陈桂林生态系统的生产量和生物量

第六章第二节

生态系统中的生产量和生物量1999年秋季，朱鎔基总理考察陕北水土流失与生态环境治理情况时，指出：“防治水土流失，是当前生态环境建设的急迫任务。治理水土流失，要采取退耕还林（草）、封山绿化…的措施”。退耕还草

那么，退耕还草的效果怎么样呢？◆草原植物所含有的有机物是否明显增加？

——生物量◆草原植物每年生产的有机物的能力是否比以前明显增加？

——生产量一、生物量某一时期单位面积内所有植物的有机物（或能量）总量。单位：g/m2

或J/m2

（干重）小组讨论1：1.全部收割还是取样？2.干重还是鲜重靠谱？3.枯死叶片算不算？4.凋落叶片算不算？5.根算不算？动物生物量（干重/鲜重）※加拿大西部动物总生物量是20～25g干重／m2,地下无脊椎动物为15～20g干重／m2,地上动物只占4g干重／m2，其中蝗虫和蜘蛛占大部分，鸟类占7mg，小哺乳动物和其他小脊椎动物只占1mg。问：1.动物生物量单位与植物生物量单位一样吗？是否也是用干重表示？2.该生态系统中相对重要的动物是地上动物还是地下动物？

植物、动物的生物量是一年里生产出来的吗？

——逐渐积累每年：生产量

1.初级生产量：生产者（绿色植物）2.次级生产量：消费者和分解者（动物、营腐生生活细菌）

6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O2.8×106J叶绿体利用植物、其他动物等现成有机物质生产出来的。初级生产量呼吸速率总初级生产量真正光合速率净初级生产量表观光合速率呼吸量光合速率植株（叶片）生态系统所有植物总初级生产量、净初级生产量、呼吸量的等式关系？总初级生产量（GP）=净初级生产量（NP）

+呼吸量（R）二、初级生产量单位：g/(m2•a)或J/(m2•a)净初级生产量：除去植物呼吸消耗，单位时间、单位面积绿色植物通过光合作用制造的有机物质或所固定的能量。总初级生产量：单位时间、单位面积绿色植物通过光合作用制造的有机物质或所固定的能量的总量。二、初级生产量退耕还草后的某年：这3个月草地的净初级生产量是多少？三、初级生产量与生物量的关系2月1日5月1日1000克干重/米2生物量1600克干重/米2生物量退耕还草联系：生物量是净生产量在某一调查时刻前的积累量。GP-RNP=增加减少不变=0<0>0生物量

生物量

生物量

区别：生物量单位：g/m2

或J/m2

初级生产量单位：g/(m2•a)或J/(m2•a)

分析：初级生产量、植物生物量的环境影响因素生态类型净初级生产量（克干重/米2·年）生物量（千克干重/米2）热带森林200045温带森林130030北方森林80020温带草原5001.5冻土带1400.6开阔大洋1250.003大陆架3500.01海水上涌区5000.02河口200011.陆地生态系统净初级生产量、生物量主要影响因素：温度和雨量2.海洋生态系统净初级生产量、生物量主要与什么因素有关？光照、营养物质（N、P含量等）小组讨论2动物的肉、蛋、奶、毛皮、骨骼、血液、蹄、角以及各种内脏器官等有机物质是哪里来的呢？四、次级生产量吃植物、吃其他动物等现成有机物质生产出来的。1.粪便算不算？2.新生个体重量算不算？次级生产量=个体增重+新个体重量次级生产量的生产过程是怎么样的呢？1.草原上有没有牛、羊没到过的地方？有没有牛、羊不要吃的植物？2.一片大草原上，牛、羊可吃的植物会不会都被吃光？3.牛、羊所吃的草会不会全部吃进去？比如草根等？4.牛、羊吃进去的草经过消化后是不是全部被吸收？没吸收的变成了什么？5.牛、羊吸收的营养合成了自身的组成成分，是不是一直全部保留在体内？到哪儿去呢？最后剩下的是什么呢？小组讨论3总初级生产量呼吸净初级生产量不可利用的未收获的吃剩的粪便呼吸可利用的收获的吃进的同化的次级生产量黑板用磁性纸片粘贴材料1：肉食动物捕到猎物后往往不是全部吃下去，而是剩下毛皮、骨头和内脏不吃。材料2：5000磅的一头非洲象每天要吃23.59千克干草，并排出13.25千克的粪便（干重）个体增重新个体重量次级生产量（生长、繁殖）总初级生产量呼吸净初级生产量可利用的不可利用的收获的未收获的吃进的吃剩的同化的粪便次级生产量呼吸问1：次级生产量就是同化量吗？次级生产量=同化量—呼吸量问2：次级生产量就是摄取量吗？次级生产量=摄取量—粪便量—呼吸量问3：次级生产量分为“净次级生产量”和“总次级生产量”吗？小组讨论4净初级生产量：除去植物呼吸消耗，单位时间、单位面积绿色植物通过光合作用制造的有机物质或所固定的能量。除去异养生物呼吸消耗，单位时间、单位面积异养生物利用现成有机物制造的有机物质或固定的能量。问6：什么是次级生产量？次级生产量：单位：g/(m2•a)或J/(m2•a)凡是异养生物（包括各种分解者）都属于次级生产者。五、比较

净初级生产量与次级生产量请读表—思考！1.次级生产量与净初级生产量哪个多，为什么？2.海洋与陆地的净初级生产量哪个大？为什么？3.海洋次级生产量与陆地次级生产量哪个大？为什么？小组讨论51.次级生产量与净初级生产量哪个多，为什么？在所有生态系统中，次级生产量都要比初级生产量少得多。不可利用的、未被收获的、吃剩的、粪便、呼吸消耗。2.海洋与陆地的净初级生产量哪个大？为什么？

海水表层中缺乏营养物质、海水深层缺光照1/23.海洋次级生产量与陆地次级生产量哪个大？为什么？海洋生态系统中的植食动物有着极高的取食效率，5倍。

例如：单细胞藻类——乔木三倍多初级生产量初级生产者绿色植物次级生产量次级生产者摄食分解消费者分解者同化小结总初级生产量呼吸消耗