析高考试题创新路径 寻高三复习有效策略——以种间关系对种群数量的影响为例

浙江 沈盛梁

析高考试题创新路径 寻高三复习有效策略
——以种间关系对种群数量的影响为例

浙江 沈盛梁

高考试题是众多命题专家认真研究的结晶，较之个别学校或地区性命制的试题具有更大的信度、更高的效度和更强的典型性，因此，高考试题是教学研究的重要资料之一。跟踪分析全国各地历年高考试题对某一考点的试题创新路径，有利于寻找高考试题的命题思路和命题规律，有利于指导高三的复习教学，提高复习教学效率。本文拟以跟踪全国各地历年高考“种间关系对种群数量的影响”考点的试题创新为例，分析高考试题的创新路径，探寻高三复习的有效策略，以抛砖引玉，期待有更多的一线教师参与到相关的思考与研究中来。

一、全国各地相关高考试题

【例1】（1990·全国卷）下图所表明的物种A与物种B的关系是 （ ）

A．寄生 B．共生

C．捕食 D．竞争

【解析】A与B 两个物种间的关系可以通过数量变化的先后关系判断出它们是捕食关系，A为被捕食者，B为捕食者，选项C正确。

【答案】 C

1990年高考的考生使用的是85版高中生物教材，该教材中仅用文字扼要叙述了寄生、共生、捕食、竞争等种间关系，命题者通过利用种间关系对物种数量的影响建立曲线模型创新试题。

【例2】（2001·全国卷）如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起 （ ）

A．甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降

B．甲、丙、丁的种群数量增加

C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加

D．甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加

【解析】食物链中能量单向流动，逐级递减，因此，这四种生物之间形成的食物链是：丙→甲→乙→丁。如果乙的种群数量增加，则甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加。

【答案】 D

此题利用能量流动特点通过建立食物链各营养级有机物柱形模型创新试题。

【例3】（2004·全国卷）寒带针叶林中两个动物种群（N1、N2）的数量变化如下图所示，据图判断这两个种群的关系是（ ）

种群数量(×1 000个)

A．捕食关系，N1为捕食者，N2为被捕食者

B．捕食关系，N2为捕食者，N1为被捕食者

C．竞争关系，N1为竞争中的胜者，N2为失败者

D．共生关系，N1、N2彼此依赖，相互有利

【解析】N1与N2两个物种间的关系可以通过数量变化的先后关系以及种群历年平均数量判断出它们是捕食关系，N1为被捕食者，N2为捕食者，选项B正确。

【答案】 B

此题在例1的基础上通过更长的时间跨度和更精确典型的数量关系曲线建模创新试题。

【例4】（2006·全国卷）锄足蟾蝌蚪、雨蛙蝌蚪和蟾蜍蝌蚪均以浮游生物为食。在条件相同的四个池塘中，每池放养等量的三种蝌蚪，各池蝌蚪总数相同。再分别在四个池塘中放入不同数量的捕食者水螈。一段时间后，三种蝌蚪数量变化结构如图。下列分析，错误的是 （ ）

A．无水螈的池塘中，锄足蟾蝌蚪数量为“J”型增长

B．三种蝌蚪之间为竞争关系

C．水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪

D．水螈改变了三种蝌蚪间相互作用的结果

【解析】依据题干“三种蝌蚪均以浮游生物为食”可知它们之间为竞争关系；依据水螈数量变化与三种蝌蚪数量变化之间的关系，可以得出，水螈更喜捕食锄足蟾蝌蚪；水螈的数量及对不同种类蝌蚪的喜食程度不同是导致三种蝌蚪数量变化的原因；生物在食物和空间条件充裕，气候适宜，没有敌害等理想条件下呈“J”型增长。

【答案】 A

此题利用竞争、捕食对种群数量的不同影响进行实验，并对实验结果柱形建模实现试题创新。此题融合了实验、种间关系、柱形建模等多种试题创新元素，使其成为一道非常新颖的高考试题，可以认为它是2009年浙江高考第6题和2013年海南高考第25题的母题。

【例5】（2008·全国卷）某水池有浮游动物和藻类两个种群，其种群密度随时间变化趋势如图。若向水池中投放大量专食浮游动物的某种鱼（丙），一段时间后，该水池甲、乙、丙三个种群中仅剩下一个种群。下列关于该水池中上述三个种群关系及变化的叙述，正确的是 （ ）

A. 甲和丙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群

B. 甲和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群

C. 丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下甲种群

D. 丙和乙既有竞争关系又有捕食关系，最终仅剩下丙种群

【解析】甲与乙两个物种间的关系可以通过数量变化的先后关系以及题干“专食浮游动物的某种鱼（丙）”判断，选项C正确。

【答案】 C

此题在例1的基础上通过增加种间关系和改变曲线纵轴含义建模创新试题。

【例6】（2009·浙江卷）经调查，某生态系统中Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级，每个营养级不同物种的个体数量如图甲所示（图中每一柱条代表一个物种）。一段时间后个体数量发生变化，结果如图乙所示。下列叙述正确的是 （ ）

A. X营养级的生物被捕食的压力明显增加

B. Z营养级生物个体数量的增加是由于捕食对象专一引起的

C. Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果

D. X营养级的生物之间存在明显的竞争关系，且其中某种生物处于竞争劣势

【解析】根据题意画出下图：

由题图可知，X营养级生物总量下降，Y营养级生物总量几乎不变，X营养级的生物被捕食的压力明显增加；Z营养级生物个体数量的增加是由于X营养级生物个体数量下降引起的；Y营养级生物个体数量的变化是过度捕食X造成的结果；由于Z营养级有两种生物，X营养级的生物之间是否存在竞争关系无法判断，Z营养级个体数量的变化差异可能是由于X营养级生物捕食对象专一引起的。

【答案】 A

此题可以认为是2006全国高考第4题通过增加营养级，适当变换模型创新而来。

【例7】（2012·浙江卷）如图是某相对稳定的生态系统中旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的示意图（图中不同阴影的面积表示不同比例尺下的个体数量）。下列有关叙述错误的是 （ ）

A．图中所含的食物链为捕食食物链

B．这些生物的种群数量在各自的K值上下波动

C．旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的

D. 旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节

【解析】由植物、旅鼠及其天敌形成的食物链为植物→旅鼠→旅鼠的天敌，此食物链为捕食食物链；三种生物都生存在资源有限的环境中，都存在环境容纳量（K值），并且种群数量都在各自的K值上下波动；旅鼠的种群数量变化主要是由食物和天敌的变化引起；在这三种生物所形成的食物链中，捕食者数量的增多，必然会引起被捕食者种群数量的减少，这属于负反馈调节，D错误。

【答案】 D

此题用阴影面积表示数量的方法，实现种间关系对物种数量的影响建立模型，这种面积模型非常新颖，还可以加入一些其他创新元素实现试题的进一步创新。

【例8】（2013·海南卷）甲、乙、丙是食性相同的、不同种的蝌蚪，三者之间无相互捕食关系。某研究小组在4个条件相同的人工池塘中各放入1 200只蝌蚪（甲、乙、丙各400只）和数量不等的同种捕食者，一段时间后，各池塘中3种蝌蚪的存活率如下表：

池塘编号捕食者数量/只蝌蚪存活率/%甲乙丙1 0 87 7 40 2 58 30 25 3 4 42 32 11 2 20 37 10 4 8

下列推测不合理的是 （ ）

A．捕食者主要捕食甲和丙

B．蝌蚪的种间竞争结果可能受捕食者影响

C．无捕食者时蝌蚪的种间竞争可能导致乙消失

D．随着捕食者数量增加，乙可获得的资源减少

【解析】随着池塘中捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪存活率逐渐降低，说明捕食者的食物来源以甲、丙两种蝌蚪为主，A正确。三种蝌蚪由于相同食物来源或相同生存空间可构成种间竞争关系，但在四个池塘中放入了不同数量的捕食者后可能改变了它们原有的竞争结果，B正确。池塘1中，在没有加入捕食者时乙种蝌蚪存活率最低，说明乙种蝌蚪竞争力最弱，容易被自然环境所淘汰，C正确。随着捕食者数量的增加，甲种和丙种蝌蚪数量减少，乙种蝌蚪获得的资源相对增加，故D不合理。

【答案】 D

此题利用竞争、捕食对种群数量的不同影响进行实验，并对实验结果表格建模实现试题创新。此题也可认为是对2006全国高考第4题柱形模型进行转换实现的试题创新。

【例9】（2014·全国新课标卷Ⅰ）某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。下列叙述正确的是（ ）

A．青蛙与稻飞虱是捕食关系

B．水稻与青蛙是竞争关系

C．病毒V与青蛙是寄生关系

D．水稻和病毒V是互利共生关系

【解析】稻田中青蛙增加抑制病毒传播，原因是青蛙捕食稻飞虱，青蛙与稻飞虱是捕食关系，A项正确；水稻和青蛙并不利用共同的资源，两者不是竞争关系，B项错误；病毒V和水稻之间是寄生的关系，C、D项错误。

【答案】 A

利用各种模型对“种间关系对种群数量的影响”考查了多年，直接利用文字描述进行考查有种返璞归真的意味。

二、图解高考试题的创新路径

三、启示与策略

通过以上对高考试题创新路径的分析可见，很多高考试题均来自于对课本上相关知识的建模以及对往年高考试题模型的进一步深化与拓展。如果教师能对高考试题的这些创新路径进行归纳、分析、比较和适用性研究，我们就能够揭示并掌握某类试题的编制方法与规律，教师可将掌握的这些试题编制方法与规律推介给学生，帮助学生找到习题的规律，减轻学生的学习焦虑，提高复习质量。

同时，教师可利用掌握的试题编制方法与规律预测试题未来的发展方向，编制出一些新颖的、有针对性的原创性试题，并利用这些原创性试题进行变式训练，引导学生跳出“题海”，这对减轻学生作业负担，培养学生思维能力以及分析解决问题的能力，都是大有益处的。

（作者单位：浙江省绍兴市柯桥区教师发展中心）