Question

9．入侵物種會對當?shù)厝郝浣Y構和生物多樣性產(chǎn)生災難性影響．某課外探究小組的同學在一塊荒地中，對某種入侵植物和幾種本地植物的種群密度進行了連續(xù)五年的調(diào)查，調(diào)查的結果如表所示：（單位：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

請分析回答下列問題：
（1）在所調(diào)查的A～E五種植物中，你認為入侵物種是C，請在如圖給出的坐標中繪出該物種的種群密度變化曲線．

（2）通過調(diào)查分析知道，入侵種群在原產(chǎn)地時，AA個體為24%，aa個體為4%；侵入該地區(qū)后，Aa個體為48%，aa個體為16%．則與原產(chǎn)地相比，該物種在入侵后A基因的基因頻率不變 （填增大、減小、不變）．
（3）在所調(diào)查的A～E五種植物中，最可能構成的種間關系是競爭．
（4）該課外探究小組的同學在學校實驗田中劃出了5塊面積和土壤肥力都相同的區(qū)域，分別種植了數(shù)量不等的大豆．每一區(qū)域內(nèi)的植株分布是均勻的，待成熟后，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表．

區(qū)域號	1號	2號	3號	4號	5號
區(qū)域植株數(shù)	20	40	60	80	100
莢果數(shù)，植株數(shù)	8.3	6.8	3.9	2.7	2.1
每個莢果中種子數(shù)	6.0	5.9	6.2	5.9	6.0

①請用生態(tài)學原理，簡要解釋各組大豆莢果數(shù)與植株數(shù)的比值變化的原因種植密度大，種內(nèi)斗爭激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質養(yǎng)料等）少，導致隨植株數(shù)增加，每棵植株的莢果數(shù)下降
②通過對表中數(shù)據(jù)分析，你能得出的結論是大豆的種植密度上升對每個莢果中種子數(shù)目基本沒有影響，但每棵植株所結的種子總數(shù)減少．

Answer 1

分析 1、根據(jù)表格分析，C物種種群密度持續(xù)增加，類似于J型曲線，表示外來物種．
2、生物進化的實質為種群基因頻率的改變，基因頻率是指在一個種群基因庫中，某個基因與全部等位基因數(shù)的比率．控制一對相對性狀的基因頻率和為1．利用基因型頻率求解基因頻率：種群中某基因頻率=該基因控制的性狀純合體頻率+$\frac{1}{2}$×雜合體頻率．
3、“J”型曲線：指數(shù)增長函數(shù)，描述在食物充足，無限空間，無天敵的理想條件下生物無限增長的情況．
“S”型曲線：是受限制的指數(shù)增長函數(shù)，描述食物、空間都有限，有天敵捕食的真實生物數(shù)量增長情況，存在環(huán)境容納的最大值K．

解答 解：（1）根據(jù)表格分析，C物種種群密度持續(xù)增加，可能是入侵物種，在坐標中橫坐標是年份，縱坐標是種群密度，描點后繪出該物種的種群密度變化曲線：

（2）由題意可知，入侵種群在原產(chǎn)地時AA=24%，aa=4%，Aa=72%，則入侵時的基因頻率為：A=24%+$\frac{1}{2}$×72%=60%，a=1-60%=40%；侵入該地區(qū)若干年后，Aa個體占48%，aa個體占16%，AA=1-48%-16%=36%，則侵入該地區(qū)若干年后的基因頻率是：A=36%+$\frac{1}{2}$×48%=60%，a=1-60%=40%．由此可以看出入侵種群在侵入該地區(qū)若干年后，A基因的基因頻率不變．
（3）植物是生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，它們之間最可能的關系是競爭，爭奪陽光、空氣、水分和礦質元素等．
（4）①根據(jù)生態(tài)學原理，各組大豆種植密度大，種內(nèi)斗爭激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質養(yǎng)料等）少，導致隨植株數(shù)增加，每棵植株的莢果數(shù)下降．
②通過對表中的數(shù)據(jù)分析，大豆的種植密度對每個莢果中種子的數(shù)目基本沒有影響，而大豆的種植密度越大，每株大豆莢果的數(shù)目越少．
故答案為：
（1）C   如下圖（要求體現(xiàn)描點連線）

（2）不變
（3）競爭
（4）①種植密度大，種內(nèi)斗爭激烈，平均每株大豆占有的資源（如水分、光、礦質養(yǎng)料等）少，導致隨植株數(shù)增加，每棵植株的莢果數(shù)下降
②大豆的種植密度上升對每個莢果中種子數(shù)目基本沒有影響，但每棵植株所結的種子總數(shù)減少

點評 本題結合表格數(shù)據(jù)，考查種群數(shù)量變化、種間關系和基因頻率的相關知識，要求考生識記生物之間的種間關系，掌握基因頻率的相關計算，能根據(jù)表格數(shù)據(jù)描繪種群數(shù)量變化的曲線，并能結合所學知識準確答題，難度適中．