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1、第13卷第1期水产学杂志Vol.13,No.12000年5月CHINESEJOURNALOFFISHERIESMay.2000文章编号:1005-3832(2000)01-0081-06初级生产力的不同测定方法阎希柱(集美大学水产学院,厦门361021)初级生产力(primaryproductivity),即自养生物通过光合作用或化学合成制造有机物的速率。初级生产力包括总初级生产力(grossprimaryproductivity)和初级生产力(netprimaryproductivity)。前者是指自养生物生产的有机总碳量;后者是总初级生产力扣除自养生物在测定阶段
2、中呼吸消耗掉的量(沈国英,施并章,1996)。初级生产力是食物链的基础环节,是反映生态系统生产潜力的基本参数,对于水域生态系统而言,它不仅决定该系统的溶氧状况,还直接或间接地影响其它生物和化学过程。因此,系统研究生态系统的初级生产力,掌握其垂直、周日、周年变化及其影响因素,无论从理论上了解池塘生态系统的特征,还是在实践上指导生产都很有意义。本文将常见的几种初级生产力测定方法总结出来,以供测定初级生产力时参考。1收割法本方法常用于估算陆地生态系统中的农作物和牧草等的生产力。使用这种方法定期地把所测植物收割下来并对它们进行称重(干重),烘成恒重后,该重量便可代表单位时间
3、内的净初级生产量。植物被收割的部分要依据研究目的而定,草本植物通常只收割地上部分,水生植物常常是这样。因为收割法并未估计动物和微生物消耗的能量,因此其结果与其说是净初级生产力,毋宁看作是群落净生产力(华东师大等编,1982)。此法主要适合于中等高度的植物群落,如一年生植物。主要优点是简单易行,无须价昴而又复杂的仪器;此法忽视对植物根的测定往往会造成很大的误差,特别是树木和很多水生植物其根系往往很发达。因为有机物质的转移主要发生在植物的地上和地下部分之间,所以对植物体的某些部分进行取样就难免产生较大误差;收割法用于野生植物时常常需要进行多次收割,因为野生植物的生长很少
4、是同步的。取样次数和取样时间也会造成误差。任何一处荒地式森林中的生物现存量(standingcrop)包括有上年或上一季的生物量,不同植物达到最大生产量的时间是不同的,只是以生长季末取一个样品的估计值往往是偏底的。因此对现存量至少要进行两次测定,一次在生长季开始时,一次在生长季结束时,测定工作可在生长季的不同时间用采样方法进行;草本植物的取样方法通常是割取样方内的全部地上部分,同时应仔细收集植物已枯死的部分和落叶,如果目的是为了计算全部净初级生产量,还需要收集植物的根。假如想了收稿日期:2000-04-03#82#水产学杂志第13卷解可供食草动物用的净初级生产量,就
5、不必对根进行取样。为了排除因食草动物的取食而带来的误差,必要时可在样地周围设立围栏。收割法对测定草本植物的净初级生产量是比较有效的。用连续收割的方法也可以精确地测定森林的净初级生产量,但这种工作是很费力的,必须定期对树干的变粗、树枝的伸长以及花果、叶的生物量进行测定,更困难的是测定植物已枯残死部分即枯枝落叶和被植食动物吃掉的部分。对树木的枯枝落叶可以使用特定的收集装置,但要想排除植食动物(主要是鞘翅目昆虫和鳞翅目幼虫)的取食则是非常困难的,方法之一是在枝外罩网进行化学熏蒸,具体方法必须依据所研究的林地特点而定。2二氧化碳同化法在陆地生态系统中,植物在光合作用中所吸收
6、的二氧化碳和呼吸过程中所释放的二氧化碳可在已知面积或体积的透光容器内,用红外气体分析仪测定二氧化碳进入和离开这个密封容器的数量。假定容器内气体中所含二氧化碳的减少都是被植物用来合成有机物质,那么所减少的二氧化碳量就能代表光合作用量和光合作用率。如果设置一个不透光的容器作比较,该容器内只有植物的呼吸过程而没有光合作用,因此在一定时期内所释放出来的二氧化碳量可作为植物呼吸量或呼吸率的一个测度。此值加上在透光容器内所测得的值就可以大体代表该系统的总初级生产量。但是,当光合作用进行时,植物也在进行呼吸,因此,测得的数据实际上是短期间的净初级生产量。况且把植物的枝叶放入密封室
7、中的小取样测定显然有其局限性,被套入小室中的植物呼吸组织和光合作用组织要被完全密封起来,改变了环境条件,这就有可能影响它们的功能;此外,小室内二氧化碳浓度往往波动较大,常使计算二氧化碳的平均浓度发生困难。对小室的测定工作完后,仍需根据所获得的结果推算整个群落。为了克服小室取样的局限性,生态学家曾设计过象巨大温室一样的大室把森林的一部分包围在内,在这种大室中所测得的数据将能代表整个生态系统的气移交换量,当然,这种测定仍需在黑夜和白天分别进行,以便根据两者数据计算出生态系统的总初级生产量。1974年,H.T.Odum就曾经把热带雨林的一部分包围在一个巨大的塑料薄膜室
