生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)(已修改)
2025-05-25 02:24 本頁(yè)面
【正文】 第六章 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng) 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng) 一、生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn) 1初級(jí)生產(chǎn)的基本概念 ? 初級(jí)生產(chǎn)量或第一性生產(chǎn)量（ primary production） 植物所固定的太陽(yáng)能或所制造的有機(jī)物質(zhì) . ? 凈初級(jí)生產(chǎn)量（ primary production） ? 總初級(jí)生產(chǎn)量（ gross primary production） GP = NP + R NP = GP – R ? 生產(chǎn)量 :指單位時(shí)間單位面積上的有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)量。 ? 生物量：指在某一定時(shí)刻調(diào)查時(shí)單位面積上積存的有機(jī)物 質(zhì)，單位是克干重 /m2或 J/m2。 2地球上初級(jí)生產(chǎn)力的分布 全球凈初級(jí)生產(chǎn)力在沿地球緯度分布上有三個(gè)高峰，第一高 峰接近與赤道，第二高峰出現(xiàn)在北半球的中溫帶，而最小的第三 高峰出現(xiàn)在南半球的中溫帶。 海洋凈初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)變動(dòng)是中等程度的，而陸地生產(chǎn) 力的季節(jié)波動(dòng)則明顯的大，夏季比冬季平均高 60%。 生物圈主要生態(tài)系統(tǒng)的年和季節(jié)凈初級(jí)生產(chǎn)力 (單位 1015 g) 海洋的 陸地的 季節(jié)的 VVI 月 VIII 月 XXII月 IIII 月 生物地理的 貧營(yíng)養(yǎng)的 熱帶雨林 中營(yíng)養(yǎng)的 落葉闊葉林 富營(yíng)養(yǎng)的 針闊混交林 大型水生植物 常綠針葉林 落葉針葉林 稀樹草原 多年生草地 闊葉灌木 苔原 荒漠 栽培田 總計(jì) 我國(guó)陸地植被凈初級(jí)生產(chǎn)力及其季節(jié)變化，根據(jù)遙感信息 和地面氣候資料的模型初步估計(jì)，年總凈初級(jí)生產(chǎn)力約 為 109 t C （孫睿、朱啟疆， 2022）。 生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)量，還隨群落的演替而變化。 ? 早期由于植物生物量很低，初級(jí)生產(chǎn)量不高。 ? 一般森林在葉面積指數(shù)達(dá)到 4時(shí)，凈初級(jí)生產(chǎn)量最高 ? 但當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育成熟或演替達(dá)到頂極時(shí)，雖然生物量接 近最大，系統(tǒng)由于保持在一動(dòng)態(tài)平衡中，凈生產(chǎn)量反而最小。 水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量都有垂直變化。 如森林，一般喬木層最高，灌木層次之，草被層更低， 而地下部分反映了同樣情況。 水體也有類似的規(guī)律，不過(guò)水面由于陽(yáng)光直射，生產(chǎn)量 不是最高，最高的是深數(shù) m左右，并隨水的清晰度而變化。 3，初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素 （ 1） 陸地生態(tài)系統(tǒng) 光、 CO水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是初級(jí)生產(chǎn)量的基本資源，溫度是影響 光合效率的主要因素，而食草動(dòng)物的捕食減少光合作用生物量。 （ 2） 水域生態(tài)系統(tǒng) ? 淡水生態(tài)系統(tǒng) 富養(yǎng)化（ entrophication） N,P,C是造成湖泊富養(yǎng)化的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，磷是植物生產(chǎn) 量的主要限制因子。 結(jié)果：硅藻、綠藻 藍(lán)綠藻 藍(lán)綠藻能成為優(yōu)勢(shì)浮游植物的原因： 浮游動(dòng)物和魚不愿以藍(lán)綠藻為食。 很多藍(lán)綠藻能固定大氣中的氮，但氮缺乏時(shí)，它們便處于 有利的競(jìng)爭(zhēng)地位。 CO2 光 溫度 O2 ? 海洋生態(tài)系統(tǒng) 光：是限制海洋初級(jí)生產(chǎn)量的一個(gè)重要因子。 1米深出， 50%的光被吸收； 20米深出，僅有 5— 10%的光。 ??? CKRP浮游植物的凈生產(chǎn)力 的計(jì)算公式： 其中： P為浮游植物的光合作用率（以每天每平方米海洋表面所固 定的表示； R為入射光亮的相對(duì)光合作用率； K為每米深光的消退 系數(shù)； C為每立方米海水所含葉綠素的克數(shù)。 件下，每克葉綠素每小時(shí)在光合作用中可固定 。 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)： K、 P為主要限制因子，但卻分布在深水層中。 肥沃的土壤可含 5%的有機(jī)質(zhì)和 %的 N，可生長(zhǎng) 50kg/m2
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