分享

生态系统中能量流动分析

 生物学教学 2021-11-26
一、能量流动分析

1、能量流动的定性分析

我们在不考虑时间这个因素时,除顶级营养级之外,每个营养级的能量有三个去路:①自身呼吸消耗②被分解者利用③传给下一下营养级。也就是说生产者固定的能量,不管如何传递,最终都以热能的形式从生物群落中消失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行。

2、能量流动的定时定量分析

如上图所示,研究者是以年为单位进行研究,未被利用的能量将保留到下一年。具体的可以看出,每个营养级的能量有4个方向,即①自身呼吸消耗②流入下一营养级③被分解者分解利用④为被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者的利用—未利用的量。

二、次级生产量

植物通过光合作用只能生产出植物性有机物质,那么动物的肉、蛋、奶、毛皮、血液、蹄、角以及内脏器官等有机物质是从哪里来的呢?显然,它们是靠动物吃植物、吃其他动物和吃一切现成有机物质而生产出来的。这类生产在生态系统中是第二次的有机物质生产,所以叫次级生产量(secondary production)。次级生产量归根结底是要依靠植物在光合作用中所产生的有机物质。凡是异养生物(包括各种分解者)都属于次级生产者。次级生产量的计量单位与初级生产量(干重)相同,也是用g/(m2·a)或J/(m2·a)表示,其生产过程可用下图表示。

依据上图分析我们可以知级生产量是指除生产者外的其它有机体的生产即消费者和分解者利用初级生产量进行同化作用表现为动物和其它异养生物生长、繁殖和营养物质的贮存。动物和其它异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物质或固定的能量,称为次级生产量。动物的次级生产量可由下一公式表示:P=C-FU-R,式中,P为次级生产量,C代表动物从外界摄取的能量,FU代表以粪、尿形式损失的能量,R代表呼吸过程中损失的能量。 

三、未利用的量

每个营养级“未被利用”的能量,是指未被自身呼吸作用消耗,也未被后一营养级和分解者利用的能量。例如,生产者未利用的量可以用下图表示,未利用的量包括不可利用的,未被收获的,吃剩的甚至下一营养级粪便中未被分解者分解的。值得一提的是:不管是哪—级消费者,也不管是哪种食性的消费者, 其摄取的食物中的有机物都不可能完全消化吸收的,其粪便中或多或少均含有一定量的“未被利用”的能量。粪便中的这部分“未被利用”的能量 ,是被消费者摄人体内、却没有被该动物所吸收利用,应不属于该动物的同化量,而要归属于上一营养级的 ,而且是上一营养级被分解者分解利用的这条去路。因为它被动物摄入体内,当然不属于上一营养级呼吸消耗和“未被利用”的能量。事实上这部分能量随着动物粪便排到体外后,最终将被腐食动物和分解者所利用。

同样的道理,把消费者也可以看作是“食源”,同样的分析出第二、三营养级未利用的量。

四、典型例题

(2019·温州一模改编)某生态系统中,部分能量流动关系如下图所示,字母表示能量值(单位:J·cm-2·a-1)。下列分析正确的是(  )

 

A.动物甲到动物乙的能量传递效率为b/a×100%

B.动物乙用于自身生长、繁殖的能量值为b-c

C.“未同化”包括粪便,其能量归于分解者(e)

D.调查期间,未利用(f)就是动物乙的生物量

解析: 动物甲同化的量未知,所以无法计算出动物甲到动物乙的能量传递效率,A错;动物乙“未同化”包括粪便,其中的能量属于上一营养级,C错;生物量是净生产量在某一调查时刻前的积累量,未利用f仅是调查期间未利用的量,所以它仅仅是次级生产量的积累量的一部分。

净生态系统生产量or净初级生产量?

林祖荣老师朋友圈的景与境

种群中λ的含义与自然增长率的关系


    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多