[農(nóng)學(xué)]52生態(tài)系統(tǒng)的能量流動-在線瀏覽
2025-02-21 12:22本頁面
【正文】 量居于中等水平。 大部分濕地生態(tài)系統(tǒng)、河口灣、泉水、珊瑚礁、熱帶雨林和精耕細(xì)作的農(nóng)田、沖積平原上的植物群落等屬于這類區(qū)域。熱帶森林僅覆蓋地球 5%的面積，但生產(chǎn)量幾乎占全球總生產(chǎn)量的 28%。 30 試分析陸地生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)力和物種多樣性的分布規(guī)律之間的異同，找出二者之間的關(guān)聯(lián)，并給出合理解釋！ 31 （三）初級生產(chǎn)的生產(chǎn)效率 32 不同生態(tài)系統(tǒng)類型初級生產(chǎn)效率 同化效率 = 被固定的光能 /入射光能 生產(chǎn)效率 = 凈生產(chǎn)量 /同化能量 （ 1）玉米地 （ 2）荒地 （ 3） Mendota湖 （ 4） Cedar Bog湖 （ 1）玉米地 GP/入射日光能 =33/2043*100%=% NP/GP=*100%=% 34 （ 2）荒地 NP/GP=*100%=% GP/入射日光能 =*100%=% 35 （ 3） Mendota湖 NP/GP = 22/29*100% = % NP/GP=299/399*100%=% GP/入射日光能=399/118872*100%=% GP/入射日光能 =428/118872*100%=% GP/入射日光能=29/118872*100%=% 36 （ 4） Cedar Bog湖 GP/入射日光能=*100%=% NP/GP=*100%=% 總結(jié) 大量研究表明，雖然人類精心管理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中曾經(jīng)有過總初級生產(chǎn)效率達到 6%~8%的記錄，但在自然條件下，總初級生產(chǎn)效率很難超過 3%；一般來說， 在富饒肥沃的地區(qū)總初級生產(chǎn)效率可以達到1%~2%，在貧瘠荒涼的地區(qū)大約只有 %。 （四）初級生產(chǎn)量的限制因素 1. 陸地生態(tài)系統(tǒng) 2. 水域生態(tài)系統(tǒng) ? 潛蒸發(fā)蒸騰 (potential evapotranspiration)： 是反應(yīng)在特定輻射、溫度、濕度和風(fēng)速條件下蒸發(fā)到大氣中水量的一個指標(biāo)。 ? NDVI指數(shù) (normalized difference vegetation index,標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù) )：根據(jù)遙感測得近紅外和可見光光譜數(shù)據(jù)而計算出來的結(jié)果，提供了植物光合作用吸收有效輻射的一個定量指標(biāo)。 Fig. Annual average solar radiation reaching the Earth’s surface. 47 (2)光合途徑 光合作用途徑不同，直接影響到初級生產(chǎn)力的高低。 ① C3戊糖磷酸化途徑。如小麥、大麥、水稻、棉花、大豆等，許多生存在溫涼或濕潤環(huán)境中的植物均屬此類型。 48 ② C4二羧酸途徑 這一途徑在固定 CO2時最初形成 4個碳原子的草酰乙酸，故稱為 C4途徑，以這一途徑固定 CO2的植物稱為 C4植物。因此， C4植物又稱為 高光效植物 。白天由于蒸騰作用強烈，需要防止水分大量消耗。夜間才開放氣孔吸收 CO2，先將它固定于四碳雙羧酸中，白天在陽光下，再從四碳二羧酸中釋放出來，供光合碳循環(huán)同化。 Fig. Change in productivity along a precipitation gradient. Fig. An Antarctic dry valley. 53 Fig. The rate of primary production as a function of actual evapotranspiration measured in several grassland sites in the US. 54 (4) 溫度 溫度升高，總光合速率升高，但超過最適溫度則又轉(zhuǎn)為下降；而呼吸速率隨溫度上升而呈指數(shù)上升；結(jié)果使凈生產(chǎn)量與溫度呈峰型曲線。 59 60 2. 水域生態(tài)系統(tǒng) (1)光 61 (2) 營養(yǎng)物質(zhì) 海洋生產(chǎn)力偏低，由于缺乏營養(yǎng)物質(zhì)。 62 （五）初級生產(chǎn)量的測定方法 ： 用于陸地生態(tài)系統(tǒng)。 以其 生物量 的 產(chǎn) 出 測定 ，但 位于 地下的 生物量 ， 難以測定 。 63 2. 氧氣測定法 多用于水生生態(tài)系統(tǒng)，通過氧氣變化量測定總初級生產(chǎn)量。 （ 1）從一定深度取自養(yǎng)生物的水樣，分裝在體積為 125300ml的白瓶（透光）、黑瓶（不透光）和對照瓶中； （ 2）黑白瓶放置在取水樣的深度，間隔一定時間取出。 64 3. 二氧化碳測定法 透明罩：測定凈初級生產(chǎn)量； 暗罩：測定呼吸量。 即光合作用固定的碳量； ② 放射性標(biāo)記物以碳酸鹽的形式，放入含有自然水體浮游植物的樣瓶中，沉入水中經(jīng)過一定時間，濾出浮游植物，干燥后在計數(shù)器測定放射活性，然后計算： ③ 14CO2/CO2=14C6H12O6/C6H12O6 ④ 確定光合作用固定的碳量。 5. 葉綠素測定法 67 （一）次級生產(chǎn)過程 （二）次級生產(chǎn)量的測定 （三）次級生產(chǎn)的生態(tài)效率 二、生態(tài)系統(tǒng)中的次級生產(chǎn) 68 （一）次級生產(chǎn)過程 (secondary production)：消費者利用初級生產(chǎn)的產(chǎn)品進行新陳代謝，經(jīng)過同化作用形成自身的物質(zhì)，稱為次級生產(chǎn)，亦稱第二性生產(chǎn)。 77 2. 同化效率 草食、碎食動物同化效率低，肉食動物高；但食肉動物的凈生長效率要低于食草動物，主要是因為食肉動物的呼吸或維持消耗量較大。 P227 79 （一）分解過程的性質(zhì) （二）生物種類對分解過程
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