生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(完整版)
【正文】 物的原因： 浮游動物和魚不愿以藍綠藻為食。 生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)量，還隨群落的演替而變化。 2地球上初級生產(chǎn)力的分布 全球凈初級生產(chǎn)力在沿地球緯度分布上有三個高峰，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。 水體也有類似的規(guī)律，不過水面由于陽光直射，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。 件下，每克葉綠素每小時在光合作用中可固定 。 在尸體分解中，這三個過程是交叉進行、相互影響的。 如，分解者微生物身體組織中含 N量高，其 C∶N 約為 10∶1 ， 即微生物生物量每增加 11g就需要有 1gN的供應(yīng)量。 一個表示生態(tài)系統(tǒng)分解特征的重要指標： K=I / X 其中， k=分解指數(shù)， I=死有機物輸入年總量， X為系統(tǒng)中死有 機物質(zhì)總量（現(xiàn)存量）。 一個普適生態(tài)系統(tǒng)的能流模型（ Odum, 1959） 光合作用 呼吸 總生產(chǎn)量 入射 日光能 草食動物 肉食動物 頂級肉食動物 分解者 貯存 有機物質(zhì) 凈生產(chǎn)量 群落呼吸 輸出 生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律 ? 生態(tài)系統(tǒng)是一個熱力學系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞、轉(zhuǎn)換遵循熱力學的兩條定律： ?第一定律：能量守恒定律，能量可由一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，能量既不能消滅，又不能憑空創(chuàng)造。 ?食物網(wǎng) (food web)：生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈很少是單條、孤立出現(xiàn)的，它往往是交叉鏈索，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，此即食物網(wǎng)。 ? 能量在各營養(yǎng)級之間的數(shù)量關(guān)系可用生態(tài)金字塔表示。 ha1) 1 2 1 2 ? 數(shù)量錐體以各個營養(yǎng)級的生物個體數(shù)量進行比較，忽視了生物量因素，一些生物的數(shù)量可能很多，但生物量卻不一定大，在同一營養(yǎng)級上不同物種的個體大小也是不一樣的。 ?生長效率 (growth efficiency, GE) : 同一個營養(yǎng)級的凈生產(chǎn)量（ Pn）與同化量（ An）的比值。 生態(tài)系統(tǒng)層次上能流研究的原理 ? 依據(jù)物種的主要食性，將每個物種都歸屬于一個特定的營養(yǎng)級，然后精確地測定每一個營養(yǎng)級能量的輸入值和輸出值。 ）的千分之一（ 177。 肋螺體內(nèi)穩(wěn)定同位素的空間變化 肋 螺體內(nèi)的穩(wěn)定同位素含量表明，灣口附近許多地點以浮游植物為食，而內(nèi)陸的主要以一種 C4植物Spartina為主要食物。為從 Λn到 Λn1的能量損耗率 未利用的能量 有 機 體 利 用 的 部 分 太陽輻射能 λ0 ● ● ● ● Λ2 Λ3 Λ4 非呼吸耗散的能 呼吸耗散的能 λ1 λ2 λ3 λ4 (λ339。 a –1 cal 這就是我的夢糧食安全的夢。 a –1 cal = λ3 +R2) (λ139。 公元前 3000年到公元 500年， 13C濃度較低，表明食物幾乎完全來源于 C3植物；公元 1000年之后，迅速增加，表明主要以 C4植物 Zea mays的谷類為食物。偏離值的計算公式為： δx= [ (R樣品 / R標準 )1] 103 δ = 177。 湖泊能流分析的內(nèi)容 ? 水生生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn) ?初級生產(chǎn) ?次級生產(chǎn) ? 水生生態(tài)系統(tǒng)的能量收支 ? 水生生態(tài)系統(tǒng)的能量格局 ?營養(yǎng)關(guān)系 ?生態(tài)錐體 ?生態(tài)效率 ? 水生生態(tài)系統(tǒng)的能流過程 生態(tài)系統(tǒng)能流分析的方法 ? 直接觀察法 ? 腸胃法 ? 血清技術(shù) ? 同位素示蹤分析法 穩(wěn)定同位素法對生態(tài)系統(tǒng)進行能流分析 ? 元素、核素、同位素、穩(wěn)定同位素 ? 許多化學元素有幾種穩(wěn)定同位素，如 C的穩(wěn)定同位素包括 和12C和 13C， N的穩(wěn)定同位素包括 15N和 14N， S的穩(wěn)定同位素包括 34S和 32S，它們在不同的環(huán)境以及不同的生物體中的含量不同。 ?消費或利用效率 (sumption efficiency,CE) : 一個營養(yǎng)級對前一個營養(yǎng)級的相對攝取量。 ? 能量錐體表示各營養(yǎng)級能量傳遞、轉(zhuǎn)化的有效程度，不僅表明能量流經(jīng)每一層次的總量，同時，表明了各種生物在能流中的實際作用和地位，可用來評價各個生物種群在生態(tài)系統(tǒng)中的相對重要性。同樣如果以生物量或個體數(shù)目來表示，可能得到生物量錐體（ pyramid of energy）和數(shù)量錐體（ pyramid of number） 。通過食物鏈和食物網(wǎng)把生物與非生物、生產(chǎn)者與消費者、消費者與消費者連成一個整體，反映了生態(tài)系統(tǒng)中各生物有機體之間的營養(yǎng)位置和相互關(guān)系；各生物成分間通過食物網(wǎng)發(fā)生直接和間接的聯(lián)系，保持著生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性。 ? 生態(tài)系統(tǒng)中能流特點（規(guī)律）： ?能流在生態(tài)系統(tǒng)中是變化著的； ?能流是單向流； ?能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動的過程，就是能量不斷遞減的過程； ?能量在流動過程中，質(zhì)量逐漸提高。例如，濕熱的熱帶雨林， k值往往 大于 1，這是因為年分解量高于輸入量。因此， N的供應(yīng)量就經(jīng)常成為限制因素，分解速率在很大程度上取決于
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