第12章 生态系统的能量流动.ppt

* 第十二章：生态系统中的能量流动 一、生态系统中的初级生产 1，初级生产的基本概念 初级生产量或第一性生产量（primary production） 植物所固定的太阳能或所制造的有机物质. 净初级生产量（net primary production） 总初级生产量（gross primary production） GP = NP + R NP = GP – R 生产量:指单位时间单位面积上的有机物质生产量。 生物量：指在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物 质，单位是克干重/m2或J/m2。 2，地球上初级生产力的分布 全球净初级生产力在沿地球纬度分布上有三个高峰，第一高 峰接近与赤道，第二高峰出现在北半球的中温带，而最小的第三 高峰出现在南半球的中温带。 海洋净初级生产力的季节变动是中等程度的，而陆地生产 力的季节波动则明显的大，夏季比冬季平均高60%。 表 12-1 生物圈主要生态系统的年和季节净初级生产力 (单位 1015 g) ? 海洋的 陆地的 季节的 V-VI 月 10.9 15.7 VII-I 月 13.0 18.0 X-XII月 12.3 11.5 I-III 月 11.3 11.2 生物地理的 贫营养的 11.0 热带雨林 17.8 中营养的 27.4 落叶阔叶林 1.5 富营养的 9.1 针阔混交林 3.1 大型水生植物 1.0 常绿针叶林 3.1 落叶针叶林 1.4 稀树草原 16.8 多年生草地 2.4 阔叶灌木 1.0 苔原 0.8 荒漠 0.5 栽培田 8.0 总计 48.5 56.4 ? 我国陆地植被净初级生产力及其季节变化，根据遥感信息 和地面气候资料的模型初步估计，年总净初级生产力约 为2.645×109 t C （孙睿、朱启疆，2000）。 生态系统的初级生产量，还随群落的演替而变化。 早期由于植物生物量很低，初级生产量不高。 一般森林在叶面积指数达到4时，净初级生产量最高 但当生态系统发育成熟或演替达到顶极时，虽然生物量接 近最大，系统由于保持在一动态平衡中，净生产量反而最小。 水体和陆地生态系统的生产量都有垂直变化。 如森林，一般乔木层最高，灌木层次之，草被层更低， 而地下部分反映了同样情况。 水体也有类似的规律，不过水面由于阳光直射，生产量 不是最高，最高的是深数m左右，并随水的清晰度而变化。 3，初级生产量的限制因素 （1）陆地生态系统 光、CO2、水和营养物质是初级生产量的基本资源，温度是影响 光合效率的主要因素，而食草动物的捕食减少光合作用生物量。 （2）水域生态系统 淡水生态系统 富养化（entrophication） N,P,C是造成湖泊富养化的主要营养物质，磷是植物生产 量的主要限制因子。 结果：硅藻、绿藻 蓝绿藻 蓝绿藻能成为优势浮游植物的原因： 浮游动物和鱼不愿以蓝绿藻为食。 很多蓝绿藻能固定大气中的氮，但氮缺乏时，它们便处于 有利的竞争地