生态系统的能量流动——“未利用”部分

 

来源公众号：生物学教学

在生态系统中，“未被利用”的能量属于什么形式的能量一直是学生学习过程中容易迷惑的点。

这部分能量的存在对于生态系统的运作至关重要，它体现了生态系统中能量流动的复杂性和动态平衡。

从静态的角度去看，应该有未利用部分的能量，但从动态角度去看，能量最终总是能被利用，应该不存在能量未利用部分，这也就诠释了能量流动模型的构建应该是静态情况下构建的。

在统计能量流动的时间段内，某一营养级生物的同化量中未被呼吸作用消耗，也未被下一营养级捕食或分解者利用的能量，有时还包括以化石燃料形式储存于地下未被人类开采的能量，还包括多年生植物上一年自身生长发育的净积累量。如草原中一批羊，羊吃草可以长大，在统计期间，有被狼捕食的，有死亡的，还有未死亡的(未利用)。

生态系统的现存量：每个营养级的“未被利用”能量是生态系统中每个营养级现存量的基础，即动植物等生命活体的总质量。没有这些“未被利用”的能量，生态系统中的生物量将无法维持。

能量流动的动态性：从能量流动的角度来看，“未被利用”的能量仅在定量定时分析时存在。因为生物都有寿命限制，即使没有被天敌捕食，死后也会被分解者分解利用。因此，从长远来看，每营养级的能量去路实际上只有三条：自身呼吸消耗、流入下一营养级、被分解者分解利用。

当然，有时实在搞不清楚生态系统中未利用的能量时，可以这样理解：下一营养级没有利用，自身呼吸没有消耗，分解者没有分解，该营养级剩余下来的能量就是未利用的能量。

粪便中的“未利用”能量

不同消费者和食性动物的粪便中“未被利用”的能量数量差异很大。例如，蝗虫只能消化它们吃进食物的30%，其余70%将以粪便形式排出体外。

粪便中的这部分能量不属于该动物的同化量，而应归属于上一营养级，并最终被分解者分解利用。02

尿液中的“未利用”能量

以人尿液为例，氮的代谢产物中包括尿素、肌酸、肌酐、尿酸等，虽然种类多，但能量有限，因为人尿中95%左右是水。尿液中的这部分能量定性为本营养级被分解者利用的能量。03

秸秆中的“未利用”能量

秸秆中的能量据估计将占农作物光合作用产物的一半以上。秸秆中的能量在收割时若植株活着，属于第一营养级的“未被利用”能量；收割后，则属于被分解者利用的能量。通过人的管理，如制成饲料，这部分能量可以流入下一营养级。

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