母题16 生态系统的能量流动
【母题来源一】 2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物(全国II卷)
【母题原题】如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作层来绘制数量金字塔,则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是 A.前者为金字塔形,后者为倒金字塔形 B.前者为倒金字塔形,后者为金字塔形 C.前者为金字塔形,后者为金字塔形 D.前者为倒金字塔形,后者为倒金字塔形 【答案】A 【解析】
【分析】1、生态金字塔包括三种类型:能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔。2、能量金字塔是以能量为单位构成的生态金字塔;数量金字塔是以数量为单位构成的生态金字塔;生物量金字塔是以生物量为单位构成的金字塔。3、生物量金字塔和数量金字塔有正金字塔形,也有倒金字塔形,而能量金字塔只有正金字塔形。
【详解】如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示,并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔,则可能出现正金字塔形,也可能出现倒金字塔形。只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第一营养级是牧草,第二营养级是羊),则牧草的数量比羊多,绘制的数量金字塔为正金字塔形;森林生态系统(假设第一营养级是乔木,第二营养级是昆虫),一棵树上可以有很多昆虫,因此,昆虫的数目比乔木的数量多,绘制的数量金字塔为倒金字塔形。综上分析,前者为金字塔形,后者为倒金字塔形,A 正确,B、C、D均错误。
【点睛】解答本题的关键是:明确生态金字塔的种类和特点,数量金字塔可能是正金字塔形,也可能是倒金字塔形,再根据题意作答。
1
【母题来源二】 2019年全国普通高等学校招生统一考试理综生物(全国II卷) 【母题原题】回答下列与生态系统相关的问题。
(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于_________,生产者的能量可以直接流向_______(答出2
点即可)。
(2)通常,对于一个水生生态系统来说,可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总
初级生产量(生产者所制造的有机物总量)。若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量,可在该水生生态系统中的某一水深处取水样,将水样分成三等份,一份直接测定O2含量(A);另两份分别装入不透光(甲)和透光(乙)的两个玻璃瓶中,密闭后放回取样处,若干小时后测定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C)。据此回答下列问题。
在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下,本实验中C与A的差值表示这段时间内_____________;C与B的差值表示这段时间内_____________;A与B的差值表示这段时间内_________。
【答案】(1)太阳能 初级消费者、分解者
(2)生产者净光合作用的放氧量 生产者光合作用的总放氧量 生产者呼吸作用的耗氧量 【解析】
【分析】地球上几乎所有生态系统所需要的能量都来自太阳能,除极少数特殊空间外,能量流动起源于生产者固定的太阳能;输入生产者的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失,一部分用于生产者的生长发育和繁殖等生命活动,储存在植物体的有机物中;构成植物体的有机物中的能量,一部分随着残枝败叶被分解者分解释放出来,另一部分则被初级消费者摄入体内。光合作必须在有光的条件下才能进行,呼吸作用时时刻刻都在进行。据此结合题意,进行作答。
【详解】(1)在森林生态系统中,生产者的能量来自于生产者通过光合作用固定的太阳能。生产者的能量可以直接随着初级消费者的摄食作用而流入初级消费者,也可以随残枝败叶流向分解者。 (2)依题意可知:甲、乙两瓶中只有生产者,A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量;甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量,因此B=A-呼吸作用耗氧量;乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量,所以C=A+光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量。综上分析,本实验中,C-A=光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量=净光合作用的放氧量,即 C与A的差值表示这段时间内生产者净光C-B=光合作用总放氧量,合作用的放氧量;即 C与B的差值表示这段时间内生产者的光合作用的总放氧量;A-B=呼吸作用耗氧量,即 A与B的差值表示这段时间内生产者的呼吸作用耗氧量。 【点睛】本题的难点在于对(2)的解答,解答的关键是抓住问题的实质:甲瓶不透光,瓶内的生产者
2
不能进行光合作用,但能进行呼吸作用,所以瓶内的O2含量的变化是有氧呼吸消耗所致;乙瓶透光,瓶内的生产者既能进行光合作用,也能进行呼吸作用,所以瓶内的O2含量的变化反映的光合作用产生的O2量与有氧呼吸消耗的O2量的差值。
【母题来源三】 2019年全国普通高等学校招生统一考试生物(江苏卷) 【母题原题】图1是某生态系统部分生物关系示意图。请回答下列问题:
(1)生态系统最基本的生物成分是_________。图1由乔木、草本植物、蝗虫、蜘蛛和杂食性鸟构成的
食物网中,杂食性鸟分别处于第__________营养级。
(2)从图1所示的营养关系分析,属于分解者的有__________。有机碎屑被彻底分解产生的_________
(至少写出两类)等供生态系统循环利用。
(3)由于乔木的遮挡程度不同,导致了不同区域地表的草本植物、真菌等生物种类和数量有一定差异,
地表生物的这种区域差异分布体现了群落具有__________结构。 (4)下列属于该区域东亚飞蝗种群基本特征的有__________(填序号)。
①空间分布 ②迁入率 ③互利共生 ④物种丰富度 ⑤种群密度
(5)图2是图1生态系统中某两个营养级(甲、乙)的能量流动示意图,其中a~e表示能量值。乙粪便中
食物残渣的能量包含在_________________(填图2中字母)中,乙用于生长、发育及繁殖的能量值可表示为__________(用图2中字母和计算符号表示)。
【答案】(1)生产者 二、三、四
3