3年高考2年模拟1年原创备战2019高考生物专题34-生态系统的能量流动(含解析)

专题34生态系统的能量流动1．（2018海南卷，20）某地在建设池塘时，设计了如图所示的食物网，鲫鱼和鲢鱼生活在不同水层。关于该池塘生态系统的叙述，错误的是（）A．鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者B．消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼C．通气可促进水体中生物残骸分解为无机物D．藻类固定的能量小于流入次级消费者的能量【答案】D【解析】鲫鱼既是初级消费者又是次级消费者，A正确；鳜鱼的营养级比鲢鱼高，消耗等量藻类时，鳜鱼的生长量少于鲢鱼，B正确；通气有利于水体中分解者的呼吸作用，促进残骸分解为无机物，C正确；藻类固定的能量大于流入次级消费者的能量，D错误。2．（2018海南卷，21）对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是（）A．适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B．随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强C．恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态D．生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级【答案】D3．（2016天津卷，3）在丝瓜地生态系统中，丝瓜、昆虫甲、昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲、乙两种昆虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是（）A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜、昆虫与无机环境之间完成B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率D．乙数量的增加会减少甲种群对丝瓜的摄食量【答案】D【解析】碳循环在生物群落和无机环境之间进行，而生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，所以丝瓜地的丝瓜和昆虫不能代表该生态系统的生物群落，A错误；种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数量，包括该种群的全部个体，而不只是成年个体，B错误；能量传递效率指的是相邻两个营养级同化能量的比值，而不是相邻两个营养级个体数量的比值，C错误；根据题意和图示可推知丝瓜、昆虫甲和昆虫乙构成的食物链为丝瓜→昆虫甲→昆虫乙，乙数量的增加会导致甲种群个体数量减少，进而会减少甲种群对丝瓜的摄食量，D正确。4．（2016新课标Ⅲ卷，5）我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是（）A．鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量B．该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者C．鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节D．鹰的迁入增加了该生态系统能量流动的方向【答案】C【考点定位】考纲内容考纲解读1．生态系统中能量流动的基本规律及应用（Ⅱ）。1．理解生态系统中能量流动的基本规律及应用。【学科素养】（1）生命观念：通过分析生态系统的能量流动的过程，建立结构与功能相统一的观点及生命系统的物质和能量观。（2）科学思维：通过分析能量流动过程图解，培养运用逻辑思维分析问题的能力。（3）社会责任：通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用，关注生产生活的态度。【命题预测】纵观近三年高考题，本专题主要考查生态系统的结构、生态系统中能量流动的基本规律及应用等，预测2019年高考仍将主要以非选择题形式考查以上知识点。【基础梳理】一、能量流动的过程（1）概念理解①输入a．源头：太阳能；b．流经生态系统的总能量：生产者固定的太阳能总量。②传递a．途径：食物链和食物网；b．形式：有机物中的化学能。③转化太阳能→有机物中的化学能→热能。④散失a．形式：最终以热能形式；b．散失过程：自身呼吸作用。（2）流动过程①能量流动的渠道是食物链和食物网。②能量散失的途径是呼吸作用（代谢过程）。③流动过程中能量的转化是太阳能→有机物中的化学能→热能。二、能量流动的特点（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%，若将单位时间内各个营养级所得到的能量数值由低到高可绘成能量金字塔。（2）能量流动的特点：单向流动、逐级递减。三、研究能量流动的意义（1）帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。（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。【要点解读】1．生态系统的能量流动中的几点误区（1）误区一：生产者固定的能量只能是光能。由于生产者固定能量的方式有光合作用和化能合成作用，光合作用利用的能量是光能，但化能合成作用利用的是化学能，所以生产者固定的能量是光能或化学能。（2）误区二：生物数量金字塔与能量金字塔完全一致。能量金字塔体现的是营养级与营养级所含总能量的关系，而生物数量金字塔体现的是营养级与个体数量的关系，所以生物数量金字塔有时会出现倒置的现象。（3）误区三：能量传递效率＝能量利用率。能量传递效率体现的是能量流动过程中所遵循的客观规律，不能随意改变；但能量利用率可以人为改变，例如充分利用作物秸秆就可以提高能量利用率。2．明辨能量流动的两个“不等于”（1）动物的同化量不等于摄入量：①同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量。②摄入量是消费者摄入的能量，同化量＝摄入量－粪便量。（2）生态系统的能量传递效率不等于能量利用率：①能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。其计算公式为能量传递效率＝（一个营养级同化量/上一营养级同化量）×100%。②能量利用效率：通常考虑的是流入人体中的能量占生产者能量的比值，或流入最高营养级的能量占生产者能量的比值。合理调整能量流动，可提高能量的利用效率。3．正确区分三种类型的生态金字塔项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状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步递减一般生物有机物的总质量沿食物链升高逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量（用质量来表示）可能低于浮游动物的生物量4．生态系统中能量流动的分析方法（1）定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条：①自身呼吸消耗；②流入下一营养级（最高营养级除外）；③被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失；生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。（2）定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有四条：①自身呼吸消耗；②流入下一营养级（最高营养级除外）；③被分解者分解利用；④未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，如果是以年为单位研究，这部分的能量将保留到下一年。但从长远来看，“未利用”的能量最终会被自身呼吸消耗、流入下一营养级或被分解者利用。1．（湖北省武汉市华大新高考联盟2018届高三4月教学质量测评理综生物试题）下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（）A．生产者固定的能量是光能或化学能B．自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在C．与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率D．在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分【答案】C2．（安徽省皖江名校2018届高三最后一卷理科综合生物试题）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．第一营养級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【答案】C【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。3．（湖北省武汉市华大新高考联盟2018届高三4月教学质量测评理综生物试题）下列关于生态系统能量流动的叙述，不正确的是（）A．生产者固定的能量是光能或化学能B．自然生态中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在C．与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率D．在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分【答案】C4．（福建省莆田第一中学2017-2018学年高三上学期期中考试生物试题）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【答案】B【解析】三个种群的同化的能量由大到小依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，结合能量流动的特点可知，三个种群组成的食物链是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ，a错误；种群Ⅱ同化的能量=呼吸消耗的能量+被种群Ⅰ同化的能量+流向分解的能量+未被利用的能量，根据图中数据可知，种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量+流向分解者的能量=5450万KJ，而由于题中没有给出流向分解者能量，因此种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量也无法求出，b错误；不同营养级之间能量以有机物形式流动，c正确；第二营养级到第三营养级的能量传递=3．0÷15．0=20%，d正确。5．（天津市河北区2018届高三总复习质量检测（二）生物试题）图甲是草原生态系统的部分能量流动示意图，a、b、c表示流入各营养级生物的能量，d、e、f分别表示各营养级生物呼吸消耗的能量。图乙是在调查鼠的种群数量时，计算当年种群数量与一年前种群数量的比值（λ）得到的曲线。据图分析，下列说法错误的是（）A．图甲中若草所固定的太阳能总量为5×106kJ，那么鹰所获得的能量为5c/a×106kJB．图乙中第9年调查鼠的年龄组成，最可能表现为衰退型C．由图乙分析，第8年鼠的种群密度最低D．第16—20年鼠的种群数量将呈J型曲线增长【答案】C6．（福建省莆田第一中学2017-2018学年高三上学期期中考试生物试题）假如某食物网中有一种大型杂食性的海洋鱼类，它的食物有1/2来自海洋植物，1/4来自草食性鱼类，1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类。下列有关叙述中正确的是（）A．此食物网中包括四条食物链B．这种杂食性鱼与小型肉食性鱼只有竞争关系C．经测定此食物网的四种生物体内DDT浓度最高的是海洋植物D．从理论上计算，杂食性鱼每增加1千克体重最多需要海洋植物280千克【答案】D7．（湖南省长郡中学2018届高三下学期临考冲刺（二）理科综合生物试题）科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如图（能量以种群的质量表示）。下列叙述正确的是（）A．根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率B．蝴蛛的最低营养级是第二营养级C．图中X代表从猎物种群流入到蜘蛛体内的能量D．如果蝴蛛全部死亡，对该生态系统其他物种不会有影响【答案】A【解析】能量传递效率=上一个营养级的同化量÷下一个营养级的同化量×100%，由于图中只能看出蜘蛛的同化量，但是不清楚猎物种群的同化量，因此无法计算两者之间的能量传递效率，A正确；蜘蛛以猎物种群为食，因此最低处于第三营养级，B错误；图中蜘蛛的同化量代表从猎物种群流入到蜘蛛体内的能量，而X代表的能