1、考能专项突破(九)10.能量流动过程图热图呈现如图为某养鱼池中的能量流动示意图，与自然生态系统有不同之处。解读(1)本图涉及到三个营养级(第一、二、三营养级)，从能量的去向角度看，每个营养级由四个部分组成：流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量、自身呼吸消耗的能量和未被利用的能量。(2)从能量的来源看，本图中的能量有两个来源：一是生产者通过光合作用固定的太阳能，二是人为投入的有机物的能量，其中生产者的光合作用是能量的根本来源，但在一些人工生态系统中，有机物的投入可能是能量的主要来源。(3)未被利用的能量主要是用来维持某营养级存在的能量，如果这部分能量被下一个营养级或其他方面所利用，则该营养
2、级的个体数量就会明显下降，从而破坏生态系统的稳定性。能力拓展能量传递效率的计算(1)第一营养级到第二营养级的能量传递效率的计算,能量传递效率指的是相邻两个营养级的同化量之比，本图中的第一营养级的总同化量3147023110，由第一营养级传给第二营养级传递的能量为14，所以能量由第一营养级到第二营养级的能量传递效率14/110100%12.7%。(2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率的计算,第二营养级的同化量14216，第三营养级的同化量0.250.052.15.17.5，减去有机物输入量5，所以从第二营养级到第三营养级的能量传递效率2.5/16100%15.6%。(3)几点思考：人为投入有
3、机物对于养鱼有何好处？提示可以增加该人工生态系统的总能量，从种群的角度看，可以增加各种鱼种群的K值，更能充分利用鱼塘的养鱼空间。比较第一营养级到第二营养级的传递效率和第二营养级到第三营养级的传递效率，该鱼塘的养殖模式适合收获哪种类型的鱼？提示由于营养级越高，需要投入的有机物越多，所以选择营养级低一些的经济鱼类。典例剖析如图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解能量单位为J/(cm2a)，请据图回答下列问题。(1)如图所示，输入该生态系统的能量主要是由_固定的太阳能，图中A代表_。(2)植食性动物的能量有_J/(cm2a)传递到肉食性动物体内。(3)草鱼以水草为食，白鲢以绿藻和水草为食，草鱼与白鲢的种
4、间关系是_。调查鱼塘中草鱼的种群密度，最好采用_法。(4)由于食性不同，鱼塘中鱼类等生物具有分层现象，群落的这种空间结构称为_。(5)该生态系统具有能量流动、物质循环和_三个方面的功能。(6)建立“桑基鱼塘”，发展现代生态农业，实现了对能量的_。答案(1)生产者呼吸作用(消耗的能量)(2)2.5(3)竞争标志重捕(4)垂直结构(5)信息传递(6)多级利用解析求植食性动物传递到肉食性动物的能量应从肉食性动物的能量算起，肉食性动物的总能量为2.15.10.050.257.5 J/(cm2a)，但是7.5 J/(cm2a)的能量中有5 J/(cm2a)是外界输入的，所以肉食性动物从植食性动物获得的能
5、量是7.552.5 J/(cm2a)。草鱼与白鲢都取食水草，二者之间构成竞争关系；草鱼的活动能力强，活动范围较大，最好用标志重捕法调查其种群密度。“桑基鱼塘”的模式中，蚕沙(蚕粪)喂鱼，塘泥肥桑，栽桑、养蚕、养鱼三者结合，形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相促进的良性循环，从而实现了对能量的多级利用和物质的循环利用。跟踪训练如图所示为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计结果(单位略)，下列相关说法正确的是()A“能量Q”是指生产者固定的太阳能总量B不需要人工能量投入该松林就可维持其稳定性C18年间该松林中分解者获取的总能量是2851010D动物的存在加快了人工松林的物质循环答案D解析图中“能量
6、Q”是生产者用于自身生长发育和繁殖的能量，A错误；从图中信息可知，从生产者到动物的能量传递效率极低，要维持该生态系统的稳定应人工补充能量，B错误；分解者获得的能量中还包含动物流向分解者的能量，C错误；生态系统中消费者的存在能加快物质的循环，D正确。9.环境污染的治理典例剖析氮、磷等无机营养物质大量排入水体，会造成水体的富营养化，严重时可引起蓝藻爆发，使水域生态系统遭到破坏。控制蓝藻疯长，同时“变废为宝”是减轻“绿色灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：(1)从细胞结构分析，蓝藻属于_生物，很多蓝藻可以同时进行_和固氮作用，这在生物界是十分独特的，对整个生物圈的_具有十分重要的作用。(2)蓝藻与
7、其他水生生物构成了该水域生态系统中的_，由于某些蓝藻具有气囊，在水域中有趋表聚集的现象，从群落的_角度看，这些蓝藻处于其上层。(3)下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。营养状态藻类种群组成铜绿微囊藻鱼腥藻斜生栅藻汉氏菱形藻薄甲藻小定鞭金藻重度富营养50%25%14%10%0.5%0.5%中度富营养5%40%42%12%0.5%0.5%轻度富营养025%60%14%0.5%0.5%贫营养00.5%10%11.5%10%68%据表分析，检测水体重度富营养化的指示生物是_，在中度富营养化的水体环境中，竞争最激烈的是_。(4)采用浮床生态工艺法(如图所示)可治理水体污染，改善水质。其机理正
8、确的是()植物吸收水中的悬浮物植物吸收水中的NO、PO34等，降低水中氮、磷含量浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生浮床下方水体氧浓度升高，减少微生物种类和数量A B C D(5)蓝藻资源化利用有多种方式。从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白，可作为生物实验研究中的_。绿色能源工程可以利用蓝藻来制造生物柴油，由此推测蓝藻体内含有丰富的_(物质)。答案(1)原核光合作用物质循环和能量流动(2)生物群落垂直结构(3)铜绿微囊藻鱼腥藻和斜生栅藻(4)C(5)荧光示踪物质(标志物)脂质解析(1)蓝藻属于能进行光合作用的自养型原核生物，在生态系统中属于生产者；生态系统的基本功能是物质循环、
9、能量流动和信息传递，其中蓝藻直接参与了生物圈内的物质循环和能量流动。(2)水域中的全部生物(含蓝藻及其他植物、动物、微生物)构成了该水域生态系统中的生物群落；群落中各种生物的分层现象体现了群落的垂直结构。(3)根据表中数据可以看出，在重度富营养化水域中铜绿微囊藻所占比例达50%，说明该种藻类适宜在重度富营养化水体中生存，因此，可以作为检测水体重度富营养化的指示生物；而在中度富营养化水体中鱼腥藻和斜生栅藻比例相当，且数量比较多，说明两者之间的竞争最激烈。(4)浮床生态工艺法的实质是利用水生植物吸收水体中的N、P等矿质营养，以及上层植物遮光以抑制浮游植物(藻类)的生长繁殖。(5)蓝藻细胞中的紫色荧
10、光藻蓝蛋白可作为生物实验研究中的指示物质。生物柴油属于脂质，用蓝藻能制造生物柴油说明蓝藻中含有较为丰富的脂质。技能归纳1水体污染是环境污染中最常见、对人们的生活影响最大的污染之一，水体污染包括生活污水污染(有机物污染)和水体的富营养化。在农业生产方面，无机物污染更为普遍，无机物污染主要是使用化学肥料引起的。2水体的富营养化直接导致水华等现象的发生，水华现象发生的原因分析如图所示：即时巩固如图是利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)。据图分析，下列叙述错误的是()A氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类寄生关系来分解有机污染物B图中A、B分别表示的物质是氧气和
11、二氧化碳、水、矿质等C随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的新陈代谢类型也在发生着变化，其中它们的异化作用类型的变化是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型D由图示看，氧化塘净化污水途径有物理沉降和生物分解答案A解析氧化塘是利用细菌的分解作用和物理沉降法来净化污水的，细菌和藻类不存在寄生关系；藻类进行光合作用为好氧细菌提供氧气，细菌分解有机物后为藻类提供无机物；随着距水面深度的不断增加，含氧量减少，生物的呼吸类型变化为：需氧型、兼性厌氧型、厌氧型。2为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如下图。请用箭头和文字补充虚线框
12、中的碳转化途径。(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(两条)。_、_。(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响？_。答案(1)如图所示(2)绿藻轮虫鱼黑藻鱼鸭(3)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染解析由图可知，可溶性有机碳可作为好氧细菌碳源，被好氧细菌分解利用，好氧细菌呼吸作用产生的二氧化碳等作为黑藻、绿藻等植物光合作用的原料，同时又是其呼吸作用的产物，这样，在细菌、植物、无机环境之间形成了稳定的物质循环。根据第(2)小题的题干，梳理出两条食物链。(3)重金属盐在食物链中有富集现象，对高营养级的人危害很大，而且难于降解，易发生二次污染。