生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)-文庫吧資料
2025-05-19 02:24本頁面
【正文】 錐體以各個(gè)營養(yǎng)級的生物個(gè)體數(shù)量進(jìn)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(gè)體大小也是不一樣的。 m2 a 生物量錐體 (g DW 同樣如果以生物量或個(gè)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） 。 ? 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。 ? 能量流動(dòng)以食物鏈作為主線，將綠色植物與消費(fèi)者之間進(jìn)行能量代謝的過程有機(jī)地聯(lián)系起來。 ? 食物鏈和食物網(wǎng)還揭示了環(huán)境中有毒污染物轉(zhuǎn)移、積累的原理和規(guī)律。通過食物鏈和食物網(wǎng)把生物與非生物、生產(chǎn)者與消費(fèi)者、消費(fèi)者與消費(fèi)者連成一個(gè)整體，反映了生態(tài)系統(tǒng)中各生物有機(jī)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。 ?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)。寄生食物鏈可以看作捕食食物鏈的一種特殊類型。食物鏈上的每一個(gè)環(huán)節(jié)稱為 營養(yǎng)階層或營養(yǎng)級 ，指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。 ? 生態(tài)系統(tǒng)中能流特點(diǎn)（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(dòng)的過程，就是能量不斷遞減的過程； ?能量在流動(dòng)過程中，質(zhì)量逐漸提高。 一個(gè)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(dòng)物 肉食動(dòng)物 頂級肉食動(dòng)物 分解者 貯存 有機(jī)物質(zhì) 凈生產(chǎn)量 群落呼吸 輸出 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律 ? 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)中能量的傳遞、轉(zhuǎn)換遵循熱力學(xué)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。 （二）能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的特點(diǎn) ① 太陽的輻射能以光能的形式輸人生態(tài)系統(tǒng)后，通過光合作用被植物所固定，但不能再以光能的形式返回； ② 自養(yǎng)生物被異養(yǎng)生物攝食后，能量就由自養(yǎng)生物流到異養(yǎng)生物體內(nèi)，不能再返回給自養(yǎng)生物； ③ 從總的能流途徑而言，能量只是一次性流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)，是不可逆的。 二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) （一）研究能量傳遞規(guī)律的熱力學(xué)定律 能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的傳遞和轉(zhuǎn)化規(guī)律服從熱力學(xué)的兩個(gè)定律： 熱力學(xué)第一定律 在自然界中，能量既不能消失也不能憑空產(chǎn)生，它只能以嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。例如，濕熱的熱帶雨林， k值往往 大于 1，這是因?yàn)槟攴纸饬扛哂谳斎肓俊? 一個(gè)表示生態(tài)系統(tǒng)分解特征的重要指標(biāo)： K=I / X 其中， k=分解指數(shù)， I=死有機(jī)物輸入年總量， X為系統(tǒng)中死有 機(jī)物質(zhì)總量（現(xiàn)存量）。 在同一氣候帶內(nèi)局部地方也有區(qū)別，它可能決定于該地的 土壤類型和待分解資源的特點(diǎn)。最適 C∶N 比大約是 25~30∶1 。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 N的供應(yīng)。 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。資源的物理性質(zhì)包括表面 特性和機(jī)械結(jié)構(gòu)，資源的化學(xué)性質(zhì)則隨其化學(xué)組成而不同。最不易分解的是腐殖質(zhì)（ humus），它主要 來源于木質(zhì)。這些生物中有些 具特異性，只分解某一類物質(zhì)，另一些無特異性，對整個(gè)分解過程起作用。 在尸體分解中，這三個(gè)過程是交叉進(jìn)行、相互影響的。 分解作用是一個(gè)很復(fù)雜的過程，它包括碎裂、異化和淋溶三個(gè) 過程的綜合。 A項(xiàng)又可分解如下： A = P + R 其中 P代表凈生產(chǎn)量， R代表呼吸能量。 肥沃的土壤可含 5%的有機(jī)質(zhì)和 %的 N，可生長 50kg/m2（干重）；富饒的 海水只有 %的 N，只能維持不足 5g /m2 （干重）的浮游植物的生存。 件下，每克葉綠素每小時(shí)在光合作用中可固定 。 1米深出， 50%的光被吸收； 20米深出，僅有 5— 10%的光。 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 有利的競爭地位。 （ 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)化的主要營養(yǎng)物質(zhì)，磷是植物生產(chǎn) 量的主要限制因子。 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。 水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)量都有垂直變化。 ? 早期由于植物生物量很低，初級生產(chǎn)量不高。 生物圈主要生態(tài)系統(tǒng)的年和季節(jié)凈初級生產(chǎn)力 (單位 1015 g) 海洋的 陸地的 季節(jié)的 VVI 月 VIII 月 XXII月
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