能量流动是生态系统的重要功能之一。生态系统中的能量流动是从生产者固定太阳能开始的,能量的变化情况是:太阳光能→生物体中的化学能→热能。因此热能是能量流动的最终归宿。
1.起点:生产者。
2.流经生态系统的总能量:全部生产者固定的太阳能总量。
3.途径:食物链和食物网。
4.每个营养级的能量来源和能量去路:生产者的能量主要来自太阳光;各级消费者的能量来自上一个营养级,流入各级消费者的总能量是指各级消费者在进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总和,消费者粪便中所含有的能量不能计入排便生物所同化物质中的能量;分解者的能量来自生产者和消费者。
每个营养级的能量去路:一是通过呼吸作用分解一部分有机物,释放能量,供生命活动利用;二是随尸体、排泄物等流入分解者中去;三是有一小部分有机物中的能量流入到下一个营养级中(最后一个营养级除外),这是通过捕食关系进行的。
5.特点:逐级递减和单向流动。
逐级递减的原因:第一,各营养级的生物都会因呼吸作用消耗相当大的一部分能量;第二,各营养级总有一部分生物未被下一个营养级的生物所利用。
单向流动的原因:第一,食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果;第二,各营养级的能量大部分以呼吸作用产生的热能的形式散失掉,热能是能量流动的最终归宿。这些能量是不能重复利用的。
6."林德曼效率"(即"十分之一定律"):其含义是"在输入到一个营养级的能量中大约只有10%的能量流动到下一个营养级"。这里的能量指的是该营养级生物同化的能量。
即:能量传递效率下一个营养级的同化量/上一个营养级的同化量×100%。
探究二:生态系统的物质循环
组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等化学元素在生态系统中一次次地被循环利用,就是生态系统的物质循环,又称生物地球化学循环。
对于生态系统的物质循环的概念,要从以下四个方面理解:
1.生态系统的物质循环的范围是指地球上最大的生态系统--生物圈,也