北京林业大学森林生态学5生态系统ppt课件.ppt

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1、1第二节生态系统的能量流动初级生产次级生产分解生态系统的能流分析2一、生态系统的初级生产基本概念地球上初级生产力的分布生产效率初级生产量的限制因素*初级生产量的测定方法3（一）基本概念生产量生产力（初级、次级）生物量与现存量生产力与生物量的关系41.生产量production指一定时间内，某一特定种群、某一营养级或者整个生态系统的有机物质增加的总重量。单位：g/m2·a不仅包括终期所保留下来的有机物质，而且还应将过去生产而后期损失掉的有机物质计算在内。Ｐ＝收获+未收获+不能收获+转移。5总生产量grossproduction指某一

2、时期增加的有机物质，加上呼吸损失的部分。指总生产量减去呼吸损失的部分。对于绿色植物来说，生产量称为初级净生产量NPP（netprimaryproduction）净生产量netproduction62.生产力productivity指单位时间（通常为一年）单位面积的生产量，即生产的速率。可以分为总生产力和净生产力，NPP=GPP-R生产量与生产力可看作同义词：单位相同，后者更强调速率，使用广泛。前者在次级生产中使用。73.生物量biomass指任一时间（调查时）单位面积上（种群、营养级或生态系统）积累的有机物质的总重量。以干重kg/

3、hm2或g/hm2或能量以KJ/m2表示。现存量（standingcrop）：是指单位面积上当时所测得的生物体的总重量。通常现存量=生物量但森林生态系统中：现存量为活立木的重量，而生物量为森林中全部生物的重量，包括活的与死的生物。84.净生产力和生物量的关系NPP=0，生物量稳定不变；NPP<0，生物量随时间减少，生态系统衰退NPP>0，积累生物量。9（二）全球初级生产力的分布陆地比水域的初级生产量大。陆地上初级生产量有随纬度增加逐渐降低的趋势。海洋中初级生产量由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低。全球初级生产量可划分为三个等级：极低

4、的区域：净初级生产力250g/m2.yr或者更少。大部分海洋和荒漠属于这类区域。辽阔的海洋缺少营养物质，荒漠主要是缺水。中等区域：净初级生产力250-2000g/m2.yr。许多草地、沿海区域、深湖和一些农田属于这类区域。这些地区的生产量居于中等水平。高区域：净初级生产力2000-3000g/m2.yr或者更多。大部分湿地生态系统、河口湾、泉水、珊瑚礁、热带雨林和精耕细作的农田、冲积平原上的植物群落等属于这类区域。1011地球上水体生态系统的净初级生产力g/m2.a12（三）初级生产的生产效率呼吸消耗、凋落物消耗等使初级生产的效率

5、低下湖泊生态系统生产效率低的原因？随年龄增长，初级生产效率降低13总光合效能%净光合效能%最大量54平均有利条件10.5生物圈平均0.20.1总光合效能和净光合效能14各陆地生态系统总初级生产量损失于呼吸的能量生态系统总初级生产量损失于呼吸的能量％净生产效能（净生产量/总生产量*100％弃耕地玉米地苜蓿地欧洲人工林松栎林热带雨林450年花旗松林15233839557193857762614529715最适条件下初级生产量的估计效率（大卡/米2.天）能量输入能量损失所占百分数总入射日光能5000100不能被植物色素吸收部分2780-

6、55.8可被植物色素吸收部分222044.2植物表面反射185-3.7非活性吸收220-4.4光合可利用的能量181536.1在有机物合成中未利用的能量1633-32.5总初级生产量（GP）1823.6呼吸消耗（R）61-1.2净初级生产量（NP）1212.416生物量在植物体内的分配根、径、叶、花、果实为什么森林群落生物环境最稳定？17光合作用(生物量)取食CO2H2O光营养O2+温度GPNPR（四）初级生产量的限制因素18思考：不同生态系统初级生产量限制因子陆地（森林）草原？海洋淡水19全球变化对初级生产力的影响结果表明：中国

7、自然植被的净第一性生产力在气温增加2-4°C，降水量有增加的条件下均有不同程度的增加。其中湿润地区增加幅度较大，而干旱及半干旱地区增加幅度较小。对农业生态系统来说，未来全球气候变化形势是有利的。尽管水涝灾害可能增多。除华南以外，其余地区的粮食单产都将增加。这与CO2本身促进光合作用及水热条件更为适宜都有一定关系。20全球变化对中国森林生产力影响未能改变中国森林初级生产力的地理分布格局，即从东南向西北森林生产力递减趋势不变，但不同区域增加程度不同。热带、亚热带的绝大部分地区森林生产力增1%，部分（北部热带）2%，但在滇南地区增加7%

8、-8%，高原南缘湿润区增10%中国暖温带湿润和亚湿润区增2%，暖温带干旱地区和亚湿润区的渭河区增4%-5%温带绝大部分地区增5%-6%，其中小兴安岭和长白山区增加6%-8%，寒温带大兴安岭地区增加10%21*（五）初级生产力测定的方法收获法O2法C