2021屆高考生物熱點：生態(tài)類

1、2021屆高考生物熱點：生態(tài)類題型7能量流動圖解類問題分析能量流動圖解類題目主要是通過能量流動圖解考查能量的來源、去向和能量傳遞效率等 知識，以及結(jié)合生態(tài)工程考查能量流動在生產(chǎn)中的應用。典例i圖甲是某生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中 ag表示能量值。據(jù)圖回答下列問題：甲i(1)圖甲中的 農(nóng)作物(生產(chǎn)者)是生態(tài)系統(tǒng)的基石，從生態(tài)學角度分析，人們建立圖示 的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的最大優(yōu)點是 實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，減少環(huán)境污染，提高農(nóng)產(chǎn)品的 產(chǎn)量 。(2)一般情況下，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的 _抵抗力_穩(wěn)定性較低,若此生態(tài)系統(tǒng)遭到酸雨危害， 首先受到影響的是 農(nóng)作物,從

2、而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3)圖甲中的食物鏈有_3條。如果人的食物有1/2來自農(nóng)作物，1/4來自家禽，1/4來自 豬肉，假如能量傳遞效率為10%,那么人每增加1 kg體重，約消耗農(nóng)作物 55 kg。(4)沼氣池中的微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于_分解者_。(5)若圖乙中A表示某食物網(wǎng)中第二營養(yǎng)級所攝入的全部能量，則圖乙中 B表示 第二 營養(yǎng)級(初級消費者)的同化量 ;C表示用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 ; F表示下一營 養(yǎng)級攝入的能量 圖乙中的 a= b+c或 c+ d + e或 c+d + g+f(填能量值的符號 )解析(1)生產(chǎn)者通過光合作用將太陽能固定在有機物中，從而可以被生物所利用，因此，

3、生產(chǎn)者(圖甲中的農(nóng)作物)是生態(tài)系統(tǒng)的基石；建立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的最大優(yōu)點是實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用，減少環(huán)境污染，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。(2)生態(tài)系統(tǒng)的生物種類越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜則抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復力穩(wěn)定性越低， 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物種類單一、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，所以抵 抗力穩(wěn)定性低；若此生態(tài)系統(tǒng)遭到酸雨危害，首先受到影響的是農(nóng)作物。(3)圖甲中有3條食物鏈：農(nóng)作物 一人、農(nóng)作物一家禽一人、農(nóng)作物一豬一人；若能量傳遞效率為10%,則第1頁共8頁人每增加1 kg 體重消耗農(nóng)作物的質(zhì)量為1X 1/2 T0%+ 1X1/4 0險10% + 1 X 1/4刊+ 10%=55（kg）o （4）沼氣池中的微生物在生

4、態(tài)系統(tǒng)中屬于分解者，其主要作用是分解有機物，產(chǎn)生沼氣。（5）圖乙中A表示某食物網(wǎng)中第二營養(yǎng)級所攝入的全部能量，則 B表示 該營養(yǎng)級（初級消費者）同化的能量，C表示初級消費者用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量， D表示呼吸作用散失的能量，E表示分解者利用的能量，F(xiàn)表示下一營養(yǎng)級攝入的能量。該營養(yǎng)級的攝入量（a）=該營養(yǎng)級的同化量（b） +糞便量（c）;其中b=d + e, e= g + f,所以，a = b+c=c+ d + e=c+ d + g + f。、學題型技法正確分析常見的能量流動模型用旋向h-誠向分M3白片呼喋用消耗.輸入某一級消費者的能量是同化量還是攝入量的判斷方法：看該消費者是否有“一

5、”指向糞便。（2）實例：圖甲中箭頭指的是攝入量；若沒有箭頭，則代表的是同化量。.某一營養(yǎng)級指向的能量去向Wi為該營養(yǎng)圖甲中能量（攝入量）:+兔子中現(xiàn)存能量；圖乙中能量 級的同化量，等于 Ai+Bi+Ci+Di（其中Bi為現(xiàn)存量）。.某營養(yǎng)級同化能量的兩種分析方法呼吸作用中以熱能的形式散失，如陶乙中的4用于自身生長，發(fā)育，繁殖，如圖乙中的% *鼻（9為現(xiàn)存量C,為流向分解者,以為流向卜一首養(yǎng)級）同未被利用的，如圖乙中的昆醛）化一量小利用的，如用乙中的4+ G、學答題策略.先穩(wěn)解基礎小題 保住分第（1）（2）（4）三小題，分別考查生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等基礎內(nèi)容，較 易作答。.再慎推

6、難度小題一一創(chuàng)滿分第2頁共8頁第(3)(5)兩小題，屬于結(jié)合能量流動模型進行相關計算，難度較大。對(3)小題理清圖甲中人的食物來源是解題的關鍵；對于(5)小題理清流入某一營養(yǎng)級能量的來龍去脈是關鍵。三、防細節(jié)失分.辨析生物學術(shù)語生態(tài)農(nóng)業(yè)通過實現(xiàn)能量的多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生來提高“能量利用率”而不是“能量傳遞效率”，如本題第(1)題。.合理選取能量傳遞效率在進行能量流動計算時，應結(jié)合題意根據(jù)能量的來源和方向，確定能量傳遞效率是 10%還是20%。能量流動計算類題目的主要考查形式有兩大類，一是通過食物鏈(食物網(wǎng))的展示，求某一條食物鏈的能量傳遞效率或最大值、最小值的計算；二是通過提供食物網(wǎng)中某營養(yǎng)

7、級的食物配比，求某一營養(yǎng)級的最值問題。解答此類問題時要注意理清每條食物鏈，然后再計算。類型1沒有限制能量來源或分配比例的計算典例2在如圖所示食物網(wǎng)中，鷹要增加20 g體重，最多消耗植物 20 000 g,最少消耗植物_500_g。帕物*袋K嵯 /IIE解析最多消耗應選取最長食物鏈，能量傳遞效率按10%計算；最少消耗應選取最短食物鏈，能量傳遞效率按 20%計算。題型技法在沒有限制能量來源或能量分配比例，當求最多需求量時，按最長食物鏈、最低能量傳遞效率計算；當求最少需求量時，按最短食物鏈、最高能量傳遞效率計算。類型2限制能量來源或分配比例的計算典例3若某草原生態(tài)系統(tǒng)只存在下面的食物關系，嘗試完成以

8、下問題：增生席情構(gòu)阿-(1)假如貓頭鷹白食物有 2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20 g體重，最少需要消耗的植物為 _900_g_。(2)假如植物有2/5被兔所食，有3/5被鼠所食；鼠有2/3直接被貓頭鷹捕食，有 1/3被蛇捕食后流入貓頭鷹體內(nèi)。那么，貓頭鷹若要增加20 g體重，最少需要消耗的植物為第3頁共8頁595 g q (精確到個位數(shù))解析(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，能量傳遞效率為20%時，能量在流動過程中損失最小， 可消 耗最少的植物，為最高營養(yǎng)級提供最多的能量。因此，若計算使貓頭鷹增加20 g體重至少消耗的植物質(zhì)量，則能量按 20%傳遞。設貓頭鷹從不同食物鏈消耗

9、的植物分別為a、b、c,可寫出：食物鏈植物絲曳嗎強頭鷹 u20 x2/5 g食物他20%20%植憤一r時一督頭魄 b20 x2/5 *食物筮植物獨鼠組蛇理獵頭鷹 c20 x1/5 p列方程式得：ax 20%X 20% = 20X 2/5,bX 20%x 20% = 20X 2/5, cx 20%X20%X 20% = 20X 1/5。解得：a=200(g)、b=200(g)、c= 500(g), a+b+c= 900(g)。(2)設貓頭鷹從三條食物鏈中獲得的能量依次為e、f、g,植物固定的總能量為ho根據(jù)題意，可繪圖如下：食物掙.20%出20%小日冰 植物一兔 k l.f頭鷹2/5he食物鏈植

10、物 L、指頭鷹(3/5) x(2/3A /食物蛀楨物*鼠1蛇一一*,如頭鷹(3/5) x(l/3)/ifi列方程式得：2/5hX 20% X 20% = e , (3/5) X (2/3) hx 20% X 20% = f , (3/5)X(1/3)hx 20% x 20% x 20% = g, e+ f + g=20(g)。解得：h 595(g) o題型技法(1)限制能量來源或能量分配比例，當求最多需求量時，在限制范圍內(nèi)的所有食物鏈中 按最低能量傳遞效率計算；當求最少需求量時，在限制范圍內(nèi)的所有食物鏈中按最高能量傳 遞效率計算。(2)計算時注意：當限制能量來源比例時，由高營養(yǎng)級向低營養(yǎng)級逐級

11、遞推。當限制能 量分配比例時，假設出低營養(yǎng)級的需求量，由低營養(yǎng)級向高營養(yǎng)級逐級遞推。同時要注意分配比例。類型3能量來源比例改變的計算典例4回答以下有關能量計算的問題:(1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1 ： 1,將此食物結(jié)構(gòu)改為4 ： 1,能量流動效率按10%計算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口是前者的1.96倍。(2)若植物向動物及向人提供的能量比例由1 ： 1調(diào)整為1 ： 4,能量流動效率按10%計算,則調(diào)整后供養(yǎng)的人口是前者的1.49倍。第4頁共8頁(3)如圖所示的食物網(wǎng)中， 戊的食物有1/2來自乙，1/4來自丙，1/4來自丁，且能量從生 產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為 10%,從消費者到消

12、費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20 g,需要消耗植物(C )甲*乙*、同一A. 1 125 gB. 1 600 gC. 2 000 gD. 6 500 g解析(1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1： 1,如下左圖，共需植物性食物的相對值為 55;如果動物性食物與植物性食物的比例是1 ： 4,則共需植物性食物的相對值是28(如下右圖)。前者對食物的消耗量是后者的 1.96倍，這也就說明后者可供養(yǎng)的 人數(shù)是前者的1.96倍。(2)設植物能量為河X箱物5酬5 =%M,則調(diào)整前，人所得能量為W=S共需植物刈1 一.1 一. CM 2* 1。+ MXX (10%)210M M=+20

13、0 200瞿，調(diào)整后人所得能量為 Mx4x10%+M X1X(10%)2=2M+黑=41M，則調(diào)整后：調(diào) 2005525 500 5001.49 倍。整前比值為羽工M= 1.49,即調(diào)整后供養(yǎng)的人口是調(diào)整前的500 200(3)甲為生產(chǎn)者，戊共有以下食物鏈：甲一乙一戊，戊增加 20X1/2= 10(g),需要乙10X5= 5(g),需要甲 50X 10= 500(g);甲一丙一戊，戊增加 20X 1/4= 5(g),需要丙 5X 5 =25(g),需要甲 25X 10 = 250(g);甲一丙一丁一戊，戊增加 20X1/4=5(g),需要丁 5X 5 =25(g),需要丙 25X 5= 125

14、(g),需要甲 125X 10= 1 250(g),故共需要甲 500 + 250+ 1 250 =2 000(g)。題型技法在具體計算時務必先澄清分配比例，再確定求解中應“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”，以下圖食物網(wǎng)為例：一,動物rp植物11 AM i ns. a e iiaiii.ia Ua a a Jkaa 一(1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“傳向動物與直接傳向人比例由1 ： 1調(diào)整為 1 ： 2”，求解人最多增重變化(M),計算時宜“順推(用乘法)”調(diào)整前AX1X1+AX1X 1 2= Mi2 5251第5頁共8頁調(diào)整后AX2X1+AX1X 1 2= M23 5352

15、(2)若已知“人同化量(M)”并告知人的食物來源“素食、肉食由 1 ： 1調(diào)整為2 ： 1”， 求解最少需要植物量(A),計算時應“逆推(用除法)”調(diào)整前調(diào)整后11M X2 MX-A11125521M X 3MX -3；1：- = A211 255類型4具有人工能量輸入的計算典仞5如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值* 仆制齊個引物他人O.OS0?1林住姓動物鞭1O陶套件咕物i位為103 kJ/(m2 a),請回答有關問題:(1)圖中A代表的生理過程是呼吸作用(2)第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是15.625% 。第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是 12.7%(3)

16、流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是一1.17X 105_kJ/(m2 a)。解析(1)每一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)的能量去向包括流向下一營養(yǎng)級、被分解者分解、呼吸作用中以熱能形式散失及用于自身生長、發(fā)育和繁殖四個途徑。因此，圖中A代表的是各種生物的呼吸作用。(2)肉食性動物從植食性動物獲得的且同化的能量=5.1 + 2.1 +0.25 + 0.05 - 5 = 2.5X 103kJ/(m2 a),植食性動物的同化量=2.5 + 4 + 9 + 0.5 =16X 103kJ/(m2 a),因此第.營養(yǎng) 級到第 三營養(yǎng)級 的能量 傳遞效 率=2.5/16X100% =15.625%o該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源有

17、兩個：生產(chǎn)者固定的能量和有機物輸入，生產(chǎn)者固定的總能量=96x 103+ 14X 103(流入植食性動物的能量)=110X 103 kJ/(m2 a)。第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為14/110X 100%= 12.7%。(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為110X 103+ 7X 103= 1.17X 105kJ/(m2 a)。題型技法人為輸入到某一營養(yǎng)級的能量是該營養(yǎng)級同化量的一部分,但卻不是從上一營養(yǎng)級流入的能量，在求算該營養(yǎng)級與上一營養(yǎng)級間的傳遞效率時則不考慮人工輸入的能量;而在求算該營養(yǎng)級與下一營養(yǎng)級間的傳遞效率時，則考慮人工輸入的能量。翅型第6頁共8頁“碳循環(huán)”圖示類試題對碳循環(huán)

18、圖示類題目的考查形式主要有兩大類，一是提供碳循環(huán)的概念圖考查碳循環(huán)的特點；二是結(jié)合能量流動，考查碳循環(huán)的過程及與能量流動的關系。解答此類題目時首先要根據(jù)碳循環(huán)的特點判斷出生態(tài)系統(tǒng)的成分，而判斷生態(tài)系統(tǒng)成分的關鍵往往以雙箭頭為突破口，因為雙箭頭只存在于生產(chǎn)者和無機環(huán)境之間。典例6 (2018武漢*II擬)如圖所示內(nèi)容為生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(碳循環(huán))。其中甲、乙、丙為生態(tài)系統(tǒng)的部分成分的細胞結(jié)構(gòu)簡圖，試據(jù)圖分析回答以下問題：大氣中的9庫(1)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量來源圖中 甲所固定的太陽能。(2)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是以 二氧化碳形式在 生物群落和無機環(huán)境之間不斷循環(huán)的 過程。(3)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能

19、量流動的渠道由圖中的一甲和乙所代表的兩種生態(tài)系統(tǒng)成分組成。(4)物質(zhì)循環(huán)的過程總是伴隨著能量流動，彼此相互依存，不可分割的。試寫出能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。(5)圖中所示化石燃料的大量燃燒使溫室效應愈發(fā)嚴重。試寫出減輕溫室效應的兩個措施：減少化石燃料的使用，推廣風能、太陽能，植樹造林等 _。解析(1)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，即圖中甲所固定的太陽能。(2)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素以二氧化碳的形式在生物群落與無機環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程。(3)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)，而食物鏈和食物網(wǎng)是由生產(chǎn)者和消費者組成的，即由圖中的甲和乙所代表的兩種生態(tài)系