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微专题4
高考必考主观大题精细研究（四）——生态类
1．(2020·云南省高三二模)如图表示某生态系统中的能量流动过程，其中甲、乙、丙代表该生态系统的各营养级，A、B、C、D、E、F代表能量(A、B、C、D表示同化量)。请据图回答下列问题：
(1)生态系统中的能量流动是指
生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程
。图中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为
[C/(B＋F)]×100%　####(用图中字母表示)。
(2)菟丝子是一种叶退化的植物，常生长于甲中某些生物的体表，菟丝子与甲中这些生物的种间关系最可能是
寄生
；调查某一植物的种群密度一般采用
样方
法。
(3)图中所示生物可构成一个生物群落，区别不同群落的重要特征是
群落的物种组成
。
(4)与草原生态系统相比，冻原生态系统的抵抗力稳定性
低或更低
，土壤
更容易
(填“更容易”或“更不容易”)积累有机物质。
【解析】　(1)由生态系统能量流动的概念可知，生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。第二营养级乙的总同化量＝B＋F，第三营养级丙的同化量为C，故第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝[C/(B＋F)]×100%。(2)菟丝子是一种叶退化的植物，常生长于甲中某些生物的体表，靠直接从甲体内获取现成的有机物来维持生存，因此菟丝子与甲中生物的种间关系为寄生。由分析可知调查植物种群密度的方法常采用样方法。(3)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。(4)与草原生态系统相比，冻原生态系统的生物多样性低，抵抗力稳定性更弱(低)，土壤中微生物种类较少，且代谢速率低，故土壤中的有机物不易被分解，容易积累。
2．(2020·横峰中学高三期末)近日，25年来最严重的蝗灾正在东非蔓延，对东非国的粮食安全和经济发展都构成了前所未有的威胁，而造成本次蝗灾的罪魁祸首就是沙漠蝗虫。如图为东非某草原蝗灾期间的部分食物网示意图(分解者与无机环境未画出)，据此回答下列问题。
(1)此食物网包含了
6
条食物链，其中狼位于第
四、五
营养级。
(2)此食物网中，牧鸡与蛙的关系属于
捕食与竞争
。
(3)目前，控制沙漠蝗群和蝗蝻的主要方法是，使用汽车和空中喷雾器以小剂量(称为超低量(ULV)配方)施用有机磷化学品，此方法属于
化学
防治，这种防治方法具有快速、高效、使用方便等优点，但不建议频繁使用，为什么？
磷会对环境造成污染；蝗虫对化学药剂可能会产生抗药性；可能会对其他种类的生物造成伤害
(至少2点)
(4)相比于杀虫剂治蝗，中国的“牧鸡治蝗”有效又环保，此种治蝗方法属于
生物
防治。
【解析】　(1)据分析可知，图中共有6条食物链，其中狼处于第四、五营养级。(2)图中牧鸡以蛙为食，同时牧鸡和蛙均捕食沙漠蝗虫，因此二者之间是竞争和捕食的关系。(3)施用有机磷化学品属于化学防治，有机磷化学品会对环境造成污染，同时蝗虫对化学药剂可能会产生抗药性，也可能该化学品会对其他种类的生物造成伤害，因此该种防治方法不建议频繁使用。(4)“牧鸡治蝗”利用了生物之间的种间关系，这种防治方法属于生物防治。
3．(2020·甘肃省兰州一中高三期末)图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。请回答下列问题：
(1)结合图1和图2，该生态系统未呈现的成分是
非生物的物质和能量
。
(2)图1所示食物网中，次级消费者是
丙和丁
，丁与丙之间的种间关系是
捕食和竞争
。
(3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有
传递给丁、自身呼吸作用以热能形式散失
。
(4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率
大于
(在大于、小于或等于中选择)7.6%。
(5)经检测，水体中含有某种可被生物富集的农药，推测此农药含量最高的物种是
丁
。
【解析】　(1)生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。结合图1和图2，该生态系统呈现了生物成分(生产者、消费者、分解者)，未呈现的成分是非生物的物质和能量。(2)图1所示食物网中，第一营养级是生产者，第二营养级是初级消费者，丙和丁处于第三营养级，是次级消费者。丁既处于第三营养级，又处于第四营养级，既捕食丙，又和丙共同竞争乙，因此丁与丙之间的种间关系是捕食和竞争。(3)除最高营养级以外，各营养级的能量去向包括：自身呼吸作用以热能形式散失、流向下一营养级、流向分解者。根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向(流向下一营养级丙、流向分解者)之外，乙的能量去向还有传递给丁、自身呼吸作用以热能形式散失。(4)第一营养级到第二营养级能量的传递效率是指第二营养级所有生物同化的能量与第一营养级所有个体同化能量的比例。结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级水草、藻类→乙的能量传递效率为1
900÷25
000＝7.6%，图1所示食物网中第二营养级还有甲，因此从第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。(5)被生物富集的农药，在最高营养级中的含量最高。丁的营养级最高，推测此农药含量最高的物种是丁。
4．(2020·宁夏回族自治区高三三模)图甲是某生态系统的碳循环示意图，图乙表示一定时间内流经该生态系统各营养级(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)能量的不同去向的相对值(分别用a、b、c、d表示，其中b表示呼吸作用消耗的能量)。请回答下列问题：
(1)该生态系统的总能量是由图甲中的
D
(填写字母)固定的。图甲中的食物链有
D→E→B、D→B
(用字母和箭头表示)。
(2)图乙中
a1、a2
(填写字母)表示流向下一个营养级的能量。
(3)上一营养级的能量不能全部流向下一营养级的原因是上一营养级的能量去向有自身呼吸消耗、被
分解者
利用和未被利用。
(4)若图乙中处于第Ⅲ营养级的生物数量短时间内大量增加，则短期内对处于第I营养级的生物数量的变化是
增加
。
【解析】　(1)流经生态系统的总能量是该生态系统的生产者D，通过光合作用和化能合成作用固定的总能量。该图中的食物链有两条：D→E→B、D→B。(2)图乙中，Ⅰ是生产者，处于第一营养级，Ⅱ是初级消费者，处于第二营养级，Ⅲ是次级消费者，处于第三营养级，流入第三营养级的能量是b3＋c3＋d3；而第三营养级是该生态系统的最高营养级，该营养级没有流入下一营养级的能量，没有a3，故乙图中a1、a2表示流向下一个营养级的能量。(3)上一营养级的能量不能全部流向下一营养级的原因有自身呼吸消耗、被分解者利用、一部分未参与流动。(4)乙图中的Ⅲ如果短时间内大量增加，Ⅱ的捕食者增加，则短期内对Ⅱ的影响是Ⅱ减少，而I随之增加。
5．(2020·重庆一中高三月考)如图是某生态系统碳循环示意图，A、B、C、D代表该生态系统中的生物成分，序号代表相关过程。据图回答相关问题。
(1)碳循环是指碳在
无机环境和生物群落
之间的循环，与之相关的必不可少的两种成分是
A、D
(填图中字母)。
(2)在自然生态系统中，植物通过①过程从大气摄取碳的速率与生物的
②③④⑤
(填图中数字)过程把碳释放到大气的速率大致相同。若这种碳平衡被
⑧
(填图中数字)过程打破，可能会加速温室效应的形成。
(3)能量流动和物质循环彼此相互依存，不可分割。物质作为
能量的载体
，使能量沿着
食物链(网)
流动；能量作为
动力
，使物质能够不断循环往复。
【解析】　(1)碳循环是指碳在无机环境和生物群落间的循环。与之相关的必不可少的两种成分是A(生产者)、D(分解者)。(2)在自然生态系统中，植物通过①过程从大气摄取碳的速率与生物的②(生产者的呼吸)、③④(消费者的呼吸)、⑤(分解者的呼吸)过程把碳释放到大气的速率大致相同。若这种碳平衡被⑧(煤、石油的大量燃烧)过程打破，可能会加速温室效应的形成。(3)物质中蕴含能量，是能量的载体。食物链(网)是能量流动的通道。能量作为动力，使物质能够不断循环往复。
6．(2020·江苏省高三二模)图1为某湿地生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为能量流经图1中A的变化示意图，其中能量的单位为kJ。请据图回答问题。
(1)图1生态系统中的生产者是
乙
，②过程中碳的传递形式是
(含碳)有机物
，③代表的生理作用为
分解(呼吸)作用
。图1生态系统中的植物的根部能从底泥和水中吸收N、P等无机盐离子，净化水体，说明生态系统具有
自我调节
能力，这属于生物多样性的
间接
价值。此湿地有沉水植物、浮水植物、挺水植物等，这体现了群落的
垂直
结构。
(2)若图2中生产者所固定的太阳能总量为3
125
kJ，则第一与第二营养级之间的能量传递效率是
12.8%　####。
(3)分析图2中能量关系可知，Ⅱ表示第二营养级生物
用于生长发育繁殖的
能量。
【解析】　(1)由以上分析可知，图一中乙代表生产者；②过程中是在生物群落内部，碳的传递形式是有机物；③代表的生理过程是分解者的呼吸(分解)作用；植物的根部能从底泥和水中吸收N、P等无机盐离子，净化水体，说明生态系统具有一定的自我调节能力；这属于生物多样性的间接(使用)价值；挺水植物、浮水植物(浮叶植物)和沉水植物分布在水体的不同层次，体现了生物群落的垂直结构。(2)若图2中生产者所固定的太阳能总量为3
125
kJ，则第一与第二营养级之间的能量传递效率是(500－100)÷3
125×100%＝12.8%。(3)分析图2中能量关系可知，Ⅱ表示第二营养级生物用于生长发育繁殖的能量。
7．(2020·延安市第一中学高三期末)湿地是地球上重要的生态系统，具有稳定环境、物种保护及资源供应等功能。
(1)某湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等，这体现了群落的
水平
结构。调查湿地中芦苇的种群密度常用
样方
法。
(2)图中甲、乙两条曲线分别表示湿地中两种生物当年的种群数量(Nt)和一年后的种群数量(Nt＋1)之间的关系，直线p表示Nt＋1＝Nt。甲曲线上A、B、C三点中，表示种群数量增长的是
B
点；乙曲线上D、E、F三点中，表示种群数量相对稳定的是
F
点；Nt小于a时，甲、乙两条曲线中
甲
曲线所代表的生物更易消亡。
(3)湿地生态系统被破坏后，生物种类贫乏。要恢复其生物多样性，在无机环境得到改善的基础上，生态系统组成成分中首先应增加
生产者
的种类及数量。随着生物多样性和食物网的恢复，湿地生态系统的
抵抗力
稳定性增强。
【解析】　(1)在湿地生态系统中，由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等，体现的是群落的水平结构。调查芦苇等植物的种群密度一般采用样方法。(2)据图分析已知，甲曲线上A、B、C三点中，A点与P曲线相交，说明种群数量相对稳定，C点在曲线P以下，表示种群数量减少，只有B点在曲线P以上，表示种群增长了；乙曲线F点与P曲线相交，说明种群数量相对稳定，DE两点在曲线P以上，说明数量增加。N小于a时，甲曲线在P曲线以下，种群数量在减少，所以甲更容易消亡。(3)生态系统的主要成分是生产者，是生态系统的基石，所以恢复生态系统首先应增加生产者的种类及数量，随着生物多样性和食物网的恢复，湿地生态系统的抵抗力稳定性增强。
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高考必考主观大题精细研究（四）——生态类
1．(生命观念)(2020·全国高三二模)图1表示生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的生物成分，丁、戊为非生物成分；图2表示该生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。请据图分析并回答下列问题：
(1)碳从无机环境中进入生物群落的主要途径
光合
作用；图1中碳元素在b、d和e中主要以
CO2
的形式流动。
(2)若图1中a～f表示含碳物质的量，则可用数学表达式
a(从a－f中选择字母)来表示“温室效应”的成因。
(3)图2中c表示用于
自身生长、发育和繁殖
的能量。若图2中第二营养级生物为圈养的家畜，要提高其生长量，需要
提高
(提高/降低)c/b的比值。
【解析】　(1)碳从无机环境进入生物群落的主要途径是绿色植物的光合作用，图中的b、d、e表示的是呼吸作用，碳元素主要以CO2的形式流动。(2)当CO2的吸收小于CO2的释放时，大气中CO2的含量增加，形成温室效应，可用图中的a2．(科学思维)(2020·浙江省杭州高级中学高三期末)草原生态系统在地球上有着广泛的分布，如图1表示某草原生态系统的食物网；图2表示生态系统的碳循环过程示意图，据图回答以下问题：
(1)自然条件下，生态系统总是朝着物种多样化、结构复杂化、
功能完善化
的方向发展。该生态系统的生物多样性体现在分子水平上的是
基因多样性
。
(2)生态系统能量流动的特点为：单向流动和
逐级递减
。生态系统中能量流动具有单向性的原因是
长期进化过程中形成的捕食与被捕食关系不可逆转
。
(3)图1中蛇的食物1/3来自鼠，2/3来自青蛙，且该生态系统的能量从生产者到消费者的传递效率为10%，消费者到消费者的能量传递效率为20%，如果蛇种群增加的能量为60
kJ，则消耗植物的能量是
11
000
kJ(注意单位要写)
。
(4)碳循环是指碳在
无机环境和生物群落
之间的循环，图2中的生态系统的组成成分未在图1中体现的是
B和D
(填字母)。
【解析】　(1)自然状态下，生态系统总是朝着物种多样化、结构复杂化、功能完善化的方向发展，即生态系统的抵抗力稳定性越来越高，自我调节能力越来越强。生物多样性的层次有基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，其中，基因多样性是生物多样性在分子水平上的表现。(2)生态系统能量流动的特点为单向流动、逐级递减。由于生态系统的能量流动是沿着食物链进行的，食物链中的生物关系是经过长期进化过程形成的捕食与被捕食关系且不可逆转，因此生态系统中能量流动的方向是单向性的。(3)图1中蛇的食物来源于两条食物链，分别为草→鼠→蛇，另一条为草→食草昆虫→青蛙→蛇，若蛇的食物有1/3来自鼠，则根据题意可知，需要从草→鼠→蛇食物链获得1/3×60＝20
kJ的能量，根据题中的能量传递效率，则需要草的能量为20÷20%÷10%＝1
000
kJ；若蛇的能量有2/3来自青蛙，则根据题意可知，需要从草→食草昆虫→青蛙→蛇食物链中获得2/3×60＝40
kJ，根据题中的能量传递效率，则需要草的能量为40÷20%÷20%÷10%＝10
000
kJ，因此在图中条件下如果蛇种群增加的能量为60
kJ，则消耗植物的能量是1
000＋10
000＝11
000
kJ。(4)由分析可知碳循环是指碳在无机环境和生物群落之间不断的往复循环的过程，图1为食物网，其中只包括生产者和消费者，而图2为生态系统中碳循环模式图，其中包括了生态系统的各个组分，因此，图2中的生态系统的组成成分未在图1中体现的是非生物的物质和能量以及分解者，即图中的B(非生物的物质和能量)和D(分解者)。
3．(科学探究)(2020·福建省高三模拟)图甲是某生态农业的结构模式图，图乙表示某自然生态系统能量流经第二营养级图的示意图，其中a～g表示能量值。据图回答下列问题：
(1)图甲中
农作物
和
沼气池中的微生物
(填图中的名称)在碳循环中起关键作用。图示的农业生态系统的优点是
实现物质和能量的多级利用，减少环境污染，提高农产品的产量
(写出两点)。
(2)若图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，g表示流入第三营养级的能量，第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为
g/b(或者F/B)
。能量逐级递减的原因是
能量有一部分被呼吸作用消耗，一部分被分解者分解利用，一部分暂时未被利用
。
【解析】　(1)图中农作物属于生产者，能进行光合作用固定二氧化碳，沼气池中的微生物属于分解者，能将动植物体内的有机物分解成无机物还回到无机环境，两者在碳循环中起关键作用。图示的农业生态系统能实现物质和能量的多级利用，减少环境污染，提高农产品的产量。(2)若图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，各营养级之间的能量传递效率为同化量的比值，b(B)表示该营养级的同化量，g(F)表示流入下一营养级的能量，故第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为g/b(或者F/B)；由于各营养级的能量有一部分被呼吸作用消耗，一部分被分解者分解利用，一部分暂时未被利用，所有能量流动具有逐级递减的特点。
4．(社会责任)(2020·张家口市宣化第一中学高三模拟)“低碳、节能、减排”是当今社会呼吁的一种绿色生活方式。下图为生态系统中碳循环的相关途径，请回答下列问题：
(1)图中的C属于该生态系统的
分解者
(成分)，与A、B(B1、B2、B3)共同构成了该生态系统中的
生物群落
，其中生物之间的关系是在
群落
(填“个体”“种群”或“群落”)水平上进行研究获得的。
(2)若某生态系统的植被被破坏，打乱原有CO2的平衡并毁坏旅游资源，这降低了该生态系统生物多样性的
间接价值和直接
价值。若要做到“低碳、节能、减排”，实现碳循环的平衡，人们应采取的措施是
大量植树造林，减少化石燃料的燃烧
。
(3)若某森林生态系统遭到毁灭性破坏后不能自动恢复，则这一事实说明生态系统的
自我调节
能力是有限的，该能力的基础是
负反馈调节
。但科研人员可以采用恢复生态学的技术进行治理恢复，这说明人类活动能影响群落演替的
速度和方向(或方向)
。
(4)生态学家在研究生态系统的物质循环时不会以某一单独的生态系统为单位的。请从物质循环特点的角度进行解释，其原因是
物质循环具有全球性
。
【解析】　(1)分析图可知，A为生产者，B为消费者，C为分解者。①为绿色植物的光合作用和硝化细菌的化能合成作用，②为生物的呼吸作用。C与A、B(B1、B2、B3)共同构成了该生态系统中的生物群落。其中生物之间的关系是在群落水平上进行研究获得的。(2)若某生态系统的植被被破坏，打乱原有CO2的平衡并毁坏旅游资源，这降低了该生态系统生物多样性的间接价值和直接价值。若要做到“低碳、节能、减排”，实现碳循环的平衡，人们应采取的措施是大量植树造林，减少化石燃料的燃烧。(3)若某森林生态系统遭到毁灭性破坏后不能自动恢复，则这一事实说明生态系统的自我调节能力是有限的。自我调节能力的基础是负反馈调节。但科研人员可以采用恢复生态学的技术进行治理恢复，这说明人类活动能影响群落演替的速度和方向(或方向)。(4)生态学家在研究生态系统的物质循环时不会以某一单独的生态系统为单位的。物质循环特点的角度分析，其原因是物质循环具有全球性。
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-微专题四　高考必考主观大题精细研究(四)——生态类
高考真题研究·找规律　　　
高频考点(一)　种群的特征和数量变化
1．(2020·全国卷Ⅲ)假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者，其密度极大，使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题：
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是
水体富营养化，没有其他生产者的竞争
(答出2点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
　####
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后，C种群能够迅速壮大，则C和B的种间关系是
竞争
。
【解析】　(1)A是蓝藻，是该湖泊唯一的生产者，所以其种群密度极大的原因可能有该水域污染，水体富营养化，造成蓝藻爆发和缺少其他生产者竞争。(2)该生态系统存在唯一一条食物链A→B，所以能量流动关系如图：
(3)C和B都以A为食，所以二者是竞争关系。
2．(2019·全国卷Ⅰ，T31)某果园中存在A、B两种果树害虫，果园中的鸟(C)可以捕食这两种害虫；使用人工合成的性引诱剂Y诱杀B可减轻B的危害。回答下列问题。
(1)果园中包含害虫A的一条食物链是
果树→A→C
。该食物链的第三营养级是
C
。
(2)A和B之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指
两种或两种以上生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象
。
(3)性引诱剂Y传递给害虫B的信息属于
化学信息
。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的
性别比例
，导致
种群密度
降低，从而减轻B的危害。
【解析】　(1)紧扣答题要求“包含害虫A”，则相应的一条食物链是“果树→害虫A→鸟(C)”，其中第三营养级是鸟(C)。(2)种间竞争通常是指两种或两种以上的生物相互争夺相同的资源和空间而表现出来的相互抑制现象。(3)人工合成的性引诱剂Y是化学物质，其传递给害虫B的信息属于化学信息。使用性引诱剂Y可以诱杀B的雄性个体，从而破坏B种群的正常性别比例，导致B种群的种群密度降低，从而减轻果园中害虫B的危害。
?找规律——“形异质同”学通法
析个性
大部分通过简单情景直接设问种群的特征、数量变化，且都注重核心概念的考查，如第1题考查种群密度变化的原因，；第2题考查竞争的概念。解答此类问题的方法是掌握种群的5个数量特征及其相互之间的联系，理解相关概念。
找共性
第1题的(1)(3)和第2题的(2)(3)考查种间关系和种群的数量特征及影响种群数量变化的因素。
高频考点(二)　生态系统的结构和功能
3．(2018·全国卷Ⅱ，T31)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用，这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加。生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是
生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少
。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是
甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多
(答出一点即可)。
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有
大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食
(答出两点即可)。
【解析】　(1)生态系统中能量沿食物链的传递特点是单向流动、逐级递减。食物链中生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少，所以一条食物链的营养级数量一般不会太多。(2)根据题中信息可知，顶级肉食性动物对环境中的植食性动物有驱赶作用，这种作用是建立在“威慑”与“恐惧”基础上的。甲的数量优势地位丧失的可能原因是其对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，导致甲逃离该生态系统的数量比乙多。(3)大型肉食性动物捕食野猪或野猪因恐惧减少了采食，从而减轻了野猪对该地区农作物的破坏。
4．(2015·全国卷Ⅱ，T31)某生态系统总面积为250
km2，假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物，乙种动物种群的K值为1
000头。回答下列问题：
(1)某次调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头，则该生态系统中乙种动物的种群密度为
2.2头·km－2
；当乙种动物的种群密度为
2头·km－2
时，其种群增长速度最快。
(2)若丙种动物的数量增加，则一段时间后，甲种植物数量也增加，其原因是
由于乙种动物以甲种植物为食，丙种动物的数量增加导致乙种动物的数量减少，从而导致甲种植物数量的增加
。
(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量
大于
(填“大于”“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。
【解析】　(1)该生态系统中，乙种动物种群数量为550头，该生态系统的总面积为250
km2，则乙种动物的种群密度为550÷250＝2.2(头·km－2)。乙种动物种群的K值为1
000头，当种群数量为K/2时，种群的增长速度最快，此时乙种动物的种群密度为500÷250＝2(头·km－2)。(2)若丙种动物的数量增加，则乙种动物被丙种动物捕食的概率增加，导致乙种动物数量减少，而乙种动物数量减少将导致被捕食者甲种植物的数量增加。(3)在甲种植物→乙种动物→丙种动物这一食物链中，乙种动物同化的能量主要有三个去路：被下一营养级(丙种动物)同化、自身呼吸消耗和被分解者利用。因此，乙种动物同化的能量要大于丙种动物同化的能量。
?找规律——“形异质同”学通法
析个性
第3题第(1)小题考查食物链中营养级数量不会太多的原因；第4题第(2)(3)小题考查食物链中营养级数量变化分析
找共性
这两个题目虽然考查形式有所差别，但考查的内容相同，都是根据能量流动规律分析食物链(网)，解答此类问题的方法是了解能量流动的含义，理解、分析能量流经不同营养级的过程，并理解学会辨别几种种间关系的不同
BI
BEI
NENG
LI
QIANG
HUA
QIANG
JI
NENG
必备能力强化·强技能　　　
能力强化(一)　图形解读能力
生态类题目在高考命题中常以图示为载体，常见的图示主要有示意图、模式图等。通过图示创设新情景，考查基本概念、基本理论等，解这类题目，考生要注重对图解图示的识别，提高分析和解决问题的能力。
典例1
(2020·肥东县综合高中高三模拟)为减轻养殖场内污水对环境的影响，创建低碳生活方式，该养殖场在污水排放处附近构建了人工湿地。下图表示该湿地生态系统中的碳循环过程，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。请回答下列问题：
(1)⑧代表的生理过程主要是
，图中多余的过程是
(填序号)。
(2)图中生态系统的基石是
，该生态系统中各组成成分通过
紧密联系，形成一个统一整体。
(3)该生态系统中分解者产生的能量不能流入生产者再被利用的原因是
。
【解题示范】　
【答案】　(1)光合作用　①
(2)乙　物质循环、能量流动、信息传递
(3)生态系统的能量单向流动、不可循环使用的，分解者通过分解作用产生的能量最终会以热能的形式散失而不能再被生产者利用
【对点训练】
1．(2020·湖北省黄冈中学高三三模)研究小组对某人工鱼塘中部分生物的种群数量进行了调查，并对其消化道内的食物组成分析后获得如图所示的食物网。研究发现，适当提高光能利用率、增加饲料投放量，均可使鱼产量大幅度提高。回答下列问题：
(1)流经该鱼塘生态系统的能量来自
生产者固定的太阳能和人工输入的有机物中的能量
。“青草鲢鳙”四大家鱼混合放养，影响其分布的主要因素是
食物和栖息空间
。
(2)小龙虾属于杂食性动物，可取食浮游植物和其他水生植物，也捕食鱼塘中的B，小龙虾与B的种间关系是
捕食和竞争
。在小龙虾入侵该鱼塘后，如果放弃对该鱼塘的管理，预期小龙虾的种群数量将出现的变化是
先快速增加后稳定(或先增加后减少最后稳定)
。
【解析】　(1)该鱼塘生态系统属于人工生态系统，故流经该鱼塘生态系统的能量来自生产者(浮游植物和其他水生植物)固定的太阳能和人工输入的有机物(饲料)中的能量。影响动物垂直分层的主要因素是食物和栖息空间。(2)小龙虾属于杂食性动物，即可取食水生植物，也对鱼塘中的B进行捕食，因而小龙虾与B的种间关系是捕食和竞争。在小龙虾入侵该鱼塘后，如果放弃对该鱼塘的管理，小龙虾的种群数量将出现的变化是先快速增加，然后减少，最后稳定，符合S型增长规律。
能力强化(二)　表格分析能力
表格题不仅是生态类题目常采用的一种形式，也是生物试卷中常见的题型，这类题型最突出的特征是以表格的形式把生物学现象、事实、规律、原理及实验过程、实验结果呈现出来，表格中包含了较多的信息，既能全面考查学生对表格信息的获取、分析、处理、概括等多种能力，同时也能考查学生对知识的综合运用能力。
典例2
(2020·宁夏回族自治区长庆高中高三模拟)南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。停止砍伐一段时间后，该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。回答下列问题。
演替阶段
群落类型
植物种类数/中
草本植物
灌木
乔木
1
草丛
34
0
0
2
针叶林
52
12
1
3
针、阔叶混交体
67
24
17
4
常绿阔叶林
106
31
16
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为
演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因，除了植物的种子或者繁殖体可能得到保留外，主要原因是原有的
条件得到了基本保留。
(2)在由上述群落构成的相应生态系统中，恢复稳定性最强的是
生态系统，抵抗力稳定性最强的是
生态系统。
(3)与草丛相比，针叶林中的动物分层现象较为
(填“简单”或“复杂”)，原因是
。
【解题示范】　
【答案】　(1)次生　土壤
(2)草丛　常绿阔叶林
(3)复杂　针叶林中植物群落的垂直结构更复杂
【对点训练】
2．(2020·重庆高三二模)某湿地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。下表为该生态系统中一年内输入各种群的能量数值，表中能量数值的单位相同，回答下列相关问题：
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量
3.56
12.8
10.30
0.48
226.50
(1)该生态系统中，处于第二营养级的生物是
乙和丙
。
(2)生态系统的主要功能包括物质循环、能量流动和
信息传递
等功能。碳循环对生物和生态系统具有重要意义，碳在无机环境和生物群落之间主要以
CO2(二氧化碳)
的形式进行循环。
(3)该生态系统通过多年演替，生物多样性增加，其中芦苇、菖蒲、碱茅等植物呈散乱、交错分布状态，从群落的结构角度看，这属于群落的
水平
结构。这样的分布给该湿地生态系统增添了旅游观光等多方面的资源，体现了生物多样性的
直接
价值。
【解析】　根据能量流动的特点，营养级越高，能量越少，相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%～20%，戊的能量最多，戊是第一营养级，乙、丙能量相差不大，不在10%～20%之间，因此乙、丙同属第二营养级，其次是甲、丁，因此其相应的食物网可表示为：。第二营养级的生物有乙和丙。(2)生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递；碳在无机环境和生物群落之间主要以CO2的形式进行循环。(3)芦苇、菖蒲、碱茅等植物呈散乱、交错分布状态，这属于群落的水平结构；旅游观光体现了生物多样性的直接价值。
GAO
KAO
TI
XING
YAN
JIU
XUE
JI
FA
高考题型研究·学技法　　　
题型一　能量流动图解类问题分析
能量流动图解类题目主要是通过能量流动图解考查能量的来源、去向和能量传递效率等知识，以及结合生态工程考查能量流动在生产中的应用。
典例1
(2020·黑龙江高三模拟)图甲是某生态农业的结构模式图，图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。据图回答下列问题：
(1)图甲中的
是生态系统的基石，从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的最大优点是
。
(2)一般情况下，农田生态系统的
稳定性较低，若此生态系统遭到酸雨危害，首先受到影响的是
，从而影响生态系统的稳定性。
(3)图甲中的食物链有
条。如果人的食物有1/2来自农作物，1/4来自家禽，1/4来自猪肉，假如能量传递效率为10%，那么人每增加1kg体重，约消耗农作物
kg。
(4)沼气池中的微生物在生态系统中的成分属于
。
(5)若图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则图乙中B表示
；C表示
；F表示
。图乙中的a＝
(填能量值的符号)。
【技法指导】
一、学题型技法——正确分析常见的能量流动模型
1．输入某一级消费者的能量是同化量还是摄入量的判断
(1)方法：看该消费者是否有“→”指向粪便。
(2)实例：图甲中箭头①指的是摄入量；若没有箭头③，则①代表的是同化量。
2．某一营养级指向的能量去向
图甲中能量①(摄入量)＝②＋③＋④＋⑤＋兔子中现存能量；图乙中能量W1为该营养级的同化量，等于A1＋B1＋C1＋D1(其中B1为现存量)。
3．某营养级同化能量的两种分析方法
(1)
(2)
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(4)三小题，分别考查生态系统的组成成分和生态系统的稳定性等基础内容，较易作答。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)(5)两小题，属于结合能量流动模型进行相关计算，难度较大。对(3)小题理清图甲中人的食物来源是解题的关键；对于(5)小题理清流入某一营养级能量的来龙去脉是关键。
三、防细节失分
(1)辨析生物学术语
生态农业通过实现能量的多级利用和物质循环再生来提高“能量利用率”而不是“能量传递效率”，如本题第(1)题。
(2)合理选取能量传递效率
在进行能量流动计算时，应结合题意根据能量的来源和方向，确定能量传递效率是10%还是20%。
【解析】　(1)生产者通过光合作用将太阳能固定在有机物中，从而可以被生物所利用，因此，生产者(图甲中的农作物)是生态系统的基石；建立农业生态系统的最大优点是实现物质和能量的多级利用，减少环境污染，提高农产品的产量。(2)生态系统的生物种类越多，营养结构越复杂则抵抗力稳定性越高，恢复力稳定性越低，农田生态系统的生物种类单一、营养结构简单，所以抵抗力稳定性低；若此生态系统遭到酸雨危害，首先受到影响的是农作物。(3)图甲中有3条食物链：农作物→人、农作物→家禽→人、农作物→猪→人；若能量传递效率为10%，则人每增加1
kg体重消耗农作物的质量为1×1/2÷10%＋1×1/4÷10%÷10%＋1×1/4÷10%÷10%＝55(kg)。(4)沼气池中的微生物在生态系统中属于分解者，其主要作用是分解有机物，产生沼气。(5)图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则B表示该营养级(初级消费者)同化的能量，C表示初级消费者用于自身生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用散失的能量，E表示分解者利用的能量，F表示下一营养级摄入的能量。该营养级的摄入量(a)＝该营养级的同化量(b)＋粪便量(c)；其中b＝d＋e，e＝g＋f，所以，a＝b＋c＝c＋d＋e＝c＋d＋g＋f。
【答案】　(1)农作物(生产者)　实现物质和能量的多级利用，减少环境污染，提高农产品的产量
(2)抵抗力　农作物
(3)3　55
(4)分解者
(5)第二营养级(初级消费者)的同化量　用于生长、发育和繁殖的能量　下一营养级摄入的能量　b＋c或c＋d＋e或c＋d＋g＋f
【对点训练】
1．(2020·陕西省西安中学高三期中)下图甲是青海湖生态系统部分食物网示意图，图乙是裸鲤和鸬鹚两个营养级的能量流动示意图，a～e表示能量值，c表示鸬鹚同化的能量值。
请回答下列问题：
(1)图甲中，底栖动物处于
第二、第三
营养级。
(2)用标志重捕法调查裸鲤种群密度时，若标记个体易被再次捕获，则种群密度的估计值
偏低
(填偏高、偏低或不变)。通过调查发现，该食物网中体形较大的鸬鹚数量比裸鲤的少，从生态系统能量流动的特点分析其原因是
能量流动是逐级递减的，鸬鹚比裸鲤所处营养级高，流向鸬鹚的能量少
。
(3)图乙中，鸬鹚粪便中食物残渣的能量包含在
b
(填图中字母)中，鸬鹚用于生长、发育和繁殖的能量值可表示为
c－d
(用图中相应的字母和数学运算符号表示)。
(4)青海湖是我国最大的高原咸水湿地，具有丰富的生物多样性。繁殖季节，青海湖中雌雄鸟上下翻飞，互相追逐，彼此通过飞翔来了解对方，这就是鸟类中的“戏飞”求偶现象，“戏飞”属于生态系统的
行为
信息。
【解析】　(1)图甲中，底栖动物所在的食物链有底栖藻类→底栖动物→裸鲤→鸬鹚；底栖藻类→底栖动物→水生动物→裸鲤→鸬鹚；浮游藻类→浮游动物→底栖动物→水生昆虫→裸鲤→鸬鹚，故底栖动物处于第二、三营养级。(2)由标志重捕法的计算公式?种群中个体数?第一次捕获数＝第二次捕获总数?第二次重捕中被标志的个体数，可得种群数量＝第一次捕获的个体数×第二次捕获总数÷第二次重捕中被标志的个体数，若标记个体更易于被捕获，则第二次捕获中被标志的个体数增大，故种群密度的估计值会偏低。能量流动是逐级递减的，鸬鹚比裸鲤所处营养级高，流向鸬鹚的能量少，故该食物网中体形较大的鸬鹚数量比裸鲤的少。(3)鸬鹚粪便中食物残渣的能量是其未同化的能量，仍属于其上一个营养级，因此包含在b中；鸬鹚用于生长、发育及繁殖的能量值＝鸬鹚的同化量－鸬鹚呼吸消耗的能量＝c－d。(4)青海湖中雌雄鸟上下翻飞，互相追逐，彼此通过飞翔来了解对方，这就是鸟类中的“戏飞”求偶现象，“戏飞”属于生态系统的行为信息，说明生物种群的繁衍离不开信息传递。
题型二　与能量流动有关的四类计算题
能量流动计算类题目的主要考查形式有两大类，一是通过食物链(食物网)的展示，求某一条食物链的能量传递效率或最大值、最小值的计算；二是通过提供食物网中某营养级的食物配比，求某一营养级的最值问题。解答此类问题时要注意理清每条食物链，然后再计算。
类型1　没有限制能量来源或分配比例的计算
典例2
(2020·南昌市新建一中高三二模节选)如图为某生态系统的食物网，若图中草固定的太阳能为100
kJ，则该生态系统中狼最少可得到的能量为
kJ，最多可得到的能量为
kJ。
【解析】　最多消耗应选取最长食物链，能量传递效率按10%计算；最少消耗应选取最短食物链，能量传递效率按20%计算。
【答案】　0.1　4
类型2　限制能量来源或分配比例的计算
典例3
(2020·天津南开中学高三模拟节选)若某生态系统只存在下面的食物关系，该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%，请分析解答下列的问题：
(1)假如猫头鹰的食物1/2来自兔，1/8来自鼠，其余来自蛇，如果一定时期内，猫头鹰种群增加的重量为80
g，那么共消耗植物
g。
(2)假如植物有3/5被兔所食，有2/5被鼠所食；鼠的1/2直接被猫头鹰捕食。那么，猫头鹰若要增加20
g体重，最少需要消耗的植物为
。(精确到个位数)
【题型技法】
(1)限制能量来源或能量分配比例，当求最多需求量时，在限制范围内的所有食物链中按最低能量传递效率计算；当求最少需求量时，在限制范围内的所有食物链中按最高能量传递效率计算。
(2)计算时注意当限制能量来源比例时，由高营养级向低营养级逐级递推。当限制能量分配比例时，假设出低营养级的需求量，由低营养级向高营养级逐级递推。同时要注意分配比例。
【解析】　(1)根据题意分析，猫头鹰的食物1/2来自于兔，1/8来自鼠，其余来自蛇，且能量传递效率在消费者之间为20%，在生产者与消费者之间为10%，则猫头鹰增加80
kg需要消耗的植物＝80×1/2÷20%÷10%＋80×1/8÷20%÷10%＋80×3/8÷20%÷20%÷10%＝100
000
g。(2)设猫头鹰从三条食物链中获得的能量依次为e、f、g，植物固定的总能量为h。根据题意，可列方程式得：3/5
h×20%×20%＝e，(2/5)
h×20%×(1/2)×20%＝f，(2/5)
h×20%×(1/2)×20%×20%＝g，e＋f＋g＝20(g)。解得：h≈595(g)。
【答案】　(1)100
000　(2)595
g
类型3　能量来源比例改变的计算
典例4
(2020·江苏省高三一模改)若某生态系统存在如图所示的食物网。
(1)若C获取植物性食物与动物性食物的比例是1?1，将此食物结构改为4?1，能量流动效率按10%计算，则调整后可供养的C是前者的
倍。
(2)若A向B及向C提供的能量比例由1?1调整为1?4，能量流动效率按10%计算，则调整后供养的C是前者的
倍。
【题型技法】
在具体计算时务必先澄清分配比例，再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以右图食物网为例：
(1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向B与直接传向C比例由1?1调整为1?2”，求解C最多增重变化(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”
调整前
A××＋A××2＝M1
调整后
A××＋A××2＝M2
(2)若已知“C同化量(M)”并告知C的食物来源“素食、肉食由1?1调整为2?1”，求解最少需要A量(A)，计算时应“逆推(用除法)”
调整前
调整后
＋＝A1
＋＝A2
【解析】　(1)若A获取植物性食物与动物性食物的比例是1?1，如下左图，共需植物性食物的相对值为55；如果动物性食物与植物性食物的比例是1?4，则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后者的1.96倍，这也就说明后者可供养的C数是前者的1.96倍。
(2)设A能量为M，则调整前，B所得能量为M××10%＋M××(10%)2＝＋＝，调整后C所得能量为M××10%＋M××(10%)2＝＋＝，则调整后?调整前比值为/≈1.49，即调整后供养的C是调整前的1.49倍。
【答案】　(1)1.96　(2)1.49
类型4　具有人工能量输入的计算
典例5
(2020·江西省上高二中高三模拟)下图为某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值(单位为103
kJ/m2·a)。
(1)图中A代表的生理过程是
。
(2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率是
；第一营养级到第二营养级的传递效率是
。
(3)流入该生态系统的总能量是
kJ/(m2·a)。
【题型技法】人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量，在求算该营养级与上一营养级间的传递效率时则不考虑人工输入的能量；而在求算该营养级与下一营养级间的传递效率时，则考虑人工输入的能量。
【解析】　每一营养级(最高营养级除外)的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解、呼吸作用中以热能形式散失及用于自身生长、发育和繁殖四个途径。因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性动物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103[kJ/(m2·a)]，因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝2.5/16×100%＝15.625%。该生态系统中能量的来源有两个：生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝96×103＋14×103(流入植食性动物的能量)＝110×103[kJ/(m2·a)]。第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%＝12.7%。流入该生态系统的总能量为110×103＋7×103＝1.17×105[kJ/(m2·a)]。
【答案】　(1)呼吸作用
(2)15.625%12.7%
(3)1.17×105
【对点训练】
2．(2020·安徽省高三专题练习改)图甲是某生态农业的结构模式图，图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值。据图回答下列问题：
(1)图甲中的人位于第
二或三
营养级。如果人的食物有7/10来自农作物，1/10来自家禽，2/10来自猪肉，假如能量传递效率为10%，那么人每增加1千克体重，约消耗农作物
37
千克。
(2)若图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则C表示
用于生长、发育和繁殖的能量
；a＝
b＋c或c＋d＋e或c＋d＋g＋f
。
(3)在生活中，可将植物秸秆、动物粪便等放入沼气池，产生的沼气可作为燃料，请从能量流动的角度分析，简述这种做法的意义是
实现对能量的多级利用，提高能量利用率
。
(4)如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20
g，需要消耗植物
2
000
g。
【解析】　(1)图甲中所包含的食物链为“农作物→人”，“农作物→家禽→人”及“农作物→猪→人”共3条，人分别位于第二、三营养级；若人的食物有7/10来自农作物，1/10来自家禽，2/10来自猪肉，假如能量传递效率为10%，那么人每增加1千克体重需要消耗农作物为0.7÷10%＋0.1÷10%÷10%＋0.2÷10%÷10%＝37
kg；(2)由以上分析可知，若图乙中A表示某食物网中第二营养级所摄入的全部能量，则C表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量；a(摄入量)＝b(同化量)＋c(粪便量)；(3)在生活中，可将植物秸秆、动物粪便等放入沼气池，产生的沼气可作为燃料，这种做法实现对能量的多级利用，提高能量利用率。(4)甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20×1/2＝10(g)，需要乙10×5＝50(g)，需要甲50×10＝500(g)；②甲→丙→戊，戊增加20×1/4＝5(g)，需要丙5×5＝25(g)，需要甲25×10＝250(g)；③甲→丙→丁→戊，戊增加20×1/4＝5(g)，需要丁5×5＝25(g)，需要丙25×5＝125(g)，需要甲125×10＝1
250(g)，故共需要甲500＋250＋1
250＝2
000(g)。
3．(2020·浙江省高三期中)图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2表示不同的能量形式。图2表示能量流经营养级Ⅱ的变化示意图，其中a～g表示能量的值，a表示营养级Ⅱ摄入的总能量值。请据图回答：
(1)图1中，营养级
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
中的生物种类属于异养生物。M2表示的能量形式为
热能
。位于营养级Ⅳ的生物个体数量往往少于营养级Ⅲ，主要原因是
营养级高、可利用的能量少
。
(2)图2中，若甲表示营养级Ⅱ的摄入量，则乙表示
营养级Ⅱ的同化量
。由图2推测生态系统能量流动的特点是
单向流动、逐级递减
。若营养级Ⅲ的同化量为h，则营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率为
(h/b)×100%或(h/(a－e))×100%　####。
(3)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成的食物关系如图所示。其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加A
kJ，至少需要消耗甲的能量为
25A/(1＋4X)
kJ(用所给字母表示)。
【解析】　(1)生产者是自养生物，消费者和分解者都是异养物，图1中，营养级Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的生物种类属于异养生物。在能量金字塔中，处于第一营养级的生物是生产者，M1表示进入该生态系统的能量光能，M2是指在生态系统食物链各营养级散失的能量(热能)。能量在营养级之间只能单向传递，且逐级递减，营养级高、可利用的能量少，因此位于营养级Ⅳ的生物个体数量往往少于营养级Ⅲ。(2)每一营养级的同化量＝摄入量－粪便量，若甲表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则乙表示Ⅱ同化的能量。由图2推测生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。Ⅱ同化的能量为b＝a－e，若营养级Ⅲ的同化量为h，则营养级Ⅱ、Ⅲ之间的能量传递效率为(Ⅱ营养级同化量÷Ⅰ营养级同化量)×100%＝(h/b)×100%或(h/(a－e))×100%。(3)假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×(1－X)×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%＋a×(1－X)×20%×20%＝A，因此a＝25A/(1＋4X)。
题型三　“碳循环”图示类分析
对碳循环图示类题目的考查形式主要有两大类，一是提供碳循环的概念图考查碳循环的特点；二是结合能量流动，考查碳循环的过程及与能量流动的关系。解答此类题目时首先要根据碳循环的特点判断出生态系统的成分，而判断生态系统成分的关键往往以双箭头为突破口，因为双箭头只存在于生产者和无机环境之间。
典例6
(2020·河南省高三模拟)如图所示内容为生态系统的物质循环(碳循环)。其中甲、乙、丙为生态系统的部分成分的细胞结构简图，试据图分析回答以下问题：
(1)流经生态系统的总能量来源于图中
。
(2)生态系统的碳循环是以
形式在
之间不断循环的过程。
(3)生态系统的物质循环与能量流动的渠道由图中的
所代表的两种生态系统成分组成。
(4)物质循环的过程总是伴随着能量流动，彼此相互依存，不可分割的。试写出能量流动的特点：
。
(5)图中所示化石燃料的大量燃烧使温室效应愈发严重。试写出减轻温室效应的两个措施：
。
【技法指导】
一、学题型技法
正确判断碳循环模型中的各种成分
(1)首先找出两个成分之间具有双向箭头的，一个为生产者，一个是大气中的CO2库，其他各个成分都有箭头指向的为大气中的CO2库。
(2)然后观察剩余的几个成分，其中箭头都指向的是分解者，剩余的成分为消费者。分析如下：
二、学答题策略
1．先稳解基础小题——保住分
第(1)(2)(4)三小题，分别考查生态系统的能量来源、碳循环的形式、能量流动的特点，属于基本知识较容易。第(5)题考查温室效应及解决方案，开放性题目，容易作答。
2．再慎推难度小题——创满分
第(3)小题，考查读图能力，熟悉物质循环和能量流动的过程是解题关键，并能正确判断碳循环模型中的各种成分。
三、防细节失分
(1)正确区分碳循环的形式。在生物群落内部以有机物形式循环，而在生物群落和无机环境间是以CO2形式循环的。
(2)记清能量流动和物质循环的渠道。食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道，食物链中只有生产者和消费者，因此第(3)题不要答成“甲、乙、丙”。
【解析】　(1)流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即图中甲所固定的太阳能。(2)生态系统的碳循环是指碳元素以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间不断循环的过程。(3)生态系统的物质循环与能量流动的渠道是食物链和食物网，而食物链和食物网是由生产者和消费者组成的，即由图中的甲和乙所代表的两种生态系统成分组成。(4)能量流动的特点：单向流动、逐级递减。(5)减轻温室效应的措施包括减少化石燃料的使用，推广风能、太阳能，植树造林等。
【答案】　(1)甲所固定的太阳能
(2)二氧化碳　生物群落和无机环境
(3)甲和乙
(4)单向流动、逐级递减
(5)减少化石燃料的使用，推广风能、太阳能，植树造林等
【对点训练】
4．(2020·新疆维吾尔自治区高三二模)下图是生态系统的物质循环中氮循环过程示意图。回答下列问题。
(1)根瘤菌与豆科植物互利共生的种间关系属于
群落
水平上研究的问题。
(2)根瘤菌和硝化细菌分别属于生态系统组成成分中的
消费者、生产者
。
(3)“生态系统的氮循环”中的生态系统指的是
生物圈
。氮元素进入生产者体内后，能参与合成的有机化合物是
蛋白质、核酸、磷脂
(写出3种)。
(4)虽然氮元素能在生物群落和无机环境之间不断循环，但在种植小麦时仍要适量向农田中施加氮肥的原因是
农产品不断地输出使部分氮元素不能返回农田生态系统
。
【解析】　(1)根瘤菌固定大气中的氮气供给豆科植物利用，豆科植物供给根瘤菌有机营养，二者的种间关系是互利共生，种间关系属于群落水平上研究的问题。(2)氮循环涉及到的微生物有硝化细菌以及根瘤菌等固氮微生物，其中硝化细菌是化能自养型微生物，属于生产者，根瘤菌为异养型微生物，属于生态系统组成成分中的消费者。(3)地球上最大的生态系统是生物圈，物质循环具有全球性，故“生态系统的氮循环”中的生态系统指的是生物圈。氮元素进入生产者体内后，能参与合成的有机化合物是蛋白质、核酸、磷脂、ATP等。(4)氮元素在生物群落和无机环境之间不断循环，但由于农产品不断地输出使部分氮元素不能返回农田生态系统，因此农田土壤中氮的含量往往不足，还要不断往农田中施加氮肥。
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