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(4) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流
推動(dòng)生物圈和各級(jí)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，是能量在食物鏈中的傳遞，即能量流。與物質(zhì)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)不同的是，能量流是單向的，它從植物吸收太陽(yáng)能開(kāi)始，通過(guò)食物鏈逐級(jí)傳遞，直至食物鏈的最后一環(huán)。在每一環(huán)的能量轉(zhuǎn)移過(guò)程中都有一部分能量被有機(jī)體用來(lái)推動(dòng)自身的生命活動(dòng)（新陳代謝），隨后變?yōu)闊崮芎纳⒃谖锢憝h(huán)境中。
為了反映一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)利用太陽(yáng)能的情況，我們使用生態(tài)系統(tǒng)總產(chǎn)量這一概念。一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總產(chǎn)量是指該系統(tǒng)內(nèi)食物鏈各個(gè)環(huán)節(jié)在一年時(shí)間里合成的有機(jī)物質(zhì)的總量。它可以用能量、生物量表示。生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者在一年里合成的有機(jī)物質(zhì)的量稱為該生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)總產(chǎn)量。在有利的物理環(huán)境條件下，綠色植物對(duì)太陽(yáng)能的利用率一般在1%左右。生物圈的初級(jí)生產(chǎn)總量約4.24′1021焦耳/年，其中海洋生產(chǎn)者的總產(chǎn)量約1.83′1021焦耳/ 年，陸地的約為2.41′1021焦耳/年。總產(chǎn)量的一半以上被植物的呼吸作用所耗用，剩下的稱為凈初級(jí)產(chǎn)量。各級(jí)消費(fèi)者之間的能量利用率也不高，平均約為10%，即每經(jīng)過(guò)食物鏈的一個(gè)環(huán)節(jié)，能鏈的凈轉(zhuǎn)移率平均只有十分之一左右。因此，生態(tài)系統(tǒng)中各種生物量按照能量流的方向沿食物鏈遞減，處在最基層的綠色植物的量最多，其次是草食動(dòng)物，再次為各級(jí)肉食動(dòng)物，處在頂級(jí)的生物的量最少，形成一個(gè)生態(tài)金字塔。只有當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的能量與消耗的能量大致相等時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)才能維持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，否則生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生劇烈變化。
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