内容正文:
生态系统中的能量单向递减流动
第三节
第三章
假设你像小说中的鲁滨逊那样,流落在一个荒岛上,那里除了有能饮用的水,几乎没有任何食物。你身边尚存的食物只有一只母鸡、15kg玉米。
讨论:
你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援?
问题探讨
2.先吃玉米,同时用一部分玉米喂鸡,吃鸡产下的蛋,最后吃鸡。
1.先吃鸡,再吃玉米。
当堂习题巩固
(2)作用:
1.初级生产量
(1)概念:绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质。单位为g/(m2·a)或J/(m2·a),a代表年。
所有消费者和分解者都直接或间接地利用初级生产量为生,初级生产量是生态系统的基石。
总初级生产量(GP)=净初级生产量(NP)+呼吸消耗量(R)
(3)总初级生产量和净初级生产量
在初级生产量中,有一部分被植物的 (R)消耗,剩下的才用于植物的 和 ,即净初级生产量(NP)。
呼吸
生长
繁殖
植物同化量=植物光合作用合成有机物的量
=输入生态系统的总能量
用于植物生长、繁殖的能量
热能
一、初级生产量是生态系统的基石
(4)不同生态系统的净初级生产量存在很大差异:
a.陆地生态系统: 的净初级生产量最高,温带常绿林、落叶阔叶林、北方针叶林、草原和荒漠的净初级生产量依次减少。
b.海洋生态系统:净初级生产量约为陆地生态系统的 。
②群落的演替:初级生产量随群落的演替而逐渐 ,当群落演替到顶极时,总初级生产量接近 ,净生产量反而 。
当GP>R时,积累有机物为 ,当GP<R或GP=R时,积累有机物 或 。
正值
减少
不变
热带雨林
一半
(5)影响因素:
①群落的垂直结构:在森林中, 的初级生产量最高, 次之,草本植物更低。
乔木
灌木
增加
最大
最小
总次级生产量=净次级生产量+呼吸消耗量(R)
2.次级生产量
(1)概念:异养生物靠取食植物、其他动物和一切 而生产出来的 或 。
=次级生产者的同化量
次级生产者
(次级生产量)
生产者
(初级生产量)
(2)总次级生产量和净次级生产量
用于次级生产者生长、发育、繁殖的能量
热能
现成有机物
有机物
固定的能量
?
①总次级生产量(同化量)是如何获得的?
消化后吸收
总次级生产量 =
净次级生产量 =
= 摄入量-粪便量
同化量
用于生长、发育和繁殖的能量
= 同化量 - 呼吸量
2.次级生产量
(3)次级生产量的去路
②不同生态系统净次级生产量的比较:
海洋的净次级生产总量 陆地净次级生产总量
海洋的净初级生产总量 陆地净初级生产总量
原因:在海洋生态系统中,植食动物利用藻类的效率大大高于陆地动物利用植物的效率。
<
>
(3)次级生产量的去路
2.次级生产量
(生产者的)同化量=
(次级生产者的)同化量=
总初级生产量
总次级生产量
(生产者的)同化量-呼吸量=
(次级生产者的)同化量-呼吸量=
净初级生产量
净次级生产量
摄入量-粪便量=
同化量
知识梳理
项 目 初级生产量 生物量 次级生产量
定义 绿色植物通过光合作用所合成的有机物质或所固定的能量 生物在某一特定时刻,单位面积或体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量 在生态系统中第二次的有机物质生产量或固定的能量
能量来源 太阳光能或有机物
能量去向 绿色植物 各种生物
能量大小 最大 较大 较小
太阳光能
植物生产的有机物
次级生产者
初级生产量、生物量和次级生产量
项 目 初级生产量 生物量 次级生产量
三者的
关系 ①总初级生产量(GP)=净初级生产量(NP)+植物呼吸消耗量(R);
②当净生产量表示生物在某一特定时刻单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量时即为 ;
③次级生产量的能量直接或间接来源于 ;
④初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于
生物量
初级生产量
太阳光能
初级生产量、生物量和次级生产量
(1)陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而降低。
(2)顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落。
(3)摄食单细胞藻类的消费者比摄食高等植物的消费者具有更高的次级生产量。
(4)顶极群落的净初级生产量不等于零,其净初级生产量=其他非生产者呼吸消耗量>0。
(