[转载]能量流动规律——林德曼定律

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美国赛达伯格湖
一、研究过程
20世纪30年代末,美国生态学家林德曼(R.L.Linderman)在美国赛达伯格湖对该湖泊生态系统进行了开拓性的研究工作。
通过定位、定量的测定工作,对湖泊生态系统中各类生物有机体的生物量,各类生物有机体之间的营养关系以及与环境之间的能量关系进行了深入调查和研究,取得了从一个营养级到另一个营养级物质与能量移动的本质了解,创立了营养动态观点。
http://s10/mw690/001fCEoHgy6QkLmpf0B19&690
发现生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减两个特点,能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%~20%。后一营养级只能是前一营养级能量的1/10左右,从而提出生态系统中能量传递的“十分之一定律”。
如果把这种关系表现在图上,用横坐标表示生物量,在纵坐标上把食物链中各级消费者的数量依次逐级标出,那么,整个图形就象一个金字塔,在生态学中称之为能量金字塔。
1942年,他将这一结论发表在《生态学的营养动态概说》,指出生态系统营养动态的基本过程就是能量在生态系统中的转化过程。生态系统内部的生物有机体都要依靠系统外部能量(太阳能)的输入,生态系统中的绿色植物,作为生产者首先通过光合作用吸收太阳能,因此生产者是生态系统的能量基础。
林德曼于1942年不幸死于肝炎,年仅27岁。
二、意义和局限
1.开创定量描述能量流动
林德曼的理论为生态科学打下了理论基础。
这项工作具有划时代的意义,是生态系统中能量流动研究的经典,成为后来许多关于植物群落和动物群落中能量流动研究的基础。林德曼又以数学关系定量地表达了群落中的营养相互作用,建立了养分循环的理论模型,标志着生态学从定性走向定量的开始,开创了定量描述生态系统能量流动的研究。
2.主要适用于水域生态系统
林德曼定律当初是林德曼在水生生态系统和实验室的培养箱的研究中得到的,大量研究证明,这一定律十分适用于水域生态系统,对陆地生态系统不完全适用。陆地生态系统的消费效率有时比海洋生态系统低得多,在其他不同的生态系统中,其值高则可达30%,低则可能只有1%或更低。