第8单元 第47讲 生态系统的结构与能量流动(课件PPT)-【高考快车道】2026年高考生物大一轮专题复习总复习
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教辅
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦“生态系统的结构与能量流动”核心考点,依据新课标要求,系统梳理生态系统组成成分、食物链食物网、能量流动过程及特点等高考高频内容,通过近5年全国卷及地方卷真题分析,明确能量流动计算、食物链网构建等考点占比超60%,归纳出“拼图法”能量分析、生物量金字塔解读等常考题型,对接高考评价体系,提升备考针对性。
课件亮点在于“真题实战+思维建模”双轨训练,融入2024山东、江苏高考题及2023全国甲卷真题,通过“桑基鱼塘”能量多级利用案例培养物质能量观,借助塞罕坝湖泊生物食物网构建训练科学思维,总结出食物链网中生物数量变动“三级分析法则”,助力学生掌握能量传递效率计算等得分技巧,教师可据此精准突破重难点,实现高效复习。
内容正文:
第47讲 生态系统的结构与能量流动
考点一 生态系统的结构
考点二 生态系统的能量流动过程
从教材走向高考
课程标准解读 知识网络概览
【课标要求】
1.阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成,各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。
2.解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
【能力要求】
1.理解能力:分析生态系统中能量流动的过程和特点,理解研究能量流动的意义。
2.解决问题能力:通过分析生态系统的结构,归纳生态系统的组分,构建生态系统的结构模型。
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考点一 生态系统的结构
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精梳 攻教材
1.生态系统概念解读:
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2.生态系统的结构:
(1)生态系统的组成成分。
①非生物的___________:光、热、水、空气、无机盐等。
②生物群落。
项目 生产者 消费者 分解者
营养
方式 _____ 异养 异养
生物
类型 光合自养生物:绿色植物和
蓝细菌等。_________生物:
硝化细菌等 大多数动物,寄生植物(如菟丝子)、寄生细菌(如结核杆菌) 腐生细菌和真菌,腐食动物
物质和能量
自养
化能合成
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项目 生产者 消费者 分解者
地位 生态系统的_____,主要
成分 生态系统_______部分,但
非必要成分 生态系统的关键成分,
_________
作用 合成有机物,储存能量;
为消费者提供_______
_________ 加快_________;帮助植物
传粉和传播种子 将动植物遗体和动物的
排遗物分解成_______,
供生产者重新利用
基石
最活跃
必要成分
食物和
栖息场所
物质循环
无机物
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【名师点睛】
生态系统三种成分的判断
(1)判断生产者时要注意是否为自养型生物,若为自养型生物,则为生产者。
(2)判断消费者时要特别注意异养型、非腐生等关键词,植物、微生物也有可能为消费者。
(3)判断分解者的主要依据是能否把动植物的遗体和动物的排遗物中的有机物转变成无机物,即营腐生生活,如蚯蚓。
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③生态系统的各成分关系:
_______和_______是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。
生产者
分解者
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(2)生态系统的营养结构——食物链和食物网。
①食物链:
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②食物网:
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【名师点睛】
正确理解营养级的含义
某一营养级的生物的含义是该营养级的所有生物,不代表单个生物个体,也不一定是一个种群。
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【自测强化】
1.辨易错
(1)生物群落和无机环境加在一起就是生态系统。( )
分析:生态系统并不是生物群落和非生物环境的简单相加,而是由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
(2)食物网的复杂程度取决于该生态系统中生物的数量。( )
分析:食物网的复杂程度主要取决于有食物联系的生物种类,而非取决于生物数量。
(3)生产者都是自养生物,但未必都是植物;消费者营异养生活,但未必都是动物。( )
(4)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者。( )
分析:生态系统中的微生物不一定是分解者,如硝化细菌为生产者。
(5)调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系,可构建食物链。( )
×
×
√
×
√
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2.练表达
(1)(选择性必修2 P49“思考·讨论”3)非生物的物质和能量对生态系统来说是不可
或缺的,因为非生物的物质和能量是_________________________,生命活动本质
上也是_________________;___________还是生物赖以生存的环境。
(2)(选择性必修2 P52“概念检测”T1)在果园中种草,有助于果园生态系统抵抗外
界干扰,原因是种草后,果园中____________________________,抵抗外界干扰的能
力更强。
生命活动存在的最基本条件
物质与能量的变化
非生物物质
生物的种类增加,食物网更复杂
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【精研 强思维】
【思维探究】
几代塞罕坝人艰苦创业,不懈努力,创造了从“飞鸟无栖树,黄沙遮天日”到“沙漠变绿洲,荒原变林海”的绿色奇迹。某研究小组开展了对塞罕坝某湖泊污染问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对它们进行消化道内食物组成的分析;然后又请湖泊研究所的专家对这5种生物体内平均每千克体重中某种杀虫剂的含量(单位:mg)进行了测定,如下表所示。
生物种类 消化道内食物组成 杀虫剂含量
A 小球藻 / 6
B 鱼(乙) 水蚤 34
C 水蚤 小球藻 m
D 河蚌 水蚤、小球藻 60
E 鱼(甲) 鱼(乙) 99
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(1)(生命观念)当荒原演替至草本植物和灌木混生阶段时,一年生草本植物的数量减少,其原因是什么?
提示:灌木比一年生草本植物高大,在争夺阳光的竞争中更占优势,导致一年生草本植物的数量减少。
(2)(科学思维)根据表格内容,用表中字母及箭头表示这5种生物可能形成的食物网。
提示:
(3)(科学思维)河蚌与水蚤是什么种间关系?
提示:种间竞争和捕食关系。
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【思维建构】
根据信息构建食物链(网)的方法
(1)根据种群数量变化曲线图构建:
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(2)根据所含能量(生物量)构建:
①分析依据:根据相邻营养级间能量传递效率为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
②分析结果:
图2生物可形成一条食物链:丙→甲→乙→丁
图3生物可形成食物网:
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③分析表格:
表格中Pg表示生物同化作用固定能量的总量,根据能量多少和传递效率为10%~20%,可以确定食物链为B→D→A→C。
营养级 A B C D
Pg/103kJ 15.9 870.7 1.9 141.0
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(3)根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网)。
①分析依据:生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多,其含量往往是上一营养级个体含量的5~10倍。
②分析结果:
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.06 7 0.51 68 0.39
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精练 提能力
1.(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
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【解析】选B。分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加、甲数量下降,甲数量下降导致乙数量下降,而乙数量下降导致丙数量下降、甲数量增加,可见甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,甲数量的变化会间接对丙数量产生影响,A、D错误;由以上分析可知,乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,由以上分析可知,丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者,B正确,C错误。
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2.下图表示某草原生态系统中的食物网。据图判断,下列说法正确的是( )
A.若蛇大量减少则猫头鹰会减少,蟾蜍增多,草减少
B.如果蛇的数量突然减少,食草鸟和蜘蛛的数量可能会减少
C.如果昆虫突然减少,短期内食草鸟数量将不发生变化
D.若蜘蛛忽然全部死亡,则蛇的数量一定迅速减少
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【解析】选B。若蛇大量减少,猫头鹰的食物来源多,它的数量不会发生太大的变化,A错误。如果图中蛇的数量突然减少,猫头鹰可以捕食更多的食草鸟和食虫鸟,则食草鸟的数量可能减少;蟾蜍因没有天敌而数量增加,可能会捕食更多的蜘蛛,蜘蛛的数量可能减少,B正确。如果昆虫突然减少,短期内食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍数量会减少,猫头鹰会捕食更多的食草鸟,导致食草鸟数量减少,C错误。若蜘蛛忽然全部死亡,则蛇的营养级会降低,获得的能量增多,蛇的数量可能会增加,D错误。
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借题发挥|知识归纳
食物链(网)中各营养级生物数量的变动分析
(1)“一级生物若减少,其他生物跟着跑”:若处于食物链第一营养级的生物数量减少,则整条食物链中的其他生物的数量都会减少。
(2)“如果天敌患了病,先增后减再稳定”:若“天敌”一方数量减少,则短时间内被捕食者的数量会增加,但从长时间来看,其数量会先增加后因种内竞争加剧而减少,最后趋于稳定。
(3)“种间生物被捕杀,不同情况要分家”:
①生产者数量一般保持稳定;
②最高营养级的生物种群数量一般保持稳定;
③以中间环节少的食物链为分析依据,分析一种生物对另一种生物的影响;
④处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级级别时,若某种原因导致其平均营养级级别降低,则其种群数量最终会增加,反之,则减少。
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【加固训练】
(2024·咸阳模拟)如图表示某草原生态系统的部分食物网,下列叙述正确的是( )
A.狐狸与吃虫的鸟均仅属于三级消费者
B.狐狸在该食物网中占据的是第四和第五营养级
C.若草食昆虫突然减少,则兔的数量一定会减少
D.吃虫的鸟与肉食昆虫的种间关系是捕食和种间竞争
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【解析】选D。狐狸、吃虫的鸟属于该食物网的第三、第四营养级,属于次级消费者和三级消费者,A错误;狐狸占据第三、第四、第五3个营养级,B错误;若草食昆虫突然减少,则草的数量增多,兔的数量会增多,C错误;图示中吃虫的鸟一方面捕食肉食昆虫,另一方面吃虫的鸟和肉食昆虫都以草食昆虫为食,二者之间存在捕食和竞争关系,D正确。
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3.图1为生态系统的组成成分之间的关系,图2为某生态系统的食物网情况,请据图回答:
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据图1回答:
(1)从营养功能的角度来填写成分:B.___________,C.________________________。
B主要是指_____________________________。
(2)最主要的成分和最活跃的成分分别是_________、_______(填图中字母)。
据图2回答:
(3)该生态系统共有_______条食物链。鹰占有_______个营养级,请写出鹰作为最高营养级且鹰获得能量最少的一条食物链:_____________________________。
蛇和鹰的关系是__________________。
(4)要使该生态系统完整,还需要增加的成分是___________________________。
(5)若蛇绝种,鹰的数量可能_________,原因是_____________________________
__________________________________________________________________。
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【解析】(1)无机环境和生产者之间的物质联系是双向的,因此图1中A是消费者,B是分解者,C是非生物的物质和能量,D是生产者。B是分解者,主要是指营腐生生活的细菌和真菌。
(2)生态系统最主要的成分是生产者,最活跃的成分是消费者。
(3)图中共有8条食物链;在“植物→植食性昆虫→食虫鸟→鹰”中和“植物→老鼠→蛇→鹰”中鹰占第四营养级;在“植物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→鹰”、“植物→植食性昆虫→食虫鸟→蛇→鹰”及“植物→植食性昆虫→蛙→蛇→鹰”中鹰占第五营养级;在“植
物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰”和“植物→植食性昆虫→食虫昆虫→
蛙→蛇→鹰”中鹰占第六营养级;在“植物→老鼠→鹰”中鹰占第三营养级,因此鹰占有4个营养级。能量流动具有逐级递减的特点,鹰作为最高营养级且鹰获得能量最少的一条食物链为“植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰”或“植物→植食性昆虫→食虫昆
虫→食虫鸟→蛇→鹰”;蛇和鹰存在捕食关系,且都以食虫鸟和老鼠为食时,二者是种间竞争关系,因此蛇和鹰为捕食和种间竞争的关系。
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(4)该食物网中只包括生产者和消费者,一个完整的生态系统还应有分解者和非生物的物质和能量,因此要使该生态系统完整,还需要增加的成分是分解者、非生物的物质和能量。
(5)若蛇绝种,鹰会捕食更多的老鼠、食虫鸟,食物链缩短,能量损耗减少,鹰获得的能量增多,因此鹰的数量会增加。
答案:(1)分解者 非生物的物质和能量 营腐生生活的细菌和真菌
(2)D A
(3)8 4 植物→植食性昆虫→食虫昆虫→蛙→蛇→鹰(或植物→植食性昆虫→食虫昆虫→食虫鸟→蛇→鹰)(写出其中一条即可) 捕食和种间竞争
(4)分解者、非生物的物质和能量
(5)增加 若蛇绝种,鹰会捕食更多的老鼠、食虫鸟,食物链缩短,能量损耗减少,鹰获得的能量增多
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考点二 生态系统的能量流动过程
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精梳 攻教材
1.能量流动的概念:
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2.能量流动的过程:
(1)第一营养级能量流动:
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(2)第二营养级及其后营养级能量流动:
由图分析得到:
A.初级消费者摄入量=初级消费者的同化量+_______。
B.同化量=呼吸作用散失的能量+___________________________。
C.用于生长、发育和繁殖的能量=___________________________+_________________
+暂时未被利用的能量。
粪便量
用于生长、发育和繁殖的能量
遗体残骸被分解者利用的能量
次级消费者同化量
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【名师点睛】
一个营养级所同化的能量去路
一来二去:同化能量=呼吸消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量。
一来三去(无时间限制):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一营养级的能量。
一来四去(有时间限制):同化能量=呼吸消耗的能量+分解者利用的能量+流入下一营养级的能量+未被利用的能量。
注意:最高营养级的能量去向没有流入下一营养级的能量。
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3.能量流动的特点:
单向流动 表现 能量只能沿着食物链由___营养级流向___营养级
原因 生物之间的捕食关系不可逆转,_____不能被再度利用
逐级递减 规律 相邻两个营养级间的能量传递效率一般为__________
原因 各营养级生物的_________,各营养级能量都会有一部分流
入_______(包括未被下一营养级利用部分)
低
高
热能
10%~20%
呼吸消耗
分解者
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4.生态金字塔的类型及特点:
项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
概念 将单位时间内各营养级
所得到的_________转换为相应面积(或体积)的图形 金字塔中表示的是各个
营养级的___________
_________关系 金字塔中表示的是各个营养级
_______(每个营养级所容纳的
有机物的总干重)之间的关系
形状
能量数值
生物个体的
数目比值
生物量
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项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔
每一
阶含
义 每一营养级生物所含能量的多少 每一营养级生物个体的数量 每一营养级生物所含的有机物的总干重
特征 上窄下宽的正金字塔形 一般为正金字塔形,但可能出现“倒置”,如“树→昆虫→鸟” 一般为正金字塔形
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5.研究能量流动的意义:
(1)帮助人们将生物___________________________,增大流入某个生态系统的总
能量。例如:_________、多层育苗、_________等。
(2)帮助人们科学地_______________________,使能量得到最有效的利用。例如:
秸秆当饲料,沼气池等。
(3)帮助人们合理地_____________________________,使能量___________流向
___________________。例如:_________,田间除草等。
在时间、空间上进行合理配置
间作套种
立体农业
规划、设计人工生态系统
调整生态系统中的能量流动关系
持续高效地
对人类最有益的部分
合理放牧
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【自测强化】
1.辨易错
(1)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。( )
分析:人为操纵生态系统的营养结构可调整能量流动方向,但不能改变能量传递效率。
(2)每一营养级生物的同化量就是从上一营养级摄入的能量。( )
分析:第一营养级生物的同化量一般是通过光合作用固定的太阳能,而第二营养级及以上营养级生物的同化量等于从上一营养级摄入的能量减去粪便中的能量。
(3)鱼吃杂草,杂草同化能量中的10%~20%流入鱼体内。( )
分析:10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,不是两种生物之间的能量传递效率。
(4)“桑基鱼塘”实现了能量的多级利用,提高了能量的利用效率。( )
(5)任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。( )
×
×
×
√
√
返回
2.练表达
(1)(选择性必修2 P56“思考·讨论”拓展)生态系统的能量流动逐级递减的原因:某
个营养级同化的能量___________________,还有一部分_____________,所以不能将全部的能量_________________。
(2)(选择性必修2 P57教材拓展)生态系统的能量流动一般不超过5个营养级的原
因:在一个生态系统中,____________________________________________,流经
5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个营养级生存的最小需要量。
自身呼吸消耗一部分
被分解者利用
流入下一个营养级
营养级越多,在能量流动过程中消耗的能量就越多
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【精研 强思维】
【思维探究】
加拿大一枝黄花被当作观赏植物引进我国,很快就适应了当地环境,但由于人们的管理不善,加拿大一枝黄花逃逸到野外并表现出破坏性。研究发现湖羊喜食加拿大一枝黄花,而且加拿大一枝黄花的种子很难逃过羊的消化道,湖羊粪便里连它的种子都不会留下,因此湖羊可以很好地防治加拿大一枝黄花。湖羊防治加拿大一枝黄花的食物链中,湖羊到人的能量流动如图所示。请回答下列问题:
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(1)(生命观念)加拿大一枝黄花引入我国后,造成严重的生态破坏,原因可能是什么?(答出1点)。
提示:植株较高、根系发达,竞争力强;气候适宜,繁殖能力强,没有天敌等。
(2)(科学思维)图中A代表什么?数值是多少?能量从湖羊到人的传递效率是多少?(保留一位小数)。
提示:湖羊的同化量;7.5×108;12.7%。
(3)(科学探究)某养殖专业户组织村民收割加拿大一枝黄花用于养殖湖羊。根据每天的收割量确定湖羊的养殖数量,保证加拿大一枝黄花中的能量有效利用,由此说明研究能量流动的意义是什么?
提示:说明研究生态系统的能量流动,可以帮助人们合理调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
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【思维建构】
“拼图法”分析能量流动过程
(1)W1、D1指相应营养级的同化量,B1、B2指相应营养级中未利用的能量。
(2)各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1+C1+D1和B2+C2+D2。
(3)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出,相邻两个营养级的传递效率等于D1/W1×100%。
(4)利用“拼图法”可得关系式:
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精练 提能力
1.(2023·全国甲卷)在生态系统中,生产者所固定的能量可以沿着食物链传递,食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述,错误的是( )
A.同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级
B.作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳
C.作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级
D.能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动
【解析】选C。本题主要考查生态系统的组成成分和能量流动的过程及特点。各种动物所处的营养级不是一成不变的,同种动物在不同食物链中可能占据不同的营养级,A正确;作为生产者的绿色植物通过光合作用,把太阳能固定到所制造的有机物中,B正确;作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第三营养级,C错误;生态系统中的能量是单向流动、逐级递减的,D正确。
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2.(2025·广州联考)某草原上甲、乙、丙、丁四种生物之间的食物网(假设只有这一种食物网)如图所示。研究发现丁中的有机物增加a kg时,从乙获取的能量占其获得全部能量的3/4。下列相关分析正确的是( )
A.图中所有生物共同构成了草原群落
B.同一时期草合成的有机物至少为50a kg
C.若丙数量减少,则甲、乙数量均会增加
D.甲与乙存在竞争关系,均属于次级消费者
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【解析】选B。群落指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,图示的食物网只包含生产者和消费者,不包含分解者,不能构成草原群落,A错误;相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%,若要求草合成的最少有机物量,则能量按最大传递效率20%来计算,丁中的有机物增加a kg时,丁从乙处获得有机物的量为3a/4 kg,从丙处获得有机物的量为a/4 kg,则同一时期草合成有机物的量至少为3a/4÷20%÷20%+a/4÷20%÷20%÷20%=75a/4+125a/4=50a(kg),B正确;若丙数量减少,则丁对乙的捕食加剧,乙的数量将会下降,C错误;甲、乙有共同的食物来源,存在竞争关系,但它们均属于初级消费者,D错误。
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借题发挥|方法技巧
1.能量传递效率的计算方法:
相邻两个营养级之间的能量传递效率=×100%
2.能量流动中的最值计算:
(1)已知低营养级求高营养级
①求“最多”则能量按“最高”值20%计算
②求“最少”则能量按“最低”值10%计算
较低营养级 较高营养级
(2)已知高营养级求低营养级
①求“最多”则能量按“最低”值10%计算
②求“最少”则能量按“最高”值20%计算
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3.能量流动中的定值计算:
(1)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计算。例如,在食物链A→B→C→D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
(2)如果是在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量比例确定,则需按照各单独的食物链进行计算后合并。
4.人工输入生态系统的能量的计算:
在一条食物链中,如果人工输入第二营养级部分能量,那么在计算第一营养级到第二营养级之间的能量传递效率时,这部分能量不能用于计算;但是在计算第二营养级到第三营养级之间的能量传递效率时,第二营养级同化的能量应该包括人工输入的这部分能量。人工输入其他营养级能量时,计算规律一样。即:
(1)人工输入的能量属于下一营养级,计算能量传递效率时不能用于计算;
(2)人工输入的能量属于上一营养级,计算能量传递效率时应该用于计算。
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3.(2025·江西多校联考)某陆生生态系统的碳循环和能量流动的关系如图所示,其中①~④表示生物成分,a~d表示能量值。下列说法错误的是( )
A.④属于分解者,主要是细菌和真菌
B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为a2-b2
C.初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为a3/a2
D.能量流经③的途径与流经其他消费者的相同
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【解析】选D。分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,主要是细菌和真菌,分析题图可知,④表示分解者,A正确;生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸消耗散失的能量,分析题图可知,初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为a2-b2,B正确;能量的传递效率=上一个营养级的同化量÷下一个营养级的同化量×100%,初级消费者与次级消费者之间的能量传递效率为a3/a2,C正确;能量流经③的途径中没有流向下一个营养级的,而流经其他消费者的途径中存在流向下一个营养级的,可见能量流经③的途径与流经其他消费者的不完全相同,D错误。
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4.(2024·芜湖联考)浅水湖泊养殖鱼类的过程中,含N、P的无机盐含量增多,湖泊出现富营养化,科研人员进一步调查该变化过程中营养化程度以及部分藻类生长状况(鱼鳞藻、脆杆藻为鱼的饵料,微囊藻是一种蓝细菌,会产生有毒物质污染水体),形成的曲线如图所示。下列分析正确的是( )
A.生活在该湖泊的各种藻类以及动物、微生物共同构成生物群落
B.当水体营养化程度处于富营养化时,有利于能量流向对人类最有益的部分
C.若鱼鳞藻、脆杆藻流入鱼的能量为15.2 kJ/(cm2·a),鱼粪便中的能量是5.6 kJ/(cm2·a),则鱼用于生长发育和繁殖的能量是9.6 kJ/(cm2·a)
D.湖泊中的有毒物质导致鱼鳞藻数量不断下降,属于密度制约因素
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【解析】选D。生物群落是指相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合,该湖泊的各种藻类以及动物、微生物不是该湖泊中全部的生物,A错误;当水体营养化程度处于富营养化时,微囊藻占据优势,微囊藻会产生有毒物质污染水体,不利于能量流向对人类最有益的部分,B错误;同化量=生长发育和繁殖的能量+呼吸作用以热能的形式散失的能量,若鱼鳞藻、脆杆藻流入鱼的能量为
15.2 kJ/(cm2·a),鱼粪便中的能量是5.6 kJ/(cm2·a),不能计算出鱼用于生长发育和繁殖的能量,C错误;密度制约因素是指在种群自然调节中,其作用与种群密度有关系的那些调节因素,有毒物质对鱼鳞藻种群数量的作用强度与种群密度是相关的,故湖泊中的有毒物质导致鱼鳞藻数量不断下降,属于密度制约因素,D正确。
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从教材走向高考
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【体验高考 链接教材】
1.(2024·山东高考)→(选择性必修2 P55正文内容应用)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6 g/m2和30 g/m2,据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出,下列说法错误的是( )
A.能量不能由第二营养级流向第一营养级
B.根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低
C.流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量
D.第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量
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【解析】选D。本题主要考查生态系统的能量流动。能量流动的特点是单向流动、逐级递减,能量不能由第二营养级流向第一营养级,A正确;依据生物富集效应,金属浓度沿食物链逐级积累,故可辅助判断不同物种所处营养级的高低,B正确;第一营养级植物的残枝败叶中的有机物流入分解者,消费者的遗体残骸中的有机物流入分解者,消费者通过捕食生产者获取能量,故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量,C正确;该生态系统是稳定的生态系统,且生态系统无有机物的输入与输出,第一营养级固定的能量一定大于第二营养级同化的能量,D错误。
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2.(2024·江苏高考)→(选择性必修2 P58正文内容拓展)为了防治莲藕食根金花虫,研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝,并开展相关研究,结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
A.混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率
B.3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率
C.混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系
D.生物防治优化了生态系统的能量流动方向,提高了经济效益和生态效益
套养方式 莲藕食根金花虫防治率/% 藕增产率/%
单独套养泥鳅 81.3 8.2
单独套养黄鳝 75.7 3.6
混合套养泥鳅和黄鳝 94.2 13.9
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【解析】选B。本题考查能量流动的特点和应用等。由题表可知混合套养泥鳅和黄鳝的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝的防治率,同时,混合套养的藕增产率也高于单独套养泥鳅和单独套养黄鳝,因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率,A正确;虽然生物防治可以优化能量流动,但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化,能量传递效率通常是指能量从一个营养级传递到下一个营养级的效率,而表格中的数据只是防治率和增产率,并不能直接反映能量传递效率的提高,B错误;泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食,可能会在资源获取上产生竞争,因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系,C正确;生物防治通过利用天敌来控制害虫,优化了生态系统的能量流动方向,这有助于提高经济效益和生态效益,D正确。
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【深研教材 预测高考】
3.(选择性必修2 P60 “拓展应用”改编)下图是两个农业生态系统的模式图,图a中农作物为人类提供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量,都与图b相同。据图回答下列问题:
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(1)请写出图中含有的食物链: ________________________________________。
(2)分析图a,画出图a的能量流动图。
(3)题图_______(填“a”或“b”)生态系统的能量能够更多地被人类利用,因为设计人工生态系统,能实现能量的_____________,从而大大提高__________________。
(4)图b模式符合“绿水青山就是金山银山”的理念。从生态环境保护的角度考虑就是____________________,它通常含有三方面的价值。
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【解析】(1)食物链由生产者和消费者构成,图中含有的食物链是农作物→人,农作物→家禽、家畜→人。
(2)分析图a,农作物对粪肥等的利用主要是获取其中的矿质养料,并不利用其中的能量。除图a中“人→农作物”“家禽、家畜→农作物”外,图中的其他途径都不包含能量的流动或利用,因此图a的能量流动图如下:
(3)由于图b所示生态系统中流向分解者的能量,还有一部分可以以生活能源或食物中化学能的形式被人类再度利用,所以图b所示生态系统的能量能够更多地被人类利用,该生态系统实现了能量的多级利用,大大提高了能量的利用率。
(4)图b模式符合“绿水青山就是金山银山”的理念,该模式可以保护生物多样性。
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答案:(1)农作物→人,农作物→家禽、家畜→人
(2)
(3)b 多级利用 能量利用率
(4)保护生物多样性
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