第十二章生态系统能量流动

1、第十二章第十二章 生态系统的生态系统的能量流动能量流动 12.1.1 初级生产的基本概念初级生产的基本概念 12.1.2 地球上初级生产力的分布地球上初级生产力的分布 12.1.3 初级生产的生产效率初级生产的生产效率 12.1.4 初级生产量的限制因素初级生产量的限制因素 12.1.5 初级生产量的测定方法初级生产量的测定方法12.1.1 初级生产的基本概念初级生产的基本概念n生产过程：生产过程： n生产者通过光合作用合成复杂的有机物质，使植物生产者通过光合作用合成复杂的有机物质，使植物的生物量的生物量(包括个体数量和生长包括个体数量和生长)增加。增加。 n消费者摄食植物已经制造好的有机物质

2、消费者摄食植物已经制造好的有机物质(包括直接的包括直接的取食植物和间接的取食食草动物和食肉动物取食植物和间接的取食食草动物和食肉动物)，通过，通过消化、吸收在合成为自身所需的有机物质，增加动消化、吸收在合成为自身所需的有机物质，增加动物的生产量。物的生产量。 n初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产力为初初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产力为初级生产力级生产力 n次级生产：异养生物再生产过程，提供的生产力为次级次级生产：异养生物再生产过程，提供的生产力为次级生产力生产力初级生产的基本概念初级生产的基本概念 初级生产量初级生产量(primary production)：绿色植物通过光

3、合作用合成有机物质的数绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量，也称第一性生产量。量称为初级生产量，也称第一性生产量。 净净初级生产量初级生产量(net primary production)：初级生产过程植物固定的初级生产过程植物固定的能量一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩能量一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这部分生下的可用于植物的生长和生殖，这部分生产量成为产量成为淨初級生产量淨初級生产量(NP) 。 总总初级生产量初级生产量(gross primary production)：初级生产过程植物固定的初级生产过程植物固定的能量的总量能量的总量 GP=N

4、P+R 初级生产的基本概念初级生产的基本概念n初级生产力初级生产力：植物群落在一定空间一定时植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累的数量。间内所生产的有机物质积累的数量。 n生物量生物量 (biomass)：是指某一时刻单位是指某一时刻单位面积上积存的有机物质的量。以鲜重或干重面积上积存的有机物质的量。以鲜重或干重表示。表示。 n现存量现存量：是指绿色植物初级生产量被植食是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉落后所剩下的存活部动物取食及枯枝落叶掉落后所剩下的存活部分分 SC=GP-R-H-D。初级生产力不同生态系统的初级生产力13.1.2 地球上初级生产力的分布地球上初级生

5、产力的分布n不同生态系统类型的初级生产力不同不同生态系统类型的初级生产力不同 n陆地比水域的初级生产力总量大陆地比水域的初级生产力总量大 n陆地上初级生产力有随纬度增加逐渐降低的趋势陆地上初级生产力有随纬度增加逐渐降低的趋势 n海洋中初级生产力由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降海洋中初级生产力由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低低 n生态系统的初级生产力随群落的演替而变化生态系统的初级生产力随群落的演替而变化 n水体和陆地生态系统的生产力有垂直变化水体和陆地生态系统的生产力有垂直变化 n初级生产力随季节变化初级生产力随季节变化NET PRIMARY PRODUCTIVITY初级生产力随群落的演替而变化

6、初级生产力随群落的演替而变化初级生产力的分布初级生产力的分布 生产力极低的区域：生产力极低的区域：1000kcal/m2.a或者更少，如大或者更少，如大部分海洋和荒漠。部分海洋和荒漠。 中等生产力区域：中等生产力区域：1000-10000kcal/m2.a，如草地、如草地、沿海区域、深湖和一些农田。沿海区域、深湖和一些农田。 高生产力的区域：高生产力的区域：10000-20000kcal/m2.a或者更多，或者更多，如大部分湿地生态系统、河口湾、泉水、珊瑚礁、热如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。带雨林和精耕细作的农田、冲积平原上的植物

7、群落等。12.1.3 初级生产的生产效率初级生产的生产效率最适条件下的初级生产力不同生态系统类型初级生产效率不同生态系统类型初级生产效率生产效率生产效率=被固定的光能被固定的光能/入射光能入射光能 玉米地玉米地 荒地荒地 Mendota湖湖 Cedar Bog湖湖陆陆 地地EdgarTranseau,1946热值106Kcal(4050m2)占日光入射能（%）入射日光能2043100%总生产量GP33.01.62净生产量25.31.24呼吸（R)7.70.38用于蒸腾作用91044.40未被利用的日光能110054.00荒荒 地地F. B. Golley, F. B. Golley, 1960

8、热值热值 (10 (104 4 Kcal/m2a)2a) 占入射日光能占入射日光能(%)(%)入射日光能入射日光能471100%100%总生产量总生产量GPGP5.831.24净生产量净生产量NPNP 4.951.05呼吸呼吸R R 0.880.190.19F. B. Golley, F. B. Golley, 1960热值热值 (10 (104 4 Kcal/m2a)2a) 占入射日光能占入射日光能/ /总生产总生产(%)(%)入射日光能入射日光能118872100%100%总生产量总生产量GPGP399+290.36净生产量净生产量NPNP 299+220.27呼吸呼吸R R 100+70

9、.090.09F. B. Golley, F. B. Golley, 1960热值热值 (10 (104 4 Kcal/m2a)2a) 占入射日光能占入射日光能/ /总生产总生产(%)(%)入射日光能入射日光能118872100%100%总生产量总生产量GPGP111.30.09净生产量净生产量NPNP 87.90.07呼吸呼吸R R 23.40.020.02Mendota湖Cedar Bog 湖12.1.4 初级生产量的限制因素初级生产量的限制因素陆地生态系统陆地生态系统v辐射强度和日照时间：辐射强度和日照时间：光强升高，光强升高，光照时间长，提高产量。光照时间长，提高产量。 v光合途径：光

10、合途径：光合作用途径的不同，光合作用途径的不同，直接影响初级生产力的高低。直接影响初级生产力的高低。 v水：水：光合作用的原料，缺水显著抑制光合作用的原料，缺水显著抑制光合速率。光合速率。 v温度：温度：温度升高，总光合速率升高。温度升高，总光合速率升高。 v营养元素营养元素 v二氧化碳二氧化碳辐射强度Fig. Annual average solar radiation reaching the Earths surface.C3、C4植物的光合速率Fig. Photosynthetic rate as a function of light intensity in red oak, a

11、C3 plant, and in pigweed, a C4 plant.降水Fig. Change in net productivity along a precipitation gradient.南极干谷Fig. An Antarctic dry valley.土壤水分蒸发Fig. The rate of net primary production as a function of actual evapotranspiration measured in several grassland sites in the US. 温度温度营养元素营养元素营养元素营养元素This kind

12、 of analysis quantifies the relative limitation effects in a way that allows comparison across nutrients and habitats.二氧化碳二氧化碳Fire 刺激生长与繁殖Fire的影响水域生态系统水域生态系统 光光 P=R*C*3.7/k P：浮游植物的净初浮游植物的净初级生产力，级生产力，R：相对相对光合率，光合率，k：光强度光强度随水深度而减弱的衰随水深度而减弱的衰变系数，变系数，C：水中的水中的叶绿素含量叶绿素含量 营养物质：营养物质：N/P 食草动物食草动物 收获量测定法收获量测定

13、法 氧气测定法氧气测定法 二氧化碳测定法二氧化碳测定法 放射性标记物测定法放射性标记物测定法 叶绿素测定法叶绿素测定法收获量测定法收获量测定法n陆生定期收获植被，烘干至恒重陆生定期收获植被，烘干至恒重 n以每年每平方米的干物质重量表示以每年每平方米的干物质重量表示 n以其生物量的产出测定，但位于地下的以其生物量的产出测定，但位于地下的生物量，难以测定生物量，难以测定n地下的部分可以占有地下的部分可以占有40%至至85%的总的总生产量，因此不能省略生产量，因此不能省略氧气测定法氧气测定法通过氧气变化量测定总初级生产量通过氧气变化量测定总初级生产量 19271927年年T.Garder, H.H.

14、GranT.Garder, H.H.Gran用于测定海洋生态系统生产用于测定海洋生态系统生产量。量。 l从一定深度取自养生物的水样，分装在体积为从一定深度取自养生物的水样，分装在体积为125-125-300300mlml的白瓶的白瓶( (透光透光) )、黑瓶、黑瓶( (不透光不透光) )和对照瓶中。和对照瓶中。 l对照瓶测定初始的溶氧量对照瓶测定初始的溶氧量IBIB。 l黑白瓶放置在取水样的深度，间隔一定时间取出，黑白瓶放置在取水样的深度，间隔一定时间取出，用化学滴定测定黑白瓶的的含氧量用化学滴定测定黑白瓶的的含氧量DBDB、LBLB。 l计算呼吸量计算呼吸量( (IB-DB)IB-DB)，净

15、生产量净生产量( (LB-IB)LB-IB)，总生产量总生产量( (LB-DB)LB-DB)。二氧化碳测定法二氧化碳测定法 用塑料罩将生物的用塑料罩将生物的一部分套住一部分套住 测定进入和抽出空测定进入和抽出空气中的气中的CO2 透明罩：测定净初透明罩：测定净初级生产量级生产量 暗罩：测定呼吸量暗罩：测定呼吸量放射性标记物测定法放射性标记物测定法 用放射性用放射性14C測定其吸收量，即光合作用固定測定其吸收量，即光合作用固定的碳量的碳量 放射性放射性14C以碳酸盐的形式提供，放入含有自以碳酸盐的形式提供，放入含有自然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过一定然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过一定

16、时间，滤出浮游植物，干燥后在计数器测定放时间，滤出浮游植物，干燥后在计数器测定放射活性，然后计算：射活性，然后计算： 14CO2/CO2=14C6H12O6/C6H12O6 确定光合作用固定的碳量确定光合作用固定的碳量 需用需用“暗呼吸暗呼吸”作校正作校正叶绿素测定法叶绿素测定法 植物定期取样。植物定期取样。 丙酮提取叶绿素。丙酮提取叶绿素。 分光光度计测定叶绿素浓度。分光光度计测定叶绿素浓度。 每单位叶绿素的光合作用是一定每单位叶绿素的光合作用是一定的，通过测定叶绿素的含量计算的，通过测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生产量。取样面积的初级生产量。13.2.1 次级生产量的生产过程次级生产量

17、的生产过程个体内的能量过程个体内的能量过程次级生产量次级生产量未捕获未捕获(876.1g)猎物种群生产量猎物种群生产量(886.4g)被捕获被捕获(10.3g)被吃下被吃下(7.93g)I未吃下未吃下(2.37g)未同化未同化(0.63g)同化同化(7.3g)A净次级生产净次级生产(2.7g)P呼吸呼吸(4.6g)R能量收支能量收支 C=A+FU C：动物从外界摄动物从外界摄食的能量食的能量 A：被同化能量被同化能量 FU：排泄物排泄物 A=P+R P：净次级生产量净次级生产量 R：呼吸能量呼吸能量13.2.2 次级生产量的测定次级生产量的测定 用同化量和呼吸量估计生产量用同化量和呼吸量估计生

18、产量(用摄食量用摄食量扣除粪尿量估计同化量扣除粪尿量估计同化量)： P=A-R=(C-FU)-R C：动物从外界摄食的动物从外界摄食的能量，能量，A：被同化能量，被同化能量， FU：排泄物，排泄物，R：呼吸量呼吸量 用个体的生长和繁殖后代的生物量表示净用个体的生长和繁殖后代的生物量表示净生产量生产量: P=Pg+Pr Pr：生殖后代的生产量，生殖后代的生产量， Pg：个体增重个体增重13.2.3 次级生产的生态效率次级生产的生态效率（1）消费效率）消费效率同化效率同化效率 生长效率生长效率 次级生产的生态效率次级生产的生态效率n消费效率消费效率： n食草动物对植物净生产量的利用食草动物对植物净

19、生产量的利用 n植物种群增长率高，世代短，更新快，被利用的植物种群增长率高，世代短，更新快，被利用的百分比高。百分比高。 n草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量。草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量。 n浮游动物利用浮游植物的净初级生产量比例最高。浮游动物利用浮游植物的净初级生产量比例最高。 n食肉动物对猎物的消费效率研究较少食肉动物对猎物的消费效率研究较少 n脊椎动物捕食者脊椎动物捕食者5050100%100%，无脊椎动物捕食者，无脊椎动物捕食者25% 25% 次级生产的生态效率次级生产的生态效率 同化效率同化效率 草食、碎食动物同化效率低，肉草食、碎食动物同化效率低，肉食动物高

20、。食动物高。 生产效率生产效率 肉食动物的净生长率低于草食动肉食动物的净生长率低于草食动物。物。 不同动物类群有不同的生长效率。不同动物类群有不同的生长效率。 林德曼效率林德曼效率12.3 生态系统中的分解生态系统中的分解 12.3.1 分解过程的性质分解过程的性质 12.3.2 分解者生物分解者生物 12.3.3 资源质量资源质量 12.3.4 理化环境对分解的影响理化环境对分解的影响13.3.1 分解过程的性质分解过程的性质 概念：概念： 死有机物质的逐步降解过程。死有机物质的逐步降解过程。 将有机物还原为无机物，释放能量。将有机物还原为无机物，释放能量。 意义：意义： 建立和维持全球生态

21、系统的动态平衡。建立和维持全球生态系统的动态平衡。 通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营养物质。养物质。 维持大气中维持大气中COCO2 2浓度。浓度。 稳定和提高土壤有机质的含量，为碎屑食物链以后各级生物稳定和提高土壤有机质的含量，为碎屑食物链以后各级生物生产食物。生产食物。 改善土壤物理性状。改善土壤物理性状。分解作用的三个过程分解作用的三个过程n碎化：把尸体分解为颗粒状的碎屑。碎化：把尸体分解为颗粒状的碎屑。 n异化：有机物在酶的作用下，进行生物化异化：有机物在酶的作用下，进行生物化学的分解。学的分解。 n从聚合体变成单

22、体从聚合体变成单体(如纤维素降解为葡萄糖如纤维素降解为葡萄糖)。 n进而成为矿物成分进而成为矿物成分(如葡萄糖降为如葡萄糖降为CO2和和H2O)。 n淋溶：可溶性物质被水淋洗出，完全是物淋溶：可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程。理过程。 分解者生物分解者生物 资源质量资源质量 理化性质理化性质12.3.2 分解者生物分解者生物 微生物微生物(细菌和真菌细菌和真菌) 动物类群动物类群 陆地分解者陆地分解者 水生系统水生系统 分解者生物分解者生物 微生物微生物(细菌和真菌细菌和真菌) 主要利用可溶性物质，氨基酸和糖类的主要利用可溶性物质，氨基酸和糖类的分解产物作为的食物而被吸收。分解产物作为的食

23、物而被吸收。分解者生物分解者生物 动物类群动物类群 陆地分解者陆地分解者 动物主要是食碎屑的无脊椎动物动物主要是食碎屑的无脊椎动物 小型：小型：100m以下，不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型以下，不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型（原生动物、线虫、轮虫和蜱螨类）（原生动物、线虫、轮虫和蜱螨类） 中型：中型：100m-2mm，调节微生物种群的大小调节微生物种群的大小 和处理加工大型动物粪便（小型甲虫、线蚓、弹尾目和处理加工大型动物粪便（小型甲虫、线蚓、弹尾目 昆虫等）昆虫等） 大型和巨型：大型和巨型：2mm-20mm-, 碎裂植物残叶和翻动土壤碎裂植物残叶和翻动土壤,对对分解和土壤结构有明显影响（如千足虫

24、、涡牛、蚯蚓分解和土壤结构有明显影响（如千足虫、涡牛、蚯蚓等）。等）。分解者生物分解者生物 动物类群动物类群 水生系统水生系统 动物的分解过程分为搜集、刮取、粉碎、取动物的分解过程分为搜集、刮取、粉碎、取食或捕食等几个环节食或捕食等几个环节 碎裂者：以落入河流中的树叶为食碎裂者：以落入河流中的树叶为食 颗粒状有机物质搜集者：一类从沉积物中搜颗粒状有机物质搜集者：一类从沉积物中搜集；另一类从水体中滤食有机颗粒集；另一类从水体中滤食有机颗粒 刮食者：其口器适应在石砾表面刮取藻类和刮食者：其口器适应在石砾表面刮取藻类和死有机物死有机物 以藻类为食的食草性动物以藻类为食的食草性动物 捕食动物：以其他物

25、脊椎动物为食捕食动物：以其他物脊椎动物为食 12.3.3 资源质量资源质量 物理、化学性质影响分物理、化学性质影响分解速率解速率 物理性质：表面特性和物理性质：表面特性和机械结构机械结构 化学性质：随其化学组化学性质：随其化学组成而不同成而不同 单糖分解快，一年失重单糖分解快，一年失重99%半纤维半纤维纤维素纤维素木质素木质素 C:N12.3.4 理化环境对分解的影响理化环境对分解的影响 水热条件水热条件 温度高、湿度大的地带，有机质分解速率温度高、湿度大的地带，有机质分解速率高高 低温干燥地带，分解速率低低温干燥地带，分解速率低 分解速度随纬度增高而降低分解速度随纬度增高而降低(热带雨林热带

26、雨林温带森林温带森林冻原冻原)；13.3.4 理化环境对分解的影响（续）理化环境对分解的影响（续） 分解生物的相对作用分解生物的相对作用 无脊动物在地球上的分布随纬度的变化呈现地无脊动物在地球上的分布随纬度的变化呈现地带性的变化规律带性的变化规律 低纬度热带地区起作用的主要是大型土壤动物，低纬度热带地区起作用的主要是大型土壤动物，其分解作用明显高于温带和寒带其分解作用明显高于温带和寒带 高纬度寒温带和冻原地区多为中、小型动物，高纬度寒温带和冻原地区多为中、小型动物，它们对物质分解起的作用很小它们对物质分解起的作用很小 分解指数分解指数 K=I/X K：分解指数，分解指数，I：死有机物年输入总量

27、，死有机物年输入总量，X：系系统中死有机物质现存量统中死有机物质现存量 规律：规律： 热带雨林最高热带雨林最高 温带草地高于温带阔叶林温带草地高于温带阔叶林 冻原最低冻原最低13.4 生态系统中的能量流动生态系统中的能量流动 13.4.1 研究能流传递的热力学定律研究能流传递的热力学定律 13.4.2 食物链食物链层次上的能流分析层次上的能流分析 13.4.3 生态系统层次上的能流分析生态系统层次上的能流分析 13.4.4 异养生态系统的能流分析异养生态系统的能流分析 13.4.5 分解者和消费者在能流中的相对作分解者和消费者在能流中的相对作用用12.4.1 热力学定律热力学定律 热力学第一定

28、律热力学第一定律(能量守能量守恒恒定律定律):能量既能量既不能创生，也不会消灭，只能按严格的不能创生，也不会消灭，只能按严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式当量比例由一种形式转变为另一种形式 生态系统中的能量转换和传递过程，都生态系统中的能量转换和传递过程，都可以根据热力学第一定律进行定量计算，可以根据热力学第一定律进行定量计算，并列出平衡式和编制能量平衡表并列出平衡式和编制能量平衡表Energy Flow in the EnvironmentEnergy Transfer and Loss热力学定律热力学定律 热力学第二定律热力学第二定律 (熵定律熵定律) - 在能量传递和转化过程中，除

29、了一部分传递和作功在能量传递和转化过程中，除了一部分传递和作功外，总有一部分以热的形式消散，使系统的熵增加外，总有一部分以热的形式消散，使系统的熵增加. - 熵是系统无序性的指标，是系统热量与温度之比熵是系统无序性的指标，是系统热量与温度之比 - 若用熵概念表示热力学第二定律若用熵概念表示热力学第二定律 * 内能不变的封闭系统中，其熵值只朝一个方向变内能不变的封闭系统中，其熵值只朝一个方向变化，常增不减化，常增不减 * 开放系统的一切过程使系统与环境熵值之和增加开放系统的一切过程使系统与环境熵值之和增加 生态系统是一个开放系统，它不断地与环境进行能量生态系统是一个开放系统，它不断地与环境进行能

30、量交换。通过光合同化，引入负熵；通过呼吸，把正熵交换。通过光合同化，引入负熵；通过呼吸，把正熵值转出系统。值转出系统。热力学的两个定律熱力学的两个定律： 第一定律：A = B + C 第二定律：C A生态系统中的能源生态系统中的能源 太阳辐射能是生态系统中的能量的最主要来源太阳辐射能是生态系统中的能量的最主要来源 * 红外线产生热效应，形成生物的热环境。红外线产生热效应，形成生物的热环境。 * 紫外线可以消毒灭菌和促进维生素紫外线可以消毒灭菌和促进维生素D的生成的生成 * 可见光为植物光合作用提供能源可见光为植物光合作用提供能源 辅助能辅助能 * 辅助能分为自然辅助能辅助能分为自然辅助能(如如

31、潮汐作用、风力作用、如如潮汐作用、风力作用、降水和蒸发作用降水和蒸发作用)和人工辅助能和人工辅助能(如施肥、灌溉等如施肥、灌溉等) 。 * 辅助只可以促进辐射能的转化。辅助只可以促进辐射能的转化。 * 对生态系统中光合产物的形成、物质循环、生物的对生态系统中光合产物的形成、物质循环、生物的生存和繁殖起着极大的辅助作用。生存和繁殖起着极大的辅助作用。生态系统中能量流动的主要路径生态系统中能量流动的主要路径 能量以日光形式进入生态系统，以植物能量以日光形式进入生态系统，以植物物质形式贮存起来的能量，沿着食物链物质形式贮存起来的能量，沿着食物链和食物网流动通过生态系统，以动物、和食物网流动通过生态系

32、统，以动物、植物物质中的化学潜能形式贮存在系统植物物质中的化学潜能形式贮存在系统中，或作为产品输出，离开生态系统，中，或作为产品输出，离开生态系统，或经消费者和分解者生物有机体呼吸释或经消费者和分解者生物有机体呼吸释放的热能自系统中丢失放的热能自系统中丢失 生态系统是开放的系统，某些物质还可生态系统是开放的系统，某些物质还可通过系统的边界输入、输出系统。如动通过系统的边界输入、输出系统。如动物迁移，水流的携带，人为的补充等物迁移，水流的携带，人为的补充等能量是单向性和逐级减少能量是单向性和逐级减少 生态系统能量的流动是单一方向的生态系统能量的流动是单一方向的 * 能量以光能的状态进入生态系统后

33、，就只能以热的形能量以光能的状态进入生态系统后，就只能以热的形 式不断地逸散于环境中式不断地逸散于环境中 从太阳辐射能到被生产者固定，再经植食动物，到肉从太阳辐射能到被生产者固定，再经植食动物，到肉食动物，能量是逐级递减的过程食动物，能量是逐级递减的过程 * 各营养级消费者不能百分之百地利用前一营养级的生各营养级消费者不能百分之百地利用前一营养级的生物量物量 * 各营养级的同化作用也不是百分之百的各营养级的同化作用也不是百分之百的 * 生物的新陈代谢要消耗一部分能量生物的新陈代谢要消耗一部分能量食物链层次上的能流分食物链层次上的能流分析析P PG G=208.10=208.10P PN N=8

34、8.33=88.33A=33.68A=33.68P=14.78P=14.78A=3.83A=3.83P=0.67P=0.67A=0.21A=0.21P=0.06P=0.06A=50.60A=50.60P=4.60P=4.60I III II 分分119.77119.7718.9018.903.163.160.130.1346.0046.0025.0,25.0,输出输出4.86 4.86 输入输入总总/ /净生产净生产呼吸呼吸效率效率0.4260.4260.4400.4400.1760.1760.2860.2860.0910.091营养级营养级总总P PNCNC=20.14=20.14R R总总

35、187.96187.96单位：单位： kcalmkcalm-2-2yryr-1-1生态系统层次上的能流生态系统层次上的能流分析分析Gedar Bog 湖能流模型湖能流模型未吸收未吸收497228.6497228.6R=96.3R=96.3R=18.8R=18.8R=7.5R=7.5未利用未利用 293.1293.1未利用未利用 29.329.3未利用未利用 5.05.0单位：单位：JcmJcm-2-2aa-1-199.9%99.9%总初级生产总初级生产 GP=464.7GP=464.70.1%0.1%食草动物食草动物 H=62.8H=62.8食肉动物食肉动物 C=12.6C=12.6分解分解1

36、2.512.5分解分解2.12.1分解分解入射日光能入射日光能 497693.3497693.313.5%13.5%20.1%20.1% Cedar Bog Cedar Bog Silver Spring Silver Spring 入射太阳能入射太阳能 4.684.6810109 97.127.1210109 9初级总生产量，效率初级总生产量，效率% % 4.664.6610106 6，0.1 0.1 8.718.7110107 7，1.2 1.2 植物呼吸植物呼吸, ,消耗消耗% % 9.809.8010105 5， 21.0 21.0 5.105.1010107 7，57.6 57.6

37、初级净生产量初级净生产量 3.683.6810106 63.703.7010107 7动物消耗动物消耗( (略略) ) 群落总呼吸，比例群落总呼吸，比例%1.241.2410106 6，26.6 26.6 5.975.9710107 7，68.2 68.2 群落总分解，比例群落总分解，比例% % 1.301.3010106 6，27.9 27.9 2.122.1210107 7，24.3 24.3 未利用的能量，比例未利用的能量，比例% % 2.122.1210106 6，45.5 45.5 6.506.5010107 7，7.5 7.5 森林生态系统能流分析森林生态系统能流分析生态系统生态系

38、统 总初级生产量总初级生产量P PG G 自养呼吸自养呼吸R RA A % % 净初级生产量净初级生产量P PN N 异养呼吸异养呼吸R RH H 群落净生产量群落净生产量P PNC NC P PN N/P/PG G(%) (%) P PNCNC/P/PG G(%)(%)三叶草田三叶草田 24400 24400 9200 9200 0.377 0.377 15200 15200 800 800 14400 14400 62.3 62.3 59.059.0中龄栎林中龄栎林 11500 11500 6500 6500 0.565 0.565 5000 5000 3000 3000 2000 200

39、0 43.5 43.5 17.417.4热带雨林热带雨林 45000 45000 32000 32000 0.711 0.711 13000 13000 13000 13000 0 0 28.9 28.9 0 0银泉银泉 20810 20810 12000 12000 0.577 0.577 8810 8810 6870 6870 2000 2000 42.3 42.3 9.69.6不同生态系统的能流比较不同生态系统的能流比较异养生态系统的能流分析异养生态系统的能流分析 自养生态系统自养生态系统 - 靠绿色植物固定太阳能的生态系统。靠绿色植物固定太阳能的生态系统。 异养生态系统异养生态系统 - 主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入来维持的生态系统。来维持的生态系统。 异养生态系统的能流分析异养生态系统的能流分析 - 应特别注意其他生态系统的有机物输入。应特别注意其他生