高考生物热点题型和提分秘籍专题28生态系统的能量流动和物质循环原卷版Word版无答案.docx
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高考生物热点题型和提分秘籍专题28生态系统的能量流动和物质循环原卷版Word版无答案
【高频考点解读】
1.生态系统中能量流动的基本规律及应用(Ⅱ)。
2.生态系统中物质循环的基本规律及应用(Ⅱ)。
【热点题型】
题型一生态系统中能量流动分析
例1、如图A表示某生态系统的能量锥体图,P为生产者,Q1为初级消费者,Q2为次级消费者。
对图B中的各营养级所含有的能量进行分类剖析。
其中分析不正确的是( )
【提分秘籍】
1.流入某一营养级的能量来源与去路
②定量定时:
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:
a.自身呼吸消耗;b.流入下一营养级;c.被分解者分解利用;d.未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利用”。
如果是以年为单位研究,这部分的能量将保留到下一年。
2.流动模型——生态金字塔的类型、含义比较
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
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
3.能量传递效率
能量传递效率=
×100%
一般说来,能量传递的平均效率大约为10%~20%。
【高考警示】
(1)生态系统中同化量和摄入量不同。
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,摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。
②消费者产生的粪便中的能量不属于该营养级同化的能量。
(2)能量传递效率指两个相邻营养级之间,而不是两个个体或两个种群之间。
(3)建立新型农业生态系统不能提高能量传递效率,但能提高能量利用率,使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分。
【举一反三】
2.如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图,①②③④各代表一定的能量值,下列各项中正确的是( )
A.①表示流经该生态系统内部的总能量
B.一般情况下,次级消费者增加1kg,生产者至少增加100kg
C.生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具有单向性
D.从能量关系看②≥③+④
题型二物质循环和能量流动的关系
例2、下图表示生物圈中碳元素的循环过程,其中A、B、C表示生态系统的不同成分,下列叙述中正确的是( )
A.③过程代表绿色植物的光合作用
B.A、B分别代表消费者和生产者
C.⑦是温室效应的主要原因
D.疏松土壤可能加快⑤过程
【提分秘籍】
1.能量流动和物质循环的关系图解
2.能量流动和物质循环的区别与联系
项目
能量流动
物质循环
形式
光能→化学能→热能(一般形式)
以化学元素形式流动
过程
沿食物链(网)单向流动
在无机环境和生物群落间往复循环
范围
生态系统各营养级
全球性
特点
单向流动,逐级递减
反复出现,循环流动
联系
①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成和分解
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
【高考警示】
(1)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。
(2)物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。
【举一反三】
分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是( )
A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
题型三对能量流动相关计算及应用
例3.有一食物网如右图所示。
如果能量传递效率为10%,各条食物链传递到庚的能量相等,则庚增加1kJ的能量,丙最少含多少能量( )
A.550kJ B.500kJ
C.400kJD.100kJ
【提分秘籍】
1.能量流动的相关计算
在解决有关能量传递的计算问题时,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)设食物链为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:
①食物链越短,最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单,生态系统消耗的能量越少,如已知D营养级的能量为M,计算至少需要A营养级的能量,应取最短食物链A→D,并以20%的效率进行传递,即等于M÷20%;计算最多需要A营养级的能量时,应取最长的食物链A→B→C→D,并以10%的效率进行传递,即等于M÷(10%)3。
(3)在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量,则按照单独的食物链进行计算后再合并。
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)给定食物网(链),按照要求进行能量流动的有关计算。
(2)根据能量流动和物质循环的特点,确定食物链(网)。
【举一反三】
如图为一食物网。
若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a,则至少需要的生产者(甲)的量为y,那么x与y的关系可表示为( )
A.y=90ax+10xB.y=25ax+5x
C.y=20ax+5xD.y=10ax+10x
【高考风向标】
1.(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
2.(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1357J.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
3.(2015·四川卷.4)在适宜温度和大气CO2浓度条件下,测得某森林中林冠层四种主要乔木的幼苗叶片的生理指标(见下表)。
下列分析正确的是( )
A.光强大于140μmol·m-2·s-1,马尾松幼苗叶肉细胞中产生的O2全部进入线粒体
B.光强小于1255μmol·m-2·s-1,影响苦储幼苗光合速率的环境因素是CO2浓度
C.森林中生产者积累有机物的能量总和,即为输入该生态系统的总能量
D.在群落演替过程中,随着林冠密集程度增大青冈的种群密度将会增加
4.(2015·四川卷.7)某放牧草地有一些占地约1m2的石头。
有人于石头不同距离处,调查了蜥蝎个体数、蝗虫种群密度和植物生物量(干重),结果见下图。
下列叙述错误的是( )
A.随着蝗虫种群密度的增大,植物之间的竞争将会加剧
B.蜥蝎活动地点离石头越远,被天敌捕食的风险就越大
C.距石头的远近是引起该群落水平结构变化的重要因素
D.草地上放置适量石头,有利于能量流向对人类有益的部分
5.(2015·课标
卷.31)(8分)某生态系统总面积为250km2,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1000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;当乙种动物的种群密度为时,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。
(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(填“大于”、“等于”或“小于”)丙种动物同化的能量。
1.(2014·江苏,10)下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述,正确的是( )
A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象,可以说明能量流动的特点
B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能
C.食物链各营养级中10%~20%的能量会被分解者利用
D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
2.(2014·新课标Ⅱ,31)某陆地生态系统中,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。
一年内输入各种群的能量数值如下表所示,表中能量数值的单位相同。
种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
回答下列问题:
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是________;种群丁是该生态系统生物组分中的__________。
(3)一般来说,生态系统的主要功能包括____________、________________,此外还具有信息传递等功能。
碳对生物和生态系统具有重要意义,碳在________________和______________之间的循环主要以CO2的形式进行。
3.(2014·天津卷)图a、b分别为农村和城市生态系统的生物量(生命物质总量)金字塔示意图。
下列叙述正确的是( )
A.两个生态系统均可通过信息传递调节种间关系
B.两个生态系统的营养结构均由3个营养级组成
C.城市生态系统不具有自我调节能力,抵抗力稳定性低
D.流经两个生态系统的总能量均是其植物所固定的太阳能
4.(2014·山东理综,27)6月8日是世界海洋日。
海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点。
用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的________结构。
新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为_____________。
(3)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。
图中________和________(填字母)在碳循环过程中起着关键作用;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为________。
(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。
如果污染超过海洋生态系统的__________________,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
【高考押题】
1.在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量的去向不包括( )
A.通过兔体内的细胞呼吸释放出的能量
B.通过兔的粪便流入分解者体内的能量
C.通过狐的粪便流入分解者体内的能量
D.通过被狐捕食流入狐体内的能量
2.下列关于生态系统功能的叙述正确的是( )
A.食物链中各营养级能量去向相同
B.信息传递发生在生态系统中的生物之间
C.生态系统的物质循环就是碳循环
D.枯枝败叶中的能量不能被植物所利用
3.在生态系统中,营养级越高的生物获得的总能量越少。
下列解释错误的是( )
A.各营养级中总有一部分能量被分解者利用
B.各营养级中的能量一部分以热能形式散失
C.生物维持自身的生命活动消耗一部分能量
D.能量金字塔顶层的生物数量少,故需要能量少
4.下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况,其中各数字序号表达的含义分别为:
①生产者呼吸释放量;②分解者呼吸释放量;③消费者呼吸释放量;④生产者光合作用消耗总量。
有关叙述正确的是( )
A.流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B.②的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C.消费者同化作用的大小可用③表示
D.该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
5.关于生态系统物质循环的叙述,不正确的是( )
A.所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素
B.所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈
C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动
D.物质在循环过程中不断递减
6.下图是生态系统能量流动的图解,对此图解的理解错误的是( )
A.B营养级的生物个体数量不一定比A少
B.若M表示各营养级所含的能量,当MA<5MB时,生态系统可能会崩溃
C.分解者细胞呼吸的产物中有CO2、H2O、酒精和乳酸等
D.B、C、D分解释放的能量可以供给A利用
7.如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( )
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→Ⅳ
C.E1主要表示通过光合作用所固定的能量
D.能量可在食物链中循环利用
8.“波恩气候变化大会”再次引起人们对温室气体排放的关注,大会所倡导的低碳生活再次获得普遍认同。
根据图中所示碳循环的部分过程进行的有关分析,不正确的是( )
A.生物群落内部进行碳循环的物质形式是CO2
B.参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者
C.可通过增强③减少大气中的CO2
D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对①过程的依赖
9.如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。
甲、乙、丙、丁构成生物群落,箭头①~⑨表示循环过程。
下列有关说法正确的是( )
A.大气中的气体X是指CO2和CO
B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C.丁经⑤⑥⑦过程获得的能量占甲、乙、丙总能量的10%~20%
D.丙处在第三营养级
10.两位同学在观看有关恐龙的影片,甲同学提出:
“我体内的能量中可能有远古恐龙体内的能量”,乙同学提出:
“我体内的物质中可能有远古恐龙体内的物质”。
你认为这两位同学的说法( )
A.两同学的说法都有道理
B.两同学的说法都不对
C.只有甲同学的说法有道理
D.只有乙同学的说法有道理
11.如图是生态系统中某元素循环的模式图,下列关于该图的说法正确的是( )
①该图主要体现的是碳元素的循环 ②A与B两种生物是生态系统不可缺少的成分 ③图中的生理过程b全在线粒体中进行 ④该物质循环带有全球性
A.①④ B.②④
C.①②D.①③
12.下列关于生态系统中的物质循环和能量流动的叙述,不正确的是( )
A.能量流动和物质循环是独立进行的两个过程
B.能量流动和物质循环是相互依存的两个过程
C.物质循环的进行需要能量的推动
D.能量流动的载体是各种有机物
13.下图为某生态系统的“能量流动”图解,图中字母A、B、C、D、E表示生态系统的成分,字母a、b、c、d表示能量,数字表示生理过程或能量流动方向。
请据图回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量是通过________(填数字序号)过程实现的。
食草动物排出的粪便中仍含有部分能量,这一部分能量流入分解者体内的过程应是图示中的________(填数字序号)箭头所示。
若有一种昆虫专以B的粪便为食,设B在某段时间内所同化的能量为107千焦,则这部分能量中可流入昆虫体内的大约为________千焦。
(2)该生态系统必不可少的两种生物成分除A外,还有________(填字母)。
图中生物构成的食物链有________个营养级。
(3)如果该生态系统受到DDT(-种有机磷农药)污染,体内DDT含量最高的生物是________(填字母)。
(4)大豆、蓝藻、硝化细菌都属于A生产者,其中硝化细菌是以________作用的方式合成有机物的。
这三种生物中细胞结构相似的是________,主要原因是__________________________________
_______________________________________________________。
(5)图中释放的能量d是通过生物E的________作用实现的。
14.下图为碳循环示意图,请据图回答下列问题。
(1)①是________;②是________。
(2)C在无机环境中以________或________的形式存在。
(3)C在无机环境与生物群落之间以________的形式进行循环。
(4)大气中的CO2主要通过________作用进入生物群落。
(5)生产者与消费者在生命活动中通过________作用又把CO2放回大气中。
(6)枯枝落叶和动植物尸体通过分解者的________作用,产生的CO2又回到大气中。
15.根据下面的碳循环示意图回答问题:
(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内________中进行。
(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是________;碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。
(3)参与过程④的生物新陈代谢类型是________。
它们与同区域中的动、植物共同构成了________。
(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,其中物质作为能量的________,使能量沿着食物链(网)流动。
能量作为________,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。
(5)从上图可知,减少温室效应的最关键的措施是:
第一:
_________________________________________________
_________________________________________________________;
第二:
________________________________________________
________________________________________________________。
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