营养级及生态效率
什么是生态效率
什么是生态效率？生态效率是生态资源满足人类需要的效率，它是产出与投入的比值。
其中“产出”是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值；“投入”是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷。
在生物学中，生态效率是指生态系统中各营养级生物对太阳能或其前一营养级生物所含能量的利用、转化效率，以能流线上不同点之间的比值来表示。
生态效率一般分为两类：一类是本营养级与前一级相比；另一类是同一营养级内不同阶段间相比。
生态效率是食物链的各个营养级之间实际利用的能量占可利用能量的百分率。
能量在食物链的各个营养级之间不断地流动和转化。
绿色植物通过光合作用，把太阳辐射能转化为化学能，并以有机物的形式贮存于植物体内；草食动物以绿色植物为食物，摄取其中一部分能量；肉食动物以草食动物为食物，也摄取其中一部分能量。
这就是能量在食物链中不断传递的过程。
在每一步传递过程中，能量都有大量的损耗，每一级的生物都只能利用所食用的前一级生物提供的能量的一部分。
广义的生态效率一般包括：（1）能量摄取效率，即某一营养级(t)生物所摄取的能量(I t)占前一营养级(t-1)生物所摄取能量(I t-1)的百分率，以I t/I t-1表示。
初级营养级(绿色植物)能量摄取效率，是以光合作用总量(净生产量P G)占所吸收光量(L A)的百分率，以P G/L A来表示。
（2）同化效率，即某一营养级生物的同化量（A t）占前一营养级生物的同化量（A t-1）的百分率，以A t/A t-1表示。
对初级营养级（t=1）的生物来说，即等于能量摄取效率(A1/A1=I1/I1)。
（3）生产效率，即某一营养级的生物量(P t)占前一营养级的生物量(P t-1)的百分率，以P t/P t-1表示。
对初级营养级的生物来说，也等于能量摄取效率(P1/P1=I1/I1)。
（4）利用效率，即某一营养级的生物所摄取的能量或同化量占前一营养级生物换算成能量的生物量的百分率，以I t/P t-1或A t/P t-1来表示。
名词解释
普通生物学名词解释细胞周期：细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。
从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。
同功器官：起源和结构不同，但形态和功能相似的器官。
光周期：自然界一昼夜间的光暗交替。
内皮层：普遍存在于高等植物的茎、根、叶任何一部分的鞘状组织，一般作为皮层的最内层组织。
半保留复制：DNA链在复制时相互分离为两条链，每条链作为一个模板而配上一条新链。
获得性免疫：个体出生后，在生活过程中与病原体及其毒性代谢产物等抗原分子接触后产生的一系列免疫防御功能。
生态位：物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。
C4植物：在光合作用的暗反应过程中，一个C2被—个含有三个碳原子的化合物固定后首先形成含四个碳原子的有机酸。
病毒：一类个体微小，无完整细胞结构，含单一核酸（DNA或RNA）型，必须在活细内寄生并复制的非细胞型微生物。
双重呼吸：鸟类适应飞行生活的一种呼吸方式。
鸟在飞行时靠胸肌运动带动气囊，气体在进入气囊和排出气囊时，两度经过肺，在其中进行气体交换。
细胞分化：同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。
蛋白质的三级结构：多肽链中，各个二级结构的空间排布方式及有关侧链基团之间的相互作用关系。
酵解：由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径。
凯氏带：高等植物内皮层细胞径向壁和横向壁的木栓化和木质化的带状增厚部分。
同源器官：不同生物的某些器官在基本结构、各部分和生物体的相互关系以及胚胎发育的过程彼此相同，但在外形上有时并不相似，功能上也有差别。
全能性：个体某个器官或组织已经分化的细胞在适宜的条件下再生成完整个体的遗传潜力。
光周期诱导：在一定时间内给予适宜的光周期影响，以后即使置于不适宜的光周期条件下，而光周期的影响仍可持续下去。
基因重组：由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程。
突触：一个神经元与另一个神经元或其他细胞相接触的部位。
原口动物：在胚胎发育中由原肠胚的胚孔形成口的动物。
生态效率
三、初级生产和次级生产
定义： 初级生产—植物等自养型生物固定太阳能或制 造有机物的过程，也第一性生产。 次级生产—动物和其他异养生物的生产，也第 二性生产。
㈠、初级生产
NP=GP-R
代表供给生态系统中其他营养级利用的能量。 单位为g/（㎡·年）或J/（ ㎡·年），故也称为 初级生产力。
生物量：某一时刻生态系统单位面源自内所积 累的活有机质的总量。 单位为g/㎡或J/㎡。
×100%
E——饲料转化效率；
P——产品、增重；
R——同期内消耗的饲料量，包括维持和生产。
②饲料能量利用率
总产出能量
饲料能量利用率=
×100%
总投入饲料能量
土地利用率
⑷土地利用率
一定时期内系统生产的 畜产品量（或牧草量） 土地利用率= 同时期内用于该畜产品（或牧×100% 草量）生产占用的土地面积
费者或分解者）所摄取的能量。
A（同化）：表示动物消化道内被吸收的能量。
R（呼吸）：新陈代谢和各种生命活动中所消耗
的能量。
P（生产量）：呼吸消耗后所净剩的能量。
植物—净初级生产量NP 动物—P=A-R
能流的各种效率 同化率﹙AInn﹚= 固吸定收的的日日光光能能（植物）
= 同摄化取的的食食物物能能（动物）
Pn
生长效率﹙An﹚=
n营养级的净生产能量 n营养级的同化能量
消费或利用效率﹙IPn+n1﹚=
n营养级的净生产能量 n营养级的同化能量
林德曼效率
林德曼效率（IIn+n 1）=
n+1营养级摄取的能量 n营养级净生产能量
一般10%的林德曼效率是一条重要的生态学规 律。从利用效率来看，随着营养级升高略有提 高（20%～25%）.
项目结算绩效生态效率
项目结算绩效生态效率生态效率指的是什么？生态效率是生态资源满足人类需要的效率，它是产出与投入的比值。
其中“产出”是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值；“投入”是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷。
在生物学中，生态效率是指生态系统中各营养级生物对太阳能或其前一营养级生物所含能量的利用、转化效率，以能流线上不同点之间的比值来表示。
生态效率一般分为两类：一类是本营养级与前一级相比；另一类是同一营养级内不同阶段间相比。
项目支出绩效自评表生态效益指标怎么填生态效益指标包括流域治理度、侵蚀模数、森林覆盖率、地表径流拦蓄量、光能利用率、土壤有机质含量等指标。
生态效益是指人们在生产中依据生态平衡规律，使自然界的生物系统对人类的生产、生活条件和环境条件产生的有益影响和有利效果，它关系到人类生存发展的根本利益和长远利益。
生态效益的基础是生态平衡和生态系统的良性、高效循环。
企业生态效率的改进与实现20世纪90年代，世界可持续与发展商业委员会（WBCSD）首次提出生态效率的概念，并将其定义为：生态效率是通过提供能满足人类需要和提高生活质量的竞争性定价商品和服务，同时使整个寿命周期的生态影响与资源强度逐渐减低到一个至少与地球的估计承载能力一致的水平来实现的。
经合发展组织（OECD）对生态效率的定义是：生态效率表示生态资源用于满足人类需要的效率。
它可以认为是产出与输入的比率，而产出是一个公司、部门或经济整体生产的产品和服务的价值，输入是此公司、部门或经济产生的环境压力的总和。
生态效率的概念提出以后，逐步引起学界的研究兴趣。
有学者认为生态效率可以理解为生态改进和经济发展的结合。
也就是说，生态效率就是用更少的资源创造更多的价值。
对于企业来讲,生态效率是指在生产过程中,投资、科技发展、资源利用等朝着产品附加值最大化以及资源耗费、废物污染最小化这一方向发展。
将生态效率理念引入到企业中，一定程度上可以促成企业生态友好观念的形成，同时可以成为一种管理工具、一种催化剂，促进企业不断进行管理创新和技术创新，提升产出效率，实现企业发展与生态发展和谐共存的目标。
生态学名词解释
第一章绪论生物圈：地球上存在生命的部分，由大气圈的下层（对流层）、水圈和岩石圈的上层（风化壳）组成。
第二章生物与环境环境：某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
生态因子：环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其它相关生物等。
生态因子是环境因子中对生物起作用的要素，环境因子是生物体外部的全部环境要素。
限制因子：在影响生物生存和繁殖的生态因子中对限制生物生存和繁殖起关键性作用的一个或少数几个因子。
最小因子定律：植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。
耐性定律：一种生物能够存在与繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存甚至灭绝。
主导因子：在诸多环境因子中对生物起决定性作用的一个生态因子。
生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小，主要决定于各个种的遗传特性，具有一定的环境适应性。
生物种：种是形态相似的个体的集合，同种个体可以自由交配，能产生可育后代。
物种是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。
基因型：种的遗传本质表型：物种适应环境后实际表现出的可见性状。
种的可塑性：物种的性状随环境条件而改变的程度。
贝格曼规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。
因为个体大的动物其单位体重散热量较少。
阿伦定规律：恒温动物身体凸出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，这是减少散热的一种形态适应。
物候学：研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学。
休眠：生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境的一种有效的生理机制。
进入休眠状态的动植物可以忍耐比其生态幅宽得多的环境条件。
第三章种群及其基本特征种群：一定空间中所有个体的组合。
是群落结构与功能的最基本单位，也是物种在自然界中存在的基本单位。
营养级及生态效率
各种能量参数中的任何一个参数在营养级之 间或营养级内部的比值。
同化效率
营 养 级 内
生产效率
消费效率
营 养 级 间
林曼德效率
能量参数
• —摄取量（I）：表示各 生物所摄取的能量
• —同化量（A）：动物消 化道内被吸收的能量， 即消费者吸收所采食的 食物能；植物光合作用 所固定的日光能
• —呼吸量（R）：生物在 呼吸等新陈代谢和各种 活动所消耗的全部能量
由于能量流动在通过各营养级时会急剧减少，所
以食物链不了能太长，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。
消费者
级别+1 =营养 级别
生态系统中的 能流是单向的， 通过各个营养 级的能量是逐 级减少的。
二、生态效率
• 常用的几个能量参数 • 营养级内的生态效率
生态效率：
概念：
• 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为一个营养级。
• 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。
• Eg：绿色植物和所有的自养生物位于食物链的起点，共 同构成一个营养级。
营养级可分为
第一营养级：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。
• —生产量（P）：生物呼 吸消耗后所净剩的同化 能量值。P=A-R
林德曼效率（十分之一定律）
• 上一营养级的能量只有5%-6%转移到下一级营养级上，平均约为10%。
林德曼效率
Байду номын сангаас
第二营养级：所有以生产者（主要是 绿色植物）为食的动物，即食草营养 级。
第三营养级：所有以植食动物为食的 食肉动物。
生态系统的基本功能
生产力与生物量的关系
每kg现存生物量每年可形成新生物量（kg） 1.森林平均0.042kg 2.其他陆地生态系统平均0.29kg 3.水体生态系统平均17.0kg
为什么水体的最大： 1.水体生物活细胞占比重大，都参与光合； 2.浮游植物生活周期短，更新快；
能量流动的特点
1.单向性 2.开放性 3.遵循热力学第一定律，能量守恒 4.遵循热力学第二定律。能量转移和转换会
导致生态系统自由能流失而减少，部分被 用来做功，导致系统的负熵减少，无序性 增加。
四、生态系统的物质循环
生物从环境（大气 圈、水圈、土壤岩 石圈）中获得的营 养元素，经过食物 链在生物之间流动， 最后由分解者分解 回归于环境，部分 元素又可以重新被 植物吸收利用，再 次进入食物链，如 此反复。
三、 生态 系统 的能 量流 动
光
热
传递与转换
能量流动的概念
能量在生物与环境 之间、生物与生物 之间的传递与转换 过程。
生态系统能量流动分析
生物量 初级生产力 次级生产力
思考
不同生态系统的能量流动特征（生物量、 初级生产、第一营养级次级生产、第二营 养级次级生长等）
森林生态系统 湿地生态系统 草原生态系统 水生生态系统 海洋生态系统
太 阳 能
物质循环的类型－按范围分类
1.生物化学循环：营养元素在植物体内的在分配。 如根据生理功能需要、器官衰老死亡前转移（有 效成分损失可减少50％以上）等。范围小，周期 短。
2.生物地球化学循环：在生态系统内，以生物为
主体与环境之间进行的化学元素迅速交换，流速 快，周期短。
3.地球化学循环：化学元素在不同生态系统之间 甚至整个生物圈内的循环。范围大、周期长。
生态学名词解释
生态学名词解释WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】一、名词解释生态系统：指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。
食物链：各种生物以其独特的方式获得生存、生长、繁殖所需的能量，生产者所固定的能量和物质通过一系列取食的关系在生物间进行传递，如食草动物取食植物，食肉动物捕食食草动物，这种不同生物间通过食物而形成的链锁式单向联系称为食物链。
湿地：指天然或人工形成的沼泽地等带有静止或流动水体的成片浅水区，还包括在低潮时水深不超过6米的水域。
营养级：是指生物在食物链之中所占的位置。
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。
生态金字塔：生态金字塔（ecological pyramid）把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、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。
物种：物种是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体。
环境：影响生物机体生命、发展与生存的所有外部条件的总体.生态因子：生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
例如，温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。
限制因子：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这类因子称为限制因子。
生态适应：是生物随着环境生态因子变化而改变自身形态、结构和生理生化特性，以便于环境相适应的过程。
生态适应是在长期自然选择过程中形成的。
趋同适应：是指亲缘关系相当疏远的不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境中，接受同样生态环境选择，只有能适应环境的类型才得以保存下去。
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概念：
• 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为一个营养级。
• 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。
• Eg：绿色植物和所有的自养生物位于食物链的起点，共 同构成一个营养级。
营养级可分为
第一营养级：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。
生态系统
营养级及生态效率
第四组
一、营养级（trophic level）
• 来源 • 概念 • 特点
来源：
• R.L.Lindeman于1942年提出的。 • 目的：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。
R.L.林德曼 （R.L.Lindeman，1915～ 1942）：美国人，生态学 家。1941年美国耶鲁大学 生态学家林德曼发表了 《一个老年湖泊内的食物 链动态》的研究报告。林 德曼于1942年不幸死于肝 炎，年仅27岁。
林德曼效率（十分之一定律）
• 上一营养级的能量只有5%-6%转移到下一级营养级上，平均约为10%。
林德曼效率
第二营养级：所有以生产者（主要是 绿色植物）为食的动物，即食草营养 级。
第三营养级：所有以植食动物为食的 食肉动物。 。。。。
消费者与营养级的 关系究竟是什么样 的呢？
初级 生产者 消费者
次级 消费者
三级 四级 消费者 消费者
草
蚂蚱
青蛙
第三 营养级
蛇
鹰
第一 第二 营养级 营养级
第四 第五 营养级 营养级
Hale Waihona Puke 由于能量流动在通过各营养级时会急剧减少，所 以食物链不了能太长，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。
消费者 级别+1 =营养 级别
生态系统中的 能流是单向的， 通过各个营养 级的能量是逐 级减少的。
二、生态效率
• 常用的几个能量参数 • 营养级内的生态效率
生态效率： 各种能量参数中的任何一个参数在营养级之 间或营养级内部的比值。
营 养 级 内
同化效率
营 养 级 间
消费效率
生产效率
林曼德效率
能量参数
• —摄取量（I）：表示各 生物所摄取的能量 • —呼吸量（R）：生物在 呼吸等新陈代谢和各种 活动所消耗的全部能量
• —同化量（A）：动物消 化道内被吸收的能量， • —生产量（P）：生物呼 即消费者吸收所采食的 吸消耗后所净剩的同化 食物能；植物光合作用 能量值。P=A-R 所固定的日光能