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[转载]能量传递效率的疑问

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关健词:能量传递效率 林德曼效率 输入 摄食能量
同化量 净生产量 利用效率
“能量传递效率”也就是林德曼效率。一般来说,在输入到某一个营养级的能量中,只有10%-20%的能量能够流动到后一个营养级。问题的关健是如何理解“输入”或“流动”二字,它们代表的是哪一部分能量?对于生产者而言,毫无疑问是生产者固定(同化)太阳能的总量。对于各级消费者呢?也是同化量吗?
许多中学教辅资料中如《收获季节》,任志鸿丛书《细说教材》,《全品 高考复习方案》都讲的是: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。2002年广东河南第41题第2问:该生态系统中能量从第二营养级传递到第三营养级的效率是多少?所给答案也是两个营养级的同化量之比。这实质上是一种误导。
人民教育出版社出版的全日高级中学教科书(必修)本第二册89页有这样一段文字“被植食性动物摄入体内的能量,有一小部分存在于动物排出的粪便中,其余大部分则被动物体所同化。这样,能量就从第一营养级流入第二营养级。能量流入第二营养级后,将发生图8-21所示的变化。”很多人认为这里的“这样”就是指前面的“同化”。笔者认为这是不对的。因为流入第二营养级后才发生图中所示变化,所以该段文字叙述很清楚的说明了流入第二营养级的能量是摄入量而不是其同化量。人教新教材则非常明确指出,消费者摄入量就是流入该营养级的能量.
由孙儒泳编著的《动物生态学原理》第三版第487Cedar Bog湖的能流中也指出“在被动物利用的(被植食动物吃掉)63J/(cm2.a)的能量中,-------肉食动物只利用了12.6J/(cm2.a).”478页“能流过程中各个不同点上能量之比值,可以称为传递效率(transfer efficiency,Odum曾称此为生态效率,但一般把林德曼效率称为生态效率)。由于对生态效率曾给过不少定义,而且名词经较混乱,Kozlovsky(1969)曾加以评述,提出最重要的几个如下:
In: n 营养级的摄食能量
↓→粪便
An: n 营养级的同化能量
↓→呼吸尿
Pn: n 营养级的净生产能量
↓→死亡,分解
In+1: n+1营养级的摄食能量
An/In=同化效率 Pn/An=生长效率 In+1/Pn= 利用效率 In+1/In=林德曼效率。
正是基于对同化效率,生长效率,利用效率,能量传递效率的混同和误解,在我们的一些资料,模拟题,高考试题中出现了较多的不规范的命题。如2004年上海第21题:如果一个人食物有1/2来自绿色植物,1/4来自小型肉食动物,1/4来自羊肉,假如传递效率为10%,那么该人每增加1千克体重,约消耗植物
A.10千克 B. 28千克 C. 100千克 D. 280千克
所给答案为D。消耗植物的量是第一营养级的净生产量,人增加1千克体重是人的净生产量,在只有能量传递效率而不知人的同化效率和生长效率的情况下,此题是无法得出答案的。
对能量传递效率的另一误解:在生态系统的食物网中,每一条食物链的传递效率都是10%-20%。若按此理解,如果某一营养级的能量要传递给五种或五种以上的生物,那么流入该营养级的能量将全部流入下一营养级,这可能吗?
综上所述,生态系统的能量传递效率除第一营养级与第二营养是摄食量/同化量外,其它都是摄食量之比。
参考书目:《动物生态学原理》


最初发表时间:2010-11-5

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