生态系统中的能量流动.pptxVIP

1、生态系统中的初级生产;1.1 初级生产的基本概念 （1）初级生产量(primary production)：绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量，也称第一性生产量。 （2）净初级生产量(net primary production)：初级生产过程植物固定的能量一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这部分生产量成为净初级生产量(NP)。 （3）总初级生产量(gross primary production)：初级生产过程植物固定的能量的总量 GP=NP+R ;（4）初级生产力：植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累???数量。 （5）生物量 (biomass)：是指某一时刻单位面积上积存的有机物质的量。以鲜重或干重表示。 （6）现存量：是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉落后所剩下的存活部分 SC=GP-R-H-D;4 ;初级生产量通常是用每年每平方米所生产的有机物质干重(g／m2·a)或每年每平方米所固定能量值(J／m2·a)表示 ；生物量的单位通常是用平均每平方米生物体的干重(g／m2) 或平均每平方米生物体的热值(J／m2)来表示。 生产量和生物量是两个完全不同的概念，生产量含有速率的概念，是指单位时间单位面积上的有机物质生产量，而生物量是指在某一特定时刻调查时单位面积上积存的有机物质。 ;1.2 地球上初级生产力的分布 不同生态系统类型的初级生产力不同； 陆地比水域的初级生产力总量大； 陆地上初级生产力有随纬度增加逐渐降低的趋势； 海洋中初级生产力由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低； 生态系统的初级生产力随群落的演替而变化； 水体和陆地生态系统的生产力有垂直变化； 初级生产力随季节变化。;7 ;8 ;9 ;1.3 初级生产的生产效率;11 ;12 ;（1）玉米地;（2）荒地;（3）Mendota湖;（4）Cedar Bog 湖;1.4 初级生产量的限制因素;1.4.1 陆地生态系统 辐射强度和日照时间：光强升高，光照时间长，提高产量； 光合途径：光合作用途径的不同，直接影响初级生产力的高低； 水：光合作用的原料，缺水显著抑制光合速率； 温度：温度升高，总光合速率升高； 营养元素 二氧化碳;19 ;20 ;21 ;22 ;1.4.2 水域生态系统;1.5 初级生产量的测定方法;1.5.1 收获量测定法 （1）陆生定期收获植被，烘干至恒重； （2）以每年每平方米的干物质重量表示； （3）以其生物量的产出测定，但位于地下的生物量，难以测定； （4）地下的部分可以占有40%至85%的总生产量，因此不能省略。;1.5.2 氧气测定法（黑白瓶法）;??过氧气变化量测定总初级生产量 1927年T.Garder, H.H.Gran用于测定海洋生态系统生产量： 从一定深度取自养生物的水样，分装在体积为125-300ml的白瓶(透光)、黑瓶(不透光)和对照瓶中； 对照瓶测定初始的溶氧量IB； 黑白瓶放置在取水样的深度，间隔一定时间取出，用化学滴定测定黑白瓶的的含氧量DB、LB； 计算呼吸量(IB-DB)，净生产量(LB-IB)，总生产量(LB-DB)。;1.5.3 二氧化碳测定法 （1）用塑料罩将生物群落的一部分套住； （2）测定进入和抽出空气中的CO2； （3）透明罩：测定净初级生产量； （4）暗罩：测定呼吸量。;1.5.4 放射性标记物测定法 （1）用放射性14C測定其吸收量，即光合作用固定的碳量； （2）放射性14C以碳酸盐的形式提供，放入含有自然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过一定时间，滤出浮游植物，干燥后在计数器测定放射活性，然后计算： 14CO2/CO2=14C6H12O6/C6H12O6 （3）确定光合作用固定的碳量； （4）因为浮游植物在黑暗中也能吸收14C,需用“暗呼吸”作校正。;1.5.5 叶绿素测定法 （1）植物定期取样； （2）丙酮提取叶绿素； （3）分光光度计测定叶绿素浓度； （4）每单位叶绿素的光合作用是一定的，通过测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生产量。;2、生态系统中的次级生产;上述图解是一个普适模型，它可应用于任何一种动物。可见能量从一个营养级传递到下一个营养级时往往损失很大。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+FU A=P+R P=C-FU-R C-动物从外界摄食的能量 A-被同化能量 FU-粪/尿能量 P-净生产量;33 ;2.2 次级生产量的测定 （1）用同化量和呼吸量估计生产量(用摄食量扣除粪尿量估计同化量)： P=A-R=(C-FU)-R C：动物从外界摄食的能量，A：被同化能量， FU：排泄物，R：呼吸量 （2）用个体的生长和繁殖后代的生物