农业生态系统物质生产力全部
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C3作物23～31克·米-2 ·天1
138～190 T ·年-1 ·公顷-1 84～113 T ·年-1 ·公顷-1
C4作物38～52克·米-2 ·天-1 全国平均产量 C3作物23～31克·米-2 ·天-1
4～31 T ·年-1 ·公顷-1 4～9 T·年-1 ·公顷-1
理论最大值大于实测最大值大于平均值 农业生态系统物质生产力全部
2.次级生产。指动物、微生物等异养者的生 产，是利用初级生产产物进行物质和能量转 化，表现出的生产力，是生态系统的第二性 生产。(Seconda农r业y生态系p统r物o质生d产u力c全部tion)
（三）生产力的表示方法
1.时间概念的速率表示法。指系统在单位时间、单 位面积上初级生产者和次级生产者所生产的有机物 质的量，常用的单位是：
甜菜光合效率仅30mgco2.dm-2.hr-1， 但LAI4以上的天数达80天。玉米、水稻 的光合效率40农m业g生态c系o统物2质.生d产力m全-部2.hr-1以上。
CGR高的作物有两 种类型，一是高光合 性能的作物，二是较 大叶面积持续时间长 的作物。
农业生态系统物质生产力全部
3.提高农业生态系统初级生产 力的途径
第五章
农业生态系统 的物质生产力
农业生态系统物质生产力全部
一、生产力的概念 二、农业生态系统的初级生产 三、农业生态系统的次级生产 四、初级生产与次级生产的相互关系 五、提高农业生态系统生产力的途径
农业生态系统物质生产力全部
一、生产力的概念 Productivity
（一）物质生产力的概念
是指农业生态系统以产品形式的生产能力，是 任何生态系统基本的数量特征，其大小标志着能量 转化效率和物质循环效率的高低，是生态系统功能 的具体体现。
-1
农业生态系统物质生产力全部
碳水化合物是干重的92%，无机成分8%，则71×100/92=77g干物质·m-2·天-1
2.不同国家的作物生产力
（1）美国（1976/3/10—12，华盛顿）
理论最大值
61克·米-2 ·天-1
223 T·年-1 ·公顷-1
实测最大值
C4作物38～52克·米-2 ·天1
g·m-2·年-1，千卡·m-2·年-1
2.输出/输入的表示方法。即指系统产出的有机物 与输入的物质或资源的比值，简称输出/输入效率， 如肥水利用率、资金生产率等。
以上两种表示方法是相互补充的。如果只有速 率高，可能是高消耗的高速率；如果只有效率高， 则可能是低生产水平的高效率。
农业生态系统物质生产力全部
有两种物质生产力：一是总物质生产量，指包 括呼吸和消耗在内的同化总量；二是净物质生产量， 指除去呼吸消耗后，以生物有机体组织或贮藏物质 的形式体现出的生产量，如植物干物质生产量、产 量，动物产品数量等。
农业生态系统物质生产力全部
（二）初级生产和次级生产
1.初级生产。指生态系统中自养者的生产， 包括各种绿色植物、光合细菌等在内的同化 太阳能并以有机物形式贮存起来的生产，又 称第一性（次）生产。只有初级生产才能将 环境中的物质和能量纳入系统，维持系统的 存在和发展。(Primary production)
有效吸wenku.baidu.com的量子总量
产生的碳水化合物量（还原1微 克分子co2需10量子或微埃） 呼吸损失1/3（33%）
3528 微埃·cm-2 ·天-1 353 微克分子·cm-2 ·天-1 —116微克分子·cm-2 ·天-1
碳水化合物净生产
237微克分子·cm-2 ·天-1=2.37克分子·m-2 ·天-1 =2.37×30克/克分子·m-2 ·天-1 = 71g·m-2 ·天
利用率 食物量
食物量
% 1012千卡·年-1 1012千卡·年-1
0.11 4200.06 1153.2
0.25 4200 1094
0.05 .06 59.2
Pianka（农业1生9态74系）统物和质生L产i力et全h部（1978）综合
（二）农业生态系统的初级生产
1.最大理论生产力的估算
太阳总辐射 可见光 （400～700nm）
500cal·cm-2·天-1 44.7% 500×44.7%=222 cal·cm-2.天-1
总量子（每cal相当于8.64微埃，222×8.64=4320 微埃·cm-2.天-1
反射率6～12%（8.3%），非活 反射—360 微埃·cm-2·天-1
性吸收损失10%）
非活性吸收损失—432 微埃·cm-2 ·.天-1
农业生态系统物质生产力全部
地球上初级生产量和食物供应状况
项目 全球 陆地 海洋
面积 净初级 初级生产
生产量 总量
106km2 g·m-2 ·年-1 109T·年-1
510
320 333
162.6 170
149 720 107.3 773 115
361 153 55.3 153 55
太阳能 植物提供 动物提供
（四）初级生产量的测定方法 •收割法 •二氧化碳同化法 •黑白瓶法 •放射性标记物测定法 •叶绿素测定法
农业生态系统物质生产力全部
二、农业生态系统的初级生产
（一）地球上的初级生产
整个生物圈提供的食物能为5353× 1012千卡.年-1，80%来自植物，20%来自 动物。98.9%来自陆地，1%来自海洋。 每人每天需要2400千卡.天-1地，整个地 球约养活61亿人。不同资料表明，地球 可养活70—150亿人。
（2）中国
光能利用率的理论值5～6%，初级生产的最大值 60～66克·米-2 ·天-1，作物高产记录的生育期平均生 长率10～29克·米-2 ·天-1，光能利用率1～2.3%，不 同作物差别较大。
作 物 玉米高粱 春小麦 水稻 甘薯 冬小麦
生长率
克·米-2 ·天-1
27-30
22
14-16 12-13
10
光能利用率 1.9-2.32
1.2
1.4
1.7
1.1
%
由于品种、水肥条件、管理技术限制，作物生育期 间的平均生长率6～8农克业生·态米系统-物2质·生天产力-1全，部 光能利用率仅1%
（3）世界
1975年，村田吉男汇总最高产量的作 物生育期间的光能利用率CGR(克·米-2 ， ·天-1) 多年生牧草（新叙利亚草和紫狼尾草） 26～28，C4作物（甘蔗、玉米、高粱） 20，水稻、甜菜14，甘薯、大豆、大麦 8，三叶草、鸭茅6。
138～190 T ·年-1 ·公顷-1 84～113 T ·年-1 ·公顷-1
C4作物38～52克·米-2 ·天-1 全国平均产量 C3作物23～31克·米-2 ·天-1
4～31 T ·年-1 ·公顷-1 4～9 T·年-1 ·公顷-1
理论最大值大于实测最大值大于平均值 农业生态系统物质生产力全部
2.次级生产。指动物、微生物等异养者的生 产，是利用初级生产产物进行物质和能量转 化，表现出的生产力，是生态系统的第二性 生产。(Seconda农r业y生态系p统r物o质生d产u力c全部tion)
（三）生产力的表示方法
1.时间概念的速率表示法。指系统在单位时间、单 位面积上初级生产者和次级生产者所生产的有机物 质的量，常用的单位是：
甜菜光合效率仅30mgco2.dm-2.hr-1， 但LAI4以上的天数达80天。玉米、水稻 的光合效率40农m业g生态c系o统物2质.生d产力m全-部2.hr-1以上。
CGR高的作物有两 种类型，一是高光合 性能的作物，二是较 大叶面积持续时间长 的作物。
农业生态系统物质生产力全部
3.提高农业生态系统初级生产 力的途径
第五章
农业生态系统 的物质生产力
农业生态系统物质生产力全部
一、生产力的概念 二、农业生态系统的初级生产 三、农业生态系统的次级生产 四、初级生产与次级生产的相互关系 五、提高农业生态系统生产力的途径
农业生态系统物质生产力全部
一、生产力的概念 Productivity
（一）物质生产力的概念
是指农业生态系统以产品形式的生产能力，是 任何生态系统基本的数量特征，其大小标志着能量 转化效率和物质循环效率的高低，是生态系统功能 的具体体现。
-1
农业生态系统物质生产力全部
碳水化合物是干重的92%，无机成分8%，则71×100/92=77g干物质·m-2·天-1
2.不同国家的作物生产力
（1）美国（1976/3/10—12，华盛顿）
理论最大值
61克·米-2 ·天-1
223 T·年-1 ·公顷-1
实测最大值
C4作物38～52克·米-2 ·天1
g·m-2·年-1，千卡·m-2·年-1
2.输出/输入的表示方法。即指系统产出的有机物 与输入的物质或资源的比值，简称输出/输入效率， 如肥水利用率、资金生产率等。
以上两种表示方法是相互补充的。如果只有速 率高，可能是高消耗的高速率；如果只有效率高， 则可能是低生产水平的高效率。
农业生态系统物质生产力全部
有两种物质生产力：一是总物质生产量，指包 括呼吸和消耗在内的同化总量；二是净物质生产量， 指除去呼吸消耗后，以生物有机体组织或贮藏物质 的形式体现出的生产量，如植物干物质生产量、产 量，动物产品数量等。
农业生态系统物质生产力全部
（二）初级生产和次级生产
1.初级生产。指生态系统中自养者的生产， 包括各种绿色植物、光合细菌等在内的同化 太阳能并以有机物形式贮存起来的生产，又 称第一性（次）生产。只有初级生产才能将 环境中的物质和能量纳入系统，维持系统的 存在和发展。(Primary production)
有效吸wenku.baidu.com的量子总量
产生的碳水化合物量（还原1微 克分子co2需10量子或微埃） 呼吸损失1/3（33%）
3528 微埃·cm-2 ·天-1 353 微克分子·cm-2 ·天-1 —116微克分子·cm-2 ·天-1
碳水化合物净生产
237微克分子·cm-2 ·天-1=2.37克分子·m-2 ·天-1 =2.37×30克/克分子·m-2 ·天-1 = 71g·m-2 ·天
利用率 食物量
食物量
% 1012千卡·年-1 1012千卡·年-1
0.11 4200.06 1153.2
0.25 4200 1094
0.05 .06 59.2
Pianka（农业1生9态74系）统物和质生L产i力et全h部（1978）综合
（二）农业生态系统的初级生产
1.最大理论生产力的估算
太阳总辐射 可见光 （400～700nm）
500cal·cm-2·天-1 44.7% 500×44.7%=222 cal·cm-2.天-1
总量子（每cal相当于8.64微埃，222×8.64=4320 微埃·cm-2.天-1
反射率6～12%（8.3%），非活 反射—360 微埃·cm-2·天-1
性吸收损失10%）
非活性吸收损失—432 微埃·cm-2 ·.天-1
农业生态系统物质生产力全部
地球上初级生产量和食物供应状况
项目 全球 陆地 海洋
面积 净初级 初级生产
生产量 总量
106km2 g·m-2 ·年-1 109T·年-1
510
320 333
162.6 170
149 720 107.3 773 115
361 153 55.3 153 55
太阳能 植物提供 动物提供
（四）初级生产量的测定方法 •收割法 •二氧化碳同化法 •黑白瓶法 •放射性标记物测定法 •叶绿素测定法
农业生态系统物质生产力全部
二、农业生态系统的初级生产
（一）地球上的初级生产
整个生物圈提供的食物能为5353× 1012千卡.年-1，80%来自植物，20%来自 动物。98.9%来自陆地，1%来自海洋。 每人每天需要2400千卡.天-1地，整个地 球约养活61亿人。不同资料表明，地球 可养活70—150亿人。
（2）中国
光能利用率的理论值5～6%，初级生产的最大值 60～66克·米-2 ·天-1，作物高产记录的生育期平均生 长率10～29克·米-2 ·天-1，光能利用率1～2.3%，不 同作物差别较大。
作 物 玉米高粱 春小麦 水稻 甘薯 冬小麦
生长率
克·米-2 ·天-1
27-30
22
14-16 12-13
10
光能利用率 1.9-2.32
1.2
1.4
1.7
1.1
%
由于品种、水肥条件、管理技术限制，作物生育期 间的平均生长率6～8农克业生·态米系统-物2质·生天产力-1全，部 光能利用率仅1%
（3）世界
1975年，村田吉男汇总最高产量的作 物生育期间的光能利用率CGR(克·米-2 ， ·天-1) 多年生牧草（新叙利亚草和紫狼尾草） 26～28，C4作物（甘蔗、玉米、高粱） 20，水稻、甜菜14，甘薯、大豆、大麦 8，三叶草、鸭茅6。