“热点题型技巧化”系列——生态学中的计算问题 在高中生物教材中许多知识都可以量化，涉及的定量计算题主要是依据生物学原理，运用数学工具来解决生物学中的问题。生态学中计算题的考查核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度。
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如图为某生态系统的能量流动图解，图中数字为能量数值，单位为kcal/(m·a)。据图分析下列叙述不正确的是( )
A．流经该生态系统的总能量为20 810 kcal/(m·a) B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为11.3%
C．该生态系统能量的输出都是通过各营养级的细胞呼吸实现的
D．据能量输入和输出分析，该生态系统的群落还没有演替到相对稳定的阶段
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[分析] 生产者固定的能量为流经该生态系统的总能量，为20 810 kcal/(m·a)；第二营养级到第三营养级的能量传递效率＝380/3 370×100%≈11.3%；该生态系统能量的输出是通过各营养级的细胞呼吸和分解者的呼吸作用实现的；该生态系统中能量输入与输出不处于平衡状态，群落还没演替到相对稳定阶段。
[答案] C
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1．某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上，如图为该地区人为
3－2－1
干预下恢复过程的能量流动图(单位：10 kJ·m·a)。请回答：
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(1)第一营养级到第二营养级的能量传递效率为________。(保留1位小数) (2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。(保留1位小数)
解析：据题意知，该类计算利用了生态系统的能量流动原理。第一营养级到第二营养级的能量传递效率为：14/(3＋14＋70＋23)×100%＝12.7%。第二营养级到第三营养级的能量传递效率为：(14＋2－0.5－4－9)/(14＋2)×100%＝15.6%。或(0.05＋0.25＋2.1＋5.1－5)/(14＋2)×100%＝15.6%。
答案：(1)12.7% (2)15.6%
2．回答下列有关能量流动的计算问题：
(1)如图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻________ kg，最多消耗水藻________ kg。
(2)下图为某生态系统食物关系图。
若鸟的食物是互花米草和植食性昆虫，由原来的2∶1调整为1∶1后，鸟的数量变为原来的________。(传递效率按20%计算)
解析：(1)能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为X，则X×20%×20%＝1 kg，X＝25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为Y，则Y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，21Y＝100 000 kg。(2)调整前为2∶1时，每增加m千克鸟需互花米草的量为：m·5＋m·5·5
33353
＝m，则每单位的互花米草能增加鸟为；调整后为1∶1时，每增加m 千克鸟需互花米335m11302
草的量为：m·5＋m·5·5＝m，则每单位的互花米草能增加鸟为，故调整后鸟的数
22230m237
量为原来的/＝。
30m35m9
答案：(1)25 100 000 (2)7/9
“规律方法专题化”系列——对环境污染治理的分析
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处理污染水体、土壤常借助于微生物的分解作用——特别关注微生物代谢类型与环境的关系。
(1)用自养型微生物处理无机物污染，如富营养化问题的解决、重金属污染等。 (2)用异养型微生物处理有机物污染，如生活污水、农药等。
(3)用异养需氧型微生物处理时保证充足的空气——采用搅拌、通气等措施。 (4)用异养厌氧微生物处理时保证厌氧环境——密封、池底沉积物等措施。
(2016·浙江温州月考)奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某奶牛场废水处理流程图。请据图分析下列说法错误的是( )
A．废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止微生物失水过多死亡 B．废水经处理后再排放符合可持续发展原则
C．输入此氧化塘的能量有太阳能和化学能，氧化塘前部的溶解氧含量比后部的多 D．氧化塘后部种植莲等挺水植物，有利于减少出水口处水中的浮游藻类，原因是挺水植物起遮光作用，影响浮游藻类的光合作用
[分析] 由于从厌氧池流入氧化塘前部的水中含有机物，所以好氧菌分解有机物需消耗水体中较多的氧气，氧化塘后部有空气输入，且有水生植物进行光合作用释放氧气，所以氧化塘后部的溶解氧比前部的多。
[答案] C
1．(2016·河北邯郸模拟)随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出。建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，下图是人工湿地处理城市污水的示意图。则下列有关说法正确的是( )
A．挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的垂直结构 B．流经该生态系统的总能量要大于该系统生产者所固定的太阳能 C．绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用 D．人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的恢复力稳定性
解析：选B。此处挺水植物芦苇为一个种群，其中不存在群落的结构，A错误；植物只可利用CO2和H2O等无机物进行光合作用，不可利用污水中的有机物进行光合作用，C错误；人工湿地生态系统净化污水时，体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性，D错误。
2．为了对生活污水(含大量有机物)进行净化处理，科学家发明了一种新型的稳定塘。稳定塘包括厌氧沉淀塘、好氧塘、兼性塘、植物塘，其结构如图。生活污水在“好氧—缺氧—吸收”中完成去碳、脱氮和除磷，经净化处理后可用于浇灌绿地。请回答：
3
(1)生活污水流经稳定塘后得到初步净化。在这个过程中，四个稳定塘生态系统中的分解者对水中________量的需求有所不同。
(2)生活污水进入好氧塘后，塘中下列物质或生物相对数量增加的先后顺序是________________。
A．细菌 B．藻类
＋
C．NH4等无机盐离子 D．大量有机物
(3)植物塘中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了________(填“生态系统”“群落”或“种群”)。与自然池塘相比，植物塘生态系统恢复力稳定性________。植物塘中所有蛙类获得的能量最终来源于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (4)若生活污水不经净化处理而大量直接排入某湖泊，引起蓝藻暴发，周边居民由于蓝藻中的某种有毒物质经食物链的传递而出现中毒现象，请写出一条含四个营养级的这类食物链：__________________→人。这也说明某湖泊生态系统的____________能力是有限的。
解析：(1)由题图可知四个稳定塘中的氧气含量不同，导致其中的分解者的代谢类型不同。(2)生活污水中主要是有机物，当其进入好氧塘后，由于有机物增多致使好氧细菌繁殖加快而增多，从而使大量的有机物被分解成无机物，使水中的无机盐离子增多，进而使藻类得到更多的营养而大量繁殖。(3)植物塘中所有的生物组成一个生物群落；与自然池塘相比，人工植物塘物种组成少，结构简单，抵抗力稳定性低，而恢复力稳定性高；流入植物塘的能量最终来自太阳能。(4)食物链的起点必须从生产者开始，根据题意可写出含有四个营养级的食物链；任何一个生态系统的自我调节能力都是有一定限度的。
答案：(1)溶氧(或氧气) (2)D→A→C→B
(3)群落 高 水生植物(生产者)所固定的太阳能
(4)蓝藻→浮游动物→鱼(或蓝藻→田螺→鸭)(合理即可) 自我调节
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