每个荚果中种子数	6.0	5.9	6.2	5.9	6.0

①请用生态学原理，简要解释各组大豆荚果数与植株数的比值变化的原因种植密度大，种内斗争激烈，平均每株大豆占有的资源（如水分、光、矿质养料等）少，导致随植株数增加，每棵植株的荚果数下降
②通过对表中数据分析，你能得出的结论是大豆的种植密度上升对每个荚果中种子数目基本没有影响，但每棵植株所结的种子总数减少．

Answer 1

分析 1、根据表格分析，C物种种群密度持续增加，类似于J型曲线，表示外来物种．
2、生物进化的实质为种群基因频率的改变，基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因与全部等位基因数的比率．控制一对相对性状的基因频率和为1．利用基因型频率求解基因频率：种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+$\frac{1}{2}$×杂合体频率．
3、“J”型曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况．
“S”型曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K．

解答 解：（1）根据表格分析，C物种种群密度持续增加，可能是入侵物种，在坐标中横坐标是年份，纵坐标是种群密度，描点后绘出该物种的种群密度变化曲线：

（2）由题意可知，入侵种群在原产地时AA=24%，aa=4%，Aa=72%，则入侵时的基因频率为：A=24%+$\frac{1}{2}$×72%=60%，a=1-60%=40%；侵入该地区若干年后，Aa个体占48%，aa个体占16%，AA=1-48%-16%=36%，则侵入该地区若干年后的基因频率是：A=36%+$\frac{1}{2}$×48%=60%，a=1-60%=40%．由此可以看出入侵种群在侵入该地区若干年后，A基因的基因频率不变．
（3）植物是生态系统的生产者，它们之间最可能的关系是竞争，争夺阳光、空气、水分和矿质元素等．
（4）①根据生态学原理，各组大豆种植密度大，种内斗争激烈，平均每株大豆占有的资源（如水分、光、矿质养料等）少，导致随植株数增加，每棵植株的荚果数下降．
②通过对表中的数据分析，大豆的种植密度对每个荚果中种子的数目基本没有影响，而大豆的种植密度越大，每株大豆荚果的数目越少．
故答案为：
（1）C   如下图（要求体现描点连线）

（2）不变
（3）竞争
（4）①种植密度大，种内斗争激烈，平均每株大豆占有的资源（如水分、光、矿质养料等）少，导致随植株数增加，每棵植株的荚果数下降
②大豆的种植密度上升对每个荚果中种子数目基本没有影响，但每棵植株所结的种子总数减少

点评 本题结合表格数据，考查种群数量变化、种间关系和基因频率的相关知识，要求考生识记生物之间的种间关系，掌握基因频率的相关计算，能根据表格数据描绘种群数量变化的曲线，并能结合所学知识准确答题，难度适中．