1、第二节 生态系统的基本功能,1.生 物 生 产2.能 量 流 动3.物 质 循 环4.信 息 传 递,生态系统的基本功能,一、生态系统的生物生产,生物生产是生态系统的重要功能之一。生态系统不断运转，生物有机体在能量代谢过程中，将能量、物质重新组合，形成新的生物产品（糖、脂肪和蛋白质等）的过程，称为生态系统生物生产 生物生产常分为个体、种群和群落等不同层次，也可分为植物性生产和动物性生产两大类。生产量 单位时间单位面积上的有机物质生产量 生物量 在某一时刻调查时单位面积上积存的有 机物质量,（一）初级生产,1.初级生产的基本概念初级生产：生态系统中植物有机体固定太阳能或制造有机物的 过程 绿色植
2、物是初级生产者，初级生产是地球上一切能量流动的源泉，即一切生态系统的能量流动是以初级生产为前提的和基础的。因此，初级生产也常常称作第一性生产或植物性生产。,6CO2 + 12H20 C6H1206 + 6O 2+ 6H2O,叶绿素,光能（2.8106J）,初级生产的过程可用下列化学方程式表示：,2.初级生产量及其计算 植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或第一性生产量。 在初级生产过程中，植物固定的能量中有一部分被植物自己的呼吸消耗，剩下的可用于植物的生长和生殖的能量称为净初级生产量。而包括消耗在内的全部生产量，称为总初级生产量。,三者之间的关系是：,GP=NP+R,总初级生产量
3、GP J/ ( a)净初级生产量NP J/ ( a) 呼吸消耗的能量R J/ ( a),对生态系统中某一营养级来说，总生产量不仅因生物呼吸而消耗，也由于受更高营养级动物的取食和生物的死亡而减少，所以：Db/dt=NP-R-H-DDb/dt某一时期生物量的变化H被较高营养级动物所取食的生物量D已死亡而损失的生物量,全球陆地净初级生产总量的估计值为年产115109t干物质，全球海洋净初级生产总量为年产55109t 干物质。海洋面积约占地球面积的2/3，但其净初级生产量只占全球净初级生产量的1/3。其中海藻床和珊瑚礁、及河口湾的净生产量比较高，但是这几类生态系统所占面积不大。占海洋面积最大的大洋区其
4、生产量相当低被称为海洋荒漠，这是海洋净初级生产量低于陆地生态系统的主要原因。陆地上，湿地的生产量是最高的，其次为热带雨林。陆地生态系统的初级生产量由热带雨林向温带常绿林、落叶林、北方针叶林、稀树草原、温带草原、寒漠和荒漠依次减少。,陆地的,水体的,木本和草本沼泽,热带林,温带林,北方针叶林,稀疏草原,耕地,灌丛,温带草地,冻原和高山冻原,荒漠灌木,海藻床和珊瑚礁,河口湾,湖泊和河流,大陆架,大洋,地球上各种生态系统净初级生产力,3.初级生产量的测定方法,（5）叶绿素测定法,（4）放射性标记物测定法,（3）CO2测定法,（1）收获量测定法,（2）氧气测定法,4.初级生产量的限制因素(1)陆地生态
5、系统 光、水、营养物质是初级生产量的基本资源，温度是影响光合效率的主要因素，食草动物的捕食会减少光合作用生物量。(2)水域生态系统 光是影响水体初级生产力的重要因子,其次是水中叶绿素含量,营养物质及食草动物的捕食。,5.初级生量的变化,水体和陆地生态系统的生产量都有垂直变化。 如森林，一般乔木层最高，灌木层次之，草被层更低，而地下部分反映了同样情况。 水体也有类似的规律，不过水面由于阳光直射，生产量不是最高，而是随水的透明度而变化。,生态系统的初级生产量，还随群落的演替而变化 早期由于植物生物量很低，初级生产量不高。随时 间推移，生产量渐渐增加在叶面积指般森林数达到4时，净初级生产量最高 但当生态系统发育成熟或演替达到顶极时，虽然生物量接近最大，系统由于保持在一动态平衡中，净生产量反而最小,结束 谢谢观看,
