2025年上学期高三生物能量流动图解分析试题

2025年上学期高三生物能量流动图解分析试题一、基础概念辨析题例题1某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”，下图为该系统部分营养级能量流动示意图（字母表示能量值）。下列叙述正确的是（）A.该生态系统信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递B.由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的d+e表示C.a表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量D.福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与c、d、e、f有关解析信息传递：生态系统中信息传递往往是双向的，如中华鳖的捕食行为可反过来影响福寿螺的活动，A错误。分解者能量：福寿螺流入分解者的能量包括其遗体残骸中的能量（d）和下一营养级粪便中的能量（未被同化部分），而e为未利用能量，B错误。同化量与生长繁殖能量：a为摄入量，同化量（b）=摄入量-粪便量，用于生长发育繁殖的能量=同化量-呼吸散失量（c），C错误。能量分流：福寿螺同化量（b）的去向包括呼吸散失（c）、流向分解者（d）、未利用（e）和流向下一营养级（f），因此无法100%传递给中华鳖，D正确。答案：D二、能量传递效率计算题例题2桑基鱼塘是典型的人工生态系统，其能量流动简图如下（单位：10⁵MJ/hm²·a）：生物成分总同化量呼吸散失量流向分解者未利用流向下一营养级桑树（生产者）65034060150100蚕（初级消费者）10050201020鱼（次级消费者）201053—问题：（1）流经该生态系统的总能量为________×10⁵MJ/hm²·a。（2）桑树到蚕的能量传递效率约为________%，蚕到鱼的传递效率为________%。解析总能量：生产者固定的太阳能总量即桑树的总同化量，为650×10⁵MJ/hm²·a。传递效率计算：桑树→蚕：（蚕的同化量/桑树的同化量）×100%=（100/650）×100%≈15.4%。蚕→鱼：（鱼的同化量/蚕的同化量）×100%=（20/100）×100%=20%。答案：（1）650；（2）15.4；20三、食物网中能量流动分析题例题3某珊瑚礁生态系统的能量流动关系如图所示（单位：t·km⁻²·a⁻¹），其中第二营养级（II）同化量为8600，第三营养级（III）同化量为1280。问题：（1）第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为________%（保留一位小数）。（2）若某种鱼的营养级为2.78，分析其非整数的原因：________________。解析传递效率：（III同化量/II同化量）×100%=（1280/8600）×100%≈14.9%。非整数营养级：该鱼可能处于多条食物链中，例如既以第二营养级生物为食（占比70%），又以第三营养级生物为食（占比30%），则营养级=2×70%+3×30%=2.3，故营养级为各食物链营养级的加权平均值。答案：（1）14.9；（2）该鱼在食物网中占据多个营养级，营养级为其在不同食物链中营养级的加权平均值四、综合应用题例题4某草原生态系统能量流动数据如下表（单位：J·m⁻²·a⁻¹）：营养级同化能量呼吸作用散失流向分解者未利用生产者9.8×10⁸6.1×10⁸1.2×10⁸？植食性动物1.5×10⁸8.1×10⁷2.4×10⁷3.5×10⁷肉食性动物2.1×10⁷1.6×10⁷3.0×10⁶2.0×10⁶问题：（1）生产者未利用的能量为________J·m⁻²·a⁻¹。（2）若人类大量捕杀肉食性动物，短期内植食性动物数量会________，从能量流动角度分析，原因是________________。解析未利用能量计算：生产者同化能量=呼吸散失+流向分解者+流向下一营养级+未利用。其中流向下一营养级的能量=植食性动物同化量=1.5×10⁸，因此未利用能量=9.8×10⁸-6.1×10⁸-1.2×10⁸-1.5×10⁸=1.0×10⁸。种群数量变化：肉食性动物减少后，植食性动物的天敌压力降低，其同化能量中用于生长繁殖的部分增加，种群数量短期内上升。答案：（1）1.0×10⁸；（2）增加；肉食性动物减少导致植食性动物的死亡率下降，同化能量更多用于繁殖五、易错点归纳概念混淆：摄入量≠同化量，同化量=摄入量-粪便量（粪便量属于上一营养级能量）。传递效率≠利用率，传递效率是相邻营养级同化量之比（10%-20%），利用率可通过人工措施提高（如农业生态系统中秸秆还田）。计算误区：“顺推”与“逆推”：已知低营养级能量，计算高营养级“最多”获得能量时用20%传递效率（乘法）；“最少”获得时用10%。反之，已知高营养级能量，计算低营养级“最少”需要量用20%（除法），“最多”需要量用10%。食物网中需确定最短食物链（能量损失最少）或最长食物链（能量损失最多）。图解分析关键：关注箭头方向：如消费者粪便中的能量不属于自身同化量，而属于上一营养级流向分解者的部分。区分“未利用能量”与“流向分解者能量”：前者指未被自身呼吸、下一营养级或分解者利用的能量，后者包括遗体残骸和下一营养级的粪便。六、拓展应用题例题5某自然生态系统中，第一营养级到第三营养级的能量流动如图所示（单位：kJ/m²·a）：![能量流动图](假设图示：生产者同化量10000，初级消费者同化量1500，次级消费者同化量300）问题：（1）初级消费者到次级消费者的能量传递效率为________%。（2）若该生态系统引入外来物种，其同化能量为500kJ/m²·a，且仅以初级消费者为食，则次级消费者的同化量将________（填“增加”“减少”或“不变”），原因是________________。解析传递效率：（300/1500）×100%=20%。外来物种影响：外来物种与次级消费者竞争初级消费者，导致次级消费者获得的能量减少，同化量下降。答案：（1）20；（2）减少；外来物种与次级消费者竞争初级消费者，导致其食物来源减少七、高频考点总结能量流动特点：单向流动（沿食物链不可逆）、逐级递减（传递效率10%-20%）。核心公式：同化量=摄入量-粪便量生长繁殖能量=同化量-呼吸散失量传递效率=（下一营养级同化量/上一营养级同化量）×100%实际应用：农业生态系统（如桑基鱼塘）通过缩