生态系统¶

生态系统的能量流动¶

定义: 生态系统中能量的 输入, 传递, 转化, 散失 的过程成为生态系统的能量流动.同化: 是指生物体将外界的物质（主要是从食物中获取的营养物质）转化并合成为自身生物质（即自身体内组织）的过程.过程:

能量输入
来源: 太阳能(也可以是人工/化能合成)
起点: 绿色植物将太阳能通过光合作用转化为化学能储存在在有机物中
总量: 生产者所固定的太阳能总量
能量传递
途径: 食物链, 食物网
形式: 有机物中的化学能
举例: 林德曼在赛达伯格湖定量分析能量流动
能量去向(简单列举, 详细的在下面):
1. 呼吸消耗(热能)
2. 体内储存的能量/流入下一营养级(被下一营养级同化, 最高营养级不会)
3. 分解者
4. 暂时未利用
需要不断向系统内补充能量(物质不用)
能量流动特点:
1. 单向流动
2. 逐级递减
能量来源去路(一来三去)
来源:
1. 捕食同化(生产者是太阳光, 仅吸收 $1\%$ 可见光)
2. 人工给予(可选)
去路(注意两个空的时候写呼吸和生长发育繁殖, 多个空写呼吸和下一营养级/分解者/未利用):
1. 呼吸消耗散失(热能)
2. 生长, 发育, 繁殖 $\to$ 下一营养级(最高级消费者没有)/分解者利用/未利用
性质(粪便量计算包括在在上一营养级给分解者的能量中, 可以理解为无法被利用的上一营养级的能量): $$ 摄入量 = 同化量(吸收量) + 粪便量 $$
传递效率
范围: 大约是 $10\%$ ~ $20\%$ , 故一般不超过 $5$ 个营养级.
公式: $$ 能量传递效率 = \frac{下一营养级同化量}{上一营养级同化量} \times 100\% $$
缩短食物链不可以提高传递效率, 只可以提高能量利用率(呼吸消耗损失的少了)

原理:

最少消耗(获得最多):

$最短食物链\&最大传递效率(20\%)$

最多消耗(获得最少):

$最长食物链\&最小传递效率(10\%)$

切入点(比例是指有多少比例延给定的食物链流动):

$在每条食物链分叉点处标清流动能量所占比例, 比例是谁(给定比例的生物)谁入手$

注意(看从低级向高级推还是从高级向低级倒推):

$正推乘传递效率, 逆推除以传递效率$

能量金字塔
将单位时间内各个营养级所得到的能量由低到高绘制成图成为能量金字塔, 能量金字塔 自然情况下 不会倒置, 营养级别越低, 占有的能量越多. (人工生态系统可能倒置) 一般符合 $生产者 > 分解者 > 消费者$ .
生物量金字塔
每个营养级的生物量(干重)绘制成金字塔, 在陆地生态系统中一般不会倒置. (倒置举例: 浮游植物被动物捕食, 浮游植物个体质量小, 寿命短, 一段时间内生物量较小)
生物数量金字塔
以每一个营养级个体数量绘制成金字塔, 可能 会倒置 . (一般来说捕食者数量大于被捕食者, 但是有些生物如昆虫捕食树, 昆虫数量多而树数量少)

概念: 组成生物体的 C, H, O, N, P, S 等元素 , 都不断地进行着从 非生物环境 到 生物群落 , 又从生物群落到非生物环境的过程.特点:

碳循环:如何实现碳中和(读图):

有关题目突破点: 先找双向箭头, 万箭穿心者为大气中的 $CO_2$ , 光芒万丈者为生产者. (可以判断出一个然后双向箭头连接的就是另一个) 剩下的里面被指地比较多的是分解者, 其余的为消费者(可以有多个).

长期放牧导致草场退化原因: 动物本应返回给草场的能量被人类利用.

能量流动/物质循环联系

联系:

生物富集: 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素(如 $Pb, Hg$ 等)或难以降解的化合物(如 $DDT, 666$ 等)，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象.

图一: 两种稳定性都很低的生态系统:

$荒漠, 苔原$

图二: $y$ 越大, 抵抗力越差(受影响大); $x$ 越大, 恢复力越差(恢复时间长)

如何提高生态系统稳定性: