高考生物 热点题型和提分秘籍 专题31 生态系统的功能-能量流动和物质循环(含解析)

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1、专题31生态系统的功能--能量流动和物质循环【高频考点解读】1.生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用【热点题型】题型一生态系统的能量流动过程例1、某生态系统中有a、b、c、d四种生物，构成食物链a→b→c，d为分解者，下图是该生态系统中能量流入b处发生的一系列变化示意图，下列说法错误的是(　　)A．图中的甲表示b的同化能量，乙表示b用于生长、发育和繁殖的能量B．大肠杆菌可以参与丁过程C．当生态系统处于相对稳定状态时，b的种群数量一般处于K/2值D．图中d的能量不全部来自b生物【提分秘籍】1.每一营养级能量来源与去路(1)(2)能量去向：流入某一营养级(最高营养级除外

2、)的能量去向可从以下两个角度分析：2.动物的同化量不等于摄入量(1)概念差异①同化量：指被消费者消化吸收的物质所含有的能量。②摄入量：指消费者摄入的物质所含有的能量。(2)二者关系：真正流入下一营养级的能量，应该是该营养级生物的同化量，该营养级生物排出的粪便中的能量没有被该营养级生物同化，应属于上一个营养级的同化量，即同化量＝摄入量－粪便量。【方法规律】公式1：动物同化的能量＝摄入量－粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。公式2：一个营养级所同化的能量＝呼吸散失的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用

3、的能量＋未被利用的能量。【举一反三】某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究，结果如下表，单位是J/(hm2·a)。植物田鼠鼬固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45×10111.05×1097.50×1087.15×1082.44×1072.25×1072.18×107(1)能量从田鼠传递到鼬的效率是________。(2)在研究能量流动时，可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1hm2范围内，第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中有标记的15只。该种群密度是________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬

4、捕食，则会导致种群密度估算结果________。(3)田鼠和鼬都是恒温动物，同化的能量中只有3%～5%用于________________，其余在呼吸作用中以热能的形式散失。(4)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者，田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避猎捕。可见，信息能够________________，维持生态系统的稳定。答案　(1)3%　(2)80　偏高　(3)生长、发育、繁殖等生命活动　(4)调节生物的种间关系【热点题型】题型二能量流动的特点及应用例2、下图表示某一生态系统的能量金字塔，其中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是

5、(　　)A．Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分B．该图所示的食物网只有1条食物链：Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC．E1表示主要通过光合作用所摄入的能量D．能量可在食物链中循环利用【提分秘籍】1．流动特点的原因分析(1)单向流动①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。②各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量流动无法循环。(2)逐级递减①各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量；②各营养级的能量有多个流动去向，不可能100%地流入到下一个营养级中。2．能量传递效率(1)计算公式：相邻营养级间传递效率＝×100%。

6、(2)一般生态系统中能量传递效率大约为10%～20%。3.三种生态金字塔的比较能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点一定为正金字塔形一般为正金字塔形，有时会出现倒金字塔形一般为正金字塔形象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物量(现存生物有机物的总质量)沿食物链升高逐级递减每一阶含义食物链中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目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无(一定正立)树→昆虫→鸟人工养殖的鱼塘，生产者的生物量可以小于消费者的生物量4.生态系统中能量传递相关计算在解决有关能量传递的计算问题

7、时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%～20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。(1)设食物链A→B→C→D，分情况讨论如下：①已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量＝M÷(20%)3；最多需要A营养级的能量＝M÷(10%)3。②已知A营养级的能量为N，则D营养级获得的最多能量＝N×(20%)3；最少能量＝N×(10%)3。(2)在食物网中分析：如在中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：