生态学研究方法topic6课件.pptxVIP

;;一、概述几个基本概念初级生产

次级生产;几个基本概念;初级生产; 总初级生产量（grossprimaryproduction,GPP）：植物在单位面积、单位时间内，通过光合作用固定太阳能的量，称为总初级生产量。

单位：J.m-2.a-1或gDW.m-2.a-1.

净初级生产量(net primary production,NPP):指测定期间内除去生产者呼吸作用消耗掉的部分以外，生产者实际储藏于其组织中的有机物质的速率，相当于净同化量。;总初级生产量和净初级生产量之间的关系，可用公式表示：

GPP=NPP+RNPP=GPP-R

GPP—为总初级生产量NPP—为净初级生产量R—为呼吸量; 群落净初级生产量（Netcommunityproduction，NCP）:指初级生产者合成的净生产量扣除异养

消费者用去的部分后有机物储存的速率。

NCP=GPP—R—L

NCP:—群落净初级生产量；GPP—为总初级生产量;R —为呼吸量;L1—植食动物取食量。;;太阳可见光成分是植物进行光合作用所不可缺少的，人们最关心的是有多少太阳能被植物所固定。

1963年，Loomis和Williams根据太阳光中被利用的光能对植物的潜在生产力进行了估计

（表）。;表最适条件下初级生产力的估计效率（kJ.m-2.d-1）;3 影响初级生产力的主要因素;C3植物、C4植物光合能力差异;群落发育;能量：太阳辐射;海洋光的分布图;次级生产;上述图解是一个普通适用的模型，它可以应用与任何一种动物，包括植食动物和肉食动物。对于植食动物来说，食物种群是指植物（初级生产量），对肉食动物来说，食物种群是指动物（次级生产量）。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：;;二、生产力的研究方法;（一）初级生产力的测定;1． 产量收割法

这种方法是通过收割、称量绿色植物的实际生物量来计算初级生产力的。通常用于估算陆地生态系统中农作物和牧草的生产力。其原理可以用下式表示：;GPP=NPP+RNPP=B+L+G;;2、氧气测定法

氧气测定方法就是利用呼吸耗氧和光合放氧的多少来估算光合作用的初级生产量。氧的生成也有机质的生成量之间，存在一定的比例关系。生成1摩尔氧，将生成1摩尔有机质;水域生态系统中常用黑白瓶法测氧;测定：

测定??将黑瓶、白瓶和对照瓶放入水域同一深度，经过一定时间（常为24小时），取出进行溶氧测定。根据三种瓶的溶氧量，可估计光合量和呼吸量。;;这种方法也存在两个主要缺点：

（1)在11-12℃之间，细菌耗氧量往往可达到总呼吸量的40-60%。因此常常低估了植物的生产量。

2) 黑白瓶不能估算底栖群落的代谢。;3 二氧化碳测定法;密封室法

可测定叶子或植株的光合作用强度，也可以用它来估算整个群落的生产量。

测定个体时，将植株放入叶室，用红外气体分析仪测定进入和抽出的空气中CO2的含量，减少的CO2的量就代表一定时期内的净光合作用量。;测定群落时：用塑料帐把群落的一部分罩住，测定进入和抽出的空气中二氧化碳的含量，减少的二氧化碳的就是进入有机质中的量。

密封室法的缺点：改变了群落样方的环境条件;（2）空气动力学法

对植物群落垂直剖面上不同的层次定期测定CO2浓度，冠层内部的CO2浓度与冠层顶部的CO2浓度之差便是群落的净初级生产量。;优缺点：

克服了密闭室法改变了其中植物群落环境条群落的生产量，但是CO2的含量取决于CO2浓度梯度和风速。因此，还应校正空气流动、扩散和传递等的影响。;4、pH测定法

此方法适用于水域生态系统。

原理：溶解于水中的二氧化碳含量的变化

（被光合作用吸收而减少，又因呼吸作用而增加）导致水体酸碱度变化，根据pH值的改变，推算水体初级生产量。;但必须要先对特定系统水域的二氧化碳和pH变化，作出标准曲线。这种方法只是连续记录系统中pH值的变化，并不干扰其中的生物群落。于是，可以根据白天和夜间的连续记录，分析光合量和呼吸量，来估计初级生产力。;5 叶绿素测定法

对于某些生态系统可以通过测定叶绿素含量和光辐射的途径来估测初级生产力。现已发现在一定光密度下，叶绿素含量与光合作用的强度有一定的关系。;F.Gessner(1949)发现，不同的植物群落，每一平方米的叶绿素含量相当接近。也就是说，植物个体或植物各部分间的叶绿素含量变化虽然很大，但整个植物群落中的叶绿素含量分布则相当均匀。因此，可把叶绿素做为自然生物群落的一个功能指标（表19-15）;;6 放射性标记测定法

用定量的标记物质作放射性追踪，可以测定稳定状态下生态系统内的物质转换率。利用同位素14C测定植物对14C的吸收速度率。这种方法测定初级生产量是