備考2025屆高考生物一輪復(fù)習(xí)【講義】第10章課時6生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

第10章生物與環(huán)境課時6生態(tài)系統(tǒng)的能量流動課標(biāo)要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的能量在生物群落中單向流動并逐級遞減的規(guī)律；2.舉例說明利用能量流動規(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)各營養(yǎng)級之間在個體數(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ⅢT31、浙江1月T22；2019：海南T25B、全國ⅡT6和T31（1）、江蘇T26（5）1.生命觀念——分析能量流動的過程、特點和規(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)的動力。3.社會責(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1.高考常以食物鏈和食物網(wǎng)為載體，以圖表分析、定量計算等多種形式考查能量流動的特點、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、特點等。2.預(yù)計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、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等內(nèi)容進(jìn)行綜合考查1.能量流動的概念2.能量流動的過程（1）第一營養(yǎng)級能量的流動過程未被利用的能量是指未被自身呼吸作用消耗，也未被下一個營養(yǎng)級和分解者利用的能量。（2）第二及其后營養(yǎng)級能量的流動過程3.能量流動的特點4.能量流動的相關(guān)計算（1）能量傳遞效率的計算公式能量傳遞效率＝某營養(yǎng)級的同化量[17]（2）能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計算①已知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級獲得能②已知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級消耗最（3）能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計算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，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，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級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，則按照各單獨的食物鏈進(jìn)行計算后合并。（4）有人工能量輸入時的能量傳遞效率計算人工輸入某一營養(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。例如，求第二營養(yǎng)級至第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率時，應(yīng)為第三營養(yǎng)級從第二營養(yǎng)級同化的能量（不包括人工輸入第三營養(yǎng)級的能量）/第二營養(yǎng)級的同化量（包括人工輸入第二營養(yǎng)級的能量）×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正金字塔形一般為正金字塔形，有時會呈現(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過程中具有[19]逐級遞減的特性一般生物個體數(shù)量在食物鏈中隨營養(yǎng)級的[20]升高而[21]減少一般生物量隨食物鏈中營養(yǎng)級的升高而減少每一級含義單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所同化的能量數(shù)值每一營養(yǎng)級中生物個體的數(shù)量每一營養(yǎng)級所容納的有機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)者浮游植物個體小、壽命短，又會不斷被浮游動物捕食，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6.研究能量流動的實踐意義基礎(chǔ)自測1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指能量的輸入和輸出過程。（×）2.太陽輻射到地球的能量就是輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。（×）3.某一營養(yǎng)級流入分解者的能量是該營養(yǎng)級同化量的一部分。（√）4.流經(jīng)第二營養(yǎng)級的總能量是指次級消費者攝入體內(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.已知最低營養(yǎng)級能量，求高營養(yǎng)級獲得最多能量，應(yīng)該選最長食物鏈，能量傳遞效率按20％計算。（×）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，可調(diào)整能量流動關(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養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級只能單向流動[2023全國甲，T5D]。（√）12.測算主要食物鏈各環(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、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，則兔這一營養(yǎng)級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。因為該營養(yǎng)級的同化量＝該營養(yǎng)級的攝入量－糞便中的能量，兔處于第二營養(yǎng)級，其糞便中的能量不屬于該營養(yǎng)級的同化量，而是上一營養(yǎng)級（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？試舉例說明。提示不等于。能量傳遞效率體現(xiàn)的是能量流動過程中相鄰兩個營養(yǎng)級之間同化量的比，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？提示人口數(shù)量日益增長，人類所需要的食物會增多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，這會給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來更大的壓力。4.從能量流動角度分析，將秸稈作飼料喂牲畜，牲畜的糞便用來制沼氣，沼渣再作為肥料還田的目的是什么？提示實現(xiàn)對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率。5.從能量流動角度分析農(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?.相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率一定為10％～20％嗎？原因是什么？提示不一定。相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率一般是10％～20％，這個數(shù)值是統(tǒng)計出來的，而具體到某相鄰兩個營養(yǎng)級的能量傳遞效率，則也有可能會小于10％或大于20％。研透高考明確方向命題點1能量流動的過程、特點及相關(guān)計算分析1.[浙江1月高考]下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，正確的是（B）A.營養(yǎng)級數(shù)量越多，相鄰營養(yǎng)級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)者的凈初級生產(chǎn)量越大，各級消費者的體型就越大D.營養(yǎng)級所處的位置越高，該營養(yǎng)級所具有的總能量就越多解析相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率一般不會隨營養(yǎng)級數(shù)量的增多而降低，A錯誤；某個營養(yǎng)級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)者的凈初級生產(chǎn)量越大，各級消費者獲得的能量可能越多，但是體型不一定越大，C錯誤；能量是沿食物鏈單向流動、逐級遞減的，所以營養(yǎng)級所處的位置越高，該營養(yǎng)級所具有的總能量就越少，D錯誤。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)中的初級消費者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘體為食。下列說法正確的是（C）生產(chǎn)者固定來自陸地的植物殘體初級消費者攝入初級消費者同化初級消費者呼吸消耗能量[×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％的能量流入下一營養(yǎng)級C.初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為10.5×105J/（m2·a）D.初級消費者糞便中的能量為70.5×105J/（m2·a），該能量由初級消費者流向分解者解析生產(chǎn)者固定來自陸地的植物殘體初級消費者攝入初級消費者同化初級消費者呼吸消耗能量[×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錯誤。初級消費者以生產(chǎn)者和來自陸地的植物殘體為食，來自生產(chǎn)者的能量數(shù)值不確定，所以無法計算出該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率，B錯誤。初級消費者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為13.5×105－3×105＝10.5×105J/（m2·a），C正確。初級消費者糞便中的能量由生產(chǎn)者流向分解者，D錯誤。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源。回答下列問題。湖區(qū)的植物、水鳥、細(xì)菌等生物成分和無機環(huán)境構(gòu)成了一個生態(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、發(fā)育和繁殖。糞便和遺體殘骸會被分解者利用。通性通法圖解法分析一個營養(yǎng)級能量的來源與去路（1）來源：生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能，其余各營養(yǎng)級的能量來自上一營養(yǎng)級生物的同化量。圖中W1、D1、D2表示相應(yīng)營養(yǎng)級的同化量。（2）去路：自身呼吸作用散失，流向下一營養(yǎng)級，流向分解者以及未被利用（后三者都屬于用于生長、發(fā)育和繁殖的能量）。圖中各營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為B1＋C1＋D1和B2＋C2＋D2。命題點2能量流動在實踐中的應(yīng)用4.稻田養(yǎng)鴨有助于綠色有機水稻的發(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；稻田為鴨子提供食物和生長空間，提高了鴨肉品質(zhì)。下列相關(guān)說法錯誤的是（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)能量流動的特點解析生態(tài)系統(tǒng)中的能量是單向流動、逐級遞減的，此特點不會改變，D錯誤。5.[2024長郡中學(xué)聯(lián)考]如圖為某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖[單位為kJ/（m2·a）]，M、N表示營養(yǎng)級。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)殖過多可能會影響牡蠣和海參的產(chǎn)量C.M用于生長、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，由于海帶對資源的占用，小型浮游植物的數(shù)量會減少，而牡蠣濾食小型浮游植物，牡蠣的食物減少，就會造成牡蠣減產(chǎn)，同時底棲微藻、生物遺體殘骸也會減少，導(dǎo)致以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參因為食物減少而減產(chǎn)，B正確；M用于生長、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，能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，能量不能循環(huán)，D錯誤。命題點3生態(tài)金字塔的識別與分析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)金字塔顯示了各營養(yǎng)級之間的數(shù)量關(guān)系B.生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物均屬于同一食物鏈C.生態(tài)金字塔中的營養(yǎng)級均按其所占的數(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)金字塔是指各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關(guān)系，A正確；生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物不一定在一條食物鏈上，B錯誤；生態(tài)金字塔中的營養(yǎng)級是按其在食物鏈（網(wǎng)）中的能量傳遞順序排列的，C錯誤；生態(tài)金字塔可采用生物量單位、能量單位和個體數(shù)量單位，D錯誤。7.[全國Ⅱ高考]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