生态系统的生产量和生物量(20150526)

生物量：净生产量在某一调查时刻前的积累量。
是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）总量或 这些有机物中所含的能量，植物群落中各种群的植物量很难测 定，特别是地下器官的挖掘和分离工作非常艰巨。
Байду номын сангаас
单位：g/m2 或J/m2
对成长型的生态系统而言，由于每年的净初级生产量均大于零， 因此植物中的生物量会增加。（由于被动物食用的植物有机物较 少，一般忽略不计） 当生态系统成熟后，生物量会保持稳定。
>0 NP = GP-R <0 =0
增加 生物量 减少 生物量 生物量 不变
生产量和生物量的区别和联系。
生产量是指“单位时间”内的有机物质生产量， 是指速率。 生物量是指在“某一时刻前”积存了的有机物总 量。
即某一特定时刻的生物量是一种现存量，生产量则是某一时 间内由活的生物体新生产出的有机物质总量。 森林群落的生物量是森林生态系统生产力的最好的指标 。
（用于生长、繁殖）
净初级生产量 总初级生产量
粪便
不可利用的、没有收获的，吃剩的
植物的呼吸消耗
下表是人工饲养的肉用鸡生长过程中体重的变化情况， 据表分析正确的是 周龄 1 体重(g) 57 周增重 24 (g) 2 3 … 9 … 17 18 19 92 138 … 610 … 1231 1253 1255 35 46 … 92 … 57 22 2
生物量一般指活有机体的干重，不包括枯枝落叶层。
生态系统 净初级生产量（t/h㎡．a） 生物量（t/h㎡） 枯叶输入量（t/h㎡．a）
冻 原 1.5 10 1.5
北方针叶 林 7.5 200 7.5
温带落叶 林 11.5 350 11.5
温带草 原 7.5 18 7.5
热带雨 林 50 300 50
第二节、生态系统中的生产量和生物量
一、初级生产量
primary production
初级生产量：在单位时间和单位面积内绿色 植物通过光合作用制造的有机物质或所固定 的能量。
单位：g/(m2 • a)或J/(m2 • a)
初级生产量强调的是生产这些有机物的生物是自养 生物，即首次（将无机物）合成有机物的过程
在初级生产量中，有一部分是被植物的呼吸作用 respiration 消耗掉了，剩下的才用于植物的生长和繁殖， 这就是净初级生产量 net primary production 而把包括呼吸作用消耗在内的全部的生产量称为 总初级生产量 gross primary production
总初级生产量=净初级生产量+呼吸量
GP=NP+R
地球各地的净初级生产量比较
在陆地生态系统中热带雨林的NP是2000g/ （㎡· a），北方针叶林是800g/（㎡· a）， 温带草原是500g/(㎡· a)，苔原是140g /(㎡· a)； 在海洋生态系统中珊瑚礁和藻床是2000g /(㎡· a)，河口是1800g /(㎡· a)，大陆架是 360g /(㎡· a)，开阔大洋是127g /(㎡· a) 净初级生产量随温度和雨量而有很大差异
陆地生态系统 海洋面积虽然比陆地大一倍，海洋的初级生产量之和 （55.3×1012kg×a-1）是陆地初级生产量 （107.1×1012kg×a-1）的1/2。为什么？ 但海洋次级生产量却相当于陆地次级生产量的三倍多。 分析产生这种现象的原因是什么？
次级生产量
生态系统的动物和微生物等异养生物，吃了或间接利用了植物以 后，除了一部分作为粪便等残渣被排出体外，其余一小部分（一 般3%以下）被动物体或微生物体所同化，这样，能量从生产者 营养级流入了其他营养级 。
由于这些异养生物是靠动物吃植物、吃其他动物 和吃一切现成有机物质而生产出来的。这类生产在生 态系统中已经是第二次的有机物质生产，所以叫做次 级生产量。
为了研究群落演替的规律，生态学家研究了灌草丛、针阔叶混 交林、常绿阔叶林和针叶林等4个群落的相关特征，结果如下表
（叶面积指数是指每单位土地面积上的叶片总面积）
下列有关说法正确的是 A. 群落演替过程中，其叶面积指数逐渐减少 B. 植被生物量只与群落中植被的光合作用、细胞呼吸有关 C. 四个群落中灌草丛和常绿阔叶林有垂直结构，其余两个没有 D. 群落演替过程中，前期植被生物量增长迅速，后期增长缓慢
A．每周体重的测量值即为生物量 B．周增重可部分反映周次级生产量的变化 C．饲养周期内净增的有机物总量与呼吸量之和即为次 级生产量 D．生物量一直在增加，所以尽量延长饲养时间可提高 效益
1995年，某研究小组对一次用水源地实行了退耕还林措 施，下图是1995~2010年间该生态系统生物量统计图。
A. 在统计年份内生物群落发生着初生演替 B. 生物量代表调查年份之前生产者固定的太阳能 C. 2005年开始该生态系统具有自我调节能力 D. 2005年之前某些种群数量可能已达到K值
单位：g/(m2 • a)或J/(m2 • a)
初级生产量
摄食
分解
绿色植物
次级生产量
消费者
分解者
注意：教科书中次级生产量一般默认为已经扣除了异 养生物的呼吸消耗，属于净量。
有些资料也把这个概念叫做净次级生产量。
若动物的次级生产量大于零， 则动物的生物量会增大
被同化的 吃进嘴的
异养生物的呼吸
次级生产量
枯叶现存量（t/h㎡）
44
35
15
5
5
①从上表中可以看出，生产力最高的生态系统是______，判断依 据是表中 ，造成生产力最高的环境因素是______． ②热带雨林的土壤是贫瘠的，判断依据是表中的______，造成贫 瘠的主要原因是______． ③以上生态系统属于哪种类型： A成长型 B成熟型 C衰退型
1、回忆光合作用的概念及总反应式
进行光合作用的生物，利用光能，把CO2和水合成储存 能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
6CO2+12H2O*
光 叶绿体
C6H12O6 + 6H2O + 6O2*
2、注意光合作用的单位
mg /cm2.h
3、区分总光合和净光合两个概念
真正光合作用速率通常用单位时间、单位叶面积的CO2固定 量或O2的产生量或干物质的合成量来表示。 表观光合作用速率通常用单位时间、单位叶面积的CO2吸收 量或O2的释放量或干物质积累量来表示。