生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)-在線瀏覽
2025-06-30 02:24本頁(yè)面
【正文】 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(shí)間，濾出浮游植物，干燥后在計(jì)數(shù)器測(cè)定放射活性，然后計(jì)算： 14CO2/CO2=14C6H12O6/C6H12O6 ? 確定光合作用固定的碳量 ? 需用“暗呼吸”作校正 葉綠素測(cè)定法 ? 植物定期取樣 ? 丙酮提取葉綠素 ? 分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素濃度 ? 每單位葉綠素的光合作用是一定的，通過測(cè)定葉綠素的含量計(jì)算取樣面積的初級(jí)生產(chǎn)量 二、生態(tài)系統(tǒng)中的次級(jí)生產(chǎn) 次級(jí)生產(chǎn)的基本過程 次級(jí)生產(chǎn)過程模型 食物資源 未采食 拒食 未食 糞便 (Fu) 呼吸 (R) 分解 被采食 可利用 食用 (C) 同化 (A) 動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)生能量 (P) 潛在能量 保持能量 損 失 能 量 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ C=A+Fu A=P+R C=P+Fu+R P=CFuR 食物種群 動(dòng)物得到的 動(dòng)物未得到的 動(dòng)物吃進(jìn)的 動(dòng)物未吃進(jìn)的 被同化的 未同化的 凈次級(jí)生產(chǎn)量 呼吸代謝 被更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)取食 未被取食 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 + F U 其中 C代表動(dòng)物從外界攝食的能量， A代表被同化能量， FU代表糞、尿能量。綜合上述兩式可以得到： P = C – F U – R 三、生態(tài)系統(tǒng)中的分解 1， 分解過程的性質(zhì) 無(wú)機(jī)的元素從有機(jī)物質(zhì)中釋放出來，稱為礦化。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；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；淋溶則是可溶性物質(zhì)被水所淋洗出，是一種純物理過程。 分解過程是由一系列階段所組成的，從開始分解后，物理的和生物的復(fù)雜性 一般隨時(shí)間進(jìn)展而增加，分解者生物的多樣性也相應(yīng)增加。 隨分解過程的進(jìn)展，分解速率逐漸降低，待分解的有機(jī)物質(zhì)的多樣性也降低， 直到最后只有礦物的元素存在。 2， 分解者生物 3， 資源質(zhì)量 待分解資源在分解者生物的作用下進(jìn)行分解，因此資源的 物理和化學(xué)性質(zhì)影響著分解的速度。 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度常成為分解過程的限制因素。但大多數(shù)待 分解的植物組織其含 N量比此值低得多， C∶N 為 40~80∶1 。而待分解資源的 C∶N 比，常可作為生物降解性能的測(cè) 度指標(biāo)。 4， 理化環(huán)境對(duì)分解的影響 一般說來，溫度高、濕度大的地帶，其土壤中的分解速率高， 而低溫和干燥的地帶，其分解速率低，因而土壤中易積累有機(jī) 物質(zhì)。例如受水浸泡的沼澤土壤，由 于水泡和缺氧，抑制微生物活動(dòng)，分解速率極低，有機(jī)物質(zhì)積 累量很大，這是沼澤土可供開發(fā)有機(jī)肥料和生物能源的原因。因?yàn)橐珠_土壤中活根和死根很不 容易，所以可以用地面殘落物輸入量（ IL）與地面枯枝落葉現(xiàn) 存量（ XL）之比來計(jì)算 k值。溫帶草地的 k值高于溫 帶落葉林，甚至與熱帶雨林接近，這是因?yàn)楹瘫静蓊惖目葜β? 葉量也高，其木質(zhì)素含量和酚的含量都較落葉林的低，所以分 解率高。 熱力學(xué)第二定律 在封閉系統(tǒng)中，一切過程都伴隨著能量改變，在能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過程中，除了一部分可以繼續(xù)傳遞和做功的能量外，總有一部分不能繼續(xù)傳遞和做功，而以熱的形式消散，這部分能量使系統(tǒng)的熵和無(wú)序性增加。 2．能流是單向流，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面： 1．能流在生態(tài)系統(tǒng)中和在物理系統(tǒng)中不同 4．能量在流動(dòng)中質(zhì)量逐漸提高 3．能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的過程是不斷遞減的過程 ① 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)者不可能百分之百地利用前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量； ② 各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化作用也不是百分之百的，總有一部分不被同化； ③ 生物在維持生命過程中進(jìn)行新陳代謝總是要消耗一部分能量。 ?第二定律：熵律，任何形式的能（除了熱）轉(zhuǎn)化到另一種形式能的自發(fā)轉(zhuǎn)換中，不可能 100％被利用，總有一些能量作為熱的形式被耗散出去，熵就增加了。 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的途徑 一個(gè)食物鏈的例子 “ 螳螂捕蟬，黃雀在后 ” 螳螂捕蟬，黃雀在后！哈！哈！ 植物汁液 蟬 (初級(jí)消費(fèi)者 ) 螳螂 (二級(jí)消費(fèi)者 ) 黃雀 (三級(jí)消費(fèi)者 ) 鷹 (四級(jí)消費(fèi)者 ) (頂極食肉動(dòng)物 ) 食物鏈 ? 食物鏈（ food chain）和營(yíng)養(yǎng)級(jí)（ trophic level） ：食物鏈指生態(tài)系統(tǒng)中不同生物之間在營(yíng)養(yǎng)關(guān)系中形成的一環(huán)套一環(huán)似鏈條式的關(guān)系，即物質(zhì)和能量從植物開始，然后一級(jí)一級(jí)地轉(zhuǎn)移到大型食肉動(dòng)物。 ? 食物鏈的類型 ：根據(jù)食物鏈的起點(diǎn)不同，可將其分成兩大類 : ?牧食食物鏈 （ grazing food chain）：又稱捕食食物鏈，以活的動(dòng)植物為起點(diǎn)的食物鏈，如綠色植物，草食動(dòng)物、各級(jí)食肉動(dòng)物。 ?腐食食物鏈（ detrital food chain）：又稱碎屑食物鏈，從死亡的有機(jī)體或腐屑開始。 食物鏈和食物網(wǎng)概念的意義 ? 食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的形象體現(xiàn)。 ? 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)物和物質(zhì)循環(huán)正是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的
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