第十章生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動

1、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學 作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的統(tǒng)不僅具有一定的結構結構，而且具有一定的，而且具有一定的功能功能。生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。生態(tài)系統(tǒng)的主要功能: 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學第九章第九章 生態(tài)系統(tǒng)的一般特征生態(tài)系統(tǒng)的一般特征第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動第十一章第十一章 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（1 1）生態(tài)系

2、統(tǒng)中）生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點能量流動的起點是從什么地方開始的？是從什么地方開始的？ 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(1(1）生態(tài)系統(tǒng)中）生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點能量流動的起點是從什么地方是從什么地方開始開始的？的？ 從從生產(chǎn)者固定太陽能生產(chǎn)者固定太陽能開始開始的的 所以，植物固定太陽能或制造有機物質(zhì)的過程稱所以，植物固定太陽能或制造有機物質(zhì)的過程稱為為初級生產(chǎn)初級生產(chǎn)( (量量) )或第一性生產(chǎn)或第一性生產(chǎn)( (量量) )。 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（1 1）生態(tài)系統(tǒng)中）生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的起點能量流動的起點能不能從動物開始能不能從動物開

3、始? ? 為什么？為什么？ 不能不能。動物是動物是靠消耗靠消耗植物的植物的初級生產(chǎn)物質(zhì)（量）初級生產(chǎn)物質(zhì)（量）來合成自身物質(zhì)。來合成自身物質(zhì)。 因此，動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)（量）就稱為因此，動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)（量）就稱為次級生產(chǎn)（量）或第二性生產(chǎn)（量）次級生產(chǎn)（量）或第二性生產(chǎn)（量）(secondary production)。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（2 2）能量流動的數(shù)量及作用）能量流動的數(shù)量及作用 生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者綠色植物通過光合綠色植物通過光合作用，把太陽光能轉化為化學能，儲存在它們作用，把太陽光能轉化為化學能，儲存在它們制造的有機

4、物中。制造的有機物中。生產(chǎn)者所固定的全部太陽能生產(chǎn)者所固定的全部太陽能，就是流經(jīng)，就是流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量生態(tài)系統(tǒng)的總能量，也是，也是一切生物一切生物生命活動的動力生命活動的動力，也是，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動力動力。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l生產(chǎn)者所固定的全部太陽能（生產(chǎn)者所固定的全部太陽能（稱為初級生產(chǎn)量）中，有一部稱為初級生產(chǎn)量）中，有一部分是被植物自己的呼吸（分是被植物自己的呼吸（R R）消耗掉了，消耗掉了，剩下的部分剩下的部分才以有才以有機物質(zhì)的形式用于植物的生長機物質(zhì)的形式用于植物的生長和生殖，所以和生殖，所以剩下的部分剩下的部分

5、稱為稱為凈初級生產(chǎn)量凈初級生產(chǎn)量第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 凈初級生產(chǎn)量凈初級生產(chǎn)量(net primary production, NP)，加上呼吸消耗，加上呼吸消耗在內(nèi)的在內(nèi)的全部生產(chǎn)量全部生產(chǎn)量稱為稱為總初級生總初級生產(chǎn)量產(chǎn)量(gross primary production,)。這三者之間的關系是：。這三者之間的關系是： GP=NP+R NP=GP-R第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 凈初級生產(chǎn)量是生態(tài)系統(tǒng)中其他生物（主凈初級生產(chǎn)量是生態(tài)系統(tǒng)中其他生物（主要是各種動物和人）可以利用的能量。要是各種動物和人）可以利用的能量。生產(chǎn)生產(chǎn)量量、

6、生產(chǎn)、生產(chǎn)力力、生物量、現(xiàn)存量的含義、生物量、現(xiàn)存量的含義第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生產(chǎn)量生產(chǎn)量(production)：一定時期內(nèi)一定時期內(nèi)有機物質(zhì)有機物質(zhì)增加的總重量增加的總重量初級生產(chǎn)量初級生產(chǎn)量(primary production)：綠色植物的生產(chǎn)量：綠色植物的生產(chǎn)量次級生產(chǎn)量次級生產(chǎn)量(seconddary production)：消費者的生產(chǎn)量：消費者的生產(chǎn)量總初級總初級生產(chǎn)量生產(chǎn)量、凈初級、凈初級生產(chǎn)量生產(chǎn)量總生產(chǎn)量總生產(chǎn)量(gross production)：某一時期合成的有機物質(zhì)：某一時期合成的有機物質(zhì)總量總量凈生產(chǎn)量凈生產(chǎn)量(net produ

7、ction)：總生產(chǎn)量減去呼吸部分后所：總生產(chǎn)量減去呼吸部分后所剩余剩余的部分的部分總次級總次級生產(chǎn)量、生產(chǎn)量、凈次級凈次級生產(chǎn)量生產(chǎn)量第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 生產(chǎn)力生產(chǎn)力(productivity)(productivity)：單位單位時間時間單位面積的生產(chǎn)量，單位面積的生產(chǎn)量， 即，生產(chǎn)的速率。即，生產(chǎn)的速率。總初級生產(chǎn)力：總初級生產(chǎn)力：凈初級生產(chǎn)力：凈初級生產(chǎn)力：初級生產(chǎn)力：單位時間單位面積初級生產(chǎn)力：單位時間單位面積生產(chǎn)者生產(chǎn)者 所固定的全部太陽能所固定的全部太陽能次級生產(chǎn)力：次級生產(chǎn)力：第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生物量生物量

8、(biomass)(biomass)：某一特定時刻調(diào)查時，單位面：某一特定時刻調(diào)查時，單位面 積內(nèi)所積存的積內(nèi)所積存的生活生活有機質(zhì)。有機質(zhì)。 生物量實際上是凈生產(chǎn)量的累積量；生物量實際上是凈生產(chǎn)量的累積量；生產(chǎn)量和生物量是兩個完全不同的概念；生產(chǎn)量和生物量是兩個完全不同的概念；一個或一個以上生物種，或群落中所有生物種的總個數(shù)或總干重一個或一個以上生物種，或群落中所有生物種的總個數(shù)或總干重第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動現(xiàn)存量現(xiàn)存量(standing crop)(standing crop)：某一：某一特定時刻特定時刻調(diào)查調(diào)查時，單位面積內(nèi)所時，單位面積內(nèi)所積存的有機質(zhì)。

9、積存的有機質(zhì)。 常用于種群和群落。也常用于生物體常用于種群和群落。也常用于生物體的某些部分的某些部分“如地上部分葉的現(xiàn)存量如地上部分葉的現(xiàn)存量”等。等。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 對生態(tài)系統(tǒng)對生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級某營養(yǎng)級來說，來說，總生產(chǎn)量總生產(chǎn)量不僅因自身不僅因自身呼吸呼吸而消耗，也由于受更高營養(yǎng)級動物的而消耗，也由于受更高營養(yǎng)級動物的取食和營養(yǎng)取食和營養(yǎng)級中某個個體（或某個器官）的死亡級中某個個體（或某個器官）的死亡而減少，所以而減少，所以 dB/dt=dB/dt= GP GP-R-H-D -R-H-D 生物量實際上是凈生產(chǎn)量的累積量生物量實際上是凈生產(chǎn)量的累積量第

10、十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 dB/dt= dB/dt= GP GP-R-H-D -R-H-D dB/dt-dB/dt-單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級生物量的變化量單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級生物量的變化量GP -GP -單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級的總生產(chǎn)量單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級的總生產(chǎn)量R -R -單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級的呼吸量單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級的呼吸量H -H -單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級被較高營養(yǎng)級動物單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級被較高營養(yǎng)級動物 所取食的量所取食的量D -D -單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級因死亡而損失的量單位時間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級因死亡而損

11、失的量第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)演替過程演替過程中，任一營養(yǎng)級，通常中，任一營養(yǎng)級，通常GPR，NP為正值。為正值。 NP除去除去被動物被動物取食取食和和死亡死亡的一部分外，的一部分外，其余其余則轉則轉化為生物量。化為生物量。 生物量將隨時間推移而漸漸增加，表現(xiàn)為生物量生物量將隨時間推移而漸漸增加，表現(xiàn)為生物量的增長。的增長。（森林群落演替（森林群落演替早期由于植物生物量很低早期由于植物生物量很低，初級生產(chǎn)量，初級生產(chǎn)量不高；不高；隨時間推移，生物量漸漸增加隨時間推移，生物量漸漸增加，生產(chǎn)量也提高），生產(chǎn)量也提高）dB/dt= GP-R-H-D第十

12、章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 當生態(tài)系統(tǒng)的演替達到頂極狀態(tài)或發(fā)育成熟時當生態(tài)系統(tǒng)的演替達到頂極狀態(tài)或發(fā)育成熟時，生物量便不再增長生物量便不再增長，保持一種動態(tài)平衡。，保持一種動態(tài)平衡。 （NP仍為正值被動物取食和死亡的部分）仍為正值被動物取食和死亡的部分）dB/dt=dB/dt= GP GP-R-H-D-R-H-D0 0第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動地球上各地的凈初級生產(chǎn)力和生物量相差極大地球上各地的凈初級生產(chǎn)力和生物量相差極大生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)凈初級生產(chǎn)力力生物量生物量生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力凈初級生產(chǎn)力熱帶雨林熱帶雨林2000gm2

13、a45 kgm2海水上涌區(qū)海水上涌區(qū)1000 gm2a溫帶森林溫帶森林1300gm2a30 kgm2沼澤沼澤3300 gm2a溫帶草原溫帶草原500 gm2a1.5 kgm2河口河口10002500 gm2a凍土帶凍土帶140 gm2a0.6 kgm2 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 凈初級生產(chǎn)凈初級生產(chǎn)量隨緯度增加逐量隨緯度增加逐漸降低。漸降低。 由熱帶雨林由熱帶雨林向常綠林、落葉向常綠林、落葉林、北方針葉林林、北方針葉林、稀樹草原、溫、稀樹草原、溫帶草原、寒漠依帶草原、寒漠依次減少。次減少。地球上凈初級生產(chǎn)力的分布地球上凈初級生產(chǎn)力的分布第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能

14、量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)量的限制因素生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)量的限制因素 （影響因素）（影響因素）第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l光、光、CO2、水和營養(yǎng)物質(zhì)是初級生產(chǎn)量的基、水和營養(yǎng)物質(zhì)是初級生產(chǎn)量的基本資源本資源l溫度是影響光合效率的主要因素溫度是影響光合效率的主要因素 初級生產(chǎn)量由光、初級生產(chǎn)量由光、 CO2 、水、營養(yǎng)物質(zhì)、水、營養(yǎng)物質(zhì)、溫度和氧溫度和氧六個因素決定的。六個因素決定的。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動初級初級生產(chǎn)量生產(chǎn)量的測定方法的測定方法（1）收獲量測定法）收獲量測定法 （2） CO2測定法測定法（3）氧氣測定法

15、）氧氣測定法 （4）放射性標記物測定法）放射性標記物測定法（5）葉綠素測定法）葉綠素測定法 生物量實質(zhì)上是凈生產(chǎn)量的累積量生物量實質(zhì)上是凈生產(chǎn)量的累積量第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動初級初級生產(chǎn)量生產(chǎn)量的測定方法的測定方法l適用對象：陸地生態(tài)系統(tǒng)適用對象：陸地生態(tài)系統(tǒng)l方法：收割法方法：收割法 (harvest method) ，即，即定期收割定期收割植被，烘干至恒重，然后以每年每平方米的干植被，烘干至恒重，然后以每年每平方米的干物質(zhì)重量來表示。物質(zhì)重量來表示。dB/dt= GP-R-H-D第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l植物被收割的部分依據(jù)研究

16、的目的而確定。植物被收割的部分依據(jù)研究的目的而確定。 草本植物、水生植物通常只收割地上部分。草本植物、水生植物通常只收割地上部分。 忽視忽視對植物對植物根根的測定往往會造成的測定往往會造成很大的誤差很大的誤差，特別是樹木和很多水生植物其根系往往很發(fā)達。特別是樹木和很多水生植物其根系往往很發(fā)達。l收割法常常需要進行收割法常常需要進行多次收割多次收割，對現(xiàn)存量，對現(xiàn)存量至少至少要進要進行行兩次兩次測定，一次在測定，一次在生長季開始生長季開始時，一次在時，一次在生長季生長季結束結束時。時。（ dB/dt= dB/dt= GP-RGP-R-H-D-H-D ）第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中

17、的能量流動l用連續(xù)收割的方法可以精確地測定用連續(xù)收割的方法可以精確地測定森林森林的的凈初級生產(chǎn)量凈初級生產(chǎn)量，但這種工作很費力，但這種工作很費力，也非常困難，在實際操作中受到一定限也非常困難，在實際操作中受到一定限制。制。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動初級生產(chǎn)量的測定方法初級生產(chǎn)量的測定方法（1）收獲量測定法）收獲量測定法 （2） CO2測定法測定法（3）氧氣測定法）氧氣測定法 （4）放射性標記物測定法）放射性標記物測定法（5）葉綠素測定法）葉綠素測定法 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（3）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的全過程全過程l凈初

18、級生產(chǎn)量是生產(chǎn)者以上各營養(yǎng)級所需能量的唯一來源凈初級生產(chǎn)量是生產(chǎn)者以上各營養(yǎng)級所需能量的唯一來源l次級生產(chǎn)是指動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)次級生產(chǎn)是指動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn) 動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)量就稱為次級生產(chǎn)量或第二動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)量就稱為次級生產(chǎn)量或第二性生產(chǎn)量性生產(chǎn)量(secondary production)。次級生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程圖解次級生產(chǎn)量的生產(chǎn)過程圖解碎屑食物鏈碎屑食物鏈分解過程分解過程第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l分解過程分解過程 死有機物質(zhì)的逐步降解，還原為無機物，釋放能量死有機物質(zhì)的逐步降解，還原為無機物，釋放能量的過程。的過程。 無機元

19、素從有機物中釋放出來，稱為礦化無機元素從有機物中釋放出來，稱為礦化。意義意義l 使營養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)，給生產(chǎn)者提供營養(yǎng)物質(zhì)；使營養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)，給生產(chǎn)者提供營養(yǎng)物質(zhì)；l 維持大氣中維持大氣中CO2濃度；濃度；l穩(wěn)定和提高穩(wěn)定和提高土壤有機質(zhì)含量，為碎屑食物鏈各級生物提供食物；土壤有機質(zhì)含量，為碎屑食物鏈各級生物提供食物；l改善土壤物理性狀。改善土壤物理性狀。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程分解過程是一個復雜過程是一個復雜過程，包括，包括三個過三個過程程 碎裂碎裂 異化異化 淋溶淋溶第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l碎裂碎裂由于物理的和生物的作用，

20、把尸體分由于物理的和生物的作用，把尸體分解為顆粒狀的碎屑解為顆粒狀的碎屑第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程分解過程是一個很復雜的過程是一個很復雜的過程，包括，包括三三個過程個過程 碎裂碎裂 異化異化 淋溶淋溶第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l碎裂碎裂由于物理的和生物的作用，把尸體分由于物理的和生物的作用，把尸體分解為顆粒狀的碎屑解為顆粒狀的碎屑l異化異化有機物質(zhì)在酶的作用下分解，從聚合有機物質(zhì)在酶的作用下分解，從聚合體變成單體，例如，由纖維素變成葡萄糖，進體變成單體，例如，由纖維素變成葡萄糖，進而成為礦物成分。而成為礦物成分。第十章第十章 生

21、態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程分解過程是一個很復雜的過程是一個很復雜的過程，包括，包括三三個過程個過程 碎裂碎裂 異化異化 淋溶淋溶第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動l碎裂碎裂由于物理的和生物的作用，把尸體分由于物理的和生物的作用，把尸體分解為顆粒狀的碎屑解為顆粒狀的碎屑l異化異化有機物質(zhì)在酶的作用下分解，從聚合有機物質(zhì)在酶的作用下分解，從聚合體變成單體，例如由纖維素變成葡萄糖，進而體變成單體，例如由纖維素變成葡萄糖，進而成為礦物成分成為礦物成分l淋溶淋溶可溶性物質(zhì)被水所淋洗出，是一種純可溶性物質(zhì)被水所淋洗出，是一種純物理過程物理過程 第十章第十章 生態(tài)系

22、統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程分解過程是一個很復雜的過程，包括三個過程是一個很復雜的過程，包括三個過程 碎裂碎裂 異化異化 淋溶淋溶 分解過程中，這三個過程是交叉進行、相互影響分解過程中，這三個過程是交叉進行、相互影響的。的。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程的速率，決定于分解過程的速率，決定于 分解者的生物種類分解者的生物種類 待分解資源的質(zhì)量待分解資源的質(zhì)量 分解時的理化環(huán)境分解時的理化環(huán)境 三方面的組合決定了分解過程每一階三方面的組合決定了分解過程每一階段的速率。段的速率。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動分解者的生物種類分

23、解者的生物種類1.微生物微生物 細菌和真菌是主要的分解者。細菌和真菌是主要的分解者。2.動物動物（1）主要是食碎屑的）主要是食碎屑的無脊椎動物無脊椎動物 按機體大小可分為按機體大小可分為:小型小型土壤動物土壤動物中型中型土壤動物土壤動物大型大型土壤動物土壤動物巨型巨型土壤動物土壤動物第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動小型土壤動物小型土壤動物 體寬在體寬在100m以下，包括線蟲、輪蟲、螨。以下，包括線蟲、輪蟲、螨。 中型土壤動物中型土壤動物 體寬體寬100m2mm，包括彈尾、螨、線蚓、雙翅，包括彈尾、螨、線蚓、雙翅目幼蟲和小型甲蟲等；目幼蟲和小型甲蟲等； 主要作用是主要作用是

24、調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對大型動物調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對大型動物糞便糞便進行進行處理和加工處理和加工；第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動大型大型(2mm20mm)和和巨型巨型(20mm)土壤動物土壤動物 各種取食枯枝落葉的各種取食枯枝落葉的節(jié)肢動物節(jié)肢動物，如千足類、等足，如千足類、等足目和端足目的目和端足目的蝸牛、蚯蚓蝸牛、蚯蚓等。等。 是碎裂是碎裂植物殘葉和翻動土壤植物殘葉和翻動土壤的主力。的主力。 對分解和土壤結構有明顯影響。對分解和土壤結構有明顯影響。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動分解者的生物種類分解者的生物種類1.微生物微生物 微生物中細菌

25、和真菌是主要的分解者。微生物中細菌和真菌是主要的分解者。2.動物動物（1）陸地分解者中的動物主要是食碎屑的）陸地分解者中的動物主要是食碎屑的無脊椎動物無脊椎動物 按機體大小可分為按機體大小可分為:小型土壤動物小型土壤動物中型土壤動物中型土壤動物大型土壤動物大型土壤動物巨型土壤動物巨型土壤動物不同地區(qū)分解者（各類動物）所起的主要作用是不同的不同地區(qū)分解者（各類動物）所起的主要作用是不同的第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 低緯度低緯度熱帶地區(qū)熱帶地區(qū)起作用的主要是起作用的主要是大型土壤大型土壤動物動物，其分解作用明顯高于溫帶和寒帶；，其分解作用明顯高于溫帶和寒帶； 高緯度高緯

26、度寒溫帶和凍原地區(qū)寒溫帶和凍原地區(qū)多為多為中、小型動中、小型動物物，大型土壤動物對物質(zhì)分解起的作用很小。，大型土壤動物對物質(zhì)分解起的作用很小。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程的特點和速率，決定于分解過程的特點和速率，決定于 分解者的生物種類分解者的生物種類 待分解資源的質(zhì)量待分解資源的質(zhì)量 分解時的理化環(huán)境分解時的理化環(huán)境 三方面的組合決定分解過程每一階段三方面的組合決定分解過程每一階段的速率。的速率。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動待分解資源的質(zhì)量待分解資源的質(zhì)量 待分解資源的待分解資源的物理和化學性質(zhì)物理和化學性質(zhì)影響著待分影響著待分解

27、資源分解的速度。其中，解資源分解的速度。其中， 待分解資源中待分解資源中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度營養(yǎng)物質(zhì)的濃度常成為分解常成為分解過程的限制因素。如，過程的限制因素。如，N第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 微生物體內(nèi)含微生物體內(nèi)含N量高，其量高，其C N約為約為10 1，即微生，即微生物生物量每增加物生物量每增加11g就需要有就需要有1gN的供應量。的供應量。 但大多數(shù)待分解的植物組織其含但大多數(shù)待分解的植物組織其含N量比此值低得多量比此值低得多，C N為為4080 1。 因此，因此，N的供應量經(jīng)常成為限制因素，分解速率在的供應量經(jīng)常成為限制因素，分解速率在很大程度上取決于很大程度

28、上取決于N的供應。的供應。 待分解資源的待分解資源的C N，常可作為，常可作為生物降解性能生物降解性能的測的測度指標。最適度指標。最適C N比大約是比大約是2530 1。 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程的特點和速率，決定于分解過程的特點和速率，決定于 分解者的生物種類分解者的生物種類 待分解資源的質(zhì)量待分解資源的質(zhì)量 分解時的理化環(huán)境分解時的理化環(huán)境 三方面的組合決定分解過程每一階段三方面的組合決定分解過程每一階段的速率。的速率。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動分解時的理化環(huán)境分解時的理化環(huán)境 溫度和濕度溫度和濕度是兩個主要的理化因子：是

29、兩個主要的理化因子：l溫度較高、濕度適中的地帶，分解速率高；溫度較高、濕度適中的地帶，分解速率高；l溫和干燥的地帶，分解速率低；溫和干燥的地帶，分解速率低；l濕度大，通氣不好的土壤中易積累有機物質(zhì)。濕度大，通氣不好的土壤中易積累有機物質(zhì)。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 例如，例如， 受水浸泡的沼澤土壤，由于水泡、缺氧，受水浸泡的沼澤土壤，由于水泡、缺氧，抑制微生物活動，分解速率極低，有機物質(zhì)積抑制微生物活動，分解速率極低，有機物質(zhì)積累量很大。累量很大。 這是沼澤土可供開發(fā)有機肥料和生物能源這是沼澤土可供開發(fā)有機肥料和生物能源的原因。的原因。 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能

30、量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 分解過程的特點和速率，決定于分解過程的特點和速率，決定于 分解者的生物種類分解者的生物種類 待分解資源的質(zhì)量待分解資源的質(zhì)量 分解時的理化環(huán)境分解時的理化環(huán)境 三方面的組合決定分解過程每一階段三方面的組合決定分解過程每一階段的速率。的速率。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動分解特征的一個重要指標分解特征的一個重要指標 分解指數(shù)分解指數(shù)： K=I / X其中，其中，k分解指數(shù)分解指數(shù) I死有機物年輸入總量死有機物年輸入總量 X死有機物質(zhì)總量（現(xiàn)存量）死有機物質(zhì)總量（現(xiàn)存量）第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 濕熱的熱帶雨林，濕熱

31、的熱帶雨林，k值往往大于值往往大于1，這是因為年分，這是因為年分解量高于輸入量。解量高于輸入量。 溫帶草地的溫帶草地的k值高于溫帶落葉林，甚至與熱帶雨值高于溫帶落葉林，甚至與熱帶雨林接近，這是因為禾本草類的林接近，這是因為禾本草類的枯枝落葉量高枯枝落葉量高（ K=I / X ，分子大），其木質(zhì)素含量和酚的含量（，分子大），其木質(zhì)素含量和酚的含量（難分解物難分解物質(zhì)質(zhì)）都較落葉林的）都較落葉林的低低，所以分解率高。，所以分解率高。 第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)能量流動的全過程生態(tài)系統(tǒng)能量流動的全過程太陽能太陽能第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流

32、動（4）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點 單向單向 從生產(chǎn)者從生產(chǎn)者初級消費者初級消費者次級消費者次級消費者三級消三級消費者費者。 逐級遞減逐級遞減 能量金字塔能量金字塔第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動（5）研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的目的）研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的目的 （能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？）（能不能改變生態(tài)系統(tǒng)能量流動的規(guī)律？） 雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可雖然不能改變能量流動的客觀規(guī)律，但可設法調(diào)整能量流動方向，使能量流向?qū)θ祟愖钤O法調(diào)整能量流動方向，使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。有益的部分。dB/dt= GP-R-H-D第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動例如，例如， 在森林中，最好使能量多儲存在木材中；在森林中，最好使能量多儲存在木材中； 在草原牧場上，則最好使能量多流到牛、羊等牲在草原牧場上，則最好使能量多流到牛、羊等牲畜體內(nèi)，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。畜體內(nèi)，獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產(chǎn)品。第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動第十章第十章 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動 作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅作為生物與環(huán)境組成的統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結構，而且具有一定的功能。生態(tài)系統(tǒng)的具有一