能量流动是生态系统的基本功能之一。生态系统中生命系统与环境系统在相互作用的过程中,始终伴随着能量的流动与转化,一切生命活动都伴随能量的变化,没有能量的转化,就没有生命和生态系统。物质循环是指地球上各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力作用下,在不同的生态系统内乃至整个生物圈里,沿着特定的途径经环境到生物体,再从生物体到环境,不断地进行流动和循环构成的循环。
(1)生态系统能量流动的特点
①能量流动是单向流动并逐级递减
能量通过食物链逐级传递。只能从被捕食者传到捕食者,不能反向。上一营养级的能量传递到下一营养级,由于上一营养级生物的存在及其呼吸作用,会损失。这一特点使生物一般不超过5~6个营养级。
②不同生态系统不同
a.大多数生态系统净初级生产量都要通过分解者亚系统渠道,呼吸失能量在分解者亚系统明显高于消费者。
b.在以浮游生物为主的生态系统中,消费者作用最大,因而有较多净初级生产量通过牧食(活食)链,其同化率也高。
c.溪流或小池塘通过消费者亚系统的能流很少,因为大部分能量来源于陆地生态系统输入的死有机物,深海底栖群落在这方面与小池塘相似,因为深海无光合作用,能量来源于上层水体的“碎屑雨”,海底床的能流状况可与森林地面残落物层的情况相比拟。
(2)能量流动和物质循环的区别与联系
①联系
能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程进行的,在生态系统中,能量流动和物质循环是紧密地结合在一起同时进行的,它们把各个组分有机地联结成为一个整体,维持生态系统的持续存在。在整个地球上,极其复杂的能量流和物质流网络系统把各种自然成分和自然地理单元联系起来,形成更大更复杂的整体——地理壳或生物圈。物质循环是能量流动的栽体;能量流动是物质循环的动力。
②区别
物质循环是全球性的是反复运动的,而能量流动是单向流动并逐级减的。