高考生物真题专项解析—能量流动,从生态系统的结构中溯源
考向一生态系统
【母题来源】2022年湖北卷
【母题题文】如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题:
(1)图中A代表___________;肉食动物1的数量___________(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
(2)如果②、③、④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的___________。
章子怡整容前后照片(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是___________;针对⑦的调控措施及理由分别是
_____________。
[答案](1)    分解者不一定
(2)1%~4%
(3)    控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株合理密植,改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求
【试题解析】五一旅游
魏大勋个人资料邓伦的粉丝叫什么1、生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网两部分。生态系统的成分包括非
生物的物质和能量,生产者,消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构。2、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,能量流动特点:①单向流动:生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向下一个营养级,不能逆向流动,也不能循环流动,②逐级递减:能量在沿食物链流动的过程中,逐级减少,能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%,可用能量金字塔表示。
(1)据题意可知,A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物,返还回无机环境,因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的,因此能量金字塔呈正金字塔形,而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置,数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量,因此肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。
(2)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%,②表示植食性动物的同化量,③表示肉食动物1的同化量,是②的10%-20%,④表示肉食动物2的同化量,是③的10%-20%,因此④代表的能量大约是②的1%~4%。
(3)如果图中生产者是农作物棉花,提高棉花产量,针对途径②,可控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;针对途径⑦,可合理密植,改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求,从而可以增强光合作用。
【命题意图】本题主要考查生态系统的结构以及生态系统的能量流动与物质循环,要求学生结合题目会分析生物所处生态系统的成分,看图计算能量传递效率,难度一般不大。
【命题方向】生态系统的结构是高考的重要考点之一,考查的内容为:生态系统的结构,生态系统的能量流动与物质循环,生态系统的信息传递,生态系统的稳定性。近年来,人与环境和谐共同发展成为新时代的新主题。展望2023年高考生物试题呈现会综合人与自然和谐共处,考查知识运用的能力。
【得分要点】
1.由生物落与它周围的无机环境相互作用而形成的统一整体叫作生态系统。
2.生态系统的结构包括两方面:生态系统的组成成分、食物链和食物网。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四个方面。
(1)生态系统的组成成分比较
成分各成分的组成在生态系统中的作用地位
非生物的物质和能量阳光、热能、水、空气、
无机盐等
生物落中的物质和能量的根本
来源
必需成分
生产者①绿植物;
②光合细菌和蓝藻;
③化能合成细菌,如硝
化细菌等
将无机环境中的物质和能量通过
光合作用或化能合成作用引入生
物落,为消费者、分解者提供
物质和能量
主要成分、基
石(必需成分)
消费者
①绝大多数动物
②寄生和共生生物加快生态系统中的物质循环,帮
助生产者传粉、传播种子等
最活跃的成分
(非必需成分)
分解者①腐生细菌和真菌
②腐食动物,如蚯蚓、
蜣螂等
肖战粉丝强行卡门
把动植物遗体、排出物和残落物
中的有机物分解成无机物
物质循环的关
键成分
(必需成分)
(2)生态系统中四种成分的联系
①生产者都是自养生物,自养生物都是
生产者。
②并非所有的动物都是消费者,如腐生
动物蚯蚓、蜣螂等属于分解者。
③并非所有的微生物都是分解者,如光
合细菌和硝化细菌属于生产者、腐生细菌和
霉菌属于分解者,寄生细菌属于消费者。
④植物并不都是生产者,如菟丝子营寄生生活,属于消费者。
(3)生态系统的营养结构——食物链和食物网
①食物链在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系,叫做食物链。
曲的组词②营养级:指生态系统中每条食物链同一环节上所有生物的总和。生产者一定是第一营养级,所以,消费者级别和其营养级级别相差“一”。对应关系如下表:
③在生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构叫作食物网。
④食物链和食物网是生态系统的营养结构,也是生态系统中能量流动和物质循环的渠道。
3.生态系统的能量流动
(1)能量流动过程分析:输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖,也就是储存在构成植物体的有机物中。在后一部分能量中,一部分随着植物遗体和残枝败叶等被分解者分解而释放出来,还有一部分则被初级消费者——植食性动物摄入体内。被植食性动物摄入体内的能量,有一小部分存在于动物排出的粪便中,其余大部分则被动物体同化。这样,能量就从第一营养级流入第二营养级。能量流入第二营养级后,将发生如图所示的变化。能量在第三、四营养级的变化,与在第二营养级大致相同。
注意说明:流入一个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,而并非照射到这个生态系统中所有植物体上的太阳能,也并非生产者积累有机物的总和。
每一营养级所固定的能量最终有三个去向:一部分在自身呼吸作用中以热能形式散失;一部分随生物遗体、残落物、排泄物被分解者释放出来;一部分被下一营养级同化。
摄入量与同化量的区别:除第一营养级生物外,某一营养级生物摄入体内的能量并不是该营养级生物
的同化量,因为有一小部分能量存在于动物排出的粪便中,最终被分解者分解释放出来。因此,真正流入下一营养级的能量应该是下一营养级生物的同化量。即同化量=摄入量-粪便量,粪便实际上是上一营养级的同化量。
能量的输入并非只有光合作用,在极少数特殊空间,如深海热泉口生态系统,能量的输入是通过特殊细菌(硝化细菌、硫化细菌)的化能合成作用。
(2)能量传递效率:相邻两个营养级能量的传递效率=上一营养级同化量×100%,输入到某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量流入到下一个营养级。所以一条食物链中营养级一般不超过5个。
4.物质循环的概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物落,又从生物落到无机环境的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,又叫生物地球化学循环。如下图