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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课堂互动探究案2生态系统的功能考点突破素养达成考点一生态系统的能量流动(国考5年4考)(全国卷：2016全国卷Ⅰ、Ⅲ；2015全国卷Ⅰ、Ⅱ；地方卷：2018海南卷；2016四川卷；2015福建、四川、海南、江苏卷；2014天津、山东、江苏卷)【师说考问】考问1能量流动的过程分析(1)概念理解输入源头：太阳能流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量↓传递途径：食物链和食物网形式：有机物中的化学能↓转化太阳能→有机物中的化学能→热能↓散失形式：最终以热能形式散失过程：三大功能类群的呼吸作用(2)能量流动图解考问2每一营养级能量来源与去路的分析(1)能量来源生产者的能量主要来自太阳能消费者的能量来自于上一营养级同化的能量(2)能量去向：①自身呼吸消耗②流入下一营养级③被分解者分解利用④未被利用(最终也将被分解者利用)考问3生态金字塔分析不同的生态金字塔能形象地说明各营养级与能量、生物量、数量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状特点正金字塔形一般为正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有机物的总质量沿食物链升高逐级递减2续表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目每一营养级生物的有机物总量特殊形状无极少考问4能量流动的特点及意义(1)能量传递效率：是指相邻两个营养级之间同化量的比值。相邻营养级之间的传递效率一般为10%～20%。(2)能量流动的特点：①单向流动原因：食物链中各营养级的顺序是长期自然选择的结果，生物之间的捕食关系是一定的，不能逆转；能量以热能的形式散失，不能再被生产者利用。②逐级递减原因：某个营养级同化的能量，自身呼吸要消耗一部分，还有一部分被分解者利用，所以不能将全部的能量流入下一个营养级。(3)研究意义①帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效利用。②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。考问5观察下图能量在营养级之间流动过程的图解，回答相关问题(1)摄入量、同化量、粪便量三者之间的关系是摄入量＝同化量＋粪便量。(2)在各营养级中，能量的三个去路：①通过呼吸作用以热能的形式散失；②被下一营养级生物利用；③被分解者利用。(3)概括能量流动的特点①单向流动：能量只能沿着食物链由低营养级流向高营养级。②逐级递减：相邻两个营养级之间的能量传递效率约为10%～20%。考问6写出能量传递效率的计算公式相邻两个营养级的传递效率＝下一营养级同化量上一营养级同化量×100%。考问7能量传递的相关“最值”计算(1)如食物链A→B→C→D①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)在某食物网中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，应遵循以下原则：①知低营养级求高营养级获能量最多选最短食物链按×20%计算获能量最少选最长食物链按×10%计算3②知高营养级求低营养级需最多能量选最长食物链按÷10%计算需最少能量选最短食物链按÷20%计算【题组跟进】高考题组——研考向考向一生态系统能量流动的基础考查1．[2016·全国卷Ⅰ，5]在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一思想和生态学知识，下列说法错误的是()A．生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律B．若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用C．“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例D．人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准解析：生态系统物质循环过程中，无机环境中的物质可以被生物群落反复利用，生物群落中的物质可通过呼吸作用进入无机环境；能量流动是单向的、逐级递减的。二者均具有各自的规律，A正确；生态系统的能量是单向流动的，不可反复利用，B错误；“退耕还林、还草”保护了生物多样性，体现了人与自然和谐统一的思想，C正确；人对生态系统的利用应该适度，不能超过生态系统的自我调节能力，以保持其相对稳定，D正确。答案：B2．[2015·海南卷，25]关于草原生态系统能量流动的叙述，错误的是()A．能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失的过程B．分解者所需的能量可来自各营养级生物所储存的能量C．生态系统维持正常功能需要不断得到来自系统外的能量D．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级解析：生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级及分解者，D项错误。答案：D3．[2015·福建卷，4]下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图[图中数字为能量数值，单位是(J·m－2·a－1)]。下列叙述正确的是()A．该食物网中最高营养级为第六营养级B．该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%C．太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357(J·m－2·a－1)D．该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统解析：该食物网中最高营养级为第五营养级，A错误；第二营养级同化的能量为3780＋4200＝7980(J·m－2·a－1)，第一到第二营养级的能量传递效率为7980/31920×100%＝25%，B正确；因不知太阳鱼流入分解者的能量，所以太阳鱼呼吸作用消耗的能量无法计算，C错误；人工鱼塘中的所有生物与无机环境共同构成一个生态系统，D错误。答案：B4．[经典高考]有人发起“多吃素食、少吃肉食”的运动，以支援粮食短缺地区的灾民。运用生态学知识对此的合理解释是()4A．多吃肉食会增加心血管病的发病率B．直接以低营养级的生物为食将消耗生态系统更多的能量C．多吃肉食比多吃素食消耗的粮食总量更多D．节省的肉食可以帮助灾民提高营养水平解析：“多吃素食、少吃肉食”能节约粮食，其生态原理在于降低人在食物链中的营养级，从而节约更多的粮食。答案：C考向二能量流动的综合考查5．[经典高考]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的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，信息传递能够__________，维持生态系统的稳定。解析：(1)田鼠的同化量是7.50×108J/(hm2·a)，鼬的同化量是2.25×107J/(hm2·a)，故能量传递效率为2.25×1077.50×108×100%＝3%。(2)设1hm2的范围内种群数量为M，则40M＝1530，M＝80。若标记的田鼠有部分被鼬捕食，即重捕个体中标记个体数减少，则估算值M偏高。(3)某一营养级的能量，一部分用于呼吸作用(细胞呼吸)，一部分用于自身的生长、发育和繁殖。田鼠和鼬都属于恒温动物，进行呼吸作用用于维持体温需消耗大量能量，还有部分能量用于自身的生长、发育和繁殖。(4)由题意可知，通过信息传递，鼬和田鼠的数量基本稳定，可见信息传递可调节生物的种间关系，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[互动探究]据上题表格中数据推算随鼬粪便流失的能量是多少？这部分能量属于上一营养级的同化量，应包含于表中哪一数据中？提示：鼬粪便中的能量＝鼬的摄入量－鼬同化量＝2.44×107－2.25×107＝1.9×106(J/hm2·a)，此部分能量属于上一营养级的同化量，应包含于表中田鼠同化量中。[题后归纳]以第二营养级为例，能量的来源和去路图解如下：由此可见：(1)摄入量－粪便量＝同化量。(2)同化量－呼吸量＝生长、发育、繁殖量。(3)一个营养级粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级的同化量，即上一5营养级流向分解者的能量。模拟题组——预趋势预测一生态系统能量流动过程分析1．[2019·湖北武昌区模拟]自然生态系统食物链的营养级中，能量从一级传向另一级的最终去向是()A．散失在环境中B．导致分解者数量增加C．进入另一条食物链D．重新循环回到生产者解析：生态系统的能量流动过程中，能量沿着食物链单向传递，能量从上一营养级流向下一营养级后，最终通过呼吸作用散失在环境中，A正确。答案：A2．[2019·豫北名校联考]下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。有关叙述中不正确的是()A．图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但所占比例不符B．生态系统中能量传递效率为(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)C．消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示，且此部分能量存在于有机物中D．在食物链中，各营养级获得能量的方式及能量的用途相同解析：各营养级同化的能量大部分用于呼吸作用，a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量，但a1所占比例偏小；能量传递效率为相邻两个营养级生物同化量之比，图中能量传递效率为(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)；b1表示消费者从生产者摄取的能量，存在于生产者光合作用制造的有机物中；食物链中，第一营养级通过光合作用固定太阳能，其他营养级生物通过捕食直接摄取有机物，对最高营养级生物来说，能量不会再流向下一个营养级，即各营养级生物获得能量的方式和能量的用途不尽相同。答案：D预测二能量流动过程中的相关计算3．[2019·安徽皖江模拟]如图所示为某自然生态系统中能量流动图解，其中a、b、c、d为相应营养级同化的能量，e、f、g、h为流向分解者的能量(单位略)。下列相关叙述，正确的是()A．第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为(b＋e)/a×100%B．该图示可反映出生态系统的能量流动特点和物质循环特点C．绿色植物都属于同一个营养级，有的消费者可属于不同营养级D．消费者同化的能量都有一部分通过下一级消费者的粪便流向分解者解析：第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率＝第二营养级的同化量/第一6营养级的同化量＝b/a×100%，A错误；该图示只能反映出生态系统的能量流动特点，即单向流动和逐级递减，但不能体现出物质循环特点，B错误；绿色植物为生产者，属于第一营养级，有的消费者为杂食性动物，可属于不同营养级，C正确；顶级消费者没有下一级消费者，因而其同化的能量就不可能通过下一级消费者的粪便流向分解者，D错误。答案：D4．[2019·福建莆田一中高三模拟]下图是某生态系统中组成食物链的三个种群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)一年内能量流动统计的部分数据(图中数值单位是100万kJ)。有关叙述正确的有()a．三个种群组成的食物链是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲb．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为6950万kJc．不同营养级之间能量以有机物形式流动d．第二营养级到第三营养级的能量传递率约为20%A．b和cB．c和dC．b、c、dD．a、b、c、d解析：三个种群的同化的能量由大到小依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，结合能量流