内容正文:
3.2生态系统的能量流动
四. 能量流动的特点
L.林德曼(1915~1942)
美国生态学家
赛达伯格湖相对较小,湖深1m,湖岸线长500米,面积为14000多平方米;湖底深度一致、性质均一,没有大波浪;营养结构较简单、能保持相对稳定。
『思考∙讨论』
分析赛达伯格湖的能量流动
图中数字为能量数值,单位是J/(cm2·a)(焦每平方厘米年)。图中“未固定”是指未被固定的太阳能,“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
1.用表格的形式,将图中的数据进行整理。例如,可以将每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单(“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。
2. 计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级能量的百分比。
营养级 流入 呼吸作用 分解者利用 未利用 流出 流出/流入
生产者
植食性动物
肉食性动物
464.6
96.3
12.5
293
62.8
13.52%
62.8
18.8
2.1
29.3
12.6
20.06%
12.6
7.5
微量
5.0
3.流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百流到下一个营养级?
一部分通过本营养级自身的呼吸作用散失了。
一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级,而为分解者利用。
一部分未能进入(未被捕食)下一个营养级。
3.流入某一营养级的能量,为什么不能百分之百流到下一个营养级?
一部分通过本营养级自身的呼吸作用散失了。
一部分作为排遗物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级,而为分解者利用。
一部分未能进入(未被捕食)下一个营养级。
指因时间限制,能利用而暂未被利用的能量。
呼吸作用中以
热能形式散失
用于自身生长、
发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
未被利用
某营养级的能量某段时间内(定量定时分析)的能量去向
1
某营养级的能量最终(定量不定时分析)去向
2
某营养级
同化量
呼吸作用中以
热能形式散失
用于自身生长、
发育、繁殖
被分解者分解利用
流入下一个营养级
某营养级
同化量
4.通过以上分析,你能总结出什么规律?
四. 能量流动的特点
1.生态系统的能量流动是 的。
单向
(1)捕食关系是长期自然选择的结果,一般不可逆转。
(2)各营养级呼吸作用散失的热能不能循环流动。
2.能量在生态系统中 。
逐级递减
(1)相邻两个营养级间的能量传递效率是10%~20%。
(2)自身呼吸作用散失,有一部分流入分解者,有一部分未利用。
思考1.能量传递效率是相邻营养级的摄入量之比还是同化量之比?
林德曼在分析时将每个个体整个拿来分析,未区分排遗部分。生态学教科书基本都认为生态效率(林德曼效率或能量传递效率)是相邻营养级的摄入量之比;大部分模拟题认为能量传递效率是相邻营养级的同化量之比。
能量传递效率= ×100%
下一营养级同化量
上一营养级同化量
2.判断下列说法是否正确。
随堂练习
In-class practice
(1)一只狼捕食了一只兔子,意味着这只兔子中约有10%~20% 的能量流入狼的体内。( )
×
(2)相邻两个营养级的能量传递效率一定是10%~20%。( )
不是的。相邻两个营养级的能量传递效率一般是10%~20%,这个数值这个数值是林德曼根据赛达伯格湖统计出来的,并不适用于所有的生态系统。具体到某相邻两个营养级的能量传递效率,则可能会小于10%或大于20%。
不是的。能量的传递效率指的是相邻两个营养级之间能量的传递效率,约为 10%~20% 。两个个体的能量传递效率可能高于20%或低于10%。
×
思考2.从能量流动的角度分析肉类食品的价格一般比小白菜价格高的原因?
蔬菜一般属于生产者范畴,而肉属于消费者范畴,由于能量传递的效率只有10%~20%,也就是说要得到1千克的肉至少要消耗5千克的植物,所以相同重量的肉比蔬菜贵。
思考3.用能量流动的原理,解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。
根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律,营养级越高,可利用的能量就越少,老虎在生态系统中几乎是最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此,老虎的数量将是很少的。故“一山不能容二虎”有一定的生态学道理。
食物链一般不超过5个营养级
1.生态系统的能量来源:
太阳能
2.能量流动的起点:
能量流动的渠道:
生产者
3.流经生态系统总能量:
生产者所固定的太阳能
5.各营养级能量的去路:
①呼吸作用消耗
②被下一营养级的生物所利用
③被分解者所利用
4.各营养级能量的来源:
①生产者
②消费者
——太阳