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能量流動
鎖定
能量流動（energy flow）是美國生態學家林德曼於1942年首次提出的生態學概念。它是指生態系統中的能量從較低營養級向較高營養級的傳遞。
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能量流動概念釋義
能量流動名詞解釋
能量流動主要特點
1.能量流動在生態系統中傳遞與物理系統不同
物理系統中能量流動的傳遞是有規律的，可用數學公式表達，且對某些系統而言其傳導係數為一個常數。但生態系統中，能量流動是變化的。以捕食者—被食者為例，能量流動與捕食者消化率和生物量產生速度有關，與捕食者之間的差異相關聯。
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2.能量是單向流
能量以光能的狀態進入生態系統後，通過光合作用被植物所固定，此後無法以光能的形式返回；自養生物被異養生物攝食後，能量就由自養生物流入異養生物體內，無法返回自養生物；從總的能量流動途徑來看，能量只是一次性流經生態系統，是不可逆的。
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3.能量在生態系統內流動的過程是不斷遞減的過程
從太陽輻射能到被生產者固定，再經植食動物到肉食動物，再到大型肉食動物，能量是逐級遞減的過程，具體是由於各營養級消費者無法百分百利用生物量；各營養級的同化作用不可能百分百；生物維持生命過程的新陳代謝需要消耗能量。
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4.能量在流動中質量逐漸提高
能量流動歷史沿革
- 水域生態系統
1942年，美國生態學家林德曼（R.L.Lindeman）在對美國賽達伯格（Cedar Bog）湖進行深入調查研究的基礎上，發表了《生態學的營養動態概説》一文，開創了定量描述生態系統能量動態的工作，並指出生態系統營養動態的基本過程就是能量從生態系統的這一部分轉移至另一部分的過程。而生產者是生態系統的能量基礎。
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1957年，美國生態學家奧德姆（H.T.Odum）在美國佛羅里達的銀泉（Silver Spring）進行了能量分析工作。從銀泉生態系統的能流分析中可以得出這樣的結論：從生產者到草食動物的能量轉化效率低於從草食動物到肉食動物的能量轉化效率。儲藏在肉食動物中的能量只佔入射日光能的一個極小的比例。
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- 陸地生態系統
1960年，美國生態學家F.B.Golley在美國密執安的棄耕地研究了能量沿食物鏈流動的情況。棄耕地的生產者是早熟禾，植食動物是田鼠，主要食鼠動物為鼬，即黃鼠狼。從這一較為簡單的食物鏈可以看到：生產者用於本身消耗的呼吸量，佔總生產量的15%，淨生產量佔85%；而田鼠和鼬的呼吸量佔總攝食量的70%和83%。
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能量流動名詞辨析
能量流動—物質循環
項目 | 能量流動 | 物質循環 | |
|---|---|---|---|
區別 | 形式 | 以有機物形式流動 | 因不同元素而異，如碳以CO2形式循環 |
特點 | 單向流動、逐級遞減 | 物質被反覆利用，具有循環性 | |
範圍 | 生態系統的各營養級 | 生物圈內，具有全球性 | |
過程 | 沿食物鏈（網）單向流動 | 在無機環境和生物羣落之間往復循環 | |
聯繫 | （1）在生物羣落中它們的流動渠道都是食物鏈和食物網，且相互聯繫、同時進行 （2）能量的固定、儲存、轉移、釋放離不開物質的合成和分解 | ||
能量流動價值意義
- 研究意義
- 林德曼定律
指在一個生態系統中，從綠色植物開始的能量流動過程中，後一營養級獲得的能量約為前一營養級能量的10%，其餘90%的能量因呼吸作用或分解作用而以熱能的形式散失，還有小部分未被利用。林德曼定律即“十分之一定律”，又叫“百分之十定律”。
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能量流動應用領域
- 沼氣燃料
在農業生態系統中，如果把作物秸杆當燃料燒掉，人類就不能充分利用秸杆中的能量；如果將秸杆作飼料喂牲畜，讓牲畜糞便進入沼氣池，將發酵產生的沼氣作燃料，將沼氣池中的沼渣作肥料，就能實現對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用效率。
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- 草場畜牧
