生态系统生态学•第一节生态系统的一般特征•第二节生态系统的能量流动•第三节生态系统的物质循环•第四节自然生态系统内容提要2013-2-6单元测试1第二节生态系统的能量流动•§1生态系统的生物生产•§2生态系统中的分解•§3生态系统的能流过程•§4生态系统能流分析课堂讨论参考文献思考题2013-2-62预习内容wWw.zuaNshiBaijiale.com§1生态系统的生物生产•生物生产的基本概念生物生产生物量与生产量•初级生产总初级生产与净初级生产影响初级生产的因素初级生产量的测定方法•次级生产次级生产的基本特点次级生产量的测定方法2013-2-63生物生产•生物生产：是生态系统重要功能之一。生态系统不断运转，生物有机体在能量代谢过程中，将能量、物质重新组合，形成新的产品的过程，称生态系统的生物生产。生物生产常分为个体、种群和群落等不同层次。•生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，从无机物合成、转化成复杂的有机物。由于这种生产过程是生态系统能量贮存的基础阶段，因此，绿色植物的这种生产过程称为初级生产（primaryproduction），或第一性生产。•初级生产以外的生态系统生产，即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身的物质，称为次级生产（secondaryproduction），或第二性生产。2013-2-64生物量和生产量•生物量（biomass）:某一特定观察时刻，某一空间范围内，现有有机体的量，它可以用单位面积或体积的个体数量、重量（狭义的生物量）或含能量来表示，因此它是一种现存量(standingcrop)。现存的数量以N表示，现在的生物量以B表示。现存生物量通常用平均每平方米生物体的干重(g·m-2)或平均每平方米生物体的热值来表示(J·m-2)。•生产量(production):是在一定时间阶段中，某个种群或生态系统所新生产出的有机体的数量、重量或能量。它是时间上积累的概念，即含有速率的概念。有的文2013-2-6献资料中，生产量、生产力(productionrate)和生产率5(productivity)视为同义语，有的则分别给予明确的定义。•生物量和生产量是不同的概念，前者到某一特定时刻为止，生态系统所积累下来的生产量，而后者是某一段时间内生态系统中积存的生物量。生产量和现存量关系示意图生产量生产量PP现存量现存量A减少量EB减少量E＝△＋2013-2-6PBE6总初级生产与净初级生产•初级生产过程可用下列方程式概述：光能6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2叶绿素•总初级生产(grossprimaryproduction,GP)与净初级生产(netprimaryproduction,NP)：植物在单位面积、单位时间内，通过光合作用固定太阳能的量称为总初级生产(量)，常用的单位：J·m-2·a-1或gDW·m-2·a-2013-2-61；植物总初级生产（量）减去呼吸作用消耗掉的7（R），余下的有机物质即为净初级生产（量）。二者之间的关系可表示如下：GP＝NP+R；NP＝GP－R影响初级生产的因素光CO2②①NP取食光合作用R生物量⑤O＋温度⑥污染物O2③④GP营养H2O陆地生态系统中，初级生产量是由光、二氧化碳、水、2013-2-6营养物质(物质因素)、氧和温度(环境调节因素)六个因素8决定的。初级生产量的测定方法•产量收割法：收获植物地上部分烘干至恒重，获得单位时间内的净初级生产量。•氧气测定法：总光合量＝净光合量＋呼吸量•二氧化碳测定法：用特定空间内的二氧化碳含量的变化，作为进入植物体有机质中的量，进而估算有机质的量。•pH测定法：水体中的pH值随着光合作用中吸收二氧化碳和呼吸过程中释放二氧化碳而发生变化，根据pH值变化估算初级生产量。•叶绿素测定法：叶绿素与光合作用强度有密切的定量2013-2-6关系，通过测定体中的叶绿素可以估计初级生产力。914142-•放射性标记测定法：把具有C的碳酸盐(CO3)放入含有天然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中，经过一定时间的培养，滤出浮游植物，干燥后，测定放射性活性，确定光合作用固定的碳量。由于浮游植物在黑暗中也能吸收14C，因此，还要用“暗吸收”加以校正。黑白瓶法放置黑瓶对照瓶白瓶于水（呼吸作用）（消除误差）(净光合作用)样深度2013-2-6一定时间后，测各瓶的含氧量变化，求初级生产量处10次级生产的基本特点C=A+Fu动物产品