海南大学：《生态学基础》课程教学课件（PPT讲稿）第六章 生态系统中的能量流动

第大章生态系统中的能量流动 ·生态系统中的初级生产 ·生态系统中的次级生产 ·生态系统中的分解作用 ·生态系统中的能量流动 。生态系统中的信息传递

第六章 生态系统中的能量流动 • 生态系统中的初级生产 • 生态系统中的次级生产 • 生态系统中的分解作用 • 生态系统中的能量流动 • 生态系统中的信息传递

第一节生态系统中的初级生产 ■初级生产的基本概念 ■初级生产的生产效率 ■初级生产量的限制因素

第一节 生态系统中的初级生产 ◼ 初级生产的基本概念 ◼ 初级生产的生产效率 ◼ 初级生产量的限制因素

N 初级生产的基本概念： ◆初级生产(Pnma)y Productivity)：系统内的各种绿色植物和光 合细菌通过光合作用把太阳辐射能转化为化学能，把无机 物转化为有机物的生产过程。 ◆初级生产量：单位时间单位面积上绿色植物通过光合作用 合成有机物质的量，单位：gm2,a1或Jm2.a1。生产量 与生产力的单位一样，但在强调“率”时，应当用生产力。 GP=NP+R ◆生物量(Bi0masS):在某一特定的的调查时刻单位面积上积 存的有机物质的量。 dB/dt=NP-H-D ◆现存量(Standing crop):绿色植物的初级生产量扣除被植食 动物取食的部分及枯枝落叶后所剩下的存活部分

初级生产的基本概念： ◆ 初级生产(Primary Productivity)：系统内的各种绿色植物和光 合细菌通过光合作用把太阳辐射能转化为化学能，把无机 物转化为有机物的生产过程。 ◆ 初级生产量：单位时间单位面积上绿色植物通过光合作用 合成有机物质的量，单位：g·m-2·a -1或 J·m-2·a -1 。生产量 与生产力的单位一样，但在强调“率”时，应当用生产力。 GP=NP+R ◆ 生物量(Biomass)：在某一特定的的调查时刻单位面积上积 存的有机物质的量。 dB/dt=NP-H-D ◆ 现存量(Standing crop)：绿色植物的初级生产量扣除被植食 动物取食的部分及枯枝落叶后所剩下的存活部分

N 200 全球陆地生态系统初级生产量分布图（单位：gDW2al)

全球陆地生态系统初级生产量分布图（单位：gDW·m-2·a -1）

光强1/1 20 光强1/2 (三然长 40 光强1/3 60 光强1/5 80 总初级生产力 光强1/100 100 海洋不同深度总初级生产量变化图

海洋不同深度总初级生产量变化图

N 地球生物圈主要生态系统的初级生产力 等级 生态系统类型 面积(10hm2) Pn (g/m2.a) 沼泽湿地 2 2500 2000~3000 热带雨林 17 2000 热带季雨林 7.5 1500 温带森林 12 1300 1000~2000 温带落叶林 7 1200 河口 1.4 1800 稀树草原 15 800 250≈1000 农田 14 644 温带草原 9 500 远洋 332 127 苔原和高山草甸 8 144 0~250 沙漠灌林 18 71 岩石、冰川和沙丘 24 3.3

地球生物圈主要生态系统的初级生产力 等级 生态系统类型 面积（106hm2） Pn（g/m2·a） 2000～3000 沼泽湿地 2 2500 热带雨林 17 2000 1000～2000 热带季雨林 7.5 1500 温带森林 12 1300 温带落叶林 7 1200 河口 1.4 1800 250～1000 稀树草原 15 800 农田 14 644 温带草原 9 500 0～250 远洋 332 127 苔原和高山草甸 8 144 沙漠灌林 18 71 岩石、冰川和沙丘 24 3.3

最适条件下初级生产的效率估计 能量小m2.d1 百分率/% 输 入 损 失 输入 损失 日光能 2.9×107 100.0 可见光 1.3×107 可见光以外 1.6×107 45.0 55.0 被吸收 9.9×106 反射 1.3×106 40.5 45.0 光化中间产物 8.0×106 非活性吸收 3.4×106 28.4 12.1 糖类 2.7×106 不稳定中间产物 5.4×106 9.1 19.3 净生产量 2.0×106 呼吸消耗 6.7×105 6.8 2.3 (约为120gm2.d1)

最适条件下初级生产的效率估计 能量/J·m-2·d -1 百分率/% 输 入 损 失 输入 损失 日光能 2.9×107 100.0 可见光 1.3×107 可见光以外 1.6×107 45.0 55.0 被吸收 9.9×106 反射 1.3×106 40.5 45.0 光化中间产物 8.0×106 非活性吸收 3.4×106 28.4 12.1 糖类 2.7×106 不稳定中间产物 5.4×106 9.1 19.3 净生产量 2.0×106 呼吸消耗 6.7×105 6.8 2.3 （约为120g·m-2·d -1）

初级生产量的限制因素： ■ 陆地生态系统： CO 光 NP 取食， 光合作用 生物量 ○2+温度 GP H2O 营养物质 ■水域生态系统：营养物质(N、P)、光、动物取食

初级生产量的限制因素： ◼ 陆地生态系统： 光合作用 生物量 GP NP R O2+温度 CO2 光 取食 H2O 营养物质 ◼水域生态系统：营养物质（N、P）、光、动物取食

第二节生态系统中的次级生产 ■次级生产量的生产过程 ■次级生产量的生态效率

第二节 生态系统中的次级生产 ◼ 次级生产量的生产过程 ◼ 次级生产量的生态效率

N 次级生产量的生产过程： 次级生产(Secondar)Productivity):生态系统中消 费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化 作用形成自身物质的过程。其模型为： 一被更高营养级取食 一净次级生产量 被同化的 未被取食 呼吸代谢 食 动物吃进的 物 动物得到的 未被同化的 种= 动物未吃进的 群 动物未得到的

次级生产量的生产过程： 次级生产(Secondary Productivity)：生态系统中消 费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化 作用形成自身物质的过程。其模型为： 食 物 种 群 = 动物得到的 动物未得到的 动物吃进的 动物未吃进的 被同化的 未被同化的 净次级生产量 呼吸代谢 被更高营养级取食 未被取食