能量流動的渠道
能量通過食物鏈逐級傳遞,那它是怎么樣流動的呢? 以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于能量流動的渠道,歡迎閱讀!
能量流動的渠道
能量通過食物鏈逐級傳遞.太陽能是所有生命活動的能量來源.它通過綠色植物的光和作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),然后從綠色植物轉(zhuǎn)移到各種消費(fèi)者.能量流動的特點(diǎn)是:1.單向流動--生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各部分通過各種途徑放散到環(huán)境中的能量,再不能為其他生物所利用;2.逐級遞減--生態(tài)系統(tǒng)中各部分所固定的能量是逐級遞減的,前一級的能量不能維持后一級少數(shù)生物的需要,愈向食物鏈的后端,生物體的數(shù)目愈少,這樣便形成一種金字塔形的營養(yǎng)級關(guān)系.
能量流動的起點(diǎn)是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的太陽能。流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量就是生產(chǎn)者通過光合作用所固定的太陽能的總量。能量流動的渠道是食物鏈和食物同。流入一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的能量。如羊吃草,不能說草中的能量都流入了羊體內(nèi),流入羊體內(nèi)的能量應(yīng)是指草被羊消化吸收后轉(zhuǎn)變成羊自身的組成物質(zhì)中所含的能量,而未被消化吸收的食物殘渣的能量則未進(jìn)入羊體內(nèi),不能算流入羊體內(nèi)的能量。一個營養(yǎng)級的生物所同化著的能量一般用于4個方面:一是呼吸消耗;二是用于生長、發(fā)育和繁殖,也就是貯存在構(gòu)成有機(jī)體的有機(jī)物中;三是死亡的遺體、殘落物、排泄物等被分解者分解掉;四是流入下一個營養(yǎng)級的生物體內(nèi)。在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),能量流動與碳循環(huán)是緊密聯(lián)系在一起的。
能量流動的特點(diǎn)是單向流動和逐級遞減。單向流動:是指生態(tài)系統(tǒng)的能量流動只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級,再依次流向后面的各個營養(yǎng)級。一般不能逆向流動。這是由于動物之間的捕食關(guān)系確定的。如狼捕食羊,但羊不能捕食狼。逐級遞減是指輸入到一個營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流人后一個營養(yǎng)級,能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。能量在沿食物鏈傳遞的平均效率為10%~20%,即一個營養(yǎng)級中的能量只有10%~20%的能量被下一個營養(yǎng)級所利用。
能量金字塔是指將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值,按營養(yǎng)級由低到高繪制成的圖形成金字塔形,稱為能量金字塔。從能量金字塔可以看出:在生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中損耗的能量也就越多;營養(yǎng)級越高,得到的能量也就越少。在食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過5個,這是由能量流動規(guī)律決定的。
研究能量流動規(guī)律有利于幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流動向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,根據(jù)能量流動規(guī)律建立的人工生態(tài)系統(tǒng),就是在不破壞生態(tài)系統(tǒng)的前提下,使能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧?/p>
食物鏈和食物網(wǎng)是物種和物種之間的營養(yǎng)關(guān)系,這種關(guān)系錯綜復(fù)雜,無法用圖解的方法完全表示,為了便于進(jìn)行定量的能流和物質(zhì)循環(huán)研究,生態(tài)學(xué)家提出了營養(yǎng)級(trophic level)的概念。
一個營養(yǎng)級是指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有 生物種的總和。例如,作為生產(chǎn)者的 綠色植物的所有 自養(yǎng)生物都位于食物鏈的起點(diǎn),共同構(gòu)成第一營養(yǎng)級。所有以生產(chǎn)者(主要是綠色植物)為食的動物都屬于第二營養(yǎng)級,即植食動物營養(yǎng)級。第三營養(yǎng)級包括所有以植食動物為食的肉食動物。依此類推,還可以有第四營養(yǎng)級(即二級肉食動物營養(yǎng)級)和第五營養(yǎng)級。
能量生態(tài)系統(tǒng)中的能流是單向的,通過各個營養(yǎng)級的能量是逐級減少的,減少的原因是:(1)各營養(yǎng)級消費(fèi)者不可能百分之百地利用前一營養(yǎng)級的生物量,總有一部分會自然死亡和被分解者所利用;(2)各營養(yǎng)級的同化率也不是百分之百的,總有一部分變成排泄物而留于環(huán)境中,為分解者生物所利用;(3)各營養(yǎng)級生物要維持自身的生命活動,總要消耗一部分能量,這部分能量變成熱能而耗散掉,這一點(diǎn)很重要。 生物群落及在其中的各種生物之所以能維持有序的狀態(tài),就得依賴于這些能量的消耗。這就是說,生態(tài)系統(tǒng)要維持正常的功能,就必須有永恒不斷的太陽能的輸入,用以平衡各營養(yǎng)級生物維持生命活動的消耗,只要這個輸入中斷,生態(tài)系統(tǒng)便會喪失功能。
能量流動的特點(diǎn)
單向流動:是指生態(tài)系統(tǒng)的能量流動只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級,再依次流向后面的各個營養(yǎng)級。一般不能逆向流動。這是由于動物之間的捕食關(guān)系確定的。如狼捕食羊,但羊不能捕食狼。
逐級遞減是指輸入到一個營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流入后一個營養(yǎng)級,能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。能量在沿食物鏈傳遞的平均效率為10%~20%,即一個營養(yǎng)級中的能量只有10%~20%的能量被下一個營養(yǎng)級所利用。
能量金字塔是指將單位時間內(nèi)各個營養(yǎng)級所得到的能量數(shù)值,按營養(yǎng)級由低到高繪制成的圖形成金字塔形,稱為能量金字塔。從能量金字塔可以看出:在生態(tài)系統(tǒng)中,營養(yǎng)級越多,在能量流動過程中損耗的能量也就越多;營養(yǎng)級越高,得到的能量也就越少。在食物鏈中營養(yǎng)級一般不超過5個,這是由能量流動規(guī)律決定的。
由于能流在通過各營養(yǎng)級時會急劇地減少,所以食物鏈就不可能太長,生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)級一般只有四五級,很少有超過六級的。
能量通過營養(yǎng)級逐級減少,如果把通過各營養(yǎng)級的能流量,由低到高畫成圖,就成為一個金字塔,稱為 能量錐體或金字塔(pyramid of energy)。同樣如果以 生物量或個體數(shù)目來表示,就能得到 生物量錐體和 數(shù)量錐體。3類錐體合稱為 生態(tài)錐體(ecological pyramid)。
一般說來,能量錐體最能保持金字塔形,而生物量錐體有時有倒置的情況。例如, 海洋生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者(浮游植物)的個體很小, 生活史很短,根據(jù)某一時刻調(diào)查的生物量,常低于浮游動物的生物量。這樣,按上法繪制的生物量錐體就倒置過來。當(dāng)然,這并不是說在生產(chǎn)者環(huán)節(jié)流過的能量要比在消費(fèi)者環(huán)節(jié)流過的少,而是由于浮游植物個體小, 代謝快,生命短,某一時刻的 現(xiàn)存量反而要比浮游動物少,但一年中的總能量還是較浮游動物多。數(shù)量錐體倒置的情況就更多一些,如果消費(fèi)者個體小而生產(chǎn)者個體大,如昆蟲和樹木,昆蟲的個體數(shù)量就多于樹木。同樣,對于寄生者來說,寄生者的數(shù)量也往往多于宿主,這樣就會使錐體的這些環(huán)節(jié)倒置過來。但能量錐體則不可能出現(xiàn)倒置的情形。