（续） 总初级生产量.ppt

第十二章 生态系统中的能量流动 第一节 生态系统中的初级生产 一、初级生产的基本概念 初级生产量或第一性生产量(primary productive)：植物所固定的太阳能或所制造的有机物物质。 净初级生产量(net primary productive):在初级生产的过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生长和生殖，这部分生产量就是净初级生产量。 初级生产的基本概念（续） 总初级生产量(gross primary productive)：包括呼吸消耗在内的全部生产量。 三者关系：GP=NP+R R：呼吸所消耗的能量(j/m2.a) 全球陆地净初级生产总量的估计 全球陆地净初级生产总量的估计值为年产115*109t,海洋净初级生产总量的估计值为年产55*109t。 在海洋中珊瑚礁和海藻床是高产区，年产量2000g/m2;陆地热带雨林最高产量是2200g/m2 全球陆地净初级生产(续） 沼泽和某些栽培作物也属于高产量。 生态系统的生产量随群落的演体而变化。在森林系统中，一般在叶面积指数达4时，净初级生产达最大值。 从经济的角度，让系统处于“青壮年”是最有利可图的。 表10-1（P209） 二、初级生产的生产效率 太阳的最大辐射输入：如在热带无云，或温带仲夏的一天最大辐射输入2.9*107J/(m2.d) 能形成糖类约为2.7 *106J/(m2.d)，相当于120g /(m2.d)，但是实际应用仅是54 g /(m2.d)。 初级生产的生产效率（续） 初级生产的生产效率不是受光合作用固有的转化光能的能力所限制，而是受其它生态因素限制。 实际研究表明：总初级生产的生产效率一般不超过3%，人类精心管理的农业生态系统为6~8%。但一般来说，在富饶的地区总初级生产效率可以达到1~2 %，在贫瘠荒凉地区大约为0.1%，全球平均为0.2~0.5%。 三、初级生产量的限制因素 以陆地生态系统为例 光 二氧化碳 水：最易成为限制性因子 营养物质：N、P、K以及有机质等 温度：与产量关系复杂， 湿度：影响蒸腾作用 四、初级生产量测定方法 1.收获量法：收获植物地上部分烘干至恒重，获得单位时间内的净初级生产量。 2.氧气测定法：总光合量＝净光合量＋呼吸量 3.CO2测定法：? 用特定空间内的二氧化碳含量的变化，作为进入植物体有机质中的量，进而估算有机质的量。 初级生产量测定方法（续） 4.放射性标记法：把具有14C的碳酸盐(14CO32-)放入含有天然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中，经过一定时间的培养，滤出浮游植物，干燥后，测定放射性活性，确定光合作用固定的碳量。由于浮游植物在黑暗中也能吸收14C，因此，还要用“暗吸收”加以校正。 5.叶绿素测定法：叶绿素与光合作用强度有密切的定量关系，通过测定体中的叶绿素可以估计初级生产力。 6.遥感技术：大面积测定使用 第二节 生态系统中的次级生产 次级生产量的测定方法 1.对一个动物种群来说，其能量收支情况可以用下列公式表示： C = A + F U 其中C代表动物从外界摄食的能量，A代表被同化能量，FU代表粪、尿能量。 A项又可分解如下： A = P + R 其中P代表净生产量，R代表呼吸能量。综合上述两式可以得到： P = C – F U – R 次级生产量的测定方法(续) 2.根据个体生长或增重的部分Pg和新生个体重Pr，估计P P＝ Pg ＋Pr 3.根据生物量净变化△B和死亡损失E，估计P P＝ △B＋ E 3，次级生产的生态效率特点 ①植物种群增长率高，世代短，更新快，其消费效率就较高； ②草本植物的支持组织比木本植物的少，能提供更多的净初级生产量为食草动物所利用； ③小型的浮游植物的消费者（浮游动物）密度很大，利用净初级生产量比例最高。 第三节 生态系统中的分解 分解作用包括碎裂、异化和淋溶三个过程的综合。 四.理化环境对分解的影响 一般说来，温度高、湿度大的地带，其土壤中的分解速率高. 低温和干燥的地带，其分解速率低，因而土壤中易积累有机物质。 在同一气候带内局部地方也有区别，它可能决定于该地的土壤类型和待分解资源的特点。例如受水浸泡的沼泽土壤，分解速率极低，有机物质积累量很大，这是沼泽土可供开发有机肥料和生物能源的原因。 1.通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营养物质； 2.维持大气中二氧化碳的浓度； 3.稳定和提高土壤有机质含量，为碎屑食物链以后各级生物生产食物； 4.改善土壤物理性状，改造地球表面惰性物质； 实践意义： 举例：澳大利亚引进异地金龟处理牛粪 澳洲大陆距今14000万（1.4亿）年前就与其他陆地隔离，当地繁殖的最大兽类