净初级生产量
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生态系统中的初级生产力生态系统中的植物所固定的太阳能或制造的有机物质成为初级生产量或第一性生产量(primary production)。
动物和其它异养生物的生产量称为次级生产量或第二性生产量(second production)。
总初级生产量(GP)= 净初级生产量(NP)+ 呼吸消耗(R)净初级生产量(NP)= 总初级生产量(GP)- 呼吸消耗(R)初级生产量常以每年每平方米生产的有机物干重(g/ m2.a)或固定的能量值(J/ m2.a)表示。
生态系统内单位面积现存的有机物就是生物量(biomass),实际上就是净生产量的累计量。
其单位为(g/m2)或(J/ m2)。
对生态系统中的某一营养级来说,总生物量在某一时期的变化为:dB/dt = NP-R-H-D(H为被较高营养级动物所取食的生物量;D为死亡所损失的生物量)。
地球上不同生态系统的初级生产量和生物量受温度和雨量的影响最大,并因气候的不同而异(见表,书214页)。
同时也随生态系统的发育而变化。
对于动物种群来说,转化为次级生产量(肉、奶、蛋、毛皮、骨骼、血液、蹄、角、内脏等)的能量收支可用下式表示:C = A+FUC:从外界摄取的能量,A:被同化的能量,FU:以粪便、热量等形式损失的能量。
A =P+RP:次级生产量,R:呼吸消耗。
因此,P = C-FU-R(一)初级生产的基本概念生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用对太阳能的固定。
因为绿色植物固定太阳能是生态系统中第一次能量固定,所以植物所固定的太阳能或所制造的有机物质就称为初级生产量或第一性生产量(Primary Production)。
在初级生产过程中,植物所固定的能量有一部分是被植物自己的呼吸消耗掉了(呼吸过程和光合作用过程是两个完全相反的过程),剩下的部分才以可见有机物质的形式用于植物的生长和生殖,这部分生产量称为净初级生产量(net primary production),而包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量(gross primary production)。
净初级生产量概念
净初级生产量(Net Primary Production,简称NPP)是生态学和环境科学领域中的一个重要概念。
它是指在一段时间内,一个生态系统通过光合作用固定下来的能量中,扣除呼吸作用消耗的能量后剩余的能量。
这种能量可以用于植物的生长和生殖。
净初级生产量通常用每年每平方米所生产的有机物质干重(g/(m2·a))或每年每平方米所固定能量(J/(m2·a))表示。
这个概念可以帮助人们了解生态系统中的能量流动和物质循环,从而更好地理解生态系统的结构和功能。
在生态学中,净初级生产量是衡量生态系统健康状况和生产力水平的重要指标之一。
如果一个生态系统的净初级生产量较高,说明该系统的生产效率较高,生产成本较低,经济效益较好。
反之,如果净初级生产量较低,说明该系统的生产效率较低,生产成本较高,经济效益较差。
此外,净初级生产量也可以用来评估人类活动对生态系统的影响。
例如,人类的活动可能会改变生态系统的能量流动和物质循环,从而影响净初级生产量。
因此,了解和掌握净初级生产量的变化趋势和原因,可以帮助人们更好地保护和管理生态系统,促进生态系统的可持续发展。
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。
初级生产量(总初级生产量):在单位时间和单位面积内绿色植物通过光合作用制造的有机物质或所固定的能量。
单位:g/(m2• a)或J/(m2 • a)
在初级生产量中,有一部分是被植物的呼吸(R)消耗掉了,剩下的才用于植物的生长和繁殖,这就是净初级生产量(NP)单位:g/(m2• a)或J/(m2 • a)总初级生产量=净初级生产量+呼吸量即:GP=NP+R
R:植物呼吸消耗量(呼吸
NP:净初级生产量(光合-呼吸)
GP:总初级生产量(光合)
二、次级生产量植物通过光合作用只能生产出植物性有机物质,那么动物的肉、蛋、奶、毛皮、血液、蹄、角以及内脏器官等有机物质是从哪里来的呢?它们是靠动物吃植物、吃其他动物和吃一切现成有机物质而生产出来的。
这类生产在生态系统中是第二次的有机物质生产,所以叫做次级生产量
三、生物量
生物量:净生产量在某一调查时刻前的积累量。
单位:g/m2或J/m2
比较生产量和生物量
生产量和生物量是两个完全不同的概念。
从单位分析:
生产量是指单位时间内的有机物质生产量,是指速率。
而生物量是指在某一时刻前积存了多少有机物。
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。
生态系统中的初级生产力生态系统中的植物所固定的太阳能或制造的有机物质成为初级生产量或第一性生产量(primary production)。
动物和其它异养生物的生产量称为次级生产量或第二性生产量(second production)。
总初级生产量(GP)= 净初级生产量(NP)+ 呼吸消耗(R)净初级生产量(NP)= 总初级生产量(GP)- 呼吸消耗(R)初级生产量常以每年每平方米生产的有机物干重(g/ m2.a)或固定的能量值(J/ m2.a)表示。
生态系统内单位面积现存的有机物就是生物量(biomass),实际上就是净生产量的累计量。
其单位为(g/m2)或(J/ m2)。
对生态系统中的某一营养级来说,总生物量在某一时期的变化为:dB/dt = NP-R-H-D(H为被较高营养级动物所取食的生物量;D为死亡所损失的生物量)。
地球上不同生态系统的初级生产量和生物量受温度和雨量的影响最大,并因气候的不同而异(见表,书214页)。
同时也随生态系统的发育而变化。
对于动物种群来说,转化为次级生产量(肉、奶、蛋、毛皮、骨骼、血液、蹄、角、内脏等)的能量收支可用下式表示:C = A+FUC:从外界摄取的能量,A:被同化的能量,FU:以粪便、热量等形式损失的能量。
A =P+RP:次级生产量,R:呼吸消耗。
因此,P = C-FU-R(一)初级生产的基本概念生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用对太阳能的固定。
因为绿色植物固定太阳能是生态系统中第一次能量固定,所以植物所固定的太阳能或所制造的有机物质就称为初级生产量或第一性生产量(Primary Production)。
在初级生产过程中,植物所固定的能量有一部分是被植物自己的呼吸消耗掉了(呼吸过程和光合作用过程是两个完全相反的过程),剩下的部分才以可见有机物质的形式用于植物的生长和生殖,这部分生产量称为净初级生产量(net primary production),而包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量(gross primary production)。