营养级和生态金字塔

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,食物链和食物网,营养级和生态金字塔,生态效率,11.4,营养级和生态金字塔,11.3,食物链和食物网,目 录,11.5,生态效率,生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被取食的关系而在生态系统中传递，各种生物按取食和被取食的关系而排列的链状顺序称为,食物链。,11.3,食物链和食物网,按照生物与生物之间的关系可将食物链分为,11.3,食物链和食物网,捕食食物链,腐食食物链（碎食食物链）,寄生食物链,食物链又称为“营养链”。,11.3,食物链和食物网,如青草野兔狐狸狼,禾河谷类植物昆虫食虫鸟鹰,捕食食物链,食草动物吃植物的活体开始,食物链和食物网,如树叶碎片及小藻类一虾（蟹）鱼食鱼的鸟类,腐食食物链（碎食食物链）,从分解动植物尸体或粪便中的有机物开始,食物链和食物网,如哺乳类跳蚤原生动物原生动物细菌过滤性病毒。,寄生食物链,食物链和食物网,如果一种有毒物质被食物链的低级部分吸收，如被草吸收，虽然浓度很低，不影响草的生长，但兔子吃草后有毒物质很难排泄，当它经常吃草，有毒物质会逐渐在它体内,积累,，鹰吃大量的兔子，有毒物质会在鹰体内进一步积累。因此,食物链有累积和放大的效应。,生物扩大作用,DDT,等杀虫剂通过食物链逐渐浓缩,DDT,在海水中浓度为,510,-11,g,DDT,在浮游植物中是,410,-8,g,DDT,在软体动物中是,4.2 10,-7,g,DDT,在鸟类中是,75.5 10,-6,g,生物扩大作用,扩大了百万倍,1.,一条食物链一般包括,35,个环,（由于食物链传递效率为,10%20%,，因而无法无限延伸，存在极限）,2.,食物链的开始通常是绿色植物,（生产者）。,3.,在食物链的第二个环节通常是植食性动物。,4.,食物链中的第三个或其他环节的生物一般都是肉食性动物。,食物链和食物网,一个生态系统中常存在着许多条食物链，由这些食物链彼此相互交错连结成的复杂营养关系为,食物网,。,食物链和食物网,食物链和食物网,营养级,trophic level,在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。如绿色植物和所有的自养生物位于食物链的起点，共同构成第一营养级。,11.4,营养级和生态金字塔,营养级,为了解生态系统的营养动态，对生物作用类型所进行的一种分类，是由RLLindeman（1942）提出的。,营养级可分为,作为生产者的绿色植物和所有自养生物都处于食物链的起点，共同构成,第一营养级,。所有以生产者（主要是绿色植物）为食的动物都处于,第二营养级,，即食草动物营养级。,第三营养级,包括所有以植食动物为食的食肉动物。依此类推，还会有,第四营养级和第五营养级。,11.4,营养级和生态金字塔,生产者,初级,消费者,次级,消费者,三级,消费者,第一,营养级,第二,营养级,第三,营养级,第四,营养级,草,蚂蚱,青蛙,蛇,鹰,第五,营养级,四级,消费者,消费者级别与营养级别有什么关系？,消费者级别 营养级别,1,营养级,由于能量流动在通过各营养级时会急剧减少，所以食物链不可能太长，生态系统中的营养级也不会太长，,一般只有四、五级，很少有超过六级的。,营养级和生态金字塔,同营养级生物,从生产者算起，经过相同级数获得食物的生物称为,同营养级生物,，但是在群落或生态系统内其食物链的关系是复杂的，除生产者和限定食性的部分食植性动物外，其他生物大多数或多或少地属于2个以上的营养级，同时它们的营养级也常随年龄和条件而变化。,营养级和生态金字塔,生态金字塔,（ecological pyramid）把生态系统中各个营养级,生物体的个体数量,、,生物量或能量,，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，故称,生态金字塔或生态锥体,。,营养级和生态金字塔,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,生态金字塔,1,生态金字塔,(ecological pyramids),营养级的数量关系的一般表现；这些数量关系可采用生物量单位（生物量金字塔）、个体数量单位（数量金字塔）和能量单位（能量金字塔）及其它比较参数单位。,生物量金字塔,以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量的营养级数量关系。,一般,低营养级的生物量比相应高营养级的生物量要大,。但部分生态系统中也会出现低营养级的生物量比相应高营养级的生物量小的情况，呈倒椎形生物量金字塔。,数量金字塔,以生物的个体数量来表示每一个营养级中生物的总重量的营养级数量关系。,数量金字塔一般也是正锥体，有少数情况也会出现倒锥体。数量金字塔的缺点是它忽视了生物的重量因素。,数量金字塔,反映营养级与生物数量的关系，是以单位时间内，各营养级的生物个体数为指标绘制成的金字塔。,实例：人们对一片草地上的所有生物成员作了统计，,生产者（野草）,5842424,株；,初级消费者（食草动物、昆虫）,708 624,只；,次级消费者（肉食动物、吃昆虫的鸟类）,354 904,只；,三级消费者（肉食动物、吃小鸟的鹰类）,156 362,只。,一般每个营养级包括的生物数量随着营养级的上升而递减，但由于只考虑各营养级个体的数目而没有考虑,个体的大小,，有时会出现金字塔倒置现象。,如，很多昆虫以一棵植物为生时，或很多寄生虫以一寄主为生时。,生物量金字塔,反映的是营养级与生物量的关系，是以每个营养级上总的生物量（干重）为指标绘制的。,能量通过各营养级逐渐减少，如果把通过各营养级的能量由低到高画成图，就成为一个金字塔形，称为,能量金字塔,。,能量金字塔又叫生产力金字塔,，它反映的是营养级与能量的关系，它是以每个营养级的能量为指标绘制的。,特点,：,越到金字塔的顶端（即营养级越高）的生物其所含的能量越少。因为能量随着从一个营养级至另一个营养级的流动总是逐渐减少的，因此，此类金字塔永远不会倒置。,生物能量金字塔：,在某一生态系统,1,平方米的面积上：,1,生产者（植物）,36 922,千焦；,2,消费者,（草食动物）,6 178,千焦；,3,消费者,（肉食动物）,280,千焦；,4,消费者,（肉食动物）,25,千焦。,p,1,2,3,4,类型,项目,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,形状,象征,含义,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减,一般生物量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减,每一阶,含义,食物链中每一营养级生物所含能量的多少,每一营养级生物个体的数目,每一营养级生物的总生物量,三种生态金字塔的比较,1,不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。,营养级和生态金字塔,3,种生态金字塔中，只有能量金字塔能够较切实地反映生态系统功能。,生物量金字塔片面强调重量易夸大大型动物作用，,数量金字塔片面强调数量易夸大小型动物的作用。,生物量金字塔和数量金字塔在某些生态系统中都会出现倒金字塔形，但能量金字塔却不会出现这种情况。,能量流动:,【1】单向流动，即能量流动不可逆,【2】能量递减传递的概率为,10到20,，取值一般为,10,。,1000,公斤浮游植物能转变成,100,公斤浮游动物，而,100,公斤浮游动物才能转变成,10,公斤鱼，而,10,公斤鱼大致是人长,1,公斤组织所需要的食物。这条规律称为“十分之一法则”，是美国生物学家,林德曼,提出来的。,11.5 生态效率,摄取量或吸收量（,I,）：,表示一个生物（生产者、消费者或腐食者）所摄取的能量；对植物来说，I代表被光合作用色素所吸收的日光能；对于动物来说，代表动物吃进的食物的能量。,同化量（,A,）：,对动物来说表示在动物消化道内被吸收的能量（吃进的食物不一定都能吸收）；,对分解者来说是指细胞外产物的吸收；,对植物来说是指在光合作用中所固定的能量，即总初级生产量（GP）。,能流参数,呼吸量（,R,）：,指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中所消耗的全部能量。,生产量（P）：,代表,呼吸消耗后,所净剩的同化能量值，它以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对植物来说，它是指净初级生产量（NP）；对动物来说，它是同化量扣除维持消耗后的生产量，即P=A-R。,利用以上这些参数可以计算生态系统中能流的各种效率：,（,1,）同化效率：,植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例；或动物摄食的能量中被同化了的能量比例,（,2,）生长效率,指形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比,（,3,）消费效率,指,n+1,营养级消费（摄食）的能量占,n,营养级净生产能量的比例,林德曼效率,指,n+1,营养级所获得的能量占,n,营养级获得能量之比，它相当于同化效率、生产效率和消费效率的乘积,也有学者把营养级间的同化能量之比值视为林德曼效率，即,