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生産者の物質生産

総生産量・呼吸量・純生産量・成長量・被食量・枯死量の関係(純生産量 総生産量 呼吸量、成長量 純生産量 (被食量 枯死量))から、表の空欄の値を求められる

前提

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  1. 細胞のつくり (中学理科 生物分野の用語と知識)
  2. 植物のからだのつくり (中学理科 生物分野の用語と知識)
  3. 光合成・呼吸・蒸散 (中学理科 生物分野の用語と知識)
  4. 生態系と物質の循環 (中学理科 生物分野の用語と知識)
  5. 生態系の構成と栄養段階 (高校生物 生態と環境(知識))

説明

森林や草原の植物(生産者)は、光合成で有機物をつくり出します。そのうちどれだけが自分の呼吸で使われ、どれだけが動物に食べられ、どれだけが落ち葉や枯れ枝になり、最後にどれだけがからだに残って成長分になるのかを、量の関係として整理するのがこの技能です。総生産量・呼吸量・純生産量・成長量・被食量・枯死量の関係を使って、生態系の物質生産の表の空欄を求められるようになります。

なぜそうしてよいのか

生産者が一定の期間(たとえば 1 年)に一定の面積で光合成によってつくった有機物の総量を総生産量といいます。植物も生きているので、つくった有機物の一部を自分の呼吸で分解してエネルギーを取り出します。この分が呼吸量です。総生産量から呼吸量を除いた残りが、植物が実際に手もとに得た有機物で、これを純生産量といいます。

純生産量のすべてが植物のからだとして残るわけではありません。一部は消費者(植物を食べる動物)に食べられ(被食量)、一部は落葉・落枝や枯れた個体として失われます(枯死量)。これらを除いた残りが、その期間に植物のからだの量(現存量)として増えた分で、成長量といいます。

お小遣いにたとえると、もらった総額が総生産量、生活費として必ず出ていく分が呼吸量、残りの自由に使えるお金が純生産量、そこから人にあげた分(被食量)となくした分(枯死量)を引いて貯金として残った分が成長量です。2 つの式をまとめると、 とも書けます。

手順

  1. 表から、わかっている量(総生産量・呼吸量・純生産量・被食量・枯死量・成長量)を読み取り、求める量がどれかを確かめる

  2. 純生産量がわからなければ求める:

  3. 成長量を求める:

  4. ほかの量が空欄のときは、 を変形して求める

例題

ある森林の生産者について、1 年間・1 m² あたりの物質生産を調べたところ、次の表のようになった(単位は g/(m²・年))。

総生産量呼吸量被食量枯死量成長量
26001500100650(ア)

表の(ア)にあてはまる成長量は何 g/(m²・年) か求めよ。

例題の解答

手順 1:総生産量 2600、呼吸量 1500、被食量 100、枯死量 650 がわかっていて、求めるのは成長量である。

手順 2:純生産量は

手順 3:成長量は

よって、成長量は 350 g/(m²・年) である。(確かめ: で総生産量と一致する。)

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること