内容正文:
微专题3.6
生态系统能量流动的有关
分析和计算
(一)一个营养级能量的去向分析
i
g
太阳能
热能d
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f
h
(1)去向
①流入下一个营养级(最高营养级例外)
②呼吸作用散失
③被分解者利用
④未利用(可能不存在)
A1
B1未被利用
C1
D1
W1
D1
流向下
一个营
养级
自身呼吸作用消耗
被分解者利用
(一)一个营养级能量的去向分析
i
g
太阳能
热能d
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f
h
(2)能量流动的特点
①单向流动(捕食关系不可逆转、各营养级呼吸作用产生的热能不能被生物群落重复利用)
②逐级递减(一个营养级的能量总有一部分通过呼吸作用散失,一部分被分解者利用)
(一)一个营养级能量的去向分析
生产者固定的太阳能(甲a)
d
初级消费者
乙摄入①
乙b
次级消费者
丙摄入③
②
e
乙粪便⑥
图2
丙c
④
热能f
乙遗体⑦
丙粪便⑧
丙遗体i
甲遗体⑤
i
g
太阳能
热能d
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f
h
②和④分别表示用于乙和丙 的能量。
用于生长发育和繁殖
i
(一)一个营养级能量的去向分析
生产者固定的太阳能(甲a)
d
初级消费者
乙摄入①
乙b
次级消费者
丙摄入③
②
e
乙粪便⑥
图2
丙c
④
热能f
乙遗体⑦
丙粪便⑧
丙遗体i
甲遗体⑤
g
太阳能
热能d
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f
h
未利用j
未利用j
在一定时间内,营养级中的能量可能存在未利用的部分。
草a
兔
狼
粪便
遗体残骸
①
②
③
④
⑤
⑥
图3
g
太阳能
热能d
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f
h
i
图3中,兔→狼的能量传递效率为
图1中,a、b、c分别第一、第二、第三营养级的同化量。
图3中,①和②分别表示兔和狼的摄入量。
(②-⑤) /(①-③)
具有人工能量输入的能量传递效率计算
人为输入某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级能量传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。
(二)生态系统能量的输入和输出
g
太阳能
热能d输出
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f输出
h
i
1.自然生态系统总能量变化的分析:
输入该生态系统的能量主要为生产者光合作用固定的太阳能a (还有很少的一部分能量来自化能合成作用等);
输出该生态系统的能量为生物群落呼吸作用散失的能量d+f。
比较两者之差,可以推断该生态系统的总能量在一定时间内是否增加(生态系统处于发展阶段)、稳定(生态系统处于相对稳定阶段)或减少(生态系统处于衰退阶段)。
输入
(二)生态系统能量的输入和输出
g
太阳能
热能d输出
丁e
乙b
丙c
甲a
图1
热能f输出
h
i
2.人工生态系统或受人类影响的某些生态系统
◆能量输入:
(1)生产者光合作用固定的太阳能;
(2)化能合成作用(硝化细菌等) ;
(3)有机物(化学能)输入(生活污水、投入饲料等)。
输入
◆能量输出:
(1)各营养级和分解者的呼吸作用散失;
(2)产品输出。
有机物
(三)关于能量传递效率计算问题的几种类型
1.同一营养级有多种生物(单位:kJ/年)
(1)第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
(2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为
19.0%
21.3%
浮游植物
41920
浮游动物
3780
摇蚊幼虫
4200
幽蚊幼虫
230
太阳鱼
1483
鲈鱼
126
210
1260
13
2.有外来有机物的输入(单位:103kJ/年)
11.5
2.0
2.5
3.0
(输入)
分解者
散失
29
8.0
1.0
呼吸作
用消耗
初级消费者
次级消费者
35
9
3.5
1.5
a
有机物输入
b
生产者
未被利用
(1)第一营养级到第二营养级的能量传递效率为
(2)第二营养级到第三营养级的能量传递效率为
16.8%
20.9%
0.8
(3)该时间段内生态系统的总能量
增加
3.最多和至少的问题
(2)若蛇的食物来源中有3/5来自鼠,则蛇的体重增加1kg时,至少需要消耗植物 kg。
(1) 若蛇的体重增加1kg,至少需要消耗植物 kg,最多消耗植物 kg。
65
25
植物
昆虫
鼠
蛙
蛇
1000
食虫鸟
4.与生态系统承载量有关的问题
某生态系统中存在如图所示的食物网,若将丙的食物比例由甲︰乙=1︰1调整为2︰1 ,能量传递效率按10%计算,则该生态系统