2021屆高考二輪生物人教版學(xué)案：微四　高考必考主觀大題精細研究(四)-生態(tài)類

微專題8高考必考主觀大題精細研究(8)----生忠類

N

GAOKAOZHENTIYANJIUZHAOGUILU

高考真題研究?找規(guī)律

高頻考點(一)種群的特征和數(shù)量變化

1.(2020?全國卷III)假設(shè)某種藍藻(A)是某湖泊中唯一的生產(chǎn)者，其密度極大，使湖水能見

度降低。某種動物(B)是該湖泊中唯一的消費者?；卮鹣铝袉栴}：

(1)該湖泊水體中A種群密度極大的可能原因是水體富營養(yǎng)化，沒有其他生產(chǎn)者的競爭

(答出2點即可)。

(2)畫出該湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的示意圖。

太陽能

####

(3)假設(shè)該湖泊中引入一種僅以A為食的動物(C)后，C種群能夠迅速壯大，則C和B的種

間關(guān)系是競爭O

【解析】(1)A是藍藻，是該湖泊唯一的生產(chǎn)者，所以其種群密度極大的原因可能有該

水域污染，水體富營養(yǎng)化，造成藍藻爆發(fā)和缺少其他生產(chǎn)者競爭。(2)該生態(tài)系統(tǒng)存在唯一一

條食物鏈A—B,所以能量流動關(guān)系如圖:

太陽能

(3)C和B都以A為食，所以二者是競爭關(guān)系。

2.(2019?全國卷I,T31)某果園中存在A、B兩種果樹害蟲，果園中的鳥(C)可以捕食這

兩種害蟲：使用人工合成的性引誘劑Y誘殺B可減輕B的危害?；卮鹣铝袉栴}。

(1)果園中包含害蟲A的一條食物鏈?zhǔn)枪麡湟籄fC。該食物鏈的第三營養(yǎng)級是

(2)A和B之間存在種間競爭關(guān)系，種間競爭通常是指兩種或兩種以上生物相互爭奪相同

的資源和空間而表現(xiàn)出來的相互抑制現(xiàn)象。

(3)性引誘劑Y傳遞給害蟲B的信息屬于化學(xué)信息。使用性引誘劑Y可以誘殺B的雄性

個體，從而破壞B種群的性別比例，導(dǎo)致種群密度降低，從而減輕B的危害。

【解析】（1）緊扣答題要求“包含害蟲A”，則相應(yīng)的一條食物鏈?zhǔn)恰肮麡湟缓οxA-

鳥（C）”，其中第三營養(yǎng)級是鳥（C）。（2）種間競爭通常是指兩種或兩種以上的生物相互爭奪相同

的資源和空間而表現(xiàn)出來的相互抑制現(xiàn)象。（3）人工合成的性引誘劑Y是化學(xué)物質(zhì)，其傳遞給

害蟲B的信息屬于化學(xué)信息。使用性引誘劑Y可以誘殺B的雄性個體，從而破壞B種群的正

常性別比例，導(dǎo)致B種群的種群密度降低，從而減輕果園中害蟲B的危害。

找規(guī)律——“形異質(zhì)同”學(xué)通法

大部分通過簡單情景直接設(shè)問種群的特征、數(shù)量變化，且都注重核心概念的考查，

析個性如第1題考查種群密度變化的原因，；第2題考查競爭的概念。解答此類問題的方

法是掌握種群的5個數(shù)量特征及其相互之間的聯(lián)系，理解相關(guān)概念。

第1題的⑴（3）和第2題的（2）（3）考查種間關(guān)系和種群的數(shù)量特征及影響種群數(shù)量

找共性

變化的因素。

高頻考點（二）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

3.（2018?全國卷II,T31）大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和

驅(qū)趕作用，這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎(chǔ)上的種間關(guān)系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，

此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學(xué)”范疇?；卮鹣铝袉栴}：

（1）當(dāng)某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態(tài)系統(tǒng)時，原有食物鏈的營養(yǎng)級有可能增加。

生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多，原因是生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動過

程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少。

（2）如果將頂級肉食性動物引入食物網(wǎng)只有三個營養(yǎng)級的某生態(tài)系統(tǒng)中，使得甲、乙兩種

植食性動物間的競爭結(jié)果發(fā)生了反轉(zhuǎn)，即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失。假定該反轉(zhuǎn)

不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測，甲的

數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引

入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多（答出一點即可）。

（3）若某種大型肉食性動物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn)，會減輕該地區(qū)野豬對農(nóng)作物的破

壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測，產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因有大型肉食性動物捕

食野豬；野豬因恐懼減少了采食（答出兩點即可）。

【解析】（1）生態(tài)系統(tǒng)中能量沿食物鏈的傳遞特點是單向流動、逐級遞減。食物鏈中生

產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少，所

以一條食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多。（2）根據(jù)題中信息可知，頂級肉食性動物對環(huán)境中

的植食性動物有驅(qū)趕作用，這種作用是建立在“威懾”與“恐懼”基礎(chǔ)上的。甲的數(shù)量優(yōu)勢

地位喪失的可能原因是其對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，導(dǎo)致甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)

量比乙多。（3）大型肉食性動物捕食野豬或野豬因恐懼減少了采食，從而減輕了野豬對該地區(qū)

農(nóng)作物的破壞。

4.（2015?全國卷II,T31）某生態(tài)系統(tǒng)總面積為250km2,假設(shè)該生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈為甲種

植物一乙種動物一丙種動物，乙種動物種群的K值為1000頭。回答下列問題:

（1）某次調(diào)查發(fā)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物種群數(shù)量為550頭，則該生態(tài)系統(tǒng)中乙種動物的

種群密度為2.2頭-km"；當(dāng)乙種動物的種群密度為2頭乙0<2時,其種群增長速度最快。

（2）若丙種動物的數(shù)量增加，則一段時間后，甲種植物數(shù)量也增加，其原因是由于乙種動

物以甲種植物為食，丙種動物的數(shù)量增加導(dǎo)致乙種動物的數(shù)量減少，從而導(dǎo)致甲種植物數(shù)量

的增加。

（3）在甲種植物一乙種動物一丙種動物這一食物鏈中，乙種動物同化的能量大于（填“大

于”“等于”或“小于”）丙種動物同化的能量。

【解析】（1）該生態(tài)系統(tǒng)中，乙種動物種群數(shù)量為550頭，該生態(tài)系統(tǒng)的總面積為250km2,

則乙種動物的種群密度為550+250=2.2（頭次01-2）。乙種動物種群的K值為1000頭，當(dāng)種群

數(shù)量為K/2時，種群的增長速度最快，此時乙種動物的種群密度為500+250=2（頭水111-2）。⑵

若丙種動物的數(shù)量增加，則乙種動物被丙種動物捕食的概，率增加，導(dǎo)致乙種動物數(shù)量減少，

而乙種動物數(shù)量減少將導(dǎo)致被捕食者甲種植物的數(shù)量增加。（3）在甲種植物一乙種動物一丙種

動物這一食物鏈中，乙種動物同化的能量主要有三個去路：被下一營養(yǎng)級（丙種動物）同化、自

身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙種動物同化的能量要大于丙種動物同化的能量。

找規(guī)律——“形異質(zhì)同”學(xué)通法

第3題第（1）小題考查食物鏈中營養(yǎng)級數(shù)量不會太多的原因；第4題第（2）（3）小題考

析個性

查食物鏈中營養(yǎng)級數(shù)量變化分析

這兩個題目雖然考查形式有所差別，但考查的內(nèi)容相同，都是根據(jù)能量流動規(guī)律

找共性分析食物鏈（網(wǎng)），解答此類問題的方法是了解能量流動的含義，理解、分析能量

流經(jīng)不同營養(yǎng)級的過程，并理解學(xué)會辨別幾種種間關(guān)系的不同

2

BIBEINENGLIQIANGHUAQIANGJINENG

必備能力強化?強技能

能力強化（一）圖形解讀能力

生態(tài)類題目在高考命題中常以圖示為載體，常見的圖示主要有示意圖、模式圖等。通過

圖示創(chuàng)設(shè)新情景，考查基本概念、基本理論等，解這類題目，考生要注重對圖解圖示的識別，

提高分析和解決問題的能力。

?典例1（2020?肥東縣綜合高中高三模擬）為減輕養(yǎng)殖場內(nèi)污水對環(huán)境的影響，創(chuàng)建

低碳生活方式，該養(yǎng)殖場在污水排放處附近構(gòu)建了人工濕地。下圖表示該濕地生態(tài)系統(tǒng)中的

碳循環(huán)過程，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，A、B、C、D是丙中關(guān)系密切的

四種生物。請回答下列問題：

(D⑦

養(yǎng)

殖

場

污④

水

中

的

有

機

物

(1)⑧代表的生理過程主要是,圖中多余的過程是(填序號)。

(2)圖中生態(tài)系統(tǒng)的基石是,該生態(tài)系統(tǒng)中各組成成分通過

緊密聯(lián)系，形成一個統(tǒng)一整體。

(3)該生態(tài)系統(tǒng)中分解者產(chǎn)生的能量不能流入生產(chǎn)者再被利用的原因是

【解題示范】

讀T閱讀題干，談情圖示，獲得療用信息|

圖s畝而薪宗碗加足至素髭本而初標(biāo)誦:三巔港富

。

架T將獲得的信息與教材相關(guān)知識聯(lián)系起來,即“架橋”|

橋■:博據(jù)板麗學(xué)歷以口而檢代飛加莫旃而相一①是方然

t

=:的，生態(tài)系統(tǒng)的基石是乙

o

>根據(jù)聯(lián)系點，挖掘隱含條件，將題干信息、教材知識與

渡試題的問題結(jié)合起來進行解答，即“渡橋”

橋

分解者產(chǎn)生的能量不能流入生產(chǎn)者再被利用的原因是

生態(tài)系統(tǒng)的能量單向流動、不可循環(huán)使用的，分解者

通過分解作用產(chǎn)生的能員最終會以熱能的形式散失

【答案】(1)光合作用①

(2)乙物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞

(3)生態(tài)系統(tǒng)的能量單向流動、不可循環(huán)使用的，分解者通過分解作用產(chǎn)生的能量最終會

以熱能的形式散失而不能再被生產(chǎn)者利用

【對點訓(xùn)練】

1.(2020.湖北省黃岡中學(xué)高三三模)研究小組對某人工魚塘中部分生物的種群數(shù)量進行了

調(diào)查，并對其消化道內(nèi)的食物組成分析后獲得如圖所示的食物網(wǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)提高光能

利用率、增加飼料投放量，均可使魚產(chǎn)量大幅度提高?；卮鹣铝袉栴}：

B-浮游植物

/

A\I

C--其他水生植物

⑴流經(jīng)該魚塘生態(tài)系統(tǒng)的能量來自生產(chǎn)者固定的太陽能和人工輸入的有機物中的能

量?！扒嗖蒗幩拇蠹音~混合放養(yǎng)，影響其分布的主要因素是食物和棲息空間。

(2)小龍蝦屬于雜食性動物，可取食浮游植物和其他水生植物，也捕食魚塘中的B,小龍

蝦與B的種間關(guān)系是捕食和競爭。在小龍蝦入侵該魚塘后，如果放棄對該魚塘的管理，預(yù)

期小龍蝦的種群數(shù)量將出現(xiàn)的變化是先快速增加后穩(wěn)定（或先增加后減少最后穩(wěn)定）。

【解析】（1）該魚塘生態(tài)系統(tǒng)屬于人工生態(tài)系統(tǒng)，故流經(jīng)該魚塘生態(tài)系統(tǒng)的能量來自生

產(chǎn)者（浮游植物和其他水生植物）固定的太陽能和人工輸入的有機物（飼料）中的能量。影響動物

垂直分層的主要因素是食物和棲息空間。（2）小龍蝦屬于雜食性動物，即可取食水生植物，也

對魚塘中的B進行捕食，因而小龍蝦與B的種間關(guān)系是捕食和競爭。在小龍蝦入侵該魚塘后，

如果放棄對該魚塘的管理，小龍蝦的種群數(shù)量將出現(xiàn)的變化是先快速增加，然后減少，最后

穩(wěn)定，符合S型增長規(guī)律。

能力強化（二）表格分析能力

表格題不僅是生態(tài)類題目常采用的一種形式，也是生物試卷中常見的題型，這類題型最

突出的特征是以表格的形式把生物學(xué)現(xiàn)象、事實、規(guī)律、原理及實驗過程、實驗結(jié)果呈現(xiàn)出

來，表格中包含了較多的信息，既能全面考查學(xué)生對表格信息的獲取、分析、處理、概括等

多種能力，同時也能考查學(xué)生對知識的綜合運用能力。

?典例2（2020.寧夏回族自治區(qū)長慶高中高三模擬）南方某地的常綠闊葉林曾因過度

砍伐而遭到破壞。停止砍伐一段時間后，該地常綠闊葉林逐步得以恢復(fù)。下表為恢復(fù)過程中

依次更替的群落類型及其植物組成。回答下列問題。

植物種類數(shù)/中

演替階段群落類型

草本植物灌木喬木

1草叢3400

2針葉林52121

3針、闊葉混交體672417

4常綠闊葉林1063116

（1）該地常綠闊葉林恢復(fù)過程中群落演替的類型為演替。常綠闊葉林遭到破壞

后又得以恢復(fù)的原因，除了植物的種子或者繁殖體可能得到保留外，主要原因是原有的

條件得到了基本保留。

（2）在由上述群落構(gòu)成的相應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)中，恢復(fù)穩(wěn)定性最強的是__________生態(tài)系統(tǒng)，抵

抗力穩(wěn)定性最強的是______________生態(tài)系統(tǒng)。

（3）與草叢相比，針葉林中的動物分層現(xiàn)象較為（填“簡單”或“復(fù)雜”），原因

是O

【解題示范】

*QL|明確表格記錄的信息

第一步I1----------------------------------------------------------

“識表”1/裹,特總巧襁而吊胸藪癡最誨蒜春麗手

，不同階段物種數(shù)目的變化

..明確變量

第二步

“審表”據(jù)表中行列分析可知，本題的自變量是群落演替的不

同階段(時間)，因變量為不同階段的物種數(shù)

依據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)、文字，找出變量之間的關(guān)系以及變量

V自身的變化規(guī)律

第三步

“析表”一由表可知，群落演替過程中，物種數(shù)目不斷增加，草叢

生態(tài)系統(tǒng)中動植物種類最少，常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)組

分最多

:，結(jié)合設(shè)問，解決問題

V

第四步

結(jié)合群落演替的規(guī)律和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能和穩(wěn)定性的關(guān)

“用表”

系答題.動植物種類越少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單,抵抗力穩(wěn)定

性越弱，恢復(fù)力穩(wěn)定性越強,動物分層現(xiàn)象也較為簡單

【答案】⑴次生土壤

(2)草叢常綠闊葉林

(3)復(fù)雜針葉林中植物群落的垂直結(jié)構(gòu)更復(fù)雜

【對點訓(xùn)練】

2.(2020.重慶高三二模)某濕地生態(tài)系統(tǒng)中，除分解者外，僅有甲、乙、丙、丁、戊5個

種群，調(diào)查得知，該生態(tài)系統(tǒng)有4個營養(yǎng)級，營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%?20%,且

每個種群只處于一個營養(yǎng)級。下表為該生態(tài)系統(tǒng)中一年內(nèi)輸入各種群的能量數(shù)值，表中能量

數(shù)值的單位相同，回答下列相關(guān)問題：

種群甲乙丙T戊

能量3.5612.810.300.48226.50

(1)該生態(tài)系統(tǒng)中，處于第二營養(yǎng)級的生物是乙和丙。

(2)生態(tài)系統(tǒng)的主要功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞等功能。碳循環(huán)對生物和

生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義，碳在無機環(huán)境和生物群落之間主要以COM二氧化碳)的形式進行循

環(huán)。

(3)該生態(tài)系統(tǒng)通過多年演替，生物多樣性增加，其中蘆葦、菖蒲、堿茅等植物呈散亂、

交錯分布狀態(tài)，從群落的結(jié)構(gòu)角度看，這屬于群落的水平結(jié)構(gòu)。這樣的分布給該濕地生態(tài)

系統(tǒng)增添了旅游觀光等多方面的資源，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值。

【解析】根據(jù)能量流動的特點，營養(yǎng)級越高，能量越少，相鄰兩個營養(yǎng)級之間能量的

傳遞效率為10%?20%,戊的能量最多，戊是第一營養(yǎng)級，乙、丙能量相差不大，不在10%~

20%之間，因此乙、丙同屬第二營養(yǎng)級，其次是甲、丁，因此其相應(yīng)的食物網(wǎng)可表示為：

，乙、

戊甲一丁

、丙,。第二營養(yǎng)級的生物有乙和丙。(2)生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動和

信息傳遞；碳在無機環(huán)境和生物群落之間主要以C02的形式進行循環(huán)。(3)蘆葦、菖蒲、堿茅

等植物呈散亂、交錯分布狀態(tài)，這屬于群落的水平結(jié)構(gòu)；旅游觀光體現(xiàn)了生物多樣性的直接

價值。

3

GAOKAOTIXINGYANJIUXUEJIFA

高考題型研究?學(xué)技法

題型一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(yīng)用。

?典例1(2020?黑龍江高三模擬)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a?g表示能量值.據(jù)圖回答下列問題：

(1)圖甲中的是生態(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)點是

(2)一般情況下，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(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,從而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(3)圖甲中的食物鏈有條。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1kg體重,約消耗農(nóng)作物kgo

(4)沼氣池中的微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于。

(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;C表示:F表

示。圖乙中的a=(填能量值的符號)。

【技法指導(dǎo)】

1.輸入某一級消費者的能量是同化量還是攝入量的判斷

(1)方法：看該消費者是否有“f”指向糞便。

(2)實例：圖甲中箭頭①指的是攝入量；若沒有箭頭③，則①代表的是同化量。

2.某一營養(yǎng)級指向的能量去向

圖甲中能量①(攝入量)=②+③+④+⑤+兔子中現(xiàn)存能量；圖乙中能量Wi為該營養(yǎng)級

的同化量，等于AI+BI+G+DI(其中Bi為現(xiàn)存量)。

3.某營養(yǎng)級同化能量的兩種分析方法

喇|呼吸作用中以熱能的形式散失，如圖乙

⑴立中的Ai

量|1

用于自身生長、發(fā)育、繁殖，如圖乙中的

BI+G+DI(BI為現(xiàn)存量，Ci為流向

分解者，d為流向下一營養(yǎng)級)

祠

(2)化|未被利用的，如圖乙中的Bi

量

|被利用的，如圖乙中的AI+G+DI

二、學(xué)答題策略

1.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。

2.再慎推難度小題——創(chuàng)滿分

第(3)(5)兩小題，屬于結(jié)合能量流動模型進行相關(guān)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(guān)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(guān)鍵。

三、防細節(jié)失分

(1)辨析生物學(xué)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。

(2)合理選取能量傳遞效率

在進行能量流動計算時;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%,

【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，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(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%,則人每增加1kg體重消耗農(nóng)作物的質(zhì)量為IX1/2+10%+lxl/4+10%R0%+

1Xl/4+10%X0%=55(kg)。(4)沼氣池中的微生物在生態(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。

【答案】(1)農(nóng)作物(生產(chǎn)者)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)抵抗力農(nóng)作物

(3)355

(4)分解者

(5)第二營養(yǎng)級(初級消費者)的同化量用于生長、發(fā)育和繁殖的能量下一營養(yǎng)級攝入的

能量b+c或c+d+e或c+d+g+f

【對點訓(xùn)練】

1.(2020.陜西省西安中學(xué)高三期中)下圖甲是青海湖生態(tài)系統(tǒng)部分食物網(wǎng)示意圖，圖乙是

裸鯉和雞鸚兩個營養(yǎng)級的能量流動示意圖，a?e表示能量值，c表示鴻鵬同化的能量值。

|鳩碗||海鷗||大白鷺|綠頭鴨|

|底棲薨類||浮版藻類|

圖甲

圖乙

請回答下列問題：

（1）圖甲中，底棲動物處于第二、第三營養(yǎng)級。

（2）用標(biāo)志重捕法調(diào)查裸鯉種群密度時，若標(biāo)記個體易被再次捕獲，則種群密度的估計值

偏低（填偏高、偏低或不變）。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該食物網(wǎng)中體形較大的鳩鶴數(shù)量比裸鯉的少，

從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點分析其原因是能量流動是逐級遞減的，鴻鵬比裸鯉所處營養(yǎng)級

高，流向鴻鸚的能量少。

（3）圖乙中，鴻鵬糞便中食物殘渣的能量包含在上（填圖中字母）中，罔鵬用于生長、發(fā)育

和繁殖的能量值可表示為（用圖中相應(yīng)的字母和數(shù)學(xué)運算符號表示）。

（4）青海湖是我國最大的高原咸水濕地，具有豐富的生物多樣性。繁殖季節(jié)，青海湖中雌

雄鳥上下翻飛，互相追逐，彼此通過飛翔來了解對方，這就是鳥類中的“戲飛”求偶現(xiàn)象，

“戲飛”屬于生態(tài)系統(tǒng)的行為信息。

【解析】（1）圖甲中，底棲動物所在的食物鏈有底棲藻類一底棲動物f裸鯉一鳩鵡：底

棲藻類一底棲動物一水生動物一裸鯉一鳩鶴；浮游藻類浮游動物一底棲動物一水生昆蟲一

裸鯉一鳩弱，故底棲動物處于第二、三營養(yǎng)級。（2）由標(biāo)志重捕法的計算公式種群中個體數(shù)

第一次捕獲數(shù)=第二次捕獲總數(shù)第二次重捕中被標(biāo)志的個體數(shù)，可得種群數(shù)量=第一次

捕獲的個體數(shù)X第二次捕獲總數(shù)十第二次重捕中被標(biāo)志的個體數(shù)，若標(biāo)記個體更易于被捕獲，

則第二次捕獲中被標(biāo)志的個體數(shù)增大，故種群密度的估計值會偏低。能量流動是逐級遞減的，

鳩鶴比裸鯉所處營養(yǎng)級高，流向鴻鵡的能量少，故該食物網(wǎng)中體形較大的鴻鵝數(shù)量比裸鯉的

少。（3）鳩鵝糞便中食物殘渣的能量是其未同化的能量，仍屬于其上一個營養(yǎng)級，因此包含在b

中；鳩鶴用于生長、發(fā)育及繁殖的能量值=鴻鶴的同化量一鳩鶴呼吸消耗的能量=（:一九（4）

青海湖中雌雄鳥上下翻飛，互相追逐，彼此通過飛翔來了解對方，這就是鳥類中的“戲飛”

求偶現(xiàn)象，“戲飛”屬于生態(tài)系統(tǒng)的行為信息，說明生物種群的繁衍離不開信息傳遞。

題型二與能量流動有關(guān)的四類計算題

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)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（2020?南昌市新建一中高三二模節(jié)選）如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，若圖中

草固定的太陽能為100kJ,則該生態(tài)系統(tǒng)中狼最少可得到的能量為kJ,最多可得到

的能量為kJ。

狼

/\

草一-兔------”狐

【解析】最多消耗應(yīng)選取最長食物鏈，能量傳遞效率按10%計算；最少消耗應(yīng)選取最

短食物鏈，能量傳遞效率按20%計算。

【答案】0.14

類型2限制能量來源或分配比例的計算

*典例3(2020.天津南開中學(xué)高三模擬節(jié)選)若某生態(tài)系統(tǒng)只存在下面的食物關(guān)系，

該系統(tǒng)能量從生產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為10%,從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%,

請分析解答下列的問題：

f—?貓‘鷹-~?

植物----?鼠——?蛇

(1)假如貓頭鷹的食物1/2來自兔，1/8來自鼠，其余來自蛇，如果一定時期內(nèi)，貓頭鷹種

群增加的重量為80g,那么共消耗植物g?

(2)假如植物有3/5被兔所食，有2/5被鼠所食；鼠的1/2直接被貓頭鷹捕食。那么，貓頭

鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為。(精確到個位數(shù))

【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，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(dāng)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(dāng)限制能量來源比例時，由高營養(yǎng)級向低營養(yǎng)級逐級遞推。當(dāng)限制能量分

配比例時，假設(shè)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。

【解析】(1)根據(jù)題意分析，貓頭鷹的食物1/2來自于兔，1/8來自鼠，其余來自蛇，且

能量傳遞效率在消費者之間為20%,在生產(chǎn)者與消費者之間為10%,則貓頭鷹增加80kg需

要消耗的植物=80X1/2+20%+10%+80x1/8+20%X0%+80X3/8+20%+20%+10%=100

000g?(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h,根

據(jù)題意，可列方程式得：3/5hX20%X20%=e,(2/5)hx20%x(l/2)X20%=f,(2/5)

hx20%x(l/2)X20%X20%=g,e+f+g=20(g)。解得：h=?595(g)。

【答案】⑴100000(2)595g

類型3能量來源比例改變的計算

?典例4(2020.江蘇省高三一模改)若某生態(tài)系統(tǒng)存在如圖所示的食物網(wǎng)。

A-----?C

(1)若C獲取植物性食物與動物性食物的比例是11,將此食物結(jié)構(gòu)改為41,能量流

動效率按10%計算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的C是前者的倍。

(2)若A向B及向C提供的能量比例由11調(diào)整為14,能量流動效率按10%計算，

則調(diào)整后供養(yǎng)的C是前者的倍。

【題型技法】

A?C

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B與直接傳向C比例由11調(diào)整為1

2”，求解C最多增重變化(M),計算時宜“順推(用乘法)”

調(diào)整前AX|X|+AX|X(￡2=M]

2]1

調(diào)整后AX-X-+AX^X2=M?

(2)若已知"C同化量(M)”并告知C的食物來源“素食、肉食由11調(diào)整為21”，

求解最少需要A量(A),計算時應(yīng)“逆推(用除法)”

調(diào)整前調(diào)整后

Mx|MX；

MX3,MX3

A11A2

1+-1-

55

【解析】(1)若A獲取植物性食物與動物性食物的比例是11,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14,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C

數(shù)是前者的1.96倍。

1/2x101/5x10

1/2x10x10/=5。、-l/5x10x10=20XB\l/5

C1A

A1/2,4/5C1

1/2x10=54/5x10=8

共需A50+5=55共需A20+8=28

⑵設(shè)A能量為M,則調(diào)整前，B所得能量為MX：X10%+MX：><(10%)2=*￥+姝

1IM412MM41M

市不，調(diào)整后C所得能量為MX'X10%+MX彳*(10%)2=旬+習(xí)后=《祈，則調(diào)整后調(diào)整

前比值為4瑞1M7端1IM1.49,即調(diào)整后供養(yǎng)的C是調(diào)整前的1.49倍。

【答案】(1)1.96(2)1.49

類型4具有人工能量輸入的計算

?典例5(2020?江西省上高二中高三模擬)下圖為某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程

中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值(單位為103kJ/m2-a)?

(1)圖中A代表的生理過程是。

(2)第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是；第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級

的傳遞效率是。

(3)流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是kJ/(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。

【解析】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。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=2.5X103[kJ/(m2.a)],植食性動物的同化量=2.5+4+9+0.5=16X1(^叼/^^出力，因此第

二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率=2.5/16xl00%=15.625%。該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源

有兩個：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=96x103+14x103(流入植食

性動物的能量)=110xl03[kJ/(m2.a)J。第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為

14/110xl00%=12.7%o流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為110xl03+7xl03=L17xl05[kJ/(m2.a)]。

【答案】(1)呼吸作用

(2)15.625%12.7%

(3)1.17X105

【對點訓(xùn)練】

2.(2020?安徽省高三專題練習(xí)改)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

(1)圖甲中的人位于第二營養(yǎng)級。如果人的食物有7/10來自農(nóng)作物，1/10來自家禽,

2/10來自豬肉，假如能量傳遞效率為10%,那么人每增加1千克體重，約消耗農(nóng)作物37下

克。

(2)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C表示用于生長、發(fā)

育和繁殖的能量；a=b+c或c+d+e或c+d+g+f。

(3)在生活中，可將植物秸稈、動物糞便等放入沼氣池，產(chǎn)生的沼氣可作為燃料，請從能

量流動的角度分析，簡述這種做法的意義是實現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量利用率。

甲——?乙-----耍

、內(nèi)4

(4)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%,從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加

20g,需要消耗要物2000g。

【解析】(1)圖甲中所包含的食物鏈為“農(nóng)作物一人"，“農(nóng)作物一家禽一人"及''農(nóng)

作物一豬一人”共3條，人分別位于第二、三營養(yǎng)級；若人的食物有7/10來自農(nóng)作物，1/10

來自家禽，2/10來自豬肉，假如能量傳遞效率為10%,那么人每增加1千克體重需要消耗農(nóng)

作物為0.7+10%+0.1—10%+10%+0.2—10%—10%=37kg；(2)由以上分析可知，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C表示該營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的

能量；a(攝入量)=b(同化量)+c(糞便量)；(3)在生活中，可將植物秸稈、動物糞便等放入沼氣

池，產(chǎn)生的沼氣可作為燃料，這種做法實現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量利用率。(4)甲為生

產(chǎn)者，戊共有以下食物鏈：①甲一乙一戊，戊增加20x1/2=10(g),需要乙10X5=50(g),需

要甲50X10=500(g);②甲一丙f戊，戊增加20Xl/4=5(g),需要丙5x5=25(g),需要甲25x10

=250(g);③甲一丙一丁fa,戊增加20x1/4=5?,需要丁5X5=25(g),需要丙25X5=

125(g),需要甲125X10=1250(g),故共需要甲500+250+1250=2000(g)。

3.(2020?浙江省高三期中)圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中I、II、III、

IV分別代表不同的營養(yǎng)級，Mi、M2表示不同的能量形式。圖2表示能量流經(jīng)營養(yǎng)級II的變化

示意圖，其中a?g表示能量的值，a表示營養(yǎng)級II攝入的總能量值。請據(jù)圖回答：

圖1圖2

(1)圖1中，營養(yǎng)級II、in、W中的生物種類屬于異養(yǎng)生物。M2表示的能量形式為重

熊_。位于營養(yǎng)級w的生物個體數(shù)量往往少于營養(yǎng)級ni,主要原因是營養(yǎng)級高、可利用的能

量少。

(2)圖2中，若甲表示營養(yǎng)級H的攝入量，則乙表示營養(yǎng)級H的同化量。由圖2推測生

態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點是單向流動、逐級遞減。若營養(yǎng)級in的同化量為h,則營養(yǎng)級n、m

之間的能量傳誦效率為(h/b)xlOO%或(h/(a—e))X100%####。

(3)若圖甲中營養(yǎng)級I、11、HI各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成的食物關(guān)系如圖所示。其

中，甲能量中比例為X的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加AkJ,至少需要消耗甲的能

量為25A/(l+4X)kJ(用所給字母表示)。

【解析】(1)生產(chǎn)者是自養(yǎng)生物，消費者和分解者都是異養(yǎng)物，圖1中，營養(yǎng)級H、III、

IV中的生物種類屬于異養(yǎng)生物。在能量金字塔中，處于第一營養(yǎng)級的生物是生產(chǎn)者，Mi表示

進入該生態(tài)系統(tǒng)的能量光能，M2是指在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈各營養(yǎng)級散失的能量(熱能)。能量在

營養(yǎng)級之間只能單向傳遞，且逐級遞減，營養(yǎng)級高、可利用的能量少，因此位于營養(yǎng)級IV的

生物個體數(shù)量往往少于營養(yǎng)級m。(2)每一營養(yǎng)級的同化量=攝入量一糞便量，若甲表示圖1

中營養(yǎng)級II所攝入的全部能量，則乙表示n同化的能量。由圖2推測生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特

點是單向流動、逐級遞減。II同化的能量為b=a-e,若營養(yǎng)級HI的同化量為h,則營養(yǎng)級H、

山之間的能量傳遞效率為(H營養(yǎng)級同化量+I營養(yǎng)級同化量)X100%=(h/b)xl00%或(h/(a-

e))X100%°(3)假設(shè)至少需要消耗甲的能量為a,則丙從甲一丙途徑獲得的能量為aXXX20%,

丙從甲一乙一丙途徑獲得的能量為aX(l-X)X20%X20%,根據(jù)題干中的條件可知：

aXXX20%+aX(l-X)X20%X20%=A,因此a=25A/(l+4X)。

題型三“碳循環(huán)”圖示類分析

對碳循環(huán)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(guān)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(guān)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(2020?河南省高三模擬)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：

(1)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量來源于圖中o

(2)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是以形式在之間不斷循環(huán)

的過程。

(3)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動的渠道由圖中的所代表的兩種生態(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：