水生生物学——养殖水域生态学.ppt

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1、水生生物学——养殖水域生态学第十章初级生产力第一节初级生产力及其测定方法一、生物生产力及有关概念二、水体中的初级生产过程三、初级生产力的测定方法一、生物生产力及有关概念生物生产力是生态系统提供生物产品高低的一种性能，它既是生态系中能量流动和物质循环这两大功能的综合表征，又是生物种群通过同化作用生产或积累有机质的能力。水体生物生产力是与土壤肥力相类似的概念，不仅取决于水体的特性，而且与种群的特性密切联系。现存量或生物量现存量(standingcrop)或生物量(biomass)：指水体单位面积或单位

2、体积内生物有机质的重量。例如底栖生物用g/m2或kg/m2来表示；浮游生物量通常用g/m3或mg/L来表示；鱼类现存量通常用kg/hm2来表示。水体单位面积内所能维持的最高的鱼重量称为水体鱼载力。生产量生产量(production)：指一定时间内单位面积(m2，hm2)或单位水体积(m3,L)内所产生的生物有机质的重量，现存量和生产量也常用能量单位(J,kJ)表示。收获量收获量(yield)：一定时间内捕捞出的那一部分产量。池塘和其他小水体可以一次把鱼全部捕出，收获量和鱼产量较接近(加上死亡的鱼

3、就是生产量)，大水面的渔获量占生产量或多或小的一部分，它与捕捞技术和需要有关。周转率和周转时间周转率(turnoverrate)：一定时间内新增加的生物量(P)与这段时间内平均生物量(B)的比率(通称P/B系数)。周转率的倒数(B/P)就是周转时间(turnovertime)，它表示生物量周转一次所需时间。初级产量、次级产量根据生物的营养特点，生产量可分为初级产量（primaryproduction）和次级产量(secondaryproduction)。自养生物通过光合作用或化合作用在单位时间、单

4、位面积或容积内所合成的有机质的量称为初级产量，异养生物在单位时间内同化、生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量，称为次级产量。生产量是生产力的体现，一般说来，初级产量和初级生产力是同义词，但次级产量不一定代表次级生产力。初级产量的进一步划分对于初级产量要区分初级毛产量(grossprimaryproduction)、初级净产量(netprimaryproduction)和群落净产量(netcommunityproduction)三个概念。初级毛产量指自养生物所固定的总能量或所合成的全部有机质量(包

5、括已被本身消耗的)；初级净产量指自养生物本身呼吸消耗以外剩余的能量或有机质量；群落净产量，也称生态系净产量，指整个生态系中自养生物所固定的能量除去全部生物呼吸消耗以外的剩余部分，即：群落净产量=初级净产量-异养生物呼吸量胞外产物植物在生活过程中经常向水中释放溶解有机质(DOM)，这一部分有机质可占光合产物的相当比重，称为胞外产物。从表8-1可见，胞外产物占光合合成碳的百分比变化很大，从7%到83%，Fogg指出最高值可达95%。但在培养条件下则低得多，一般仅0.5%～4.5%。水柱呼吸量水柱呼吸

6、量代表水层中有机质的分解速率，前已指出，浮游植物毛产量减去水柱群落的呼吸量就是群落或生态系的净产量。水柱呼吸量也就是黑瓶中氧的消耗量，主要包括浮游植物本身以及细菌和浮游动物呼吸的耗氧量。据Винберг(1976)对原苏联10个湖泊和2个水库的统计，浮游植物呼吸平均占群落呼吸量的19.1%(4%～32%)，细菌占57.4%(44%～73%)，浮游动物占23.5%(5%～34%)，但在富营养程度很高的武汉东湖，藻类群落的呼吸速率(66mgC/m3·h)高于异养细菌(51mgC/m3·h)。水柱毛产

7、量(P)和呼吸量(R)的比值是生态系统生产力特点的一个重要指标。在贫营养型湖P/R通常小于1，群落或生态系统净产量(Pe)常为负值；在富营养型湖P/R值近于1。P/R＜1表明在水体生物学过程中外来有机质起很大的作用，水中细菌的生产量和呼吸量都很高。细菌分解外来有机质为浮游植物提供养分，因此在这一类型生态系统的初级生产力中，很大部分来自外来有机质所提供的新生养分。P/R≈1是中营养型湖的特点，它表示浮游植物同化利用的养分实际上与本身初级产量分解后释放出的养分相等，也就是说这类生态系统初级生产的养

8、分主要是内生的再循环的养分。P/R年均值＞1很罕见，只有在有大量营养盐类进入水域的情况才有这种情况，如水域施化学肥料时。养鱼池P/R值与施肥种类有关，国外多施无机肥料，P/R大于1，有时达到6～7(Винбрг等，1965)。P/R值过高，表明初级产量的利用率低，物质循环速率不高，是肥效低的标志。中国高产鱼池以施有机肥料为主，P/R值常低于1或近于1，有些兼施化肥的鱼池大于1，如南汇渔场成鱼池以化肥养鱼，P/R值高达3.41。二、水体中的初级生产过程(一)光合作用（二）化合作用(