備考2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第十章生物與環(huán)境課時(shí)6生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

課時(shí)6生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量在生物群落中單向流動(dòng)并逐級(jí)遞減的規(guī)律；2.舉例說(shuō)明利用能量流動(dòng)規(guī)律，人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源；3.解釋生態(tài)金字塔表征了食物網(wǎng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間在個(gè)體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)2023：江蘇T14B、山東T13、新課標(biāo)T33（1）；2022：浙江1月T26（2）、山東T11、湖北T22（2）（3）、湖南T8AD；2021：北京T11B、全國(guó)甲T31（2）（3）、天津T13（4）、河北T22（3）、遼寧T19D、浙江6月T7、山東T24；2020：山東T24（1）、全國(guó)ⅢT31、浙江1月T22；2019：海南T25B、全國(guó)ⅡT6和T31（1）、江蘇T26（5）1.生命觀念——分析能量流動(dòng)的過程、特點(diǎn)和規(guī)律，形成物質(zhì)與能量觀。2.科學(xué)思維——通過模型、圖表理解能量是維持生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力。3.社會(huì)責(zé)任——明確能量傳遞效率的含義，提高能量在生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的利用率命題分析預(yù)測(cè)1.高考常以食物鏈和食物網(wǎng)為載體，以圖表分析、定量計(jì)算等多種形式考查能量流動(dòng)的特點(diǎn)、規(guī)律及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等，也有以選擇題形式考查生態(tài)金字塔的類型、特點(diǎn)等。2.預(yù)計(jì)2025年高考將以一定情境為載體，結(jié)合物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等內(nèi)容進(jìn)行綜合考查1.能量流動(dòng)的概念2.能量流動(dòng)的過程（1）第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的流動(dòng)過程未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。（2）第二及其后營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的流動(dòng)過程3.能量流動(dòng)的特點(diǎn)4.能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算（1）能量傳遞效率的計(jì)算公式能量傳遞效率＝某營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量[17]上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量（2）能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計(jì)算①已知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能②已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)消耗最（3）能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計(jì)算①已確定營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計(jì)算，而需按具體數(shù)值計(jì)算。例如，已知在食物鏈ABCD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[18]M×a％×b％×c％。②如果在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。（4）有人工能量輸入時(shí)的能量傳遞效率計(jì)算人工輸入某一營(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。例如，求第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)至第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率時(shí)，應(yīng)為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量（不包括人工輸入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量）/第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量（包括人工輸入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量）×100％。5.生態(tài)金字塔類型能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀特點(diǎn)正金字塔形一般為正金字塔形，有時(shí)會(huì)呈現(xiàn)倒金字塔形一般為正金字塔形象征含義能量沿食物鏈流動(dòng)過程中具有[19]逐級(jí)遞減的特性一般生物個(gè)體數(shù)量在食物鏈中隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的[20]升高而[21]減少一般生物量隨食物鏈中營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高而減少每一級(jí)含義單位時(shí)間內(nèi)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量數(shù)值每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)中生物個(gè)體的數(shù)量每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所容納的有機(jī)物的總干重特殊形狀某些人工生態(tài)系統(tǒng)可呈現(xiàn)倒金字塔形如一棵樹與樹上昆蟲及食蟲鳥的數(shù)量關(guān)系：在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者浮游植物個(gè)體小、壽命短，又會(huì)不斷被浮游動(dòng)物捕食，因而某一時(shí)間調(diào)查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游動(dòng)物的生物量6.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義基礎(chǔ)自測(cè)1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是指能量的輸入和輸出過程。（×）2.太陽(yáng)輻射到地球的能量就是輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。（×）3.某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入分解者的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分。（√）4.流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量是指次級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)的能量。（×）5.一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10％～20％。（×）6.若人與自然和諧統(tǒng)一，生產(chǎn)者固定的能量便可反復(fù)利用。（×）7.已知最低營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量，求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得最多能量，應(yīng)該選最長(zhǎng)食物鏈，能量傳遞效率按20％計(jì)算。（×）8.能量金字塔、生物量金字塔、數(shù)量金字塔都是上窄下寬的金字塔形。（×）9.研究能量流動(dòng)，可調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類。（×）10.沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用。（×）11.能量從食物鏈第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能單向流動(dòng)[2023全國(guó)甲，T5D]。（√）12.測(cè)算主要食物鏈各環(huán)節(jié)的能量值，可構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔[2022浙江6月，T20D]。（×）13.林、藤、草和真菌等固定的太陽(yáng)能是流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量[2022河北，T18A]。（×）提示生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能是流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，真菌不屬于生產(chǎn)者。14.越冬灰鶴糞便中的能量不屬于其同化量的一部分[2021遼寧，T19D]。（√）15.利用茶樹廢枝栽培靈芝，可提高能量的傳遞效率[2021福建，T6C]。（×）提示可提高能量利用率，但不能提高能量的傳遞效率。16.從能量流動(dòng)角度分析，升溫導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)總生物量降低的原因可能是溫度升高導(dǎo)致生物呼吸散失的能量增加，用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量減少[2021河北，T22（3）]。深度思考1.某草原上存在食物鏈：草→兔→狐，某種蜣螂專門以兔的糞便為食，則兔這一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是否傳遞給了蜣螂？為什么？狐糞便中的能量呢？提示沒有。因?yàn)樵摖I(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量＝該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量－糞便中的能量，兔處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其糞便中的能量不屬于該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量，而是上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（草）的能量。狐糞便中的能量屬于兔同化能量的一部分，但該蜣螂并不以狐糞便為食，所以狐糞便中的能量也未傳遞給蜣螂。2.能量傳遞效率等于能量利用率嗎？試舉例說(shuō)明。提示不等于。能量傳遞效率體現(xiàn)的是能量流動(dòng)過程中相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間同化量的比，一般為10％～20％；但能量利用率是人類可以利用的能量百分比，可以改變。例如，充分利用農(nóng)作物秸稈就可以提高能量利用率，而原有的能量傳遞效率不變。3.人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來(lái)看，人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，這會(huì)對(duì)地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？提示人口數(shù)量日益增長(zhǎng)，人類所需要的食物會(huì)增多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，這會(huì)給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)更大的壓力。4.從能量流動(dòng)角度分析，將秸稈作飼料喂牲畜，牲畜的糞便用來(lái)制沼氣，沼渣再作為肥料還田的目的是什么？提示實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的多級(jí)利用，從而大大提高能量的利用率。5.從能量流動(dòng)角度分析農(nóng)田除草、除蟲的目的是什么？提示調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?.相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率一定為10％～20％嗎？原因是什么？提示不一定。相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率一般是10％～20％，這個(gè)數(shù)值是統(tǒng)計(jì)出來(lái)的，而具體到某相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率，則也有可能會(huì)小于10％或大于20％。研透高考明確方向命題點(diǎn)1能量流動(dòng)的過程、特點(diǎn)及相關(guān)計(jì)算分析1.[浙江1月高考]下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，正確的是（B）A.營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量越多，相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率就越低B.呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多C.生產(chǎn)者的凈初級(jí)生產(chǎn)量越大，各級(jí)消費(fèi)者的體型就越大D.營(yíng)養(yǎng)級(jí)所處的位置越高，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所具有的總能量就越多解析相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率一般不會(huì)隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量的增多而降低，A錯(cuò)誤；某個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物同化的能量與自身呼吸作用消耗的能量的差就是凈生產(chǎn)量，呼吸消耗量在同化量中所占比例越少，生物量增加就越多，B正確；生產(chǎn)者的凈初級(jí)生產(chǎn)量越大，各級(jí)消費(fèi)者獲得的能量可能越多，但是體型不一定越大，C錯(cuò)誤；能量是沿食物鏈單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)所處的位置越高，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)所具有的總能量就越少，D錯(cuò)誤。2.[2023山東]某淺水泉微型生態(tài)系統(tǒng)中能量情況如表所示，該生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)消費(fèi)者以生產(chǎn)者和來(lái)自陸地的植物殘?bào)w為食。下列說(shuō)法正確的是（C）生產(chǎn)者固定來(lái)自陸地的植物殘?bào)w初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化初級(jí)消費(fèi)者呼吸消耗能量[×105J/（m2·a）]90428413.53A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為90×105J/（m2·a）B.該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者有15％的能量流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105J/（m2·a）D.初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量為70.5×105J/（m2·a），該能量由初級(jí)消費(fèi)者流向分解者解析生產(chǎn)者固定來(lái)自陸地的植物殘?bào)w初級(jí)消費(fèi)者攝入初級(jí)消費(fèi)者同化初級(jí)消費(fèi)者呼吸消耗能量[×105J/（m2·a）]90428413.53分析題表可知，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為90×105＋42×105＝132×105J/（m2·a），A錯(cuò)誤。初級(jí)消費(fèi)者以生產(chǎn)者和來(lái)自陸地的植物殘?bào)w為食，來(lái)自生產(chǎn)者的能量數(shù)值不確定，所以無(wú)法計(jì)算出該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者到初級(jí)消費(fèi)者的能量傳遞效率，B錯(cuò)誤。初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為13.5×105－3×105＝10.5×105J/（m2·a），C正確。初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量由生產(chǎn)者流向分解者，D錯(cuò)誤。3.[2023新課標(biāo)節(jié)選，3分]現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一種水鳥主要在某湖區(qū)的淺水和泥灘中棲息，以湖區(qū)的某些植物為其主要的食物來(lái)源?；卮鹣铝袉栴}。湖區(qū)的植物、水鳥、細(xì)菌等生物成分和無(wú)機(jī)環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。能量流經(jīng)食物鏈上該種水鳥的示意圖如下，①、②、③表示生物的生命活動(dòng)過程，其中①是水鳥同化；②是呼吸作用；③是分解者利用。解析水鳥攝入的能量包括水鳥同化的能量和糞便中的能量，故①過程表示水鳥同化。水鳥同化的能量一部分通過自身的呼吸作用以熱能的形式散失，另一部分用于自身的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖。糞便和遺體殘骸會(huì)被分解者利用。通性通法圖解法分析一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的來(lái)源與去路（1）來(lái)源：生產(chǎn)者的能量主要來(lái)自太陽(yáng)能，其余各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量來(lái)自上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的同化量。圖中W1、D1、D2表示相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量。（2）去路：自身呼吸作用散失，流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，流向分解者以及未被利用（后三者都屬于用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量）。圖中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1和B2＋C2＋D2。命題點(diǎn)2能量流動(dòng)在實(shí)踐中的應(yīng)用4.稻田養(yǎng)鴨有助于綠色有機(jī)水稻的發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)綜合收入，增進(jìn)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)。鴨子為水稻除蟲、除草、施肥等，刺激水稻生長(zhǎng)；稻田為鴨子提供食物和生長(zhǎng)空間，提高了鴨肉品質(zhì)。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（D）A.該稻田比普通稻田的能量利用率更高B.鴨取食害蟲和雜草，減少了農(nóng)藥的使用C.鴨糞可作為有機(jī)肥料還田，有利于充分利用物質(zhì)D.鴨取食水稻衰老的黃葉改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，此特點(diǎn)不會(huì)改變，D錯(cuò)誤。5.[2024長(zhǎng)郡中學(xué)聯(lián)考]如圖為某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)示意圖[單位為kJ/（m2·a）]，M、N表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)。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。下列敘述錯(cuò)誤的是（D）A.海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)可提高能量的利用率B.海帶養(yǎng)殖過多可能會(huì)影響牡蠣和海參的產(chǎn)量C.M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為2488kJ/（m2·a）D.該系統(tǒng)中的能量可在M和遺體殘骸間循環(huán)流動(dòng)解析由題干信息“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”知，海水立體養(yǎng)殖利用了群落的空間結(jié)構(gòu)特征，提高了資源利用率，從而能提高能量的利用率，A正確；養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多，由于海帶對(duì)資源的占用，小型浮游植物的數(shù)量會(huì)減少，而牡蠣濾食小型浮游植物，牡蠣的食物減少，就會(huì)造成牡蠣減產(chǎn)，同時(shí)底棲微藻、生物遺體殘骸也會(huì)減少，導(dǎo)致以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參因?yàn)槭澄餃p少而減產(chǎn)，B正確；M用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量＝同化量－自身呼吸消耗量＝3281＋2826－3619＝2488kJ/（m2·a），C正確；呼吸散失的熱能不能再被生物利用，能量流動(dòng)的特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，能量不能循環(huán)，D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)3生態(tài)金字塔的識(shí)別與分析6.[2021浙江6月]下列關(guān)于生態(tài)金字塔的敘述，正確的是（A）A.生態(tài)金字塔顯示了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系B.生態(tài)金字塔中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物均屬于同一食物鏈C.生態(tài)金字塔中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)均按其所占的數(shù)值大小依次排列D.生態(tài)金字塔可分別以個(gè)體數(shù)量、生產(chǎn)量和能量為指標(biāo)繪制解析生態(tài)金字塔是指各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的某種數(shù)量關(guān)系，A正確；生態(tài)金字塔中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物不一定在一條食物鏈上，B錯(cuò)誤；生態(tài)金字塔中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)是按其在食物鏈（網(wǎng)）中的能量傳遞順序排列的，C錯(cuò)誤；生態(tài)金字塔可采用生物量單位、能量單位和個(gè)體數(shù)量單位，D錯(cuò)誤。7.[全國(guó)Ⅱ高考]如果食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來(lái)表示，并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來(lái)繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)