Question

10．生物課外活動(dòng)小組對(duì)某地區(qū)一定區(qū)域內(nèi)的部分植物的種群密度進(jìn)行了連續(xù)五年的調(diào)查，結(jié)果如表所示（單位：株/m²）．

年份 種類	2002年	2003年	2004年	2005年	2006年
豚草	0.3	0.6	1.0	1.6	2.3
龍葵	6.2	3.8	1.5	0.3	0.1
狗尾草	10.0	9.2	8.0	6.8	5.5

（1）在對(duì)植物種群密度進(jìn)行取樣調(diào)查時(shí)，常采用樣方法．某同學(xué)調(diào)查狗尾草種群密度時(shí)，隨機(jī)選擇了2m×2m的五個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域內(nèi)的個(gè)體數(shù)依次為22、20、24、19、23，則該種群的種群密度為5.4株/m²．
（2）一個(gè)物種的出生率、死亡率及遷入率和遷出率是決定種群密度和種群大小的重要因素．
（3）調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在2000年前當(dāng)?shù)夭�無(wú)豚草分布．以上數(shù)據(jù)表面，在2002～2006年間，豚草種群數(shù)量呈J型曲線增長(zhǎng)，這樣增長(zhǎng)的原因可能包括氣候適宜、空間條件充裕及沒(méi)有天敵等．
（4）調(diào)查結(jié)果表明：豚草存在著明顯的生存優(yōu)勢(shì)，對(duì)于豚草的這種生存優(yōu)勢(shì)的形成原因，有人認(rèn)為可能是由于豚草根部分泌的某種物質(zhì)抑制了龍葵等植物的生長(zhǎng)．請(qǐng)你利用下列給出的材料及用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這一假設(shè)．寫(xiě)出第四步及以后的實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
材料及用具：完全營(yíng)養(yǎng)液、蒸餾水、龍葵、豚草、錐形瓶、量筒、滴管等．
方法步驟：
第一步：取一潔凈的錐形瓶，編號(hào)為甲，加入適量的完全營(yíng)養(yǎng)液，取長(zhǎng)勢(shì)較好的豚草植株種植于瓶中．
第二步：將甲瓶放在適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后，全部取出其中的豚草植株．甲瓶中的培養(yǎng)液保存?zhèn)溆茫?br />第三步：另取兩只潔凈的錐形瓶，編號(hào)為乙、丙，分別加入適量且等量的完全營(yíng)養(yǎng)液．
第四步：取長(zhǎng)勢(shì)相同的龍葵植株隨機(jī)均分為兩組，并分別種植于乙、丙兩錐形瓶中．向乙瓶中加入一定量的甲瓶中培養(yǎng)過(guò)豚草的培養(yǎng)液，向丙瓶中加入與之等量的適當(dāng)稀釋的完全培養(yǎng)液．
第五步：將乙、丙兩錐形瓶共同放在適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察并比較乙、丙兩瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)．
結(jié)果預(yù)期及結(jié)論：若乙瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)與丙瓶沒(méi)有顯著差別，說(shuō)明豚草根部未分泌抑制龍葵生長(zhǎng)的某種物質(zhì)；若乙瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)顯著差于丙瓶，說(shuō)明豚草根部分泌抑制龍葵生長(zhǎng)的物質(zhì)．

Answer 1

分析 種群密度調(diào)查方法：
（1）解關(guān)于調(diào)查種群密度方面的題目時(shí)，首先要知道什么生物選用什么樣的調(diào)查方法，其次要知道怎么調(diào)查．一般植物和個(gè)體小、活動(dòng)能力小的動(dòng)物以及蟲(chóng)卵常用的是樣方法，其步驟是確定調(diào)查對(duì)象→選取樣方→計(jì)數(shù)→計(jì)算種群密度；活動(dòng)能力大的動(dòng)物常用標(biāo)志重捕法，其步驟是確定調(diào)查對(duì)象→捕獲并標(biāo)志個(gè)體→重捕并計(jì)數(shù)→計(jì)算種群密度．
（2）計(jì)算種群密度時(shí)，樣方法是計(jì)算各個(gè)樣方內(nèi)種群數(shù)量的平均值，計(jì)算時(shí)要注意樣方的面積大小相等，標(biāo)志重捕法也要根據(jù)環(huán)境面積，再計(jì)算種群密度，而不是一定面積內(nèi)的個(gè)體數(shù)．

解答 解：（1）在對(duì)植物種群密度進(jìn)行取樣調(diào)查時(shí)，常采用樣方法．某同學(xué)調(diào)查狗尾草種群密度時(shí)，隨機(jī)選擇了2m×2m的五個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域內(nèi)的個(gè)體數(shù)依次為22、20、24、19、23，計(jì)算種群數(shù)量的平均值為21.6株，則該種群的種群密度=21.6÷4=5.4株/m²．
（2）一個(gè)物種的出生率、死亡率及遷入率和遷出率是決定種群密度和種群大小的重要因素．
（3）以上數(shù)據(jù)表明，豚草在2005～2009年間其種群數(shù)量一直保持上升趨勢(shì)，即呈“J”型曲線增長(zhǎng)．這樣增長(zhǎng)的原因可能包括氣候適宜、空間條件充裕及沒(méi)有天敵等．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，要求�?yàn)證“豚草根部分泌的某種物質(zhì)可以抑制龍葵等植物的生長(zhǎng)”，因此需要設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即取長(zhǎng)勢(shì)相同的龍葵植株隨機(jī)均分為兩組，并分別種植于乙、丙兩錐形瓶中．向乙瓶中加入一定量的甲瓶中培養(yǎng)過(guò)豚草的培養(yǎng)液，向丙瓶中加入與之等量的適當(dāng)稀釋的完全培養(yǎng)液；然后將乙、丙兩錐形瓶共同放在適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察并比較乙、丙兩瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)．
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若乙瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)與丙瓶沒(méi)有顯著差別，說(shuō)明豚草根部未分泌抑制龍葵生長(zhǎng)的某種物質(zhì)；若乙瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)顯著差于丙瓶，說(shuō)明豚草根部分泌抑制龍葵生長(zhǎng)的物質(zhì)．
故答案為：
（1）5.4　
（2）出生率、死亡率
（2）“J”沒(méi)有天敵
（3）第四步：取長(zhǎng)勢(shì)相同的龍葵植株隨機(jī)均分為兩組，并分別種植于乙、丙兩錐形瓶中．向乙瓶中加入一定量的甲瓶中培養(yǎng)過(guò)豚草的培養(yǎng)液，向丙瓶中加入與之等量的適當(dāng)稀釋的完全培養(yǎng)液
第五步：將乙、丙兩錐形瓶共同放在適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察并比較乙、丙兩瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)
預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若乙瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)與丙瓶沒(méi)有顯著差別，說(shuō)明豚草根部未分泌抑制龍葵生長(zhǎng)的某種物質(zhì)；若乙瓶幼苗的長(zhǎng)勢(shì)顯著差于丙瓶，說(shuō)明豚草根部分泌抑制龍葵生長(zhǎng)的物質(zhì)

點(diǎn)評(píng) 本題考查了種群數(shù)量變化趨勢(shì)以及種群密度調(diào)查的方法，要求考生能夠掌握樣方法和標(biāo)志重捕法的適用范圍以及相關(guān)計(jì)算方法；能夠利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和完善，并能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的進(jìn)行相關(guān)預(yù)測(cè)．