海洋食物网及能流分析.ppt

第七章 海洋食物网与能流分析 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、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 四、海洋微型生物食物环 （一）营养结构分析的难题 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。 2、生态系统营养结构的相对稳定性： 在同一群落内，某些同资源种团间总种数的比例较为稳定，群落再拓殖研究证明，生态系统营养结构是相对稳定的。 （2）粒径谱、生物量谱理论的实际应用： A、 根据生物量的谱线在平衡（相对稳定的生态系统）状态下是一条斜率很低的直线这一普遍规律，实测过程中如果这条直线上出现高峰，就意味着存在过剩和积累，能流渠道受阻；相反,低谷则意味着空缺和不衔接； B、 应用粒径谱、生物量谱原理可以对不同生态系统的特点进行比较； C、 由于平衡和稳定生态系统的粒径谱应该是一条直线，就可以根据作为该生态系统特征的粒径谱，从某一粒度级的生物量去推算其它粒度级的生物量或产量。 总之，以能量表示的生物量谱将是一次推动粒径谱新知识体系的革命。它以能量生态学的观点和方法，把复杂的海洋生态系统简化为生物量谱模型，从总体上宏观地研究海洋生态系统的状态和动态，为业已开拓的“全球生态系统动力学”（GLOBEC）研究提供一个准确、简捷的研究手段。 （一）海洋微型生物食物环的组成和基本结构 （二）微型生物食物环中各类生物的生物量与生产力 （三）微型生物食物环在海洋生态系统能流、物流中 的重要作用 四、 海洋微型生物食物环 （一）海洋微型生物食物环的组成和基本结构 1、海洋微型生物食物环 （1）细菌的二次生产(bacterial secondary production)： 海洋中数量巨大的异养细菌不仅是有机物的分解者，也是有机颗粒物的重要生产者，因为异养细菌可摄取大量溶解有机物(DOM)，而使其本身种群数量得到增长，即所谓细菌的二次生产。 * （一）海洋牧食食物链与碎屑食物链 （二）营养级与生态效率 一、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 食物链：是生态系统中初级生产者吸收的太阳能 通过有序的食物关系而逐渐传递的线状 组合，是群落中不同生物种群通过取食 与被食的关系形成的营养链锁结构。 1、 牧食食物链 （1）定义：以活体植物体为起点的食物链。 （2）分类： A、大洋食物链：6个营养级 B、 沿岸大陆架食物链：4个营养级 C 、上升流生态系：3个营养级 可以看出：海洋食物链所包含的环节数与初级生产者的粒径大小呈相反的关系：大洋区主要的浮游植物事极微细的种类，其食物链营养级最多，而上升流区主要是大型的浮游植物，其食物链平均只有3个营养级。 2、碎屑食物链 （1）定义：以碎