第八海洋生态系统的能流及次级生产力.pptVIP

第八章 海洋生态系统的能流 及次级生产力 学习目的 掌握海洋生态系统能流的基本过程、食物链、营养级和生态效率等基本概念。 掌握海洋食物网特点和有关简化食物网、同资源种团、粒径谱和生物量谱、微生物环的组成、结构及其在生态系统能流、物流中的作用等能流研究新进展的有关知识。 了解海洋生态系统能流和动物种群次级产量的一些基本分析方法。 第一节 海洋食物链、营养级和生态效率 一、海洋牧食食物链与碎屑食物链 （一）牧食食物链：以活植物体为起点 1. 大洋食物链（6个营养级） 2. 沿岸、大陆架食物链（4个营养级） 3. 上升流区食物链（3个营养级） 海洋食物链环节数与初级生产者的粒径大小呈相反关系 关于上升流区的营养层次问题存在一些争论 海洋食物链 （二）碎屑食物链：以碎屑为起点 1. 来源：尸体,蜕皮,粪团 2. 重要性： ①能流大; ②加强生态系统的多样性与稳定性; ③对近岸和外海、大洋表层和底层的能量流（和物质 流）起联结作用; ④营养价值很高. 二、营养级与生态效率 （一）营养级: 食物链上按能量消费等级划分的各个环节。 1. 特点： 每一营养级包含一系列种类,营养级是有限的. 2. 特定种群所处营养级按其实际同化的能源而确定 混合食料的营养级大小 ＝ ∑（鱼类各种食料生物类群的营养级大小×其出现频率百分组成） 3. 食碎屑动物的营养层次较难确定，往往将整个食碎屑类群作为黑箱（black box）来考虑 2. 生态效率的一些规律： 一般大型动物的生长效率低于小型动物，老年低于幼年。 肉食动物的同化效率高于植食动物。 变温动物的生长效率高于恒温动物。 大洋群落食物链的平均生态效率比沿岸上升流区的低。 与陆地食植性动物对植物的消耗和吸收相比较，海洋浮游动物对浮游植物的利用效率和总生长效率都比较高。 海洋生态系统平均生态效率通常比陆地的高 。 食物丰富度与生态效率。 （三）根据营养级和生态效率计算次级产量 Pn+1 ＝ P1 En+1 Pn+1表示营养级n+1的产量，P1是初级产量，E是生态效率，n是营养级传递的数目。 “水平”环节使一个营养级之内的输出能量被降低 第二节 海洋食物网及能流分析 一、简化食物网与营养层次关键种 （一）营养结构分析的难题 海洋食物关系（食物网）是非常复杂 初级碎屑物来源难以归入某一特定的营养级 （二）简化食物网 功能群（functional group），或称同资源种团（guilds），将那 些取食同样的被食者并具有同样的捕食者的不同物种（或相同物种的不同发育阶段）归并在一起作为一个营养物种。以营养物种来描绘食物网结构就是简化食物网。 （三）营养层次关键种 营养层次转化中发挥重要作用的种类 以关键种为中心的食物网研究已成为一种新的研究趋势 （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. 同资源种团（或功能群）的主要特征： 生态位明显重叠，种间竞争很激烈 ,物种之间是可以相互取代 2. 同资源种团与生态系统营养结构的相对稳定性 第三节 海洋各类动物次级产量估计 一、海洋动物的生物量与生产力 二、影响动物种群产量的因素 任何能影响动物的新陈代谢、生长、繁殖的因素都与动物的 产量有关 。 1．温度：在最适温度范围内，动物有最高的生长率。 2．食物： 食物质量越高，动物的同化效率也随之提高，其生长效率就高 3．个体大小：一般较小个体有较高的相对生长率 三、动物种群产量的测定方法 （一）股群法（cohort method） （二）积累生长法（cumulative grow method） 第四节 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 一、粒径谱、生物量谱的概念 1．粒径谱 如果把海洋中的生物，从微生物和单细胞浮游植物到浮游动物、直至鱼类和哺乳类，都视为“颗粒”，并以统一的相应球型直径（equivalent spherica