2016年一輪復(fù)習優(yōu)化探究必修3專題培優(yōu)

1、一、解讀能量流動圖示，“最值”計算傳遞效率能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的功能之一，一直占據(jù)著高考命題的主陣地。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，傳遞沿食物鏈、食物網(wǎng)進行，通過呼吸作用以熱能形式散失。輸入各營養(yǎng)級的能量去向分析和各營養(yǎng)級間能量傳遞效率的計算常常是困惑考生的疑難點。通過剖析能量流動過程和某營養(yǎng)級的能量具體流向圖解，解惑釋疑；運用虛構(gòu)的食物鏈，借用“最值”掌控能量傳遞效率的計算規(guī)律。1解讀能量流動過程圖(1)解讀：大方框代表一個生態(tài)系統(tǒng)；大粗箭頭表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，即該生態(tài)系統(tǒng)中全部生產(chǎn)者所固定的太陽能總量；能

2、量流動的方向(以箭頭表示)為單向流動；箭頭由粗到細表示流入下一營養(yǎng)級的能量逐級遞減；方塊面積越來越小表示隨營養(yǎng)級別的增加，貯存在生物體內(nèi)的能量越來越少；分解者體內(nèi)的能量及呼吸產(chǎn)生的能量以熱能的形式散失到系統(tǒng)外，成為不能再利用的能量。(2)疑難點撥生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從生產(chǎn)者固定的太陽能開始。流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的全部太陽能。輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量若等于各營養(yǎng)級和分解者散失的熱量之和，生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定階段。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的渠道：食物鏈和食物網(wǎng)。能量轉(zhuǎn)化：太陽能有機物中的化學能熱能，熱能散失了，不能被群落中的生物重復(fù)利用，故能量無法循環(huán)流動。流動形式：有機物中的化學能。散失

3、途徑：呼吸作用，包括各個營養(yǎng)級自身的呼吸消耗以及分解者的呼吸作用。能量散失的形式：主要是熱能。2流經(jīng)某營養(yǎng)級的能量分流過程分析(1)解讀：能量來源分析生產(chǎn)者的能量來自太陽能；各級消費者的能量一般來自上一營養(yǎng)級。能量去路分析a每個營養(yǎng)級生物呼吸作用的能量一部分用于生命活動，另一部分以熱能形式散失。b每個營養(yǎng)級生物的一部分能量流到下一營養(yǎng)級中(最高營養(yǎng)級除外)。c每個營養(yǎng)級生物的遺體、糞便、殘枝敗葉中的能量被分解者分解而釋放出來。d未利用的能量包括生物每年的積累量，也包括動植物的遺體、殘骸以化學燃料的形式被儲存起來的能量(最終被分解者利用，因此，也可歸為)。(2)疑難點撥一個營養(yǎng)級所同化的能量呼吸

4、消耗的能量被下一營養(yǎng)級同化的能量分解者利用的能量未利用的能量。攝取的能量、儲存的能量、同化的能量三者之間的大小關(guān)系攝取的能量包含同化的能量和糞便中的能量，儲存的能量為同化的能量減去呼吸消耗的能量。所以，三者的大小關(guān)系是：攝取的能量同化的能量儲存的能量。(2)計算能量傳遞效率的技法首先要確定相關(guān)的食物鏈，理清生物與生物在營養(yǎng)級上的差別，能量傳遞效率為10%20%，解題時注意題目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，從而確定使用10%或20%來解題。設(shè)食物鏈ABCD，分情況討論如下：已知D營養(yǎng)級的能量為M，則至少需要A營養(yǎng)級的能量M(20%)3；最多需要A營養(yǎng)級的能量M(10%)3。已知A

5、營養(yǎng)級的能量為N，則D營養(yǎng)級獲得的最多能量N(20%)3；最少能量N(10%)3。如果是在食物網(wǎng)中，同一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物中獲得能量，且各途徑所獲得的能量不等，則按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。二、利用生物方法防治害蟲，減少環(huán)境污染隨著世界性的糧食短缺、資源匱乏、環(huán)境污染、人口膨脹等問題的日益尖銳，害蟲的防治已成為保障人類可持續(xù)發(fā)展的一個重要課題。解讀防治害蟲的常見方法，也是本專題知識拓展的一個方面，下列僅舉幾例加以闡釋。1天敵防治法(1)天敵防治法是目前廣泛使用的生物防治方法之一，如在松樹林中放養(yǎng)灰喜鵲來防治松毛蟲，在蝗災(zāi)區(qū)飼養(yǎng)雞、鴨來控制蝗蟲的數(shù)量等。(2)優(yōu)點：能將害蟲數(shù)量

6、控制在較低的水平，效果好，控效持久，防治成本低廉，且有的還因天敵而獲得良好的經(jīng)濟效益，對環(huán)境無污染。(3)缺點：天敵的數(shù)量不確定。2寄生蟲防治法(1)寄生蟲防治法是目前廣泛使用的生物防治方法之一，如施放白僵病病原體防治松毛蟲等。(2)優(yōu)點：效果好，控效持久，防治成本低廉，對環(huán)境無污染。(3)缺點：不同的害蟲須確定相應(yīng)的寄生蟲，專一性強。3激素防治法(1)激素防治法是目前廣泛使用的生物防治方法之一?？墒褂玫募に赜型懫ぜに?，性外激素等。如對菜青蟲用蛻皮激素(或類似物)處理，促使其加速變成成蟲，縮短其危害作物的幼蟲期，以達到防治害蟲的目的。(2)優(yōu)點：見效快，效果明顯，無污染。(3)缺點：蛻皮激素(

7、或類似物)只是促使幼蟲變成成蟲，并未殺死害蟲，故治標不治本；性外激素(或類似物)只能干擾當代雌雄個體交配，降低出生率，減少下一代蟲害的發(fā)生。4黑光燈防治法(1)黑光燈防治法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用。利用昆蟲的趨光性對害蟲進行防治。(2)優(yōu)點：成本低，無污染，易操作。(3)缺點：主要對鱗翅目害蟲的成蟲有防治作用。5運用基因工程，培育抗蟲植物(1)此法正逐步被大面積推廣應(yīng)用，如將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁ㄖ信嘤隹瓜x棉。(2)優(yōu)點：防治效果好，不反彈，無污染，所培養(yǎng)的抗蟲性狀短時間內(nèi)就能穩(wěn)定下來。(3)缺點：首先是環(huán)境安全問題，如轉(zhuǎn)基因生物是否會影響到生物的多樣性，是否會改變與之相關(guān)的物種；其

8、次是抗蟲食物安全性的問題，如是否會對食用者造成傷害，是否會造成腸道微生物的菌群失調(diào)等尚不清楚。題組集訓1(2012年高考海南卷)下圖為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動簡圖，下列敘述錯誤的是()A甲是生產(chǎn)者，乙是消費者B該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)C能量通過光合作用固定并進入系統(tǒng)，可以熱能形式輸出D甲、乙和分解者所貯存的能量之和是輸入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量解析：本題考查的是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能方面的知識。甲是生產(chǎn)者，乙是消費者。該生態(tài)系統(tǒng)的能量輸出到其他生態(tài)系統(tǒng)中，故該生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)。太陽能必須經(jīng)過生產(chǎn)者的光合作用轉(zhuǎn)化成化學能才能進入生態(tài)系統(tǒng)并開始流動。生態(tài)系統(tǒng)的能量可以電能、熱能、化學能的形式輸出。生

9、產(chǎn)者所固定的太陽能是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量。答案：D2以下表示動物利用食物的過程。正確的分析是()A恒溫動物的/值一般高于變溫動物B哺乳動物的/值一般為10%20%C提高圈養(yǎng)動物生長量一般需提高/值D食肉哺乳動物的/值一般低于食草哺乳動物解析：恒溫動物相對于變溫動物來說，代謝強，所以呼吸代謝消耗量相對多，有機物積累少，/值一般低于變溫動物；相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率是10%20%，哺乳動物與其上一個營養(yǎng)級(食物)之間的傳遞效率應(yīng)表示為/(未獲取量)；提高圈養(yǎng)動物的生長量應(yīng)該提高/值，這樣才能促使有機物積累；食肉動物與食草動物的/值無法比較。答案：C3在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)害蟲防治中，害蟲種群密度變化情

10、況示意圖(經(jīng)濟閾值是指害蟲種群密度影響農(nóng)田經(jīng)濟效益的最低值)如下。在A、B、C、D、E點進行了農(nóng)藥防治或引入了天敵進行生物防治。下列有關(guān)敘述正確的是()A在農(nóng)藥的作用下，害蟲的抗藥性基因突變率在D點顯著高于B點BE點是生物防治，A、B、C、D點是藥物防治C害蟲的種群年齡結(jié)構(gòu)為衰退型D食物的短缺降低了害蟲的存活率解析：農(nóng)藥的施用對害蟲的抗藥性變異進行了選擇，但不會引發(fā)害蟲的抗藥性變異，A項錯誤；A、B、C、D點是藥物防治，農(nóng)藥對抗藥性害蟲進行了選擇，因此害蟲數(shù)量在一段時間后又恢復(fù)，E點是生物防治，降低了害蟲的環(huán)境容納量，因此害蟲數(shù)量降低，B項正確；在曲線的不同點上，害蟲的年齡結(jié)構(gòu)是不同的，C項錯

11、誤；據(jù)圖不能得出食物短缺與害蟲存活率有關(guān)的信息，D項錯誤。答案：B4研究生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動可指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。下面圖1為某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，圖2為該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)幾種生物的具體食物關(guān)系，請據(jù)圖回答：(1)圖1中表示光合作用和微生物的分解作用的序號分別是_和_，碳元素在過程中以_形式流動。(2)圖2包含_條食物鏈，具有競爭關(guān)系的生物是_。(3)農(nóng)作物的疏密會影響產(chǎn)量，調(diào)查大麥的種群密度常用_法。(4)假如青蛙增重m千克，則蝗蟲被捕食_千克(假設(shè)能量傳遞效率為20%)。生態(tài)系統(tǒng)中能量只能單向流動的原因是_，農(nóng)民設(shè)法除去狗尾草、消滅蝗蟲的生態(tài)學原理是_。(5)該生態(tài)系統(tǒng)容易遭到破壞的原因

12、是_。解析：本題考查生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導。(1)A為生產(chǎn)者，B為分解者，C為消費者，D為無機環(huán)境。分別表示生產(chǎn)者、消費者、分解者的呼吸作用，分解作用的實質(zhì)就是分解者的呼吸作用，表示生產(chǎn)者的光合作用，表示流向分解者的能量、物質(zhì)，表示捕食關(guān)系。碳在A、C間以有機物的形式流動。(2)圖2包含4條食物鏈，具有競爭關(guān)系的生物是大麥和狗尾草，青蛙和蜘蛛。(3)農(nóng)作物的疏密會影響產(chǎn)量，調(diào)查植物的種群密度常用樣方法。(4)假如青蛙增重m千克，按傳遞效率為20%計算，則食物鏈“蝗蟲青蛙”中，蝗蟲被捕食5m kg或者“蝗蟲蜘蛛青蛙”中，蝗蟲被捕食25m kg。生態(tài)系統(tǒng)中能量只能單向流動的原

13、因是食物關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)。農(nóng)民設(shè)法除去狗尾草、消滅蝗蟲的生態(tài)學原理是合理地調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?5)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性取決于營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，生物種類少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，其抵抗力穩(wěn)定性就弱。答案：(1)有機物(2)四大麥和狗尾草，青蛙和蜘蛛(3)樣方(4)5m25m食物關(guān)系不能逆轉(zhuǎn)合理調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?5)生物種類少，生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性弱5非洲某草原生態(tài)系統(tǒng)有如下食物網(wǎng)：(1)當這個草原生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，輸入系統(tǒng)的能量_輸出系統(tǒng)的能量；生態(tài)系統(tǒng)輸出的能量形式是_。(2)已知在人類干預(yù)作用前，這個草原生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀

14、態(tài)，此時這塊草原的生產(chǎn)者固定太陽能為300萬千焦。按10%能量傳遞效率，設(shè)一種生物被下一個營養(yǎng)級各種生物平均攝食，此時獅群獲得的能量正好維持一個種群的生存。這時獅群獲得的能量是_萬千焦。(3)后來由于人類活動的干擾，鼠類大量繁殖，種群密度大增。此時鼠類攝取的能量占本營養(yǎng)級的2/3。仍按10%能量傳遞效率，其他生物被下一個營養(yǎng)級各種生物平均攝食，計算人類干預(yù)作用后，獅群能夠獲得的能量為_萬千焦。如果獅群維持原有的種群數(shù)量繼續(xù)生存，獅子的捕食區(qū)域的面積應(yīng)是原來的_倍。如果草原的面積有限，則預(yù)測獅子種群的密度會_。(4)在下圖所示食物網(wǎng)中，a表示動物性食物所占比例，若使鳥體重增加x，至少需要生產(chǎn)者的

15、量為y，那么x與y的關(guān)系式可表示為_。解析：本題主要考查能量流動的有關(guān)計算。首先要明確食物網(wǎng)中各種生物之間的關(guān)系，然后根據(jù)能量傳遞效率的規(guī)律計算。(1)一個生態(tài)系統(tǒng)若要維持平衡，輸入能量一定要大于或等于輸出能量，否則生態(tài)系統(tǒng)將退化或遭到破壞。(2)生產(chǎn)者固定能量為300萬千焦，則流入第二營養(yǎng)級羚羊、斑馬、鼠的總能量為300萬10%30萬千焦，平均分配，每種生物獲得10萬千焦。獅子處在第三營養(yǎng)級時獲得的能量為10萬1/210%21萬千焦，獅子處于第四營養(yǎng)級時獲得的能量為10萬1/210%10%20.1萬千焦，獅子處于第五營養(yǎng)級時獲得的能量為10萬10%10%10%0.01萬千焦，所以獅群獲得的總能量為1.11萬千焦。(3)鼠攝取的能量占本營養(yǎng)級的2/3，則鼠獲得能量為30萬2/320萬千焦，則羊與斑馬獲得能量各為5萬千焦，然后計算得到獅群獲