在高中生物中,食物链/食物网的能量流动分析中,“同化量”是一个核心概念。它指的是生物体(通常指消费者)摄取食物后,真正吸收进入其体内,可以用于自身生命活动(呼吸消耗)和生长发育、繁殖(储存能量)的那部分能量。
核心计算公式:
同化量 (A) = 摄入量 (I)
解释:
1. 摄入量 (I): 指生物(消费者)吃进去的食物中所含的总能量。
2. 粪便量 (F): 指生物(消费者)排出的粪便中所含的能量。这部分能量是食物中未被消化吸收的部分,没有真正进入生物体的内部,因此不属于该生物的同化量。
3. 同化量 (A): 通过公式计算得出,是真正进入生物体内部,可以被利用的能量。它代表了该生物从食物中实际获取并转化的能量。
同化量的去向:
同化量进入生物体内后,主要有两个去向:
1. 呼吸消耗 (R): 用于生命活动(如运动、维持体温、各种代谢活动)所消耗的能量。这部分能量最终以热能形式散失,无法再被其他生物利用(在生态系统中单向流动、逐级递减的原因之一)。
2. 用于生长、发育和繁殖的能量 (G): 这部分能量储存在生物体内形成的有机物中。它可以:
构成生物体自身新的组织(生物量增长)。
用于繁殖后代(产生卵、、后代个体等)。
对于下一个营养级的消费者来说,这部分能量(储存在该生物体或其后代中)就成为了它们潜在的摄入量。
总结公式:
同化量 (A) = 呼吸消耗量 (R) + 用于生长发育繁殖的能量 (G)
不同营养级的同化量:
生产者(通常指绿色植物):
它们的“同化量”概念略有不同。植物的“同化量”是通过光合作用固定的太阳能总量。
公式:总初级生产量 (GP) = 固定的太阳能总量
总初级生产量 (GP) 的去向:
总初级生产量 (GP) = 呼吸消耗量 (R) + 净初级生产量 (NP)
净初级生产量 (NP) 才是生产者自身储存起来的、可供下一营养级(植食性动物)利用的能量(即NP ≈ 可供下一级摄入的能量基础)。
消费者(各级):
严格使用上面的核心公式:同化量 (A) = 摄入量 (I)
同化量 (A) 的去向:A = R + G
消费者用于生长、发育和繁殖的能量 (G) 有时也被称为次级生产量。
能量传递效率计算中的应用:
计算食物链中相邻两个营养级之间的能量传递效率时,使用的是后一个营养级的同化量与前一个营养级的同化量(对于消费者)或净初级生产量(NP)(对于生产者传递给植食动物)的比值。
能量传递效率 (%) = (第n营养级的同化量 / 第n-1营养级的同化量或NP) × 100%
关键点
1. 同化量是吸收的能量: 同化量 = 吃进去的 (I)
2. 同化量去向: 一部分呼吸散失 (R),一部分储存用于生长繁殖 (G)。
3. 生产者特殊性: 生产者的“同化量”是总初级生产量 (GP),包含呼吸消耗 (R) 和净生产量 (NP)。
4. 能量传递效率基础: 计算传递效率时,分子分母都用同化量(或生产者用NP)。
解题时注意:
仔细审题,看清题目给出的是摄入量 (I)、粪便量 (F)、还是直接给出了同化量 (A)。
如果题目给了摄入量和同化效率(吸收率),也可以直接计算:同化量 (A) = 摄入量 (I) × 同化效率(%)。
计算能量传递效率务必找准对应的量(同化量或NP)。
记住核心公式 A = I - F 以及去向 A = R + G,并结合具体的营养级来分析,就能准确计算和应用同化量了。
延伸阅读: