高考常考，重點強化，思維建模，跨越障礙，全取高考拉分題eq\a\vs4\al\co1(重點題型1能量流動分流模型解讀)1.能量流經不同營養級示意圖2.構建能量流動模型(表示方法)方法一：說明：兩個去向：同化量(b)＝呼吸作用消耗量(d)＋用于生長發育和繁殖的能量(e)；攝入量(a)＝同化量(b)＋糞便量(c)方法二：說明：三個去向：同化量＝呼吸作用消耗量＋分解者分解量＋下一營養級的同化量方法三：說明：四個去向：同化量＝自身呼吸作用消耗量(A)＋未利用(B)＋分解者的分解量(C)＋下一營養級的同化量(D)【典例】如圖是生態系統的能量流動圖解，N1～N6表示能量數值。請回答下列有關問題。(1)流經該生態系統的總能量為________(用N1～N6中的字母表示)。(2)由初級消費者傳遞給蜣螂的能量為________。(3)圖中N3表示_______________________________________________________。(4)能量由生產者傳遞給初級消費者的傳遞效率為________________。(用N1～N6中的字母表示)。(5)生態系統具有自我調節能力的基礎是________。若要提高生態系統的抵抗力穩定性，一般可采取的措施為________________________________________________________________。[審題指導]答案(1)N2(2)0(3)生產者用于生長、發育和繁殖的能量(4)N5/N2×100%(5)負反饋調節增加各營養級的生物種類(1)最高營養級能量去路只有流向分解者和呼吸消耗。(2)分解者分解作用的實質仍然是呼吸作用。(3)流經各營養級的總能量：對生產者而言強調關鍵詞“固定”而不能說“照射”，對各級消費者而言強調關鍵詞“同化”而不能說“攝入”。(4)若系統中含有輸入的有機物(餌料、有機污染物等)，則總能量＝生產者固定的能量＋輸入有機物中能量1.下圖表示能量流經某生態系統第二營養級示意圖[單位J/(cm2·a)]，據圖分析，有關說法正確的是()A.該生態系統第一營養級同化的能量至少為400B.第二營養級用于生長、發育和繁殖的能量是100C.能量由第二營養級到第三營養級的傳遞效率是20%D.該生態系統第三營養級同化的能量是15解析題圖為能量流經某生態系統第二營養級的示意圖，其中A表示該營養級攝入的能量，B表示該營養級同化的能量，C表示該營養級用于生長、發育和繁殖的能量，D表示呼吸作用中以熱能的形式散失的能量，E表示分解者利用的能量，B錯誤；題圖僅表示能量流經第二營養級的過程，并不能得出第三營養級的同化量，因此無法計算由第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率，C錯誤；由題圖知次級消費者攝入的能量為15，而并非第三營養級同化的能量，D錯誤。答案A2.(2019·洛陽市統考)圖甲是草原生態系統中常見的能量金字塔，每層中的標號各代表一種生物。圖乙代表該生態系統中部分營養級的能量流動示意圖，其中的字母表示能量值(單位：kJ)。請據圖回答下列相關問題：(1)請根據圖甲繪制出該生態系統的食物網。(用圖中標號和箭頭表示)(2)圖乙中，所示的生物不能構成一個群落的原因是____________________________________________________________________________________________；其中d表示________的能量；h所示的能量屬于第________營養級；f所示能量散失的同時伴隨的碳形式的變化是_______________________________________。(3)若用標志重捕法調查兔子的種群密度，實驗中需要的數據除第一次捕獲并標記的兔子數量外，還需要的數據有__________________________________________________________________________________________________________。答案(1)(2)沒有包括此環境中的全部生物兔子用于生長、發育和繁殖一含碳有機物轉變成CO2(3)第二次捕獲的兔子總數及其中被標記的兔子數eq\a\vs4\al\co1(重點題型2能量流動的相關計算)1.食物鏈中能量的“最值”計算設食物鏈A→B→C→D，分情況討論(如下表)：(1)能量傳遞效率未知時(按20%即1/5、10%即1/10計算)已知問題思路求解由D“逆推”A(D凈增重M)用“除法”至少需要A的量Yeq\f(M,（\f(1,5)）3)＝Y最多需要A的量Yeq\f(M,（\f(1,10)）3)＝Y由A“順推”D(A凈增重N)用“乘法”D最多增重的量YN(1/5)3＝YD至少增重的量YN(1/10)3＝Y(2)已確定營養級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算。例如，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M×a%×b%×c%。2.在食物網中分析在解決有關能量傳遞的計算問題時，需要確定相關的食物鏈，能量傳遞效率約為10%～20%，一般從兩個方面考慮：3.利用“拼圖法”巧解能量流動(1)輸入第一營養級的能量(W1)即生產者的同化量被分為兩部分：一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失(A1)，一部分則用于生產者的生長、發育和繁殖。而后一部分能量中包括現存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養級的D1。(2)第一營養級向第二營養級的能量傳遞效率＝(D1/W1)×100%，第二營養級向第三營養級的能量傳遞效率＝(D2/D1)×100%。在具體計算時務必先澄清分流比例求解中應“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”，以為例。①若已知“植物同化量(A)”，并告知其“傳向動物與直接傳向人比例由1∶1調整為1∶2”，求解人最多增重變化(M)，計算時宜“順推(用乘法)”調整前：A·eq\f(1,2)·eq\f(1,5)＋A·eq\f(1,2)·(eq\f(1,5))2＝M1調整后：A·eq\f(2,3)·eq\f(1,5)＋A·eq\f(1,3)·(eq\f(1,5))2＝M2②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物來源“素食、肉食由1∶1調整為2∶1”，求解最少需要植物量(A)，計算時應“逆推(用除法)”調整前：eq\f(M·\f(1,2),\f(1,5))＋eq\f(M·\f(1,2),（\f(1,5)）2)＝A1調整后：eq\f(M·\f(2,3),\f(1,5))＋eq\f(M·\f(1,3),（\f(1,5)）2)＝A2【典例1】下圖所示的食物網中，若人的體重增加1kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。審題指導能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率是10%～20%。求最少消耗水藻量時，選最短的食物鏈，即水藻→小魚→人，能量傳遞效率按20%計算，設最少消耗水藻為x，則x×20%×20%＝1kg，x＝25kg；求最多消耗水藻量時，選最長的食物鏈，即水藻→水蚤→蝦→小魚→大魚→人，能量傳遞效率按10%計算，設最多消耗水藻為y，則y×10%×10%×10%×10%×10%＝1kg，y＝100000kg。答案25100000【典例2】如圖是某人工魚塘生態系統能量流動過程中部分環節涉及的能量值(單位為103kJ·m－2·a－1)。頂位肉食動物從上一營養級獲得的能量為0.25，則肉食動物從上一營養級獲得的能量為________；能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級的傳遞效率約為________。第一營養級到第二營養級的傳遞效率約為________。審題指導(1)因頂位肉食動物從上一營養級獲得的能量為0.25(103kJ·m－2·a－1)，流入肉食動物的總能量＝0.25＋0.05＋5.1＋2.1＝7.5(103kJ·m－2·a－1)，又因為有機物輸入為5(103kJ·m－2·a－1)，則肉食動物從上一營養級獲得的能量為7.5－5＝2.5(103kJ·m－2·a－1)。(2)該生態系統的第二營養級(植食動物)的能量＝2.5＋0.5＋9＋4＝16(103kJ·m－2·a－1)，能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級的傳遞效率＝2.5÷16×100%≈15.6%。(3)第一營養級流入到第二營養級的能量＝16－2＝14(103kJ·m－2·a－1)，第一營養級的能量＝14＋3＋70＋23＝110(103kJ·m－2·a－1)，則第一營養級到第二營養級的傳遞效率＝14÷110×100%≈12.7%。答案2.515.6%12.7%【典例3】(1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1∶1，將此食物結構改為4∶1，能量傳遞效率按10%計算，則調整后可供養的人口是前者的________倍。(2)若植物向動物及向人提供的能量比例由1∶1調整為1∶4，能量傳遞效率按10%計算，則調整后供養的人口是前者的________倍。審題指導(1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1∶1，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1∶4，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的人數是前者的1.96倍。(2)設植物能量為M，則調整前，人所得能量為：M×eq\f(1,2)×10%＋M×eq\f(1,2)×(10%)2＝eq\f(M,20)＋eq\f(M,200)＝eq\f(11M,200)，調整后人所得能量為M×eq\f(4,5)×10%＋M×eq\f(1,5)×(10%)2＝eq\f(2M,25)＋eq\f(M,500)＝eq\f(41M,500)，則調整后∶調整前為eq\f(41M,500)/eq\f(11M,200)≈1.49，即調整后供養的人口是調整前的1.49倍。答案(1)1.96(2)1.491.若某草原生態系統只存在下面的食物關系，嘗試完成問題。(1)假如貓頭鷹的食物有eq\f(2,5)來自兔，eq\f(2,5)來自鼠，eq\f(1,5)來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20g體重，最少需要消耗的植物為________。(2)假如植物有eq\f(2,5)被兔所食，有eq\f(3,5)被鼠所食；鼠有eq\f(2,3)直接被貓頭鷹捕食，有eq\f(1,3)被蛇捕食后流入貓頭鷹體內。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)解析(1)在生態系統中，能量傳遞效率為20%時，能量在流動過程中損失最小，可消耗最少的植物，為最高營養級提供最多的能量。因此，若計算使貓頭鷹增加20g體重至少消耗的植物質量，則能量按20%傳遞。設貓頭鷹從不同食物鏈消耗的植物分別為a、b、c，可寫出：列方程式得：a×20%×20%＝20×2/5，b×20%×20%＝20×2/5，c×20%×20%×20%＝20×1/5。解得：a＝200(g)、b＝200(g)、c＝500(g)，a＋b＋c＝900(g)。(2)設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。根據題意，可繪圖如下：列方程式得：2h/5×20%×20%＝e，(3/5)×(2/3)h×20%×20%＝f，(3/5)×(1/3)h×20%×20%×20%＝g，e＋f＋g＝20g。解得：h≈595(g)。答案(1)900g(2)595g2.如圖為一食物網。若要使丙體重增加x，已知其食用的動物性食物(乙)所占比例為a，則至少需要的生產者(甲)的量為y，那么x與y的關系可表示為()A.y＝90ax＋10x B.y＝25ax＋5xC.y＝20ax＋5x D.y＝10ax＋10x解析由題干中的“至少”可知，應該按最大傳遞效率20%計算，a表示動物性食物(乙)所占比例，則1－a表示直接從生產者(甲)獲得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。答案C亮劍高考21生態系統的功能(時間：15分鐘)[規律方法]1.巧辨碳循環模式圖解讀：先找雙向箭頭，雙向箭頭兩側分別是大氣中CO2庫(C)和生產者(A)，有多個箭頭指進去的是大氣中CO2庫(C)。2.弄清能量流動的去向解讀：①攝入量－糞便量＝同化量；②某一營養級的能量去路一般有3個，自身呼吸作用消耗(a)、流入下一營養級(b)、被分解者分解利用(c)；③若定時分析，某一營養級的能量去路有4個，即還有未被利用的能量(d)。[方法體驗]1.(2019·黑龍江實驗中學開學考)如圖是生態系統部分碳循環示意圖。對其分析錯誤的是()A.生產者是圖中的AB.圖中C能促進生態系統的物質循環和能量流動C.碳在B、C、D、E、F之間，流動的形式是有機物D.若完整表示碳循環，需補充化石燃料燃燒產生CO2解析圖中A為大氣中的CO2庫，E為生產者，A錯誤；C為分解者，能將動植物遺體殘骸中的有機物分解成無機物，歸還到無機環境，供植物利用，因此能促進生態系統的物質循環和能量流動，B正確；B為三級消費者，D為次級消費者，F為初級消費者，碳在B、C、D、E、F之間即在生物群落內部流動的形式是有機物，C正確；化石燃料燃燒產生CO2，也是碳循環的途徑之一，需補充完整，D正確。答案A2.(2019·黑龍江哈爾濱六中期末)物質循環、能量流動和信息傳遞是生態系統的基本功能。下列說法不正確的是()A.碳在生物群落與無機環境之間的循環主要是以CO2的形式進行的B.初級消費者同化的能量中，未利用的能量保證了生態系統的穩定性C.研究能量流動可以實現能量的多級利用，提高能量利用率D.信息傳遞可以發生在生態系統各種成分之間，而且都是雙向的解析碳在生物群落與無機環境之間的循環主要是以CO2的形式進行的，A正確；生態系統之所以能維持相對穩定，是由于生態系統具有自我調節能力，B錯誤；研究能量流動可以實現能量的多級利用，提高能量利用率，C正確；信息傳遞可以發生在生態系統各種成分之間，而且都是雙向的，D正確。答案B3.(2019·安徽黃山八校聯考)如圖為某魚塘中能量流動圖解部分示意圖，①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各項中不正確的是()A.在人工飼養的高密度魚塘中，生產者同化量往往小于消費者的同化量B.圖中④包含了三級消費者糞便中的能量C.在食物鏈中各個營養級能量輸入的方式和形式是完全相同的D.第三營養級到第四營養級的能量傳遞效率為③÷②×100%解析在人工魚塘中，人們可通過投放飼料等措施來飼養更多的魚類，人工飼養的高密度魚塘中消費者的同化量往往大于生產者的同化量，A正確；糞便中的能量屬于上個營養級流向分解者的，則④應包含三級消費者糞便中的能量，B正確；生產者通過光合作用獲得能量，其他營養級生物通過捕食獲得能量，且最高營養級的生物沒有能量進入下一個營養級，C錯誤；能量傳遞效率利用相關營養級的同化量計算，第三營養級流向第四營養級的能量傳遞效率為③÷②×100%，D正確。答案C4.(2019·江西臨川二中期中)科學家對某草原生態系統的能量流動進行研究，獲得下表數據。下列有關敘述不正確的是()

從上個營養級流入的能量數/(kJ·m－2·a－1)呼吸消耗的能量數/(kJ·m－2·a－1)第Ⅰ營養級501.2第Ⅱ營養級141.079.1第Ⅲ營養級15.913.2第Ⅳ營養級0.90.5分解者221.7192.6A.該生態系統從第Ⅲ營養級到第Ⅳ營養級的能量傳遞效率為5.66%B.流經該生態系統的總能量是786.6kJ/(m2·a)C.營養級之間的信息交流是雙向的D.該生態系統遭受火災后，發生的群落演替屬于次生演替解析分析數據可知，從第Ⅲ營養級到第Ⅳ營養級的能量傳遞效率為0.9kJ/(m2·a)÷15.9kJ/(m2·a)×100%＝5.66%，A正確；流經該生態系統的總能量是第一營養級固定的能量，但根據表格中的數據無法確定第一營養級的同化量，B錯誤；營養級之間的信息交流是雙向的，C正確；該生態系統遭受火災后，因為有土壤條件，甚至還有繁殖體，所以發生的演替是次生演替，D正確。答案B5.(2019·湖南長沙一中模擬)圖一是一個草原生態系統的物質循環示意圖，其中甲、乙、丙為生態系統中的三種組成成分，a～d代表4種動物；圖二是該生態系統中鼠攝食后能量的流向示意圖，A～C代表能量。(1)草原群落中的碳元素進入無機環境的途徑主要是________(填生理過程)，碳在生物群落與無機環境之間循環的