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2012年公共營養(yǎng)師(三級)考試輔導資料:生態(tài)效率

來源:本站原創(chuàng) 更新:2012-3-28 營養(yǎng)師考試論壇

2012年公共營養(yǎng)師(三級)考試輔導資料:生態(tài)效率

    在生產力生態(tài)學研究中,估計各個環(huán)節(jié)的能量傳遞效率是很有用的。能流過程中各個不同點上能量之比值,可以稱為傳遞效率(transfer efficiency)。Odum曾稱之為生態(tài)效率,但一般把林德曼效率稱為生態(tài)效率。由于對生態(tài)效率曾經給過不少定義,而且名詞比較混亂,Kozlovsky(1969)曾加以評述,提出最重要的幾個,并說明其相互關系。

  攝食量(I):表示一個生物所攝取的能量;對植物來說,它代表光合作用所吸收的日光能;對于動物來說,它代表動物吃進的食物的能量。

  同化量(A):對于動物來說,同化量表示消化道后吸收的能量(吃進的食物不一定都能吸收)。對分解者來說是指細胞外的吸收能量;對植物來說是指在光合作用中所固定的日光能,即總初級生產量(GP)。

  呼吸量(R):指生物在呼吸等新陳代謝和各種活動中所消耗的全部能量f1411.cn。

  生產量(P):指生物在呼吸消耗后凈剩的同化能量值,它以有機物質的形式累積在生物體內或生態(tài)系統中。對植物來說,它是凈初級生產量(NP);對動物來說,它是同化量扣除維持呼吸量以后的能量值,即P = A - R.

  利用以上這些參數可以計算生態(tài)系統中能流的各種效率。最重要的是下面3個:

  1.同化效率(assimilation efficiency)指植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例,或被動物攝食的能量中被同化了的能量比例。

  同化效率=被植物固定的能量/植物吸收的日光能或 =被動物消化吸收的能量/動物攝食的能量

  2. 生產效率(production efficiency)指形成新生物量的生產能量占同化能量的百分比。

  生產效率=n營養(yǎng)級的凈生產量/n營養(yǎng)級的同化能量

  有時人們還分別使用組織生長效率(即前面所指的生長效率)和生態(tài)生長效率,則生態(tài)生長效率=n營養(yǎng)級的凈生產量/n營養(yǎng)級的攝入能量

  3. 消費效率(consumption efficiency)指n+1營養(yǎng)級消費(即攝食)的能量占n營養(yǎng)級凈生產能量的比例。

  消費效率=n+1營養(yǎng)級的消費能量/n營養(yǎng)級的凈生產量

  所謂林德曼效率(Lindemans efficiency)是指n+1營養(yǎng)級所獲得的能量占n營養(yǎng)級獲得能量之比,相當于同化效率、生長效率與消費效率的乘積。但也有學者把營養(yǎng)級間的同化能量之比值視為林德曼效率。

  一般說來,大型動物的生長效率要低于小型動物,老年動物的生長效率要低于幼年動物。肉食動物的同化效率要高于植食動物。但隨著營養(yǎng)級的增加,呼吸消耗所占的比例也相應增加,因而導致在肉食動物營養(yǎng)級凈生產量的相應下降。從利用效率的大小可以看出一個營養(yǎng)級對下一個營養(yǎng)級的相對壓力,而林德曼效率似乎是一個常數,即10%,生態(tài)學家通常把10%的林德曼效率看成是一條重要的生態(tài)學規(guī)律。

  但近來對海洋食物鏈的研究表明,在有些情況下,林德曼效率可以大于30%.對自然水域生態(tài)系統的研究表明,在從初級生產量到次級生產量的能量轉化過程中醫(yī)學.全在線f1411.cn,林德曼效率大約為15~20%;就利用效率來看,從第一營養(yǎng)級往后可能會略有提高,但一般說來都處于20~25%的范圍之內。這就是說,每個營養(yǎng)級的凈生產量將會有75~80%通向碎屑食物鏈。

  生態(tài)效率的概念也可用于物種種群的研究。例如,非洲象種群對植物的利用效率大約是9.6%,即在3.1×106J/m2的初級生產量中只能利用3.0×105J/m2;草原田鼠(Microtus)種群對食料植物的利用效率大約是1.6%,而草原田鼠營養(yǎng)環(huán)節(jié)的林德曼效率卻只有0.3%,這是一個很低的值。我們通常認為是很重要的一些物種,最終發(fā)現它們在生態(tài)系統能量傳遞中所起的作用卻很小。例如, 1970年,G. C. Varley曾計算過棲息在Wytham森林中的很多脊椎動物的利用效率,這些動物都依賴櫟樹為生,其中大山的利用效率為0.33%,鼩鼱的利用效率為0.10%,林姬鼠為0.75%,即使是這里的優(yōu)勢種類,也只能利用該森林凈初級生產量的1%.草原生態(tài)系統中的植食動物通常比森林生態(tài)系統中的植食動物能利用較多的初級生產量。在水生生態(tài)系統中,食植物的浮游動物甚至可以利用更高比例的凈初級生產量。1975年,Whittaker對不同生態(tài)系統中凈初級生產量被動物利用的情況提供了一些平均數據,這些數據表明,熱帶雨林大約有7%的凈初級生產量被動物利用,溫帶闊葉林為5%,草原為10%,開闊大洋40%和海水上涌帶35%.可見,在森林生態(tài)系統中,凈生產量的絕大多數都通向了碎屑食物鏈f1411.cn。

 

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