2021屆高考生物熱點(diǎn)：生態(tài)類

1、2021屆高考生物熱點(diǎn)：生態(tài)類題型7能量流動(dòng)圖解類問題分析能量流動(dòng)圖解類題目主要是通過能量流動(dòng)圖解考查能量的來源、去向和能量傳遞效率等 知識(shí)，以及結(jié)合生態(tài)工程考查能量流動(dòng)在生產(chǎn)中的應(yīng)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(yíng)養(yǎng)級(jí)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(xué)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(diǎn)是 實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)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_(dá)。(5)若圖乙中A表示某食物網(wǎng)中第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的全部能量，則圖乙中 B表示 第二 營(yíng)養(yǎng)級(jí)(初級(jí)消費(fèi)者)的同化量 ;C表示用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量 ; F表示下一營(yíng) 養(yǎng)級(jí)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(hào) )解析(1)生產(chǎn)者通過光合作用將太陽能固定在有機(jī)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(diǎn)是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級(jí)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(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜則抵抗力穩(wěn)定性越高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越低， 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物種類單一、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(xiǎn)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(jī)物，產(chǎn)生沼氣。（5）圖乙中A表示某食物網(wǎng)中第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攝入的全部能量，則 B表示 該營(yíng)養(yǎng)級(jí)（初級(jí)消費(fèi)者）同化的能量，C表示初級(jí)消費(fèi)者用于自身生長(zhǎng)、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(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量。該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量（a）=該營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(xué)題型技法正確分析常見的能量流動(dòng)模型用旋向h-誠(chéng)向分M3白片呼喋用消耗.輸入某一級(jí)消費(fèi)者的能量是同化量還是攝入量的判斷方法：看該消費(fèi)者是否有“一

5、”指向糞便。（2）實(shí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)指向的能量去向Wi為該營(yíng)養(yǎng)圖甲中能量（攝入量）:+兔子中現(xiàn)存能量；圖乙中能量 級(jí)的同化量，等于 Ai+Bi+Ci+Di（其中Bi為現(xiàn)存量）。.某營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(zhǎng)，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(jí)）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(xué)答題策略.先穩(wěn)解基礎(chǔ)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(chǔ)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(dòng)模型進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，難度較大。對(duì)(3)小題理清圖甲中人的食物來源是解題的關(guān)鍵；對(duì)于(5)小題理清流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來龍去脈是關(guān)鍵。三、防細(xì)節(jié)失分.辨析生物學(xué)術(shù)語生態(tài)農(nóng)業(yè)通過實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)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(jìn)行能量流動(dòng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)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(dòng)計(jì)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(jì)算；二是通過提供食物網(wǎng)中某營(yíng)養(yǎng)

7、級(jí)的食物配比，求某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的最值問題。解答此類問題時(shí)要注意理清每條食物鏈，然后再計(jì)算。類型1沒有限制能量來源或分配比例的計(jì)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(yīng)選取最長(zhǎng)食物鏈，能量傳遞效率按10%計(jì)算；最少消耗應(yīng)選取最短食物鏈，能量傳遞效率按 20%計(jì)算。題型技法在沒有限制能量來源或能量分配比例，當(dāng)求最多需求量時(shí)，按最長(zhǎng)食物鏈、最低能量傳遞效率計(jì)算；當(dāng)求最少需求量時(shí)，按最短食物鏈、最高能量傳遞效率計(jì)算。類型2限制能量來源或分配比例的計(jì)算典例3若某草原生態(tài)系統(tǒng)只存在下面的食物關(guān)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(gè)位數(shù))解析(1)在生態(tài)系統(tǒng)中，能量傳遞效率為20%時(shí)，能量在流動(dòng)過程中損失最小， 可消 耗最少的植物，為最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)提供最多的能量。因此，若計(jì)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(shè)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(qiáng)頭鷹 u20 x2/5 g食物他20%20%植憤一r時(shí)一督頭魄 b20 x2/5 *食物筮植物獨(dú)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(shè)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(dāng)求最多需求量時(shí)，在限制范圍內(nèi)的所有食物鏈中 按最低能量傳遞效率計(jì)算；當(dāng)求最少需求量時(shí)，在限制范圍內(nèi)的所有食物鏈中按最高能量傳 遞效率計(jì)算。(2)計(jì)算時(shí)注意：當(dāng)限制能量來源比例時(shí)，由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)向低營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐級(jí)

11、遞推。當(dāng)限制能 量分配比例時(shí)，假設(shè)出低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的需求量，由低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐級(jí)遞推。同時(shí)要注意分配比例。類型3能量來源比例改變的計(jì)算典例4回答以下有關(guān)能量計(jì)算的問題:(1)若人類獲取植物性食物與動(dòng)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(dòng)效率按10%計(jì)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(dòng)物及向人提供的能量比例由1 ： 1調(diào)整為1 ： 4,能量流動(dòng)效率按10%計(jì)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(fèi)者的傳遞效率為 10%,從消費(fèi)者到消

12、費(fèi)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(dòng)物性食物的比例是1： 1,如下左圖，共需植物性食物的相對(duì)值為 55;如果動(dòng)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(duì)值是28(如下右圖)。前者對(duì)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(jì)算時(shí)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)”，以下圖食物網(wǎng)為例：一,動(dòng)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(dòng)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(jì)算時(shí)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(jì)算時(shí)應(yīng)“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(jì)算典仞5如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值* 仆制齊個(gè)引物他人O.OS0?1林住姓動(dòng)物鞭1O陶套件咕物i位為103 kJ/(m2 a),請(qǐng)回答有關(guān)問題:(1)圖中A代表的生理過程是呼吸作用(2)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是15.625% 。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)(最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外)的能量去向包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、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(zhǎng)、發(fā)育和繁殖四個(gè)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(dòng)物從植食性動(dòng)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(dòng)物的同化量=2.5 + 4 + 9 + 0.5 =16X 103kJ/(m2 a),因此第.營(yíng)養(yǎng) 級(jí)到第 三營(yíng)養(yǎng)級(jí) 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(gè)：生產(chǎn)者固定的能量和有機(jī)物輸入，生產(chǎn)者固定的總能量=96x 103+ 14X 103(流入植食性動(dòng)物的能量)=110X 103 kJ/(m2 a)。第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分,但卻不是從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入的能量，在求算該營(yíng)養(yǎng)級(jí)與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率時(shí)則不考慮人工輸入的能量;而在求算該營(yíng)養(yǎng)級(jí)與下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率時(shí)，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(duì)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(diǎn)；二是結(jié)合能量流動(dòng)，考查碳循環(huán)的過程及與能量流動(dòng)的關(guān)系。解答此類題目時(shí)首先要根據(jù)碳循環(huán)的特點(diǎn)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(guān)鍵往往以雙箭頭為突破口，因?yàn)殡p箭頭只存在于生產(chǎn)者和無機(jī)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(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)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(dòng)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(dòng)，彼此相互依存，不可分割的。試寫出能量流動(dòng)的特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)、逐級(jí)遞減。(5)圖中所示化石燃料的大量燃燒使溫室效應(yīng)愈發(fā)嚴(yán)重。試寫出減輕溫室效應(yīng)的兩個(gè)措施：減少化石燃料的使用，推廣風(fēng)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(jī)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(dòng)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(fèi)者組成的，即由圖中的甲和乙所代表的兩種生態(tài)系