10生态系统中的能量流动 令生态系统中的初级生产 ◆生态系统中的次级生产 生态系统中的分解 ◇生态系统中的能量流动 ☆异养生态系统的能流分析 令生态系统能流模型 令生态系统中的信息及其传递
10 生态系统中的能量流动 v 生态系统中的初级生产 v 生态系统中的次级生产 v 生态系统中的分解 v 生态系统中的能量流动 v 异养生态系统的能流分析 v 生态系统能流模型 v 生态系统中的信息及其传递
10.1生态系统中的初级生产 基本概念 生产效率 限制因素 测定方法
10.1 生态系统中的初级生产 • 基本概念 • 生产效率 • 限制因素 • 测定方法
(1)基本概念 ◆植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或 第一性生产量( primary production)。 ◆总初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗的能量,即 GP=NP+R (J/m2a)或(g/m2a) 如果考虑到更高营养级的取食或死亡而减少,则有 dB/dt= NP-R-H-D 式中:Db/dt某一时期内生物量的变化 H、D分别为高营养级的取食量和死亡损失量 ◆各种生态系统的净生产力(书中表10-1) 全球:115×10%ta(陆地)+55×10%t/a(海洋) 海洋:河口湾和上涌区高,深海低 陆地: ·热带雨林最高,其它依次为:温带常绿林,落叶林北方针 叶林,稀树草原,温带草原,寒漠和荒漠 沼泽和作物栽培地高
(1)基本概念 w 植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或 第一性生产量(primary production)。 w 总初级生产量=净初级生产量+呼吸消耗的能量,即 GP=NP+R (J/m2·a)或(g/ m2·a ) w 如果考虑到更高营养级的取食或死亡而减少,则有 dB/dt = NP-R-H-D 式中:Db/dt—某一时期内生物量的变化 H、D—分别为高营养级的取食量和死亡损失量 w 各种生态系统的净生产力(书中表10-1) – 全球:115×10 9 t/a(陆地)+55 × 10 9 t/a(海洋) – 海洋:河口湾和上涌区高,深海低 – 陆地: • 热带雨林最高,其它依次为:温带常绿林,落叶林北方针 叶林,稀树草原,温带草原,寒漠和荒漠 • 沼泽和作物栽培地高
(2)生产效率 ◆理论生产效率(书中表10-2) 最大光合作用=最大太阳辐射紫外或红外辐射反射 =40.5 最大光合效率=最大光合作用非活性吸收-不稳定中间 产物=9% omiS和 Wilianm于1963年介绍的计算结果见表10-1 ◆实际生产效率 自然条件下:<3% 精心管理农业生态系统:6~8% 肥沃地区:1~2% 贫瘠地区:0.1% 全球平均:0.20.5%
(2)生产效率 w 理论生产效率(书中表10-2) – 最大光合作用=最大太阳辐射–紫外或红外辐射–反射 =40.5% – 最大光合效率=最大光合作用–非活性吸收–不稳定中间 产物=9%。 – Loomis和Wilianm于1963年介绍的计算结果见表10-1 w 实际生产效率 – 自然条件下:<3% – 精心管理农业生态系统:6~8% – 肥沃地区:1~2% – 贫瘠地区:0.1% – 全球平均:0.2~0.5%
表10-1根据总太阳能估算初级生产所消耗的能量(kj/m2d) 能量输入能量丢失|百分率 总太阳能 20900 100 及收 植物色素不能吸 11286 55.8 植物色素吸收 9729.6 44.2 植物表面反射 773.3 3.7 非活性吸收 919.6 4.4 八光合作用有效能 7586.7 36.1 碳水化合物中能量不稳定状态 6825.9 32.5 总生产率 760.8 3.6 呼吸作用 255 1.2 净生产力 505.8 2.4
表10-1 根据总太阳能估算初级生产所消耗的能量(kj/m2·d) 能量输入 能量丢失 百分率 总太阳能 20900 100 植物色素不能吸收 11286 -55.8 植物色素吸收 9729.6 44.2 植物表面反射 773.3 -3.7 非活性吸收 919.6 -4.4 光合作用有效能 7586.7 36.1 碳水化合物中能量不稳定状态 6825.9 -32.5 总生产率 760.8 3.6 呼吸作用 255 -1.2 净生产力 505.8 2.4