第五章生态系统高考重点试题分类例析

生态系统中能量流动题型解题方法攻略

能量流动的计算问题，是一种重要的题型，也是考试中经常遇到的题型，掌握计算方法对于迅速解答题目，下面就对常遇到的题型解题方法进行归纳。

1． 根据能量流动效率直接计算 例1．某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（）

A. W1>10W2 B．W1>5W2 C．W1<10W2 D．W1<5W2

解析：生态系统的能量流动效率为10%～20%，即一般情况下上一营养级传递给下一营养级的能量不超过自身同化量的20%，如W1<5W2，则说明初级消费者和次级消费者之间的能量流动效率已经高于20%，初级消费者、食物链和生态系统的稳定性都受到了破坏，影响了生物的可持续性发展，因而最有可能使生态平衡遭到破坏。答案：D

2． 根据隐含的能量流动数量关系进行计算

例2．在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0．25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ）

A．0.05% B．0.5% C．0.25% D．0.025%

解析：该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养级之间都不一样，但以植物为基准，在食物链的基础上可推出它们间的数量转化关系： 植物 → 昆虫 → 小鸟 → 鹰

1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg

这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2．5/1000，也就是0．25%。 答案：C

3． 根据规定的能量流动效率计算

例３．在如右图所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？（ ）

Ａ. 250 B. 500 Ｃ. 2500 Ｄ. 3250

解析 据题意，与丁食物来源相关的食物链有三条：戊→庚→丁，戊→甲→丁，戊→己→甲→丁。丁以甲和庚为食，则按能量传递效率10%计算：各需甲、庚10kg÷10%÷2＝50kg。甲要增长50kg需摄食己和戊共50kg÷10%＝500kg，则己、戊各250kg，己要增长250kg则需摄食戊250kg÷10%＝2500kg，庚要增长50kg则需戊50kg÷10%＝500kg。共需戊：500＋2500＋250＝3250kg。答案：Ｄ

4． 根据变化的能量流动效率计算

例４．已知在如右图所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为 （ ）

Ａ．y＝10a－9ax Ｂ．y＝100a－90ax Ｃ．y＝10a－90ax Ｄ．y＝100a－9ax

解析 本题中，C获得能量的途径有二条：从A直接获得和从A经B传递间接获得，已知C从A直接获得的比例为x，则直接获得的能量为ax，需要消耗A的能量为10ax，间接获得的比例为（1－x），则间接获得的能量为（1－x）a，需要消耗A的能量为100（1－x）a，那么消耗A的总能量为10ax＋100（1－x）a＝100a－90ax，亦即y与x的函数关系式为：y＝100a－90ax。 答案：Ｂ

5． 根据特定的能量流动要求计算

例５．有一食物网如右图所示，设E种群干物质量为5.8×109kJ，B种群干物质量为1.3×108kJ，则A种群干物质量的值至少是（）

Ａ. 4.5×10５kJ Ｂ. 4.5×107kJ Ｃ. 5.8×107kJ Ｄ. 1.３×107kJ

解析 本题首先要搞清楚：由于能量寓于物质之中，所以计算干物质量的值也就是计算能量的量值；其次，由于E种群的干物质的最终去向有B和A，所以要使A种群所得干物质的量最少，只有在E种群以最低的传递效率传给B（这时E种群剩余干物质最少），E剩余部分再以最低的传递效率传给A时才可能发生。B种群干物质量为1．3×108kJ，从理论上讲，至多消耗E种群干物质为1．3×108kJ/10%＝1．3×109kJ，由于A与E相隔一个营养级，因而A种群干物质量的值至少为（5．8－1．3）×109kJ×10%×10%＝4．5×107kJ。

跟踪练习

1． 有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物（ ）

A． 25kg B． 125kg C． 625kg D． 3125kg

2． 在能量金字塔中，若生产者在固定能量时产生240molO2，在能量传递效率为10～15%时，三级消费者可以获得的最大能量相当于 mol葡萄糖（ ）

A．0．04 B． 0．4 C． 0．9 D．0．09

３．某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物多少 kg？（ ）

Ａ．２０ Ｂ．５０ Ｃ．80 D．125

答案：1．C 2．C 3．C

生态数据类试题的分类解读

生物高考越来越靠近实践、越来越强化考查能力。生产应用是学习的落脚点，也是高考的考查的倾向点，更是近几年的高频考查题型。生态学和生产应用之间的结合就找到了数据类试题作为一个良好的命题载体。因此，表格形式的处理数据类代表题型走向普遍化，而且趋势又发展向大容量、新颖性、复杂化和多样化。其他形式的数据类坐标题、数据柱状图都是这类引申。鉴于此，值得考生们把握风格、锤炼能力，提炼方法。

1、基于基本层面的系列数据的判断或比较类的试题

这类问题是较为基本的直接判断类或平面比较类内容。如种群数量（密度）大小比较、种群类型的判断、数量变化趋势的预测、群落的丰富度大小比较。此类试题一般是通过并列的数据做一个简单的表层判断，将核心数字的量做一比较。或者稍作加工引申之后，做一简单的推理，其中厘清概念来去是此类试题的应对关键。比如种群的三种类型，根据幼体、成体和衰老个体数量判断即可。

★典例1：考点针对性──种群的年龄结构的不同类型判断

（2010年海南卷）甲、乙、丙是同一物种的三个种群，其年龄组成见表。三个种群年龄结构的类型为（ ）

甲 乙 丙 幼年期 600 400 200 成年期 400 400 400 老年期 200 400 600

A．甲是增长型，乙是稳定型，丙是衰退型 B．甲是稳定型，乙是增长型，丙是衰退型 C．甲是增长型，乙是增长型，丙是衰退型 D．甲、乙、丙三个种群都是稳定型 年龄期

【解析】:此题就是考查种群的年龄结构基本概念的辨析区分。通过表格类的数据模型给出不同年龄组成的比例。甲种群中：幼年期>成年期>老年期，年龄结构类型为增长型。乙种群中：幼年期=成年期=老年期，三者较为均衡，相对较稳定，年龄结构相对接近稳定型。丙种群中：幼年期<成年期<老年期，年龄结构明显为衰退型。选A。

甲 乙 丙 个体数

【解题方法归纳】：数据模型与图类模型的转换是关键（右图）。

★典例2：考点针对性──种群数量变化的相关数据分析

（2009年广东理科）太平洋一个小岛上的某野兔种群变化如下表：该种群变化率最大的时期为（ ）

年份（年）

1920 1925 200 1930 398 1935 990 1940 1350 1945 1290 1950 1190 数量（百只） 130 A．1925年～1930年 B．1930年～1935年 C．1940年～1945年 D．1945年～1950年

【解析】: 本题要求考生有较好获取有效信息的能力、知识整合和分析数据的能力，能力要求较高。本题考查种群的数量变化，即种群增长“S”型曲线特点。由表可知，种群的K值在1350左右，种群在种群数量达到1/2K值（675）时增长率最大，即种群变化率最大，这个值介于398～990之间，此时期为1930年～1935年。答案选B。

另外，此题由比值判断也可以，种群变化率是单位时间内种群数量变化的情况，从表中可以看出在1930年～1935年内种群变化率是（990-398）/5年=118．4，1925年～1950年分别为1、90、负值、负值。 【解题方法归纳】：注意问题的数学类含义，将所给已知条件转换成为试题设问含义的数学形式。

★典例3：考点针对性──物种间竞争趋势的数据判断

在温室中混合播种不同比例的大麦和燕麦，结果如下表：如果在温室中，混合播种50%的大麦和50%的燕麦，其他条件不变任其发展，若干年后温室中的植株数（ ） 播种量的比例 大麦 燕麦 大麦 燕麦 0．2 0．8 42 133 0．4 0．6 81 56 0．6 0．4 98 32 0．8 0．2 105 13

A．大麦和燕麦各占一半 B．大麦远远多于燕麦 C．燕麦远远多于大麦 D．大麦和燕麦均减少 【解析】：此题主要通过两种麦类的在不同比例下亲子代的数据变化的比较，来判断他们的发展趋势，换言之，是在比较两种植物的竞争能力，而判断竞争优势物种。因此，换成右侧的表格，可能够直观反映两者变化。概括是四种比例下都是燕麦的子代在递减，明显处于竞争劣势。若混合播种大麦：燕麦=1:1，大麦远远多于燕麦。选B。 播种量的比例 大麦 燕麦 大麦 燕麦 4．0 3．2 1 1 1．5 0．7 1 1 0．7 0．33 1 1 0．25 0．12 1 1

【解题技巧归纳】数据转换是更加直观显现两者竞争趋势的关键所在。

★典例4：考点针对性──不同类群之间物种丰富度和种群密度的比较

（2010年安徽卷）生物兴趣小组为了调查两个河口水域的水母类动物类群（甲、乙）的种类组成及其数量特征，使用浮游生物捕捞网（网口内径50㎝，网身长145㎝，网目孔径0．169mm）各随机取样3次，调查结果如表（单位：个）：

收获种子的产量 收获种子的产量