海洋水域生物生产.ppt

第一节 海洋初级生产力 第二节 海洋生态系统的能流及次级 生产力 第一节 海洋初级生产力 一、 海洋生物生产及初级生产力的测定 方法 二、 影响海洋初级生产力的因素 三、海洋初级生产力的分布 四、 海洋新生产力 一、 海洋生物生产及初级生产力的测定方法 （一）生物生产力的有关概念 （二）初级生产过程的基本化学反应 （三）海洋初级生产力的测定方法 第二节 海洋生态系统的能流及次级生产力 一、 海洋食物链、营养级和生态效率 二、海洋食物网及能流分析 三、海洋各类动物次级产量估计 四、粒径谱、生物量谱的概念及其在海洋 生态系统能流研究中的应用 五、 海洋微型生物食物环 （一）营养结构分析的难题 分析生态系统能流时面临的困难：图8.5 1. 海洋食物关系（食物网）是非常复杂的，生态系统中一个动物种群通常不是固定消费其低一个营养级的物种种群； 2. 绝大多数海洋生态系统的能流并非只直接起始于活的植物（牧食食物链），而是有大量的能流沿着碎屑食物链传递； 3. 如果以每个物种为基础来描绘生态系统的营养关系和进行能流分析，虽然是真实的反映客观实际，但绘出来的食物网关系图将乱如麻团，也不可能完整地进行能流分析。 3.营养物种的类型： (1) 顶位物种(top species): 不被任何其它生物所取食，是食物链的终点。 (2) 中位物种(intermediate species):既可捕食其它物种，又可以被更高级的捕食者所食。 (3) 基位物种(basal species):不取食任何其它物种,但被其它物种捕食 (4) 孤立物种(isolated species):既不捕食其它物种,又不被其它物种捕食。 （三）营养层次关键种 营养层次关键种：在简化食物网研究中特别重视在营养层次转化中发挥重要作用的种类，这些种类称为营养层次关键种，或简称关键种。对关键种的确认，不仅取决于它与其它种类的关系，也取决于它在群落结构中的地位。 （四）同资源种团的特征及生态系统营养结构的相对稳定性 1.同源种团（功能群）的主要特征： (1) 它由一群生态学特征上很相似的物种所组成，彼此之间生态位有明显的重叠，因而同一功能群内的种间竞争很激烈，而与群落其它功能群之间的联系则较松散，种间竞争也较不明显； (2) 在同资源种团内的物种既然是处在同一功能地位上（等值种），因此物种之间是可以相互取代的，在不同年份中同资源种团内可以有不同的种类组合。 （二）新生产力概念： 1.再生N(regeneration nitrogen)或再循环N(recycled nitrogen)：在真光层中再循环的N，主要是NH4+－N； 2 .新N(new nitrogen)源：由真光层之外提供的N，主要是NO3－－N； 3. 再生生产力(regenerated production)：由再生N源支持的那部分初级生产力； 4. 新初级生产力(new production)：由新N源支持的那部分初级生产力； 5. 总初级生产力：新生产力 ＋ 再生生产力 新N来源： 1、上升流或梯度扩散； 2、陆源供应； 3、大气沉降或降水； 4、固氮生物的固N作用。 再生N来源： 真光层中生物的代谢产物； f-比：新生产力与总生产力的比值，据此可对全球新生产力 做出大致估计。 f=Pn/PG 输出生产力(export production)：初级生产力向水层底部的碳输出，这部分输出脱离了真光层。 循环次数：颗粒态营养元素下沉出真光层之前的循环次数。 r=(1-f)/f 光合作用商(photosynthetic quotient)：浮游植物光合作用生产的O2与被吸收的CO2的比值。 （三）新生产力的研究方法 1. 15N法 2. 沉积物捕集器法 3. 234Th、238U不平衡法 4. 物质通量模型法 5. f比推算法 6. 遥感法 7. 真光层净产氧量法 8. 物理模型推算法 海洋新生产力的估计 新生产力与营养盐供应特征的关系 (一). 三种不同类别的海区（Dugdale Wilkerson,1992） 1. 新生产力水平高的富营养化海区：沿岸、上升流区； (1) 特点：表层NO3-丰富; 以颗粒有机氮(PON)为指标的生物量很高