2021年公共營(yíng)養(yǎng)師基礎(chǔ)知識(shí)：生態(tài)效率

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2021年公共營(yíng)養(yǎng)師基礎(chǔ)知識(shí)：生態(tài)效率

在生產(chǎn)力生態(tài)學(xué)研究中，估計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的能量傳遞效率是很有用的。能流過(guò)程中各個(gè)不同點(diǎn)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(duì)生態(tài)效率曾經(jīng)給過(guò)不少定義，而且名詞比較混亂，Kozlovsky(1969)曾加以評(píng)述，提出最重要的幾個(gè)，并說(shuō)明其相互關(guān)系。

攝食量(I)：表示一個(gè)生物所攝取的能量;對(duì)植物來(lái)說(shuō)，它代表光合作用所吸收的日光能;對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，它代表動(dòng)物吃進(jìn)的食物的能量。

同化量(A)：對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，同化量表示消化道后吸收的能量(吃進(jìn)的食物不一定都能吸收)。對(duì)分解者來(lái)說(shuō)是指細(xì)胞外的吸收能量;對(duì)植物來(lái)說(shuō)是指在光合作用中所固定的日光能，即總初級(jí)生產(chǎn)量(GP)。

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

生產(chǎn)量(P)：指生物在呼吸消耗后凈剩的同化能量值，它以有機(jī)物質(zhì)的形式累積在生物體內(nèi)或生態(tài)系統(tǒng)中。對(duì)植物來(lái)說(shuō)，它是凈初級(jí)生產(chǎn)量(NP);對(duì)動(dòng)物來(lái)說(shuō)，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(shù)可以計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中能流的各種效率。最重要的是下面3個(gè)：

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(dòng)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(dòng)物消化吸收的能量/動(dòng)物攝食的能量

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

生產(chǎn)效率=n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量

有時(shí)人們還分別使用組織生長(zhǎng)效率(即前面所指的生長(zhǎng)效率)和生態(tài)生長(zhǎng)效率，則生態(tài)生長(zhǎng)效率=n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入能量

3. 消費(fèi)效率(consumption efficiency)指n+1營(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)(即攝食)的能量占n營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈生產(chǎn)能量的比例。

消費(fèi)效率=n+1營(yíng)養(yǎng)級(jí)的消費(fèi)能量/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量

所謂林德曼效率(Lindemans efficiency)是指n+1營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量占n營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能量之比，相當(dāng)于同化效率、生長(zhǎng)效率與消費(fèi)效率的乘積。但也有學(xué)者把營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的同化能量之比值視為林德曼效率。

一般說(shuō)來(lái)，大型動(dòng)物的生長(zhǎng)效率要低于小型動(dòng)物，老年動(dòng)物的生長(zhǎng)效率要低于幼年動(dòng)物。肉食動(dòng)物的同化效率要高于植食動(dòng)物。但隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的增加，呼吸消耗所占的比例也相應(yīng)增加，因而導(dǎo)致在肉食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈生產(chǎn)量的相應(yīng)下降。從利用效率的大小可以看出一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)對(duì)下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的相對(duì)壓力，而林德曼效率似乎是一個(gè)常數(shù)，即10%，生態(tài)學(xué)家通常把10%的林德曼效率看成是一條重要的生態(tài)學(xué)規(guī)律。

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