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生物中傳遞效率是什麼

發布時間:2022-07-30 17:32:17

生物學中的效率是什麼意思

生物學效率(biological efficiency)在食用菌栽培中是指蘑菇子實體鮮重與培養料(基質)乾重的百分比。
生物學效率的計算公式為:BE=Ffw /Sdw×100%式中,BE:生物學效率;Ffw:蘑菇子實體鮮重;Sdw:基質乾重。
蘑菇的生物學效率一般在65%~75%之間,最高可達100%。用生物學效率百分比來表示菇類對基質轉換率的高低,對鮮菇含水量較穩定的雙孢蘑菇和草菇來說,是完全適宜的,但對於香菇、平菇、鳳尾菇等菇類來說,由於菌褶裸露在外,浸水和沒有浸水的樣品含水量相差很大。木耳、銀耳等膠質菌子實體的樣品含水量相差也很大。因此,應規定鮮菇的標准含水量,通過對樣品含水量的測定,再折算鮮菇的重量。也有人建議用子實體的乾重來表示對基質的轉化率。在使用干菇來表示生物學效率時必須加以註明,以免混淆原概念(楊慶堯,1993)。

⑵ 生物為什麼能量的傳遞效率在10

因為上一營養級的生物通過呼吸作用等消耗掉了一些能量,還有些能量隨著糞便等排出,能被同化利用的就只剩下10%-20%了。
生態系統的能量流動中若傳遞效率小於10%,那麼很難支撐較長的食物鏈,也難以組建食物網。
生態系統的能量流動中傳遞效率幾乎不會超過20%。
這是通過分析測量得知的。

⑶ 生物能量傳遞效率怎麼計算是能量傳遞效率為下一個營

能量傳遞效率是指下一個營養級的同化量與上一個營養級的同化量的比值。

⑷ 生物中,能量傳遞效率怎樣算請舉例說明。具體點

食物鏈中,能量的傳遞效率是:20%--10%,也就是平常說的十分之一定律。計算的方法就是以後一個營養級的生物增重一定重量消耗前一個營養級生物的重量來計算,比如:草---兔---狼。兔子增重一克需要草10克,能領傳遞效率就是10%。

⑸ 生物能量傳遞效率怎麼計算

額 應該是上一營養級的同化量/下一營養級的同化量吧 同化量包括 自身呼吸消耗 未利用的 流向下一營養級的 流向分解者的 獲得的能量應該要除去糞便 等未吸收的能量吧

⑹ 人體生物鍾對學習和工作的影響

美國科學家研究發現人體生物鍾工作規律
生物鍾調節著人體多項活動
新浪科技訊 俄羅斯新聞網5月12日消息,美國紐約長島猶太醫學中心的科學家們發現了人體生物鍾的工作規律。人體一切生命活動,如睡眠與激醒、飢餓與口渴、血壓、心臟收縮次數、體溫、免疫系統的活動等等都隨著白天和黑夜的交替而發生著變化,甚至連肺部的活動也只有在一天中的16時至17時工作效率最高。

我們知道,人們一日生活的開端從視網膜感受到光線存在後算起,這一感受信號由大腦傳遞給負責各自功能的各個器官的細胞,再由它們決定什麼時候分泌何種專門的荷爾蒙來促使人們感知飢餓或想去睡覺。這種根據基因指令生產荷爾蒙對人體組織進行調節的現象便被人們稱之為人體「生物鍾」。

據來自加里福尼亞大學的義大利籍科學家帕奧羅-薩森內-科爾西教授表示:「從我們的研究結果來看,人體生物鍾所執行的任務要比我們原來料想的要多得多」。據《細胞》雜志刊文稱,由他率領的斯特拉斯堡科學研究中心的一個研究小組還發現,人體生物鍾還通過調節下丘腦的活動節律而向身體各個部位的細胞和機體組織傳遞指令信息。

帕奧羅-薩森內-科爾西還表示:「如今我們已經開始懂得人體生物鍾是如何發揮作用的:生物鍾通過在細胞內部製造蛋白而控制著負責不同功能的基因發揮各自的作用。它的這一系列活動促使著人們感覺飢餓、享受睡眠、改變體溫等。這看上去彷彿是人體生物中非常熟練地掌握了整個DNA鏈條上的每一個環節,並在白天或黑夜某個必要的時段中按下扭所需的按鍵來控制著人體各個器官的運作。」

科學家們表示,了解人體生物鍾在一日不同時段內激活或遏制基因活動的規律有助於對付失眠和人體生物韻律紊亂。帕奧羅-薩森內-科爾西強調稱:「從事化療工作的腫瘤學家們也通過一系列研究證實了這一研究結果。一旦了解了生物鍾在細胞水平上對人體組織功能運作的影響,腫瘤學家們就可以選擇適當的時機來為患者進行診療,而且我們可以通過一些研究數據來建立一個時間表讓病人在最佳時期服用葯物來達到最好的治療效果」。(
人體生物鍾是科學研究人員根據人體生理變化規律總結出來的理論。 <br /><br /> 生物鍾理論認為:我們每個人體內都有著生物節奏,其中對人體影響比較大的情緒,智力每天都在按照一定的規律周而復始地呈周期性變化。分別稱為體力節奏,情緒節奏和智力節奏。在這些節奏的高潮期,人體常常是體力充沛,情緒高昂,思維敏捷,在其低潮期,則往往是疲勞乏力,情緒低落,精神恍惚,反應遲鈍,容易出差錯。 <br /><br /> 根據生物鍾理論推測,在人體生理節奏的低潮期,出現異常生殖細胞的可能性將大大增加,遺傳上不健全的生殖細胞參與受精活動的機會也相應增加,因而產生劣質胚胎的機會也就隨之增加;反之,當人體生理節奏處於高潮期時,人體將處於最佳狀態,由優質生殖細胞參與受精後形成優質胚胎的機會就大大增加。因此,胎兒的質量不僅決定於雙親的遺傳素質及胎兒所處的宮內環境,而且還與受孕時父母的生理狀態有著極其微妙的關系。孩子體質,智力的優劣,也與受孕時父母雙方的生物節奏有關。那些雙親生物節奏處於高潮期受孕的孩子,往往體質健康,智力優良;反之,則體質,智力較差。且不管這種說法是否完全合理,但有一點是可以完全肯定的:在雙方精力旺盛,思維敏捷,體力充沛的情況下受孕,肯定要比精疲力盡,萎靡不振時受孕要理想得多。</content>
<uptitle>孕婦應該知道的數字_受孕時分</uptitle>
人類在生活過程中,有許多生理現象都要受到自身存在的一種與時間因素有關的物質所控制。這種物質與日常的鍾表有著類似的作用,被稱為「生物鍾」。
自有生物以來,太陽升落所因起的光照變化,和生物體內的生命活動建立了同步關系,長期的進化,生物就按太陽出沒的規律形成了體內的活動規律,由生物鍾來控制。人體生物鍾是一種復雜的生理過程,由松果體來「指揮」。松果體是腦內一個碗豆大的腺體,分泌的激素叫松果體素(也叫褪黑激素)。
已經發現,一個人的體溫在清晨2-6時最低,下午5-6時偏高。癌細胞生長也是有規律的,在生長速度最快的時候做放射治療,最容易殺死癌細胞。此外,血糖含量、基礎代謝率、經絡電勢等等,也都隨著晝夜更替而出現有規律的變化,隨著生物鍾運轉。
生物鍾紊亂,松果體素極度減少和喪失正常節律,將牽動體內許多生理功能的紊亂,出現睡眠障礙、內分泌失調、免疫功能下降,損害健康甚至發生疾病。
在日常生活和工作中,遵循晝夜規律、季節規律,力求避免或減少對生物鍾的干擾。生活起居有規律,按工作勞動時間作息,定時合理飲食,克服自身干擾生物鍾正常運轉的不健康行為習慣,順乎自然保持健康。

「生物鍾養生法」有哪些內容?
近年來,世界上盛行的最佳養生法是「生物鍾養生法」。該養生法認為,人體的各種生理活動都有規律的預定時刻表,這就是由生物鍾所控制的。人的各種活動如果能順應生物鍾的規律要求,就可以達到健、壽、智、樂、美的境界。否則,人體必將受到某些損害,表現為疲勞、低智、寡歡、早衰和疾病。
因此,我們按生物鍾的規律辦事,以達到養生的目的。比如:
按時作息,有勞有逸;
按時就餐,不暴飲暴食;
適應四季,順應自然;
戒除不良嗜好,不傷人體功能。
如果一但違背了生物鍾的規律,出現不適,應立即用微調法來彌補、糾正,防止繼續發展,釀成疾病。比如:
眼球血絲——熬夜太多,可用睡眠來調節;
眼圈昏暗——疲勞過度,可用休息來調節;
舌苔發白——胃部不適,可用飲食來調節;
精神緊張——心理失衡,可用緩解心理壓力來解決,等等。
諸如此人們早就發現,一個人有時體力充沛,精神煥發、情緒高潮、才思敏捷、記憶力強,有時卻渾身睏乏、情緒消沉、思維遲鈍,記憶力下降,這是什麼原因呢?人們只知其然,而不知其所以然。直到本世紀初,德國柏林的醫生威廉弗里斯和奧地利維也納的心理學家赫樂曼斯沃博達,這兩位素不相識的科學家,各自通過長期的觀察、研究,最早提出了人體生物鍾理論。他們用統計學的方法對觀察到的大量事實進行分析後驚奇地發現:人的體力存在著一個從出生之日算起以23天為一周期的\"體力盛衰周期\"人的感情和精神狀況則存在著一個從出生之日算起以28天為一周期的\"情緒波動周期\",,經過二十年後,奧地利的阿爾弗雷德特爾切爾教授發現了人的智力存在著一個從出生之日算起以33天為一個周期的\"智力強弱周期\"。他們的發現揭開了人的體力、情緒和智力存在著周期性變化的秘密。後來,人們把這三位科學家發現的三個生物節奏總結為\"人體生物三節律\",因為這三個節律象鍾表一樣循環往復,又被人們稱作\"人體生物鍾\",外國人叫做\"PSI周期\"。
類,這就是自己愛護自己,重視自我養生,靠自我保健、自我醫療來實現。

⑺ 能量傳遞效率的准確定義

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入生態系統,然後從綠色植物轉移到各種消費者.能量流動的特點是:1.單向流動--生態系統內部各部分通過各種途徑放散到環境中的能量,再不能為其他生物所利用;2.逐級遞減--生態系統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後一級少數生物的需要,愈向食物鏈的後端,生物體的數目愈少,這樣便形成一種金字塔形的營養級關系.
能量流動的起點是生產者通過光合作用所固定的太陽能。流入生態系統的總能量就是生產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。流入一個營養級的能量是指被這個營養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,流入羊體內的能量應是指草被羊消化吸收後轉變成羊自身的組成物質中所含的能量,而未被消化吸收的食物殘渣的能量則未進入羊體內,不能算流入羊體內的能量。一個營養級的生物所同化著的能量一般用於4個方面:一是呼吸消耗;二是用於生長、發育和繁殖,也就是貯存在構成有機體的有機物中;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級的生物體內。在生態系統內,能量流動與碳循環是緊密聯系在一起的。
能量流動的特點是單向流動和逐級遞減。單向流動:是指生態系統的能量流動只能從第一營養級流向第二營養級,再依次流向後面的各個營養級。一般不能逆向流動。這是由於動物之間的捕食關系確定的。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級的能量不可能百分之百地流人後一個營養級,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%,即一個營養級中的能量只有10%~20%的能量被下一個營養級所利用。
能量金字塔是指將單位時間內各個營養級所得到的能量數值,按營養級由低到高繪製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:在生態系統中,營養級越多,在能量流動過程中損耗的能量也就越多;營養級越高,得到的能量也就越少。在食物鏈中營養級一般不超過5個,這是由能量流動規律決定的。
研究能量流動規律有利於幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系,使能量持續高效地流動向對人類最有益的部分。在農業生態系統中,根據能量流動規律建立的人工生態系統,就是在不破壞生態系統的前提下,使能量更多地流向對人類有益的部分。
[編輯本段]一、研究能量傳遞規律的熱力學定律
能量是生態系統的動力,是一切生命活動的基礎。一切生命活動都伴隨著能量的變化,沒有能量的轉化,也就沒有生命和生態系統。生態系統的重要功能之一就是能量流動,能量在生態系統內的傳遞和轉化規律服從熱力學的兩個定律。
(一)熱力學第一定律
熱力學第一定律可以表述如下:「在自然界發生的所有現象中,能量既不能消滅也不能憑空產生,它只能以嚴格的當量比例由一種形式轉變為另一種形式」。因此熱力學第一定律又稱為能量守恆定律。
依據這個定律可知,一個體系的能量發生變化,環境的能量也必定發生相應的變化,如果體系的能量增加,環境的能量就要減少,反之亦然。對生態系統來說也是如此,例如,生態系統通過光合作用所增加的能量等於環境中太陽所減少的能量,總能量不變,所不同的是太陽能轉化為潛能輸入了生態系統,表現為生態系統對太陽能的固定。
人們都知道,非生命自然界發生的變化都不必藉助外力的幫助而能自動實現,熱力學把這樣的過程稱為自發過程或自動過程。例如,熱自發地從高溫物體傳到低溫物體,直到兩者的溫度相同為止。而與此相反的過程都不能自發地進行,可見自發過程的共同規律就在於單向趨於平衡狀態,決不可能自動逆向進行。或者說任何自發過程都是熱力學的不可逆過程。應當指出的是:不應把自發過程理解為不可能逆向進行,問題在於是自動還是消耗外功,藉助外功是可逆向進行的。例如,生態系統中復雜的有機物質分解為簡單的無機物質是一種自發過程,但無機物質決不可能自發地合成為有機物質,藉助於外功太陽能卻可以實現,這就是光合作用,不過這不是自發或自動的。既然任何自發過程總是單向趨於平衡狀態,決不可能自動逆向進行,由此可以推測體系必定有一種性質,它只視體系的狀態而定而與過程的途徑(或進行的方式)無關。可以大致打一個比喻:假定有水位差的存在,水自動地從高水位流向低水位的趨向必定存在,但水流是快是慢顯然都不可能改變水向低水位方向流動的自發傾向。這就是說,要研究給定的始態和終態條件下自發過程的方向,可以不考慮過程的細節和進行的方式。為了判斷自發過程進行的方向和限度,可以找出能用來表示各自發過程共同特徵的狀態函數。熵(entropy)和自由能就是熱力學中兩個最重要的狀態函數,它們只與體系的始態和終態有關而與過程的途徑無關。
(二)熱力學第二定律
熱力學第二定律表達有關能量傳遞方向和轉換效率的規律。
熱力學第二定律是對能量傳遞和轉化的一個重要概括,通俗地說就是:在能量的傳遞和轉化過程中,除了一部分可以繼續傳遞和作功的能量(自由能)外,總有一部分不能繼續傳遞和作功而以熱的形式消散的能量,這部分能量使熵和無序性增加。以蒸汽機為例,煤燃燒時一部分能量轉化為蒸汽能推動機器作了功,另一部分能量以熱的形式消散在周圍空間而沒有作功,只是使熵和無序性增加。對生態系統來說也是如此,當能量以食物的形式在生物之間傳遞時,食物中相當一部分能量被降解為熱而消散掉(使熵增加),其餘則用於合成新的組織作為潛能儲存下來。所以一個動物在利用食物中的潛能時常把大部分轉化成了熱,只把一小部分轉化為新的潛能。因此能量在生物之間每傳遞一次,一大部分的能量就被降解為熱而損失掉,這也就是為什麼食物鏈的環節和營養級的級數一般不會多於5~6個以及能量金字塔必定呈尖塔形的熱力學解釋。
熵(entropy)是系統熱量被溫度除後得到的商,在一個等溫過程中,系統的熵值變化(△S)為:
△S=△Q/T
式中,△Q 為系統中熱量變化(焦耳),T是系統的溫度(K)。
若用熵概念表示熱力學第二定律,則①在一個內能不變的封閉系統中,其熵值只朝一個方向變化,常增不減;②開放系統從一個平衡態的一切過程使系統熵值與環境熵值之和增加。
生態系統是一個開放系統,它們不斷地與周圍的環境進行著各種形式能量的交換,通過光合同化,引入負熵;通過呼吸,把正熵值轉出環境。
開放系統(同外界有物質和能量交換的系統)與封閉系統的性質不同,它傾向於保持較高的自由能而使熵較小,只要不斷有物質和能量輸入和不斷排出熵,開放系統便可維持一種穩定的平衡狀態。生命、生態系統和生物圈都是維持在一種穩定狀態的開放系統。低熵的維持是藉助於不斷地把高效能量降解為低效能量來實現的。在生態系統中,由復雜的生物量結構所規定的「有序」是靠不斷「排掉無序」的總群落呼吸來維持的。熱力學定律與生態學的關系是明顯的,各種各樣的生命表現都伴隨著能量的傳遞和轉化,象生長、自我復制和有機物質的合成這些生命的基本過程都離不開能量的傳遞和轉化,否則就不會有生命和生態系統。總之,生態系統與其能源太陽能的關系,生態系統內生產者與消費者之間及捕食者與獵物之間的關系都受熱力學基本規律的制約和控制,正如這些規律控制著非生物系統一樣。熱力學定律決定著生態系統利用能量的限度。事實上,生態系統利用能量的效率很低,雖然對能量在生態系統中的傳遞效率說法不一,但最大的觀測值是30%,一般說來,從供體到受體的一次能量傳遞只能有5~20%的可利用能量被利用,這就使能量的傳遞次數受到了限制,同時這種限制也必然反映在復雜生態系統的結構上(如食物鏈的環節數和營養級的級數等)。由於物質的傳遞並不受熱力學定律的限制,因此生物量金字塔和數量金字塔有時會表現為下窄上寬的倒塔形,但這並不意味著高營養級生物所利用的能量會多於低營養級生物所傳遞的能量。
[編輯本段]二、能量流動過程及其渠道
(一)食物鏈和食物網的概念
生產者所固定的能量和物質,通過一系列的取食和被取食關系而在生態系統中傳遞,各種生物按其取食和被食的關系而排列的鏈狀順序稱為食物鏈(food
chain)。
Elton(1942)是最早提出食物鏈概念的人之一,他認為由於受能量傳遞效率的限制,食物鏈的長度不可能太長,一般食物鏈都是由4~5個環節構成的,如鷹捕蛇、蛇吃小鳥、小鳥捉昆蟲,昆蟲吃草。最簡單的食物鏈是由3個環節構成的,如草→兔→狐狸。
但是,在生態系統中生物之間實際的取食和被取食關系並不象食物鏈所表達的那麼簡單,食蟲鳥不僅捕食瓢蟲,還捕食蝶蛾等多種無脊椎動物,而且食蟲鳥本身也不僅被鷹隼捕食,而且也是貓頭鷹的捕食對象,甚至鳥卵也常常成為鼠類或其他動物的食物。可見,在生態系統中的生物成分之間通過能量傳遞關系存在著一種錯綜復雜的普遍聯系,這種聯系象是一個無形的網把所有生物都包括在內,使它們彼此之間都有著某種直接或間接的關系,這就是食物網(food
web)的概念。
一個復雜的食物網是使生態系統保持穩定的重要條件,一般認為,食物網越復雜,生態系統抵抗外力干擾的能力就越強,食物網越簡單,生態系統就越容易發生波動和毀滅。假如在一個島嶼上只生活著草、鹿和狼。在這種情況下,鹿一旦消失,狼就會餓死。如果除了鹿以外還有其他的食草動物(如牛或羚羊),那麼鹿一旦消失,對狼的影響就不會那麼大。反過來說,如果狼首先絕滅,鹿的數量就會因失去控制而急劇增加,草就會遭到過度啃食,結果鹿和草的數量都會大大下降,甚至會同歸於盡。如果除了狼以外還有另一種肉食動物存在,那麼狼一旦絕滅,這種肉食動物就會增加對鹿的捕食壓力而不致使鹿群發展得太大,從而就有可能防止生態系統的崩潰。
在一個具有復雜食物網的生態系統中,一般也不會由於一種生物的消失而引起整個生態系統的失調,但是任何一種生物的絕滅都會在不同程度上使生態系統的穩定性有所下降。當一個生態系統的食物網變得非常簡單的時候,任何外力(環境的改變)都可能引起這個生態系統發生劇烈的波動。
苔原生態系統是地球上食物網結構比較簡單的生態系統,因而也是地球上比較脆弱和對外力干擾比較敏感的生態系統。雖然苔原生態系統中的生物能夠忍受地球上最嚴寒的氣候,但是苔原的動植物種類與草原和森林生態系統相比卻少得多,食物網的結構也簡單得多,因此,個別物種的興衰都有可能導致整個苔原生態系統的失調或毀滅,例如,如果構成苔原生態系統食物鏈基礎的地衣因大氣中二氧化硫含量超標而導致生產力下降或毀滅,就會對整個生態系統產生災難性影響。北極馴鹿主要以地衣為食,而愛斯基摩人主要以狩獵馴鹿為生。正是出於這樣的考慮,自然保護專家們普遍認為,在開發和利用苔原生態系統的自然資源以前,必須對該系統的食物鏈、食物網結構、生物生產力、能量流動和物質循環規律進行深入的研究,以便盡可能減少對這一脆弱生態系統的損害。
(二)食物鏈的類型
在任何生態系統中都存在著兩種最主要的食物鏈,即捕食食物鏈(grazing food chain)和碎屑食物鏈(detrital food
chain),前者是以活的動植物為起點的食物鏈,後者是以死生物或腐屑為起點的食物鏈。
在大多數陸地生態系統和淺水生態系統中,生物量的大部分不是被取食,而是死後被微生物所分解,因此能流是以通過碎屑食物鏈為主。
例如,在潮間帶的鹽沼生態系統中,活植物被動物吃掉的大約只有10%,其他90%是在死後被腐食動物和小分解者所利用,這里顯然是以碎屑食物鏈為主。據研究,一個楊樹林的生物量除6%是被動物取食外,其餘94%都是在枯死後被分解者所分解。在草原生態系統中,被家畜吃掉的牧草通常不到四分之一,其餘部分也是在枯死後被分解者分解的。
碎屑食物鏈可能有兩個去向,這兩個去向就是微生物或大型食碎屑動物,這些生物類群對能量的最終消散所起的作用已經引起了生態學家的重視。但這些生物又構成了許多其他動物的食物。
捕食食物鏈雖然是人們最容易看到的,但它在陸地生態系統和很多水生生態系統中並不是主要的食物鏈,只在某些水生生態系統中,捕食食物鏈才會成為能流的主要渠道。
在陸地生態系統中,凈初級生產量只有很少一部分通向捕食食物鏈。例如,在一個鵝掌楸-楊樹林中,凈初級生產量只有2.6%被植食動物所利用。1975年,Andrews等人研究過一個矮草草原的能流過程,此項研究是在未放牧、輕放牧和重放牧三個小區進行的,他們發現,即使是在重放牧區,也只有15%的地上凈初級生產量被食草動物吃掉,約占總凈初級生產量的3%。實際上,在這樣的草原上,家畜可以吃掉地上凈初級生產量的30~50%,在這種牧食壓力下,矮草草原會將更多的凈生產量集中到根部。輕放牧有刺激地上部分凈初級生產量生產的效果。在輕放牧區和重放牧區內,被家畜消耗的能量大約有40~50%又以畜糞的形式經由碎屑食物鏈還給了生態系統。
一般說來,生態系統中的能量在沿著捕食食物鏈的傳遞過程中,每從一個環節到另一個環節,能量大約要損失90%,也就是能量轉化效率大約只有
10%。因此,每 4.2×106焦的植物能量通過動物取食只能有 4.2×105焦轉化為植食動物的組織或 4.2×105焦轉化為一級肉食動物的組織或
4.2×103焦轉化為二級肉食動物的組織。從這些事實不難看出,為什麼地球上的植物要比動物多得多,植食動物要比肉食動物多得多,一級肉食動物要比二級肉食動物多得多…這不論是從個體數量、生物量或能量的角度來看都是如此。越是處在食物鏈頂端的動物,數量越少、生物量越小,能量也越少,而頂位肉食動物數量最少,以致使得不可能再有別的動物以它們為食,因為從它們身上所獲取的能量不足以彌補為搜捕它們所消耗的能量。
一般說來,能量從太陽開始沿著捕食食物鏈傳遞幾次以後就所剩無幾了,所以食物鏈一般都很短,通常只由4~5個環節構成,很少有超過6個環節的。
除了碎屑食物鏈和捕食食物鏈外,還有寄生食物鏈。由於寄生物的生活史很復雜,所以寄生食物鏈也很復雜。有些寄生物可以藉助於食物鏈中的捕食者而從一個寄主轉移到另一個寄主,外寄生物也經常從一個寄主轉移到另一個寄主。其他寄生物也可以藉助於昆蟲吸食血液和植物液而從一個寄主轉移到另一個寄主。
生態系統中能量流動的主要路徑為,能量以太陽能形式進入生態系統,以植物物質形式貯存起來的能量,沿著食物鏈和食物網流動通過生態系統,以動物、植物物質中的化學潛能形式貯存在系統中,或作為產品輸出,離開生態系統,或經消費者和分解者生物有機體呼吸釋放的熱能自系統中丟失。生態系統是開放的系統,某些物質還可通過系統的邊界輸入如動物遷移,水流的攜帶,人為的補充等。
生態系統能量的流動是單一方向的。能量以光能的狀態進入狀態進入生態系統後,就不能再以光的形式存在,而是以熱的形式不斷地逸散於環境中。
[編輯本段]三、營養級和生態金字塔
食物鏈和食物網是物種和物種之間的營養關系,這種關系錯綜復雜,無法用圖解的方法完全表示,為了便於進行定量的能流和物質循環研究,生態學家提出了營養級(trophic
level)的概念。
一個營養級是指處於食物鏈某一環節上的所有生物種的總和。例如,作為生產者的綠色植物的所有自養生物都位於食物鏈的起點,共同構成第一營養級。所有以生產者(主要是綠色植物)為食的動物都屬於第二營養級,即植食動物營養級。第三營養級包括所有以植食動物為食的肉食動物。依此類推,還可以有第四營養級(即二級肉食動物營養級)和第五營養級。
生態系統中的能流是單向的,通過各個營養級的能量是逐級減少的,減少的原因是:(1)各營養級消費者不可能不可能百分之百地利用前一營養級的生物量,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於環境中,為分解者生物所利用;(3)各營養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,就得依賴於這些能量的消耗。這就是說,生態系統要維持正常的功能,就必須有永恆不斷的太陽能的輸入,用以平衡各營養級生物維持生命活動的消耗,只要這個輸入中斷,生態系統便會喪失功能。
由於能流在通過各營養級時會急劇地減少,所以食物鏈就不可能太長,生態系統中的營養級一般只有四五級,很少有超過六級的。
能量通過營養級逐級減少,如果把通過各營養級的能流量,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目來表示,就能得到生物量錐體和數量錐體。3類錐體合稱為生態錐體(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,海洋生態系統中,生產者(浮游植物)的個體很小,生活史很短,根據某一時刻調查的生物量,常低於浮游動物的生物量。這樣,按上法繪制的生物量錐體就倒置過來。當然,這並不是說在生產者環節流過的能量要比在消費者環節流過的少,而是由於浮游植物個體小,代謝快,生命短,某一時刻的現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。數量錐體倒置的情況就更多一些,如果消費者個體小而生產者個體大,如昆蟲和樹木,昆蟲的個體數量就多於樹木。同樣,對於寄生者來說,寄生者的數量也往往多於宿主,這樣就會使錐體的這些環節倒置過來。但能量錐體則不可能出現倒置的情形。
[編輯本段]四、生態效率
在生產力生態學研究中,估計各個環節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)。Om曾稱之為生態效率,但一般把林德曼效率稱為生態效率。由於對生態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,並說明其相互關系。
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;對於動物來說,它代表動物吃進的食物的能量。
同化量(A):對於動物來說,同化量表示消化道後吸收的能量(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。
生產量(P):指生物在呼吸消耗後凈剩的同化能量值,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後的能量值,即P
= A - R。
利用以上這些參數可以計算生態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(proction 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營養級的凈生產量/n營養級的同化能量
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)和生態生長效率,則
生態生長效率=n營養級的凈生產量/n營養級的攝入能量
3. 消費效率(consumption efficiency)指n+1營養級消費(即攝食)的能量佔n營養級凈生產能量的比例。
消費效率=n+1營養級的消費能量/n營養級的凈生產量
所謂林德曼效率(Lindemans
efficiency)是指n+1營養級所獲得的能量佔n營養級獲得能量之比,相當於同化效率、生長效率與消費效率的乘積。但也有學者把營養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於小型動物,老年動物的生長效率要低於幼年動物。肉食動物的同化效率要高於植食動物。但隨著營養級的增加,呼吸消耗所佔的比例也相應增加,因而導致在肉食動物營養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級對下一個營養級的相對壓力,而林德曼效率似乎是一個常數,即10%,生態學家通常把10%的林德曼效率看成是一條重要的生態學規律。
但近來對海洋食物鏈的研究表明,在有些情況下,林德曼效率可以大於30%。對自然水域生態系統的研究表明,在從初級生產量到次級生產量的能量轉化過程中,林德曼效率大約為15~20%;就利用效率來看,從第一營養級往後可能會略有提高,但一般說來都處於20~25%的范圍之內。這就是說,每個營養級的凈生產量將會有75~80%通向碎屑食物鏈。
生態效率的概念也可用於物種種群的研究。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%,而草原田鼠營養環節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,最終發現它們在生態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,其中大山雀的利用效率為0.33%,鼩鼱的利用效率為0.10%,林姬鼠為0.75%,即使是這里的優勢種類,也只能利用該森林凈初級生產量的1%。草原生態系統中的植食動物通常比森林生態系統中的植食動物能利用較多的初級生產量。在水生生態系統中,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,在森林生態系統中,凈生產量的絕大多數都通向了碎屑食物鏈。

⑻ (生物)能量的傳遞效率和利用率的區別

1、研究的對象

能量的傳遞效率是以"營養級"為研究對象,而能量的利用率是以"最高營養級或人"為研究對象。

2、特點

能量的傳遞效率:僅指某一營養級從上一個營養級所含能量中獲得的能量比例;是通過食物鏈完成,兩種生物之間只是捕食關系,只發生在兩營養級之間。

能量的利用率:在一個生態系統中,食物鏈越短能量的利用率就越高,同時生態系統中的生物種類越多,營養結構越復雜,能量的利用率就越高。



(8)生物中傳遞效率是什麼擴展閱讀

來源去向

能量流動的起點是生產者通過光合作用所固定的太陽能。流入生態系統的總能量就是生產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網。

能量的去向一般有4個方面:

一是呼吸消耗;

二是用於生長、發育和繁殖,也就是貯存在構成有機體的有機物中;

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級的生物體內。

⑼ 為什麼生物上的能量傳遞效率題把質量和能量混為一談呢

能量傳遞效率是一個比例,只要全是質量或全是能量,在理論上的效果是等同的。
比如生產者與初級消費者之間的傳遞效率為10%,你就可以根據初級消費者每增重1kg,需要生產者10kg。

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