一輪復(fù)習人教版生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和能量流動（65張）課件

整合大概念1．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)包括非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者。(

)2．自養(yǎng)生物一定都是生產(chǎn)者；腐生生物一定都是分解者；生產(chǎn)者一定處于第一營養(yǎng)級。

(

)3．食物鏈縱橫交錯形成的復(fù)雜營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是食物網(wǎng)，食物網(wǎng)的復(fù)雜程度取決于該生態(tài)系統(tǒng)中生物的數(shù)量。

(

)4．動物園是一個生態(tài)系統(tǒng)。

(

)5．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動就是指能量的輸入和散失過程。

(

)6．相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率不會小于10%，也不會大于20%。

(

)7．營養(yǎng)級越高的生物獲得的能量越少，體型也越小。

(

)8．“?；~塘”實現(xiàn)了能量的多級利用，大大提高了能量的傳遞效率。

(

)×√××××××系統(tǒng)學習(一)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(釋疑點)

基礎(chǔ)知識·全面掌握(一)生態(tài)系統(tǒng)及其組成成分1．對生態(tài)系統(tǒng)的理解概念在一定空間內(nèi)，由_________與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體范圍有大有小，地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是________結(jié)構(gòu)由_________和_________

(食物鏈和食物網(wǎng))構(gòu)成功能進行_____________________________生物群落生物圈組成成分營養(yǎng)結(jié)構(gòu)物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞2．生態(tài)系統(tǒng)的組成成分(1)非生物的___________：光、熱、水、空氣、無機鹽等。(2)生物群落

生產(chǎn)者消費者分解者營養(yǎng)方式_______異養(yǎng)異養(yǎng)生物類型光合自養(yǎng)生物：綠色植物和藍細菌等；_________生物：硝化細菌等大多數(shù)動物，寄生植物(如菟絲子)、寄生細菌(如結(jié)核桿菌)腐生細菌和真菌，腐食動物地位生態(tài)系統(tǒng)的基石，主要成分生態(tài)系統(tǒng)最活躍部分，但非必要成分生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵成分，必要成分作用合成有機物，儲存能量；為消費者提供食物和棲息場所加快物質(zhì)循環(huán)；幫助植物傳粉和傳播種子將動植物遺體和動物的排遺物分解成________，供生產(chǎn)者重新利用自養(yǎng)物質(zhì)和能量化能合成無機物(二)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)1．食物鏈特點解讀①食物鏈中的捕食關(guān)系是經(jīng)長期_________形成的，通常不會逆轉(zhuǎn)，具有單向性②食物鏈起點是_______，終點是不被其他動物所食的動物(最高營養(yǎng)級)③食物鏈中的營養(yǎng)級一般不超過___個④某一營養(yǎng)級的生物所代表的是該營養(yǎng)級的所有生物，不代表單個生物個體，也不一定是一個種群自然選擇生產(chǎn)者52.食物網(wǎng)概念食物鏈彼此_________連接成的復(fù)雜營養(yǎng)關(guān)系形成原因生態(tài)系統(tǒng)中，一種綠色植物可能是多種植食性動物的食物，而一種植食性動物既可能吃多種植物，也可能被多種肉食性動物所食功能是生態(tài)系統(tǒng)____________________的渠道特點同一種消費者在不同的食物鏈中，可以占據(jù)不同的營養(yǎng)級相互交錯物質(zhì)循環(huán)和能量流動——————■鏈教材資料·發(fā)展科學思維■————————1．(選擇性必修2P49“思考·討論”發(fā)掘)不同生態(tài)系統(tǒng)中，除食物鏈之外還有哪些成分對生態(tài)系統(tǒng)來說是不可缺少的？為什么？提示：還有非生物的物質(zhì)和能量、分解者。非生物的物質(zhì)和能量是生命活動存在的最基本條件，生命活動本質(zhì)上也是物質(zhì)與能量的變化。非生物物質(zhì)還是生物賴以生存的環(huán)境。分解者能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物，是生態(tài)系統(tǒng)的必需成分。2．(選擇性必修2P51旁欄思考)食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級的原因是_________________________________________。能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級遞減的3．(選擇性必修2P52“練習與應(yīng)用”延伸思考)在農(nóng)田、果園等人工生態(tài)系統(tǒng)中，可否通過增加或延長食物鏈，提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性并獲得更多產(chǎn)品？為什么？提示：可以。農(nóng)田和果園等人工生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈單一，自身穩(wěn)定性差，易受病蟲害破壞。通過研究生物之間的相互關(guān)系，增加或延長食物鏈，使之成為立體農(nóng)田和立體果園，可以提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時獲得更多的產(chǎn)品。例如，水田養(yǎng)魚、果園養(yǎng)雞等。4．(選擇性必修2P53“科學·技術(shù)·社會”發(fā)掘)(1)黃石公園滅狼后生態(tài)系統(tǒng)惡化的原因說明了什么問題？提示：生物之間相互作用，一種生物發(fā)生變化可導致多種生物發(fā)生改變。(2)黃石公園滅狼與引狼入園的啟示是什么？提示：生態(tài)系統(tǒng)本身具有維持穩(wěn)定的機制，人類不尊重生態(tài)規(guī)律的荒唐行為，得到的一定是教訓。

重難盲點·講練疏通微點釋解(一)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及相互關(guān)系1．辨析生態(tài)系統(tǒng)組成成分的三類“不一定”和兩類“一定”三類不一定生產(chǎn)者不一定是植物(如藍細菌、硝化細菌等是原核生物)，植物不一定是生產(chǎn)者(如菟絲子營寄生生活，屬于消費者)消費者不一定是動物(如營寄生生活的微生物等)，動物不一定是消費者(如禿鷲、蚯蚓、蜣螂等以動植物的遺體或動物排遺物為食的腐生動物屬于分解者)分解者不一定是微生物(如蚯蚓等動物)，微生物不一定是分解者(如硝化細菌屬于生產(chǎn)者，寄生細菌屬于消費者)兩類一定生產(chǎn)者一定是自養(yǎng)型生物，自養(yǎng)型生物一定是生產(chǎn)者營腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是營腐生生活的生物2．生態(tài)系統(tǒng)各成分的相互關(guān)系圖解[典例1]如圖表示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，下列相關(guān)敘述錯誤的是

(

)A．圖中既包含了生態(tài)系統(tǒng)的某些組成成分，又包含了生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)B．錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件C．圖中食草動物和食肉動物的存在可以加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)D．圖中可以實現(xiàn)有機物轉(zhuǎn)化為無機物的生物組分只有甲[解析]

分析題圖可知，甲表示生產(chǎn)者，乙表示分解者，該圖中的非生物的物質(zhì)(CO2)、生產(chǎn)者、消費者、分解者屬于生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，圖中的食物鏈(網(wǎng))屬于生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，A正確；錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定的重要條件，B正確；圖中食草動物和食肉動物均屬于消費者，消費者的存在，能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，C正確；生產(chǎn)者可以將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，生產(chǎn)者、消費者、分解者均可以將有機物轉(zhuǎn)化為無機物，D錯誤。[答案]

D[規(guī)律方法]

根據(jù)模型圖判斷生態(tài)系統(tǒng)的四種成分如圖所示，先根據(jù)雙向箭頭確定D、C為非生物的物質(zhì)和能量或生產(chǎn)者，則A、B為消費者或分解者；再根據(jù)出入箭頭數(shù)量的多少進一步判斷，在D、C中指出箭頭多的D為生產(chǎn)者，指入箭頭多的C為非生物的物質(zhì)和能量；最后根據(jù)D→A→B確定A為消費者，B為分解者[對點練習]1．下列有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及營養(yǎng)級的敘述，正確的是

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)A．有機肥可為綠色植物為主的生產(chǎn)者提供物質(zhì)和能量B．蜣螂是需氧異養(yǎng)型動物，屬于生態(tài)系統(tǒng)中的消費者C．細菌只能是生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的消費者和分解者D．消費者都屬于異養(yǎng)生物，消費者的存在有利于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)解析：綠色植物是自養(yǎng)型生物，不能直接利用有機肥中的物質(zhì)和能量，A錯誤；蜣螂是營寄生生活的需氧異養(yǎng)型動物，屬于分解者，B錯誤；細菌也可能是生產(chǎn)者，如硝化細菌，C錯誤。答案：D

2．(2022·珠海二模)廚余垃圾主要包括餐前食品加工時產(chǎn)生的殘余物和餐后廢棄的剩飯、剩菜等。廚余垃圾經(jīng)過破碎后再通過食腐動物、微生物等降解處理，可作為有機肥用于農(nóng)作物種植。下列有關(guān)說法錯誤的是

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)A．處理所用的食腐動物、微生物屬于分解者B．處理所用的食腐動物、微生物所需能量來自廚余垃圾中的有機物C．處理廚余垃圾時需要考慮氧氣含量、微生物種類、垃圾種類等因素D．廚余垃圾制作有機肥實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的循環(huán)利用解析：廚余垃圾制作有機肥實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用，但能量不能循環(huán)利用，D錯誤。答案：D

微點釋解(二)食物鏈的構(gòu)建及食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析(一)構(gòu)建食物鏈的一般方法1．根據(jù)種群數(shù)量變化曲線圖構(gòu)建2．根據(jù)所含能量(生物量)構(gòu)建(1)分析依據(jù)：根據(jù)相鄰營養(yǎng)級間能量傳遞效率約為10%～20%，可推測能量相差在5倍以內(nèi)，很可能為同一營養(yǎng)級。(2)分析結(jié)果：圖1可形成一條食物鏈為丙→甲→乙→丁。圖2生物可形成食物網(wǎng)

3．根據(jù)生物體內(nèi)有害物質(zhì)的濃度“由少到多”構(gòu)建(1)分析依據(jù)：生物的富集作用。重金屬、農(nóng)藥等有害物質(zhì)被生物體吸收后難以排出體外，所以此類物質(zhì)會隨著食物鏈逐級積累，即營養(yǎng)級越高的個體中含有有害物質(zhì)的量越多，其含量往往是上一營養(yǎng)級個體含量的5～10倍。(2)分析結(jié)果：表中生物構(gòu)成的食物網(wǎng)為生物體ABCDE有機汞濃度/ppm0.0670.51680.39(二)食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化的分析與判斷1．食物鏈的第一營養(yǎng)級生物數(shù)量減少，相關(guān)生物數(shù)量都減少，即出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，因為第一營養(yǎng)級的生物是其他生物直接或間接的食物來源。2．“天敵”減少，被捕食者數(shù)量增加，但隨著數(shù)量增加，種內(nèi)競爭加劇，種群密度還要下降，直到趨于穩(wěn)定。3．“中間”營養(yǎng)級生物減少的情況，舉例如下：若青蛙突然減少，則以它為食的蛇將減少，鷹通過增加捕食兔和食草鳥來維持自身的能量和物質(zhì)需求，從而導致兔、食草鳥減少，因鷹不只捕食蛇一種生物，它可以依靠其他食物來源維持數(shù)量基本不變。[典例2]

(2022·襄陽模擬)如圖表示一生態(tài)系統(tǒng)中生物種類間的相互關(guān)系。圖中各種生物均生活在退潮后暴露出的巖石上，其中海藻、藤壺、貽貝和海葵固著于巖石表面，海星、石鱉和石槭則在巖石表面來回爬動找尋食物。圖中的數(shù)字表示海星食物中各種類所占的比例(%)。以下分析錯誤的是

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)A．此食物網(wǎng)中屬于次級消費者的生物有海星、荔枝螺、?？鸅．既有捕食關(guān)系又有種間競爭關(guān)系的種類是海星和荔枝螺C．當除去全部海星一年后，石鱉、石槭數(shù)量增加D．當除去全部海星一年后，藤壺成為優(yōu)勢種，進而導致石鱉、石槭數(shù)量減少[解析]

據(jù)題圖分析，海藻和浮游植物是第一營養(yǎng)級，處于第三營養(yǎng)級的生物有海星、荔枝螺、?？珹正確；海星和荔枝螺都以藤壺為食，有種間競爭關(guān)系，海星又可以捕食荔枝螺，是捕食關(guān)系，B正確；圖中數(shù)字表示海星食物中各種類生物所占比例，從圖中看出，藤壺提供了海星食物的64%，當海星被全部除去后，這部分藤壺得以生存，并迅速繁殖，占據(jù)大量巖石表面，從而使海藻在競爭中處于劣勢，石鱉和石槭因食物減少而減少。海星去除后，對其他生物也有影響，但不如對藤壺的影響大，因為藤壺為海星提供的食物最多。若沒有圖中數(shù)字比例，是不能作出上述判斷的，C錯誤，D正確。[答案]

C[易錯點撥]在進行食物網(wǎng)中生物數(shù)量變化分析時，若確定了食物的來源或去向比例，在除去某種生物后，對食物的來源或去向比例大的影響較大，而不應(yīng)該簡單機械套用已有規(guī)律方法。[對點練習]3．如圖表示甲、乙、丙三個種群的環(huán)境容納量和某時刻三個種群的實際數(shù)量。下列敘述正確的是

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)A．種內(nèi)競爭最激烈的是丙種群B．最接近“J”形增長模型的是乙種群C．甲、乙、丙環(huán)境容納量不同的原因是它們對環(huán)境的適應(yīng)能力依次降低D．若上述三個物種可形成一條食物鏈，則該食物鏈可能是甲→乙→丙解析：由題圖可知，乙種群的實際數(shù)量已遠遠超過環(huán)境容納量，因此種內(nèi)競爭最激烈，A錯誤；在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等理想條件下，種群數(shù)量呈“J”形增長，結(jié)合題圖可知，乙種群數(shù)量增長曲線最不可能接近“J”形，B錯誤；環(huán)境容納量是指一定的環(huán)境條件所能維持的種群最大數(shù)量，環(huán)境容納量是環(huán)境制約作用的具體體現(xiàn)，它取決于食物、天敵等因素，C錯誤；由圖可知乙的實際數(shù)量大于環(huán)境容納量，甲的實際數(shù)量小于環(huán)境容納量，且甲的環(huán)境容納量大于乙的，所以很可能是乙數(shù)量過多，過度捕食甲造成此種現(xiàn)象，再結(jié)合三種生物中丙的數(shù)量最少，可知可能的食物鏈是甲→乙→丙，D正確。答案：D

4．(2022·邢臺模擬)如圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述錯誤的是

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A．雙翅目幼蟲和銀魚之間存在捕食和種間競爭關(guān)系B．黑魚在該生態(tài)系統(tǒng)中處于第四、五營養(yǎng)級C．若大量捕撈黑魚，則會導致兩種幼蟲的數(shù)量增加D．若水體被重金屬污染，則黑魚體內(nèi)重金屬的濃度最高解析：若大量捕撈黑魚，則銀魚的數(shù)量會增多，銀魚捕食兩種幼蟲的數(shù)量增加，導致兩種幼蟲的數(shù)量減少，C錯誤。

答案：C

系統(tǒng)學習(二)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(固基點)

主干知識·記準理清(一)能量流動的概念理解(一般情況下)(二)能量流動的過程1．第一營養(yǎng)級能量流動2．第二營養(yǎng)級能量流動過程分析(1)輸入該營養(yǎng)級的總能量是指圖中的___(填字母)。(2)糞便中的能量(c)_______

(填“屬于”或“不屬于”)該營養(yǎng)級同化的能量，應(yīng)為上一個營養(yǎng)級同化的能量中流向分解者的部分。(3)初級消費者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋_______________________________。(4)生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f)＋__________________________＋未被利用的能量(j)。b不屬于用于生長、發(fā)育和繁殖的能量(e)下一營養(yǎng)級同化的能量(i)(三)能量流動的特點單向流動表現(xiàn)能量只能沿著食物鏈由____營養(yǎng)級流向___營養(yǎng)級原因生物之間的捕食關(guān)系不可逆轉(zhuǎn)，______不能被再度利用逐級遞減規(guī)律相鄰兩個營養(yǎng)級間的能量傳遞效率一般為___________原因①各營養(yǎng)級生物的_________；②各營養(yǎng)級能量都會有一部分流入________

(包括未被下一營養(yǎng)級利用部分)低高熱能10%～20%呼吸消耗分解者(四)生態(tài)金字塔的類型及特點項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀每一階含義每一營養(yǎng)級生物所含能量的多少每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)量每一營養(yǎng)級生物所含的有機物的總干重象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有_________的特點一般情況下，生物個體數(shù)量在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減一般情況下，生物體的總干重隨營養(yǎng)級____而逐級______特征上窄下寬的正金字塔形一般為正金字塔形，但可能出現(xiàn)“倒置”，如“樹→昆蟲→鳥”一般為正金字塔形逐級遞減升高遞減(五)研究能量流動的實踐意義1．幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。2．幫助人們科學規(guī)劃、設(shè)計_____________，使能量得到最有效的利用。3．幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的__________關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向_____________的部分。人工生態(tài)系統(tǒng)能量流動對人類最有益———————■鏈教材資料·發(fā)展科學思維■————————1．(選擇性必修2P54“科學方法”延伸思考)(1)如果以個體為單位研究能量流動，有什么問題？如果將種群作為一個整體來研究能量流動，又會遇到什么問題？提示：以個體為研究對象，有很大的局限性和偶然性，如個體死亡，數(shù)據(jù)可能不準確；不同個體間差異過大等。以種群為研究對象，能量的流動渠道為食物鏈(或食物網(wǎng))，在分析時，可能因食物網(wǎng)的復(fù)雜性而影響結(jié)果的準確性。(2)如果將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體來研究能量流動的情況，有什么優(yōu)點？提示：將一個營養(yǎng)級的所有種群作為一個整體來研究能量流動，可以比較精確地測量每一個營養(yǎng)級能量的輸入值和輸出值。2．(選擇性必修2P57和P58“旁欄問題”發(fā)掘思考)(1)人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？提示：從能量金字塔來看，人類位于食物鏈的頂端，生存需要消耗大量能量，隨著人口數(shù)量增長，對資源的消耗越來越多，地球的生態(tài)環(huán)境可能會越來越惡化，甚至會崩潰。(2)生物量指的是在某一調(diào)查時刻前，該營養(yǎng)級積累的有機物的量(干重)，通常用g/m2表示。為什么在海洋中生物量金字塔可能是上寬下窄倒置的？提示：在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被浮游動物吃掉，因而某一時間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游動物的生物量，這時就出現(xiàn)了上寬下窄的倒置金字塔。

題點考法·練全練通考法(一)考查能量流動過程分析1．(2022·泰州模擬)某同學在分析羊食草的過程后繪制了如圖能量流動模型。下列相關(guān)敘述，正確的是

(

)A．有機肥中化學能的主要流向是被草吸收、同化、利用B．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)能量的唯一來源是過程①固定的光能C．羊所排糞便中的能量屬于羊同化的能量D．③中的能量應(yīng)該來自羊“生長發(fā)育、繁殖”的能量解析：植物不能利用有機肥中的能量，只有分解者將有機物分解后，植物才能利用其中的礦質(zhì)元素，有機肥中的能量主要流向土壤微生物(分解者)，A錯誤；據(jù)圖可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)能量有固定的光能和有機肥中的化學能，B錯誤；羊所排糞便中的能量應(yīng)屬于上一營養(yǎng)級即草所同化的能量，C錯誤；③為羊遺體殘骸流向分解者的部分，其中的能量應(yīng)該來自羊“生長發(fā)育、繁殖”的能量，D正確。答案：D

2．(2022·天津一模)如圖表示在一個生態(tài)系統(tǒng)中，植物光合作用積累的有機物被植食性動物利用的過程。下列敘述正確的是

(

)A．④占②的百分比為能量傳遞效率B．⑤⑥⑦⑧之和為流向分解者的能量C．植食性動物糞便中的能量包含在⑦中D．①⑤之和為輸入到生態(tài)系統(tǒng)的全部能量解析：能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級之間的同化能量之比，④和②都不能表示植食動物的同化能量，且兩者為同一營養(yǎng)級，A錯誤；⑤⑥⑦⑧中包括流向分解者的能量和散失的能量，B錯誤；由于植食動物糞便是指攝入后未被同化的部分，包含在⑦中，C正確；輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能，一部分用于植物呼吸消耗，一部分儲存在植物體內(nèi)的有機物中，因此①＋⑤不能表示輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，D錯誤。答案：C

[規(guī)律方法]

“拼圖法”分析能量流動過程(1)W1、D1指相應(yīng)營養(yǎng)級的同化量，B1、B2指相應(yīng)營養(yǎng)級中未被利用的能量。(2)各營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。(3)能量傳遞效率不會是100%。從上圖可以看出，相鄰兩個營養(yǎng)級的傳遞效率等于D1/W1×100%，一般情況下，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率為10%～20%。(4)利用“拼圖法”可得關(guān)系式：考法(二)結(jié)合生態(tài)金字塔的特點，考查能量流動的特點3．(2019·全國卷Ⅱ)如果食物鏈上各營養(yǎng)級均以生物個體的數(shù)量來表示，并以食物鏈起點的生物個體數(shù)作底層來繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是牧草，第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是喬木，第二營養(yǎng)級是昆蟲)數(shù)量金字塔的形狀最可能是

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)A．前者為金字塔形，后者為倒金字塔形B．前者為倒金字塔形，后者為金字塔形C．前者為金字塔形，后者為金字塔形D．前者為倒金字塔形，后者為倒金字塔形解析：夏季草原生態(tài)系統(tǒng)中牧草的數(shù)量遠多于羊的數(shù)量，該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔呈金字塔形；森林生態(tài)系統(tǒng)中喬木的數(shù)量遠少于昆蟲的數(shù)量，該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔呈倒金字塔形，A正確。答案：A

4.(2022·長沙模擬)某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量金字塔由最下面一層到最上面一層共四層，分別為甲、乙、丙、丁(如圖)，若有外來生物戊入侵，且會與丙競爭食物，但不會被丁所捕食。下列有關(guān)說法錯誤的是

(

)A．甲可能為綠色植物，甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和B．甲、乙、丙、丁構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落C．丁生物的種群數(shù)量很可能會減少D．戊在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級解析：處于能量金字塔底層的是生產(chǎn)者，所以甲可能為綠色植物，生產(chǎn)者甲固定的能量大于乙、丙、丁同化的能量之和，A正確；能量金字塔包含生產(chǎn)者和消費者，不包含分解者，而生物群落應(yīng)該包含該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物，可見甲、乙、丙、丁尚不能構(gòu)成該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落，B錯誤；由于生物戊入侵，與丙(丁的食物)競爭食物，所以丙的數(shù)量會下降，又由于戊不會被丁所捕食，所以丁生物的種群數(shù)量很可能會因食物減少而逐漸減少，C正確；戊與丙競爭食物，所以在生態(tài)系統(tǒng)中處于第三營養(yǎng)級，D正確。答案：B

考法(三)考查能量流動在實踐中的應(yīng)用5．(2021·山東高考)海水立體養(yǎng)殖中，表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類，海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣，底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下，M、N表示營養(yǎng)級。(1)估算海參種群密度時常用樣方法，原因是_________________________________________。(2)圖中M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為________kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為________%(保留一位小數(shù))，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量________(填“能”或

“不能”)在M和遺體殘骸間循環(huán)流動。(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多，造成牡蠣減產(chǎn)，從生物群落的角度分析，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)海水立體養(yǎng)殖模式運用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理，依據(jù)這一原理進行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點是______________________________。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，這樣做的目的是___________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)海參由于活動范圍小，活動能力弱，所以常用樣方法測定種群密度。(2)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3281＋2826－3619＝2488kJ/(m2·a)；由M到N的能量傳遞效率為386÷(3281＋2826)≈6.3%，能量流動的方向是單向的，不能循環(huán)。(3)牡蠣以浮游植物為食，由于海帶的競爭，浮游植物數(shù)量下降，牡蠣的食物減少，所以產(chǎn)量降低。(4)海水立體養(yǎng)殖利用了群落結(jié)構(gòu)的特點，優(yōu)點是能充分利用空間和資源；由于空間和資源是有限的，所以在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時，需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素，從而確定每種生物之間的合適比例，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)。答案：(1)海參活動能力弱，活動范圍小(2)2488

6.3不能(3)由于海帶的競爭，浮游植物數(shù)量下降，牡蠣的食物減少，產(chǎn)量降低(4)能充分利用空間和資源維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)(實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的可持續(xù)發(fā)展)[易錯點撥]辨析能量流動的兩個“不等于”(1)動物的同化量不等于攝入量①同化量為每一營養(yǎng)級通過攝食并轉(zhuǎn)化成自身有機物的能量。②攝入量是消費者攝入的能量，同化量＝攝入量－糞便量。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率不等于能量利用率①能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%～20%。其計算公式為：能量傳遞效率＝(一個營養(yǎng)級同化量/上一營養(yǎng)級同化量)×100%。②能量利用率：通?？紤]的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值。合理調(diào)整能量流動，可提高能量的利用率。

系統(tǒng)學習(三)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的相關(guān)計算(強化點)題型一能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算[典例1]如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約

(

)A．100kg B．44.5kgC．25kg D．15kg[解析]分析題圖可知，圖中有3條食物鏈，即A→B→貓頭鷹、A→C→B→貓頭鷹、A→C→D→貓頭鷹。題中所問為貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗的A的質(zhì)量，已知高營養(yǎng)級的能量求低營養(yǎng)級能量時，需最少能量，選最短食物鏈(A→B→貓頭鷹)，能量傳遞效率按20%計算，則至少消耗A的質(zhì)量為1÷20%÷20%＝25(kg)。[答案]

C[題型技法](1)食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。(2)生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算方法如下：知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級獲能量最多選最短食物鏈按×20%計算需最多能量選最長食物鏈按÷10%計算獲能量最少選最長食物鏈按×10%計算需最少能量選最短食物鏈按÷20%計算[對點練習]1．(2022·太原調(diào)研)下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。解析：能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻量時，應(yīng)選最短的食物鏈，即水藻→小魚→人，傳遞效率按20%計算，設(shè)最少消耗水藻量為x，則x×20%×20%＝1kg，x＝25kg；求最多消耗水藻量時，應(yīng)選最長的食物鏈，即水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，傳遞效率按10%計算，設(shè)最多消耗水藻量為y，則y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，y＝100000kg。答案：25

100000題型二能量傳遞效率有關(guān)的“定值”計算[典例2]

(2022·德州模擬)由于“赤潮”的影響，一條6kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性海洋魚的食物有1/3來自植物，1/3來自食草魚類，1/3來自以食草魚類為食的小型肉食魚類；那么按能量傳遞效率20%來計算，該雜食性魚從出生到死亡共需海洋植物

(

)A．310kg B．240kgC．180kg D．150kg[解析]由題意可知，題干中存在3條食物鏈：①海洋植物→雜食性魚，②海洋植物→食草魚→雜食性魚，③海洋植物→食草魚→小型肉食魚→雜食性魚；雜食性魚的食物1/3來自食物鏈①，1/3來自食物鏈②，1/3來自食物鏈③。該雜食性魚從食物鏈①消耗的海洋植物為2÷20%＝10kg，從食物鏈②消耗的海洋植物為2÷20%÷20%＝50kg，從食物鏈③消耗的海洋植物為2÷20%÷20%÷20%＝250kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310kg，A正確。[答案]

A[題型技法](1)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)值計算。例如：在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。(2)如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑獲得的能量比例確定，則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。

[對點練習]2．(2022·衡水調(diào)研)如圖若黃雀的全部同化量來自兩種動物——食草昆蟲和螳螂，且它們各占一半，則當綠色植物增加G千克時，黃雀增加體重最多是多少千克

(

)A．G/125 B．G/100C．G/75 D．G/50解析：假設(shè)黃雀增加體重最多(能量傳遞效率為20%)為x，由題意可知，黃雀的全部同化量來自兩種動物，食草昆蟲和螳螂各占一半，所以黃雀要吃食草昆蟲x÷20%÷2＝2.5x，同理黃雀要吃螳螂也是2.5x，而螳螂增重2.5x需要消耗食草昆蟲2.5x÷20%＝12.5x，加起來相當于吃了食草昆蟲15x，又相當于吃綠色植物15x÷20%＝75x。已知綠色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正確。答案：C題型三能量來源比例改變的計算[典例3]回答以下有關(guān)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________倍(保留兩位小數(shù))。(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________倍(保留兩位小數(shù))。[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(shè)植物能量為M，則調(diào)整前，人所得能量為M×1/2×10%＋M×1/2×(10%)2＝10M/200＋M/200＝11M/200，調(diào)整后人所得能量為M×4/5×10%＋M×1/5×(10%)2＝2M/25＋M/500＝41M/500，則調(diào)整后∶調(diào)整前比值約為1.49，即調(diào)整后供養(yǎng)的人口是調(diào)整前的1.49倍。[答案]

(1)1.96

(2)1.49[題型技法]在具體計算時務(wù)必先澄清分配比例，再確定求解中應(yīng)“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”，以右圖食物網(wǎng)為例：(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)”(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(yīng)“逆推(用除法)”調(diào)整前A×1/2×1/5＋A×1/2×2＝M1調(diào)整后A×2/3×1/5＋A×1/3×2＝M2[對點練習]3.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的

(

)A．1.375倍

B．1.875倍C．1.273倍

D．0.575倍解析：由于生產(chǎn)者沒有改變，所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒有變化，設(shè)丙原來的能量為a，則需要甲提供的能量為1/2a×10×10＋1/2a×10；改變食物比例后丙的能量設(shè)為b，則需要甲提供的能量為2/3b×10＋1/3b×10×10，根據(jù)題意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。答案：A

題型四具有人工能量輸入的計算

[典例4]