生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)(編輯修改稿)
2025-05-29 13:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 源。次級(jí)生產(chǎn)是指動(dòng)物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)，次級(jí)生產(chǎn)量的一般生產(chǎn)過程可概括于下面的圖解中 ： — Department of Environmental Science and Engineering— 上述圖解是一個(gè)普適模型，它可應(yīng)用于任何一種動(dòng)物?？梢娔芰繌囊粋€(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)往往損失很大。對(duì)一個(gè)動(dòng)物種群來說，其能量收支情況可以用下列公式表示： C=A+FU A=P+R P=CFUR C動(dòng)物從外界攝食的能量 A被同化能量 FU糞 /尿能量 P凈生產(chǎn)量 — Department of Environmental Science and Engineering— 34 未捕獲 () 獵物種群生產(chǎn)量 () 被捕獲 () 被吃下 ()I 未吃下 () 未同化 () 同化 ()A 凈次級(jí)生產(chǎn) ()P 呼吸 ()R 次級(jí)生產(chǎn)量 — Department of Environmental Science and Engineering— 次級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定 （ 1） 用同化量和呼吸量估計(jì)生產(chǎn)量 (用攝食量扣除糞尿量估計(jì)同化量 )： P=AR=(CFU)R C：動(dòng)物從外界攝食的能量， A：被同化能量， FU：排泄物， R：呼吸量 （ 2）用個(gè)體的生長(zhǎng)和繁殖后代的生物量表示凈生產(chǎn)量 : P=Pg+Pr Pr：生殖后代的生產(chǎn)量， Pg：個(gè)體增重 — Department of Environmental Science and Engineering— 次級(jí)生產(chǎn)的生態(tài)效率 消費(fèi)效率 （ 1）食草動(dòng)物對(duì)植物凈生產(chǎn)量的利用 ?植物種群增長(zhǎng)率高，世代短，更新快，被利用的百分比高 ?草本植物支持組織少，能提供較多的凈初級(jí)生產(chǎn)量 ?浮游動(dòng)物利用的凈初級(jí)生產(chǎn)量比例最高 （ 2）食肉動(dòng)物對(duì)獵物的消費(fèi)效率研究較少 ?脊椎動(dòng)物捕食者 50～ 100%，無脊椎動(dòng)物捕食者25% — Department of Environmental Science and Engineering— 同化效率 ?草食、碎食動(dòng)物同化效率低，肉食動(dòng)物高 ?肉食動(dòng)物的凈生長(zhǎng)率低于草食動(dòng)物 生產(chǎn)效率 ?不同動(dòng)物類群有不同的生長(zhǎng)效率（表 125） — Department of Environmental Science and Engineering— 38 林德曼效率 — Department of Environmental Science and Engineering— 生態(tài)系統(tǒng)中的分解 ?分解過程的性質(zhì) ?分解者生物 ?資源質(zhì)量 ?理化環(huán)境對(duì)分解的影響 — Department of Environmental Science and Engineering— 分解過程的性質(zhì) 概念 生態(tài)系統(tǒng)的分解 (deposition)是死有機(jī)物質(zhì)的逐步降解過程。 分解時(shí)，無機(jī)的元素從有機(jī)物質(zhì)中釋放出來，稱為 礦化 ，它與光合作用時(shí)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素的固定正好是相反的過程。從能量而言，分解與光合也是相反的過程，前者是 放能 ，后者是 貯能 。 — Department of Environmental Science and Engineering— 分解的過程 分解過程的復(fù)雜性還表現(xiàn)在它是 碎裂、異化和淋溶 三個(gè)過程的綜合。 （ 1） 由于物理的和生物的作用，把尸體分解為顆粒狀的碎屑稱為碎裂 ； （ 2） 有機(jī)物質(zhì)在酶的作用下分解， 從聚合體變成單體，例如由纖維素變成葡萄糖， 進(jìn)而成為礦物成分，稱為異化 ； （ 3） 淋溶則是可溶性物質(zhì)被水所淋洗出來，是一種純物理過程 。 在尸體分解中，這三個(gè)過程是交叉進(jìn)行，相互影響的。 — Department of Environmental Science and Engineering— 分解的意義 ?建立和維持全球生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡； ?通過死亡物質(zhì)的分解，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)，給生產(chǎn)者提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)； ?維持大氣中 CO2濃度； ?穩(wěn)定和提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，為碎屑食物鏈以后各級(jí)生物生產(chǎn)食物； ?改善土壤物理性狀。 影響分解過程的因素 分解者生物、資源質(zhì)量、理化環(huán)境 — Department of Environmental Science and Engineering— 分解者生物 細(xì)菌和真菌 細(xì)菌和真菌成為有成效的分解者，主要依賴于 生長(zhǎng)型和 營(yíng)養(yǎng)方式 兩類適應(yīng)。 （ 1）生長(zhǎng)型 微生物主要有 群體生長(zhǎng) 和 絲狀生長(zhǎng) 兩類生長(zhǎng)型。前者如酵母和細(xì)菌，適應(yīng)于在短時(shí)間內(nèi)迅速地利用表面微生境，有利于侵入微小的孔隙和腔，因此適于利用顆粒狀有機(jī)物質(zhì)。后者如真菌和放線菌。絲狀生長(zhǎng)能穿透和入侵有機(jī)物質(zhì)深部，但所需時(shí)間較長(zhǎng)。 — Department of Environmental Science and Engineering— （ 2）營(yíng)養(yǎng)方式 微生物通過分泌 細(xì)胞外酶 ，把底物分解為簡(jiǎn)單的分子狀態(tài)，然后再被吸收。這種營(yíng)養(yǎng)方式與消費(fèi)者動(dòng)物有很大不同：動(dòng)物要攝食，消耗很多能量，其利用效率很低。因此，微生物的分解過程是很 節(jié)能的營(yíng)養(yǎng)方式 。大多數(shù)真菌具分解木質(zhì)素和纖維素的酶，它們能分解植物性死有機(jī)物質(zhì)；而細(xì)菌中只有少數(shù)具有此種能力。但在缺氧和一些極端環(huán)境中只有細(xì)菌能起分解作用。所以細(xì)菌和真菌在一起，就能利用自然界中絕大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)和許多人工合成的有機(jī)物。 — Department of Environmental Science and Engineering— 動(dòng)物 通常根據(jù) 身體大小 把陸地生態(tài)系統(tǒng)的分解者動(dòng)物分為下列四個(gè)類群： ① 小型土壤動(dòng)物 (microfauna)，體寬在 100181。m以下 ，包括原生動(dòng)物、線蟲、輪蟲等； ② 中型土壤動(dòng)物 (mesofauna)，體寬 100181。m～ 2mm，包括彈尾、螨、線蚓、雙翅目幼蟲和小型甲蟲等； ③ 大型 (macrofauna， 2mm～ 20mm)和④ 巨型 (megafauna
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