生態系の物質生産とエネルギー効率
カエル先生純生産量がどこへ配分されるか、上の段へ渡るエネルギーがなぜ減るかをセットで見ると分かりやすいよ。
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- 生産者（新しいタブで開きます）が光合成（新しいタブで開きます）でつくる有機物（新しいタブで開きます）の総量を**総生産量**、そこから呼吸量を除いた量を**純生産量**といい、純生産量は成長量・被食量・枯死量などに分配される。
- 各栄養段階の生物量やエネルギー量を生産者を底辺に積み上げた図を**生態ピラミッド**という。
- ある栄養段階の同化（新しいタブで開きます）量が1つ下の栄養段階の同化量の何％にあたるかを**エネルギー効率**といい、多くのエネルギーが呼吸などで失われるため、上の段ほど利用できるエネルギー量は少なくなる。
詳しく
総生産量と純生産量
生産者が光合成によって合成した有機物の総量を総生産量という。
総生産量から、生産者自身が呼吸によって消費する呼吸量を除いたものを純生産量という。
純生産量は、生産者自身の体を増やす成長量、消費者に食べられる被食量、枯れて落ちる枯死量などに分配される。
栄養段階と生態ピラミッド
生産者・一次消費者・二次消費者のように、食物連鎖の中での位置を栄養段階という。
各栄養段階の個体数や生物量、保有するエネルギー量を、生産者を底辺にして積み上げて図にしたものを生態ピラミッドという。
栄養段階が上がるほど、ピラミッドの各段は小さくなっていくのが一般的である。
栄養段階間のエネルギー効率
ある栄養段階の同化量（生産者では総生産量）が、1つ下の栄養段階の同化量の何％にあたるかをエネルギー効率という。
下の栄養段階が持つエネルギーの多くは、呼吸による消費や枯死・不消化の排出（新しいタブで開きます）などで失われ、次の栄養段階に渡るのはその一部にとどまる。
このため栄養段階が上がるほど利用できるエネルギー量は少なくなり、生態ピラミッドの各段が上に行くほど小さくなる理由になっている。
なお、エネルギー効率は生産者では数％以下と小さく、消費者では10〜20％程度になることが多い。
確認問題
確認問題（解答用紙）
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/ecosystem-production-and-energy-efficiency/?from=print#quiz
総生産量と純生産量の関係として正しいものはどれか。
- ◯ 純生産量は、総生産量から生産者自身の呼吸量を除いたもの
- ◯ 総生産量と純生産量は常に同じ値になる
- ◯ 純生産量は、総生産量に呼吸量を加えたもの
- ◯ 純生産量は消費者が食べた量だけを指す
正解：純生産量は、総生産量から生産者自身の呼吸量を除いたもの
総生産量は生産者（新しいタブで開きます）が光合成（新しいタブで開きます）で合成した有機物（新しいタブで開きます）の総量で、そこから生産者自身の呼吸量を除いたものが純生産量である。生産者の純生産量は、どのように分配されるか。
- ◯ 分配されず、すべてが成長量として蓄積される
- ◯ 成長量・被食量・枯死量などに分配される
- ◯ すべて呼吸によって消費される
- ◯ すべて消費者の被食量として失われる
正解：成長量・被食量・枯死量などに分配される
純生産量は、生産者自身の体を増やす成長量、消費者に食べられる被食量、枯れて落ちる枯死量などに分配される。生態ピラミッドは一般にどのような形になるか。
- ◯ 生産者の段が一番小さくなる
- ◯ すべての栄養段階で段の大きさが同じになる
- ◯ 栄養段階が上がるほど各段が大きくなる
- ◯ 栄養段階が上がるほど各段が小さくなる
正解：栄養段階が上がるほど各段が小さくなる
生態ピラミッドは生産者を底辺に栄養段階を積み上げたもので、栄養段階が上がるほど各段は小さくなっていくのが一般的である。栄養段階が上がるほど、利用できるエネルギー量が少なくなるのはなぜか。
- ◯ 栄養段階が上がるほど光合成を行う量が増えるため
- ◯ 下の段のエネルギーの多くが呼吸や枯死などで失われ、渡せる分がごく一部になるため
- ◯ どの栄養段階でも、受け取ったエネルギーをすべて次の段階へ渡すため
- ◯ 上の段のほうが個体数が多く、エネルギーを多く使うため
正解：下の段のエネルギーの多くが呼吸や枯死などで失われ、渡せる分がごく一部になるため
下の栄養段階が持つエネルギーの多くは呼吸による消費や枯死・不消化の排出（新しいタブで開きます）などで失われ、次の栄養段階に渡るのはその一部にとどまるため。
単元のポイント
- 総生産量と純生産量 生産者が光合成で合成した有機物の総量（総生産量）から、呼吸量を除いたものが純生産量
- 純生産量の内訳 純生産量は、生産者自身の成長に使われる成長量、消費者に食べられる被食量、枯れて失われる枯死量などに分配される
- 生態ピラミッド（新しいタブで開きます） 生産者を底辺に、各栄養段階の生物量やエネルギー量を積み上げて表した図
- エネルギー効率 その栄養段階の同化量÷1つ下の栄養段階の同化量×100（％）。生産者では数％以下、消費者では10〜20％程度のことが多い