生产量和生物量

第一、二节生态系统的营养结构生态系统中的生产量和生物量1.生态系统是由生物群落及非生物环境构成的一个生态学功能系统。

生态系统通常由无机物、有机物、气候、能源、生产者、消费者和分解者七大成分组成。

能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能。

2．生态系统各生物之间通过取食和被取食而建立起的营养关系称为食物链，它不仅是能量流动和物质移动通道，而且也是有害物质和杀虫剂移动和浓缩的通道，有害物质和杀虫剂通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象称为生物放大。

3．食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统越容易发生波动和毁灭。

4．生态金字塔中，能量金字塔绝不会是倒的，而数量金字塔、生物量金字塔可能有倒的。

5．初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物或所固定的能量。

总初级生产量(GP)＝净初级生产量(NP)＋植物呼吸量(R)。

陆地生态系统的初级生产量大小为：热带雨林>北方针叶林>温带草原>苔原。

6．生物量是指净生产量在某一调查时刻前的积累量。

次级生产量是在生态系统中第二次有机物质的生产量。

对应学生用书P59食物链和生物放大1．生态系统概念[判断](1)生态系统包括所有的生产者、消费者和分解者。

( × )(2)太阳光来源于地球以外，不属于生态系统的成分。

( × )(3)生态系统基本功能是能量流动和物质循环。

( √ )2．食物链(1)概念：在生态系统的各生物之间，通过一系列的取食和被取食关系，不断传递着生产者所固定的能量，这种单方向的营养关系叫食物链。

由于能量每次传递都会损失掉一大半，所以食物链通常只有四五个环节。

(2)类型：①捕食食物链：一般指以活的植物为起点的食物链。

②腐食食物链：是以死亡生物或现成有机物为起点的生物链。

陆地生态系统通常以腐食食物链为主，而海洋生态系统则以捕食食物链为主。

3．生物放大化学杀虫剂和有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象就叫生物放大。

生物量和生产量的概念生产量是指单位时间单位面积里的生物产生的有机物质的总量，常用每年每平方米产生的有机物质干重或每年每平方米固定的能量来表示。

生态系统的能量流动始于绿色植物的光合作用，植物固定的太阳能或制造的有机物质的量被称为初级生产量。

植物固定的太阳能或制造的有机物质一部分通过呼吸作用被消耗，剩下的部分被用于生长和生殖。

我们把包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量。

总初级生产量减去呼吸消耗后的剩余量为净初级生产量，它是植物可供生态系统中其他生物利用的能量。

测定初级生产量的方法有收获量测定法、黑白瓶法、CO2测定法、叶绿素测定法、放射性同位素测定法等。

收获量测定法又名收割法，测量时需要定期收割所测植物，烘干到恒重时再进行称重，然后通过计算得到初级生产量。

在实际测量时，有时会根据需要只对植物的某些部分进行测定，如只测定植物的地上部分。

黑白瓶法又名O2测定法，常用于水生生态系统。

测量用到的白瓶是透光的，装在里面的水样中的植物能进行光合作用；黑瓶是不透光的，植物在其中不能进行光合作用，但有呼吸作用。

通过测定白瓶和黑瓶水样中含氧量的变化可以得出初级生产量。

CO2测定法的原理与黑白瓶法相似，都是对植物的光合作用和呼吸作用过程进行测定，只不过它测定的是CO2含量的变化。

叶绿素测定法利用了叶绿素的含量与光合作用的相关性，通过提取样本的叶绿素，测定它的浓度，再结合光强度推算出初级生产量。

与前面几种方法相比，放射性同位素测定法更加精确和敏感，常用14C进行标记。

测量时先将已知量的14C（大多以碳酸盐142CO 的形式）加入水样中，经过短时间培养后过滤水样，然3后将过滤物干燥，再通过测定其放射性来确定光合作用固定的碳量。

动物需要消耗初级生产量，它们采食植物或捕食其他动物之后，经体内消化和吸收，再次形成的有机物质的量被称为次级生产量。

其中扣除呼吸作用所消耗的量后，剩余的有机物质的量被称为净次级生产量。

对于一个动物种群来说，净次级生产量＝动物摄食获得的能量－动物以粪便形式损失的能量一呼吸消耗的能量。

6．2 生态系统中的生产量和生物量【知识回顾】光合作用反应式:在光合作用中的能量变化：【初级生产量】1．定义在 和 内 通过 制造的 或 。

2．单位3． 总初级生产量（GP ），净初级生产量（NP ），呼吸作用（R ）的关系。

【次级生产量】1．定义在 和 内 （包括消费者和分解者）利用 而生产出来的 。

2．单位3．产生过程【生物量】1．定义在某一调查时刻前的 。

2．单位3． GP-R 0 生物量增加GP-R 0 生物量不变GP-R 0 生物量减少净初级生产量 不可利用【综合分析】不同生态系统净初级生产量不同的主要限制因素是什么？海洋面积虽然比陆地大一倍，初级生产量之和却是陆地初级生产量的1/2。

为什么？海洋的初级生产量比陆地低，但海洋的次级生产量为什么比陆地高？有人说顶极群落的初级生产量不如演替中的群落高，这种说法对吗？为什么【课堂练习】1．在一次生态系统调查中，生物爱好者发现某苔原生态系统的净初级生产量小于0，这表明该生态系统的生物量A．增加B．先减少，后增加C．减少D．保持不变2．影响生态系统次级生产量变化的主要因素是A．初级生产量B．生物量C．生物多样性D．次级生产量3．下列关于生态系统生物量与次级生产量的叙述，不正确的是A．生物量的概念和计量单位同样也应用于动物B．通过动物生物量的计算，可以推测各类动物在生态系统中的相对重要性C．次级生产量归根结底是依靠植物在光合作用中所产生的有机物质D．次级生产量既包含生产者生产量，也包括消费者和分解者生产量4．一个生态系统中各营养级生物量的大小及相互关系，通常用一个金字塔的形式来表示，这是因为A．草食动物的生物量要比肉食动物的生物量少B．分解者不断使能量再循环到环境中C．生产者的生物量要小于消费者的生物量D．一种被捕食的生物的生物量要超过它的捕食者5．下列有关生态系统的相关量的叙述正确的是A．生态系统中所有消费者、分解者都直接依赖初级生产量B．海洋面积比陆地大，因此净初级生产量海洋比陆地多C．甲生态系统的初级生产量大于乙生态系统的初级生产量，而甲生态系统的次级生产量不一定大于乙生态系统的次级生产量D．生态系统各营养级的生物量金字塔一定呈正金字塔6．下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是A．陆地生态系统的总初级生产量随纬度的增加而增加B．顶级群落的净初级生产量小于同类型的非顶级群落C．因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字塔形D．食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产量。

姓名，年级：时间：第14课时生态系统中的生产量和生物量、能量流动和物质循环考试要求知识内容学考要求选考要求知识内容学考要求选考要求1.初级生产量、次级生产量及生物量的含义a3.生态系统中的碳循环c c2.生态系统中的能量流动c c4.能量流动和物质循环的关系c核心素养要求1．举例说明生态系统中的生产量和生物量，并比较初级生产量与次级生产量。

2.通过比较能量流动和物质循环的过程,形成辩证统一的观点。

一、生态系统中的生产量和生物量（选考）1．初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。

2．净初级生产量:初级生产量减去植物呼吸消耗量。

3．生物量实际上就是净生产量在某一调查时刻前的积累量.4．次级生产量依靠动物吃植物、吃其他动物和吃一切现成有机物质而生产出来的物质。

这类生产在生态系统中是第二次的有机物质生产,所以叫次级生产量.归纳总结初级生产量、生物量和次级生产量的比较初级生产量生物量次级生产量能量来源太阳能太阳能或有机物植物生产的有机物描述单位[g·（m2·a）－1]或g/m2或J/m2[g·（m2·a)－1］或［J·(m2·a）－1]［J·(m2·a)－1]三者的联系(1)总初级生产量（GP ）＝净初级生产量(NP）＋植物呼吸量（R)（2)当净生产量表示在某一调查时刻前的有机物积累量时即为生物量(3）次级生产量的能量来源于初级生产量(4)初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳能例1（2018·宁波效实中学高二检测)关于生态系统中的生产量和生物量，下列叙述不正确的是（)A．用于植物生长繁殖的能量为净初级生产量B．地球各地的净初级生产量随温度和雨量的不同而有很大差异C．生物量即净生产量在某一调查时刻前的积累量，生物量的概念与计量单位只可用于植物D．异养生物合成的有机物应属次级生产量答案C解析初级生产量中有一部分被植物的呼吸消耗掉了，剩下的可用于植物生长和繁殖，此即净初级生产量;生物量实际上是净生产量在某一调查时刻前的积累量,生物量的概念和计量单位同样应用于动物;异养生物合成的有机物应属次级生产量。

《生态系统中的生产量和生物量》知识清单一、生产量（一）初级生产量初级生产量是指绿色植物通过光合作用所固定的太阳能或所制造的有机物质。

它是生态系统中最基础的能量和物质来源。

影响初级生产量的因素有很多。

首先是光照强度，光照充足时，植物光合作用效率高，初级生产量就大；反之，光照不足会限制初级生产量。

其次是温度，在适宜的温度范围内，植物的光合作用和呼吸作用会更活跃，从而影响初级生产量。

水分也是关键因素之一，缺水会导致植物气孔关闭，影响光合作用，进而降低初级生产量。

此外，土壤中的营养物质含量，如氮、磷、钾等，对植物生长和初级生产量有着重要影响。

不同生态系统的初级生产量差异很大。

例如，在热带雨林中，由于气候温暖湿润，光照充足，植物生长迅速，初级生产量极高。

而在荒漠地区，由于水分稀缺，温度波动大，初级生产量相对较低。

（二）次级生产量次级生产量是指在生态系统中，消费者和分解者利用初级生产量进行同化作用所形成的有机物质。

次级生产量的计算方法通常是从同化量中减去呼吸消耗量。

消费者通过摄取食物获得能量和物质，经过消化和吸收，一部分用于自身的生长、繁殖和维持生命活动，这部分就是同化量。

而在同化过程中，消费者也会进行呼吸作用消耗一部分能量，剩余的才是次级生产量。

次级生产者的种类繁多，包括食草动物、食肉动物和杂食动物等。

食草动物通过食用植物获取能量，其次级生产量相对较低；食肉动物则通过捕食其他动物获取能量，由于能量在食物链传递过程中存在损耗，其次级生产量通常更低。

二、生物量（一）概念生物量是指在某一特定时刻，单位面积或体积内所存在的活的有机物质的总量。

它可以是干重或湿重。

（二）特点生物量具有时空变化的特点。

在不同的生态系统中，生物量的大小和组成各不相同。

同一生态系统在不同的季节和年份，生物量也会有所波动。

例如，在森林生态系统中，生物量主要由树木、灌木和草本植物等组成。

随着森林的生长和发育，生物量会逐渐增加，但在受到自然灾害或人为干扰时，生物量可能会减少。

生态系统中初级生产量、次级生产量及生物量的比较和测定每年的6月5日是世界环境日，而今年我们的主题为“关爱自然，刻不容缓”(Time for Nature)。

今天就来说说生态学有关的知识，生态学中有许多概念，其中，初级生产量、次级生产量和生物量就是很重要的概念，有时也难以区分，要搞清楚这三个概念，联系实际得以利用是关键。

什么初级生产量、次级生产量和生物量？如何测定？01相关的概念及比较1．初级生产量：指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。

单位为g/(m2·a)或J/(m2·a)（a代表年）。

（1）总初级生产量：包括呼吸消耗在内的全部生产量，用GP表示。

（2）净初级生产量：在初级生产量中，有一部分被植物呼吸(R)消耗掉了，剩下的用于植物的生长和繁殖，用NP表示。

净初级生产量随温度和雨量不同而有很大差异。

2．次级生产量：异养生物（包括消费者和分解者）利用现成有机物质而生产出来的有机物质。

单位为g/(m2·a)或J/(m2·a)。

3．生物量：净生产量在某一调查时刻前的积累量。

单位为g/m2或J/m2。

4．初级生产量、生物量和次级生产量的联系：（1）总初级生产量（GP）=净初级生产量（NP）+植物呼吸量（R）。

（2）当净生产量表示在某一时刻前的有机物积累量时即为生物量。

（3）次级生产量的能量来源于初级生产量。

（4）初级生产量、生物量和次级生产量的能量均直接或间接来源于太阳能。

三种量的比较表02典型试题解析试题1（2017年4月选考题）：下列关于生态系统生产量和生物量的叙述，正确的是（）A．陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而增加B．顶极群落的净初级生产量小于同类型的非顶极群落C．因海洋生态系统中以捕食食物链为主而导致生物量为倒金字塔形D．食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更高的次级生产量解析：陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而减小，A错误；高大树木下层的植物见光的机会少，所以顶极群落的净初级生产量不如演替中的高，顶极群落的净初级生产量趋于0，B正确；倒金字塔的产生和海洋生态系统中以捕食食物链为主无关，而是因为海洋中的生产者主要是单细胞藻类，个体小、繁殖快、含纤维少，可以整个被浮游动物蚕食和消化，并迅速地转化为下一个营养级的生物量，食高等植物的消费者比食单细胞藻类的消费者具有更低的次级生产量，C 和D错误。

生物量与生产量练习一、单选题1．下列关于海洋生态系统和陆地生态系统的叙述，正确的是（）A．两个生态系统均以捕食食物链为主B．海洋生态系统的次级生产量比陆地生态系统低C．在海洋生态系统中，珊瑚礁和藻床的净初级生产量是陆地的一半D．海洋动物利用单细胞藻类的效率高于陆地动物利用高等植物的效率【答案】D2．下列关于生产量和生物量的叙述，正确的是（）A．因群落时间结构的差异，北方针叶林的初级生产量大于温带草原B．因演替到最终的平衡状态，顶极群落的净初级生产量等于零C．因光照缺乏，深海区下层几乎没有初级生产量和次级生产量D．因动物对植物利用效率的差异，海洋生态系统的次级生产量大于陆地生态系统【答案】D3．下图示森林群落演替过程中总初级生产量和呼吸量的变化。

据图分析，下列叙述错误的是（）A．呼吸量是指生态系统中所有生物呼吸作用的总量B．群落演替过程中生物种类有取代但数目基本不变C．成熟阶段的净初级生产量大于零D．适当的采伐有利于促进生产者的光合作用【答案】B4．下列关于生产量的叙述正确的是（）A．恒温动物的次级生产量与同化量的比值一般低于变温动物B．群落演替达到顶级群落状态时，净初级生产量将长期保持零C．次级生产量是指生态系统中消费者用于生长繁殖的量D．陆地次级生产量相当于海洋次级生产量的三倍多【答案】A5．下列关于生态系统中的生产量和生物量的叙述，不正确的是（）A．陆地生态系统的净初级生产量随着温度和雨量的不同而有很大的差异B．顶极群落的净初级生产量不一定大于同类型的非顶极群落C．某营养级生物摄入量大于同化量的原因是呼吸作用消耗了一部分能量D．海洋中植食动物利用藻类的效率比陆地动物利用高等植物的效率高【答案】C6．下列关于生态系统中的生产量的叙述，不正确的是（）A．顶极群落的总初级生产量与植物呼吸消耗量相等B．次级生产量不一定来自初级生产量C．分解者的生产量也会转化为消费者的生产量D．陆地生态系统的总初级生产量随着纬度的增加而减少【答案】A7．林场通常是种植乔木的大型半人工生态系统。