生态系统的能量流动(一)
搞懂能量单向流动的机制、定量计算与传递效率边界
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生态系统的能量流动(一)
搞懂能量单向流动的机制、定量计算与传递效率边界
生产者
生产者:定义、要点与典型应用
分解者
上一页讲到,生产者把太阳能转成有机物中的化学能。叶片落地、动物遗体和粪便不会直接消失,它们会在谁手里继续被拆解?这就引出分解者。
把枯枝、遗体和粪便拆成可再利用的小分子;能量则在过程中以热散失。
能量收支分析(对营养级/
生产者负责'进',分解者负责'出'。可是盯住一个营养级——比如草地上所有兔子——能量到底怎么进、怎么出、怎么散掉?这就需要做一份'能量收支账'。
工资入账像同化量;水电取暖像散失,花出去就回不来;给孩子的钱像净生产,资源转出去还能被用
数据整理与百分比计算(能
上一节我们算出了每个营养级的能量收支,但要回答「能量在传递中损失了多少」,需要把相邻两级的能量做个比值——这就是能量传递效率。
原料进入车间变成成品,成品率=成品÷原料×100%
用能量流动图解表达定量结
前几页把能量「分项记账」——同化、呼吸、生长、流向下级算清楚了。但一堆数字摆在一起,谁多谁少、谁流向谁看不出来。这一页,我们把它画成一张能流图,让数字变成视觉厚度。
工资进账画大粗箭头,吃饭房租画小细箭头;粗细=金额,方向=钱从哪到哪
营养级
前两页讲到生产者是能量入口、分解者是物质回收站。但吃草的兔子和吃兔子的狐狸并不「同级」——它们站在不同台阶上。这个台阶,就叫营养级。
经过几次「转手」就是第几手——经过几次「吃」就是第几营养级,不在乎具体被谁转手
生态系统的能量流动
从草到兔子、从兔子到狐狸——能量一路上行却越传越少。太阳是起点,热量是终点。这中间到底发生了什么?
总公司拨100万,每级截留自用,到基层只剩一小截。能量也是这样,过一级就散失一大截
消费者(初级/次级)
前页说营养级像楼层,那每层楼里'住'的是谁?就是消费者——自己不造饭,专门'吃'别人造好的有机物。
接力棒=能量;每棒只传约10-20%,交接摩擦损耗大部分
能量输入(太阳能→化学能
能量输入(太阳能→化学能固定):定义、要点与典型应用
能量散失(呼吸作用以热能
上一节我们算出相邻营养级能量传递效率只有 10%~20%。那剩下的 80% 多到哪儿去了?答案藏在一个所有活物都躲不掉的过程里——呼吸作用。
每过一站都要扣一笔作运营开支,热能就相当于被扣走的经营成本,永远回不来
能量传递效率(相邻营养级
上一页我们知道能量会在呼吸中以热能散失。但同化量里到底有多少能真正传到下一营养级?这就要算『传递效率』——一个把能量流动算成百分比的关键指标。
每人扣「手续费」(呼吸)、路上散落(粪便遗体)、剩下的才到下一个人手里
本节要点
- ✓能量单向流动、逐级递减,与物质循环截然不同
- ✓相邻营养级传递效率约10%~20%,呼吸散热为主因
- ✓生产者固定太阳能是生态系统能量的唯一入口
- ✓分解者推动物质回归,但不参与营养级能量传递
- ✓由此限定食物链一般不超过4~5个营养级
课后思考
先独立想,再翻参考答案。三问分别对应回顾、应用、迁移。
参考答案流动单向且逐级递减:每一营养级呼吸都以热能形式散失,热能不能被生产者重新固定为化学能,故不可循环。
参考答案初级消费者先减,再累及次级、三级消费者。高营养级可利用能量本就最少,缓冲最差,受冲击放大最明显。
参考答案不矛盾。10%-20%是相邻营养级同化量之比;人工饵料被鱼直接摄食同化,跳过了中间级损失,计算口径不同。