第五部分-植物生态学生态系统-3-生物生产和能量流动.ppt

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1、生态系统生态学第第12章章:生态系统的能量流动生态系统的能量流动主要内容主要内容n生态系统中的初级生产生态系统中的初级生产n生态系统中的次级生产生态系统中的次级生产n生态系统中的分解生态系统中的分解n生态系统中的能流分析生态系统中的能流分析n生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递1.生态系统的初级生产生态系统的初级生产初级生产初级生产n n初级生产初级生产初级生产初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产自养生物的生产过程，其提供的生产自养生物的生产过程，其提供的生产自养生物的生产过程，其提供的生产力为初级生产力。力为初级生产力。力为初级生产力。力为初级生产力。初级生产的基本概念初级生产的基

2、本概念n n初级生产量初级生产量初级生产量初级生产量(primary production)(primary production)：qq生态系统中绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量生态系统中绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量生态系统中绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量生态系统中绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量，也称第一性生产。称为初级生产量，也称第一性生产。称为初级生产量，也称第一性生产。称为初级生产量，也称第一性生产。n n净初级生产量净初级生产量净初级生产量净初级生产量(net primary production)net primary producti

3、on)：qq在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这部分生产量称净初级生产量。部分生产量称净初级生产量。部分生产量称净初级生产量。部分生产量称净初级生产量。n n总初级生产量总初级生产量总初级生产量总初级生产量(gross primary producti

4、on)gross primary production)：GP=NP+R(GP=NP+R(呼吸呼吸呼吸呼吸)初级生产力初级生产力n n初級初級初級初級生产生产生产生产力力力力(primary productivity)primary productivity)：qq植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累的速率称为生产率的速率称为生产率的速率称为生产率的速率称为生产率，或生产力或生产力或生产力或生产力。n n生物量生物量生物量生物量(bioma

5、ss):(biomass):qq是指某一时刻调查时单位面积上积存的有机物质，以鲜是指某一时刻调查时单位面积上积存的有机物质，以鲜是指某一时刻调查时单位面积上积存的有机物质，以鲜是指某一时刻调查时单位面积上积存的有机物质，以鲜重或干重表示。重或干重表示。重或干重表示。重或干重表示。n n现存量现存量现存量现存量(standing crop)(standing crop)：qq是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉是指绿色植物初级生产量被植食动物取食及枯枝落叶掉落后所剩下的存活部分。落后所剩下

6、的存活部分。落后所剩下的存活部分。落后所剩下的存活部分。全球初级生产力分布特点全球初级生产力分布特点1.1.陆地比水域的初级陆地比水域的初级陆地比水域的初级陆地比水域的初级生产量大。生产量大。生产量大。生产量大。2.2.陆地上初级生产量陆地上初级生产量陆地上初级生产量陆地上初级生产量有随纬度增加逐渐降有随纬度增加逐渐降有随纬度增加逐渐降有随纬度增加逐渐降低的趋势低的趋势低的趋势低的趋势3.3.海洋中初级生产量海洋中初级生产量海洋中初级生产量海洋中初级生产量由河口湾向大陆架和由河口湾向大陆架和由河口湾向大陆架和由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低。大洋区逐渐降低。大洋区逐渐降低。大洋区逐渐降低。全球

7、初级生产力等级全球初级生产力等级n n全球初级生产量可划分为三个等级：全球初级生产量可划分为三个等级：全球初级生产量可划分为三个等级：全球初级生产量可划分为三个等级：qq生产量极低的区域。生产量生产量极低的区域。生产量生产量极低的区域。生产量生产量极低的区域。生产量10001000大卡大卡大卡大卡/m/m2 2.yr.yr或者更少。或者更少。或者更少。或者更少。大部分海洋和荒漠属于这类区域。辽阔的海洋缺少营大部分海洋和荒漠属于这类区域。辽阔的海洋缺少营大部分海洋和荒漠属于这类区域。辽阔的海洋缺少营大部分海洋和荒漠属于这类区域。辽阔的海洋缺少营养物质，荒漠主要是缺水。养物质，荒漠主要是缺水。养物

8、质，荒漠主要是缺水。养物质，荒漠主要是缺水。qq中等生产量区域。生产量为中等生产量区域。生产量为中等生产量区域。生产量为中等生产量区域。生产量为1000-100001000-10000大卡大卡大卡大卡/m/m2 2.yr.yr。许多草地、沿海区域、深湖和一些农田属于这类区域。许多草地、沿海区域、深湖和一些农田属于这类区域。许多草地、沿海区域、深湖和一些农田属于这类区域。许多草地、沿海区域、深湖和一些农田属于这类区域。这些地区的生产量居于中等水平。这些地区的生产量居于中等水平。这些地区的生产量居于中等水平。这些地区的生产量居于中等水平。qq高生产量的区域。生产量大约为高生产量的区域。生产量大约为

9、高生产量的区域。生产量大约为高生产量的区域。生产量大约为10000-2000010000-20000大卡大卡大卡大卡/m/m2 2.yr.yr或者更多。大部分湿地生态系统、河口湾、泉或者更多。大部分湿地生态系统、河口湾、泉或者更多。大部分湿地生态系统、河口湾、泉或者更多。大部分湿地生态系统、河口湾、泉水、珊瑚礁、热带雨林和精耕细作的农田、冲积平原水、珊瑚礁、热带雨林和精耕细作的农田、冲积平原水、珊瑚礁、热带雨林和精耕细作的农田、冲积平原水、珊瑚礁、热带雨林和精耕细作的农田、冲积平原上的植物群落等属于这类区域上的植物群落等属于这类区域上的植物群落等属于这类区域上的植物群落等属于这类区域。全球生态

10、系统类型的分布全球生态系统类型的分布全球陆地的植被指数全球陆地的植被指数全球陆地和海洋生物生产力全球陆地和海洋生物生产力 全球初级生产量的计算模型全球初级生产量的计算模型n nMiamiMiamiMiamiMiami模型：模型：模型：模型：qqT T T T年均温年均温年均温年均温qqR R R R年降水年降水年降水年降水n nThornthwaiteThornthwaiteThornthwaiteThornthwaite 纪念模型：纪念模型：纪念模型：纪念模型：qqE E E E实际蒸散量实际蒸散量实际蒸散量实际蒸散量n nChikugoChikugoChikugoChikugo模型：模型：

11、模型：模型：qqRDIRDIRDIRDI辐射干燥度辐射干燥度辐射干燥度辐射干燥度qqRnRnRnRn陆地表面获得的净辐射陆地表面获得的净辐射陆地表面获得的净辐射陆地表面获得的净辐射陆地生态系统的净初级生产量的影响因素陆地生态系统的净初级生产量的影响因素初级生产量的测定方法初级生产量的测定方法n n收获量测定法收获量测定法收获量测定法收获量测定法qq定期收获植被，烘干至恒重，然后以每年每平方米的干物质重定期收获植被，烘干至恒重，然后以每年每平方米的干物质重量表示。量表示。n n氧气测定法氧气测定法氧气测定法氧气测定法黑白瓶法黑白瓶法黑白瓶法黑白瓶法qq通过氧气变化量测定初级生产量，黑瓶、对照瓶、

12、白瓶。通过氧气变化量测定初级生产量，黑瓶、对照瓶、白瓶。n n二氧化碳测定法二氧化碳测定法二氧化碳测定法二氧化碳测定法qq通过通过二氧化碳变化量测定初级生产量，二氧化碳变化量测定初级生产量，透明罩：测定净初级生产量；透明罩：测定净初级生产量；暗罩：测定呼吸量。暗罩：测定呼吸量。n n放射性标记物测定法放射性标记物测定法放射性标记物测定法放射性标记物测定法qq放射性元素以碳酸盐的形式，放入含有自然水体浮游植物的样放射性元素以碳酸盐的形式，放入含有自然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过一定时间，滤出浮游植物，干燥后在计数瓶中，沉入水中经过一定时间，滤出浮游植物，干燥后在计数器测定放射活性，确定光合

13、作用固定的碳量。器测定放射活性，确定光合作用固定的碳量。n n叶绿素测定法叶绿素测定法叶绿素测定法叶绿素测定法qq植物定期取样，丙酮提取叶绿素，分光光度计测定叶绿素浓度，每单位叶植物定期取样，丙酮提取叶绿素，分光光度计测定叶绿素浓度，每单位叶绿素的光合作用是一定的，通过测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生绿素的光合作用是一定的，通过测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生产量。产量。生态系统类型生态系统类型单位面积净初级生产力单位面积净初级生产力范围 平均值单位面积生物量单位面积生物量范围 平均值热带雨林热带雨林10003500220068045热带季雨林热带季雨林1000250016006603

14、5亚热带长绿林亚热带长绿林60025001300620035温带落叶阔叶林温带落叶阔叶林6002500120066030北方针叶林北方针叶林400200080064020疏林和疏林和灌丛灌丛25012007002206热带稀树草原热带稀树草原20020009000.2154温带禾草草原温带禾草草原20015006000.251.6苔原及高山植被苔原及高山植被104001400.130.6荒漠和半荒漠荒漠和半荒漠10250900.140.7石块地和冰雪地石块地和冰雪地01030.020.02耕地耕地10035006500.4121沼泽与湿地沼泽与湿地8003500200035015湖泊与河流湖泊

15、与河流100150025000.10.5陆地生态系统类型的净第一性生产力和生物量陆地生态系统类型的净第一性生产力和生物量初级生产的生产效率初级生产的生产效率n n日光利用效率日光利用效率日光利用效率日光利用效率 净初级生产量转化率净初级生产量转化率净初级生产量转化率净初级生产量转化率2.生态系统的次级生产生态系统的次级生产次级生产次级生产n n次级生产次级生产次级生产次级生产：消费者利用初级生产的产品进行新陈代消费者利用初级生产的产品进行新陈代消费者利用初级生产的产品进行新陈代消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成自身的物质，称为次级生产，谢，经过同化作用形成自身的物质，称为次

16、级生产，谢，经过同化作用形成自身的物质，称为次级生产，谢，经过同化作用形成自身的物质，称为次级生产，亦称第二性生产。亦称第二性生产。亦称第二性生产。亦称第二性生产。未捕获（未捕获（876.1g）猎物生产量猎物生产量(886.4g)被捕获（被捕获（10.3g）被吃下（被吃下（7.93g）I未吃下未吃下(2.37g)未同化未同化(0.63g)同化（同化（7.3g）A净次级生产净次级生产(2.7g)P呼吸呼吸(4.6g)R蜘蛛种群的次级生产蜘蛛种群的次级生产蜘蛛种群的次级生产蜘蛛种群的次级生产生态系统中的次级生产过程生态系统中的次级生产过程n nP=C-FU-RP=C-FU-RqqP P：净次级生产

17、量净次级生产量净次级生产量净次级生产量qqC C：动物从外界摄食的能量动物从外界摄食的能量动物从外界摄食的能量动物从外界摄食的能量qqFUFU：排泄物排泄物排泄物排泄物qqR R：呼吸能量呼吸能量呼吸能量呼吸能量 P=Pg+PrP=Pg+Pr PrPr：生殖后代的生产量生殖后代的生产量生殖后代的生产量生殖后代的生产量 PgPg：个体增重个体增重个体增重个体增重次级生产的生态效率次级生产的生态效率n n消费效率：食草动物对植物净生产量的利用消费效率：食草动物对植物净生产量的利用消费效率：食草动物对植物净生产量的利用消费效率：食草动物对植物净生产量的利用qq植物种群增长率高，世代短，更新快，被利用

18、的百分比高；植物种群增长率高，世代短，更新快，被利用的百分比高；植物种群增长率高，世代短，更新快，被利用的百分比高；植物种群增长率高，世代短，更新快，被利用的百分比高；qq草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量；草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量；草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量；草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量；qq浮游动物利用的净初级生产量比例最高。浮游动物利用的净初级生产量比例最高。浮游动物利用的净初级生产量比例最高。浮游动物利用的净初级生产量比例最高。n n同化效率同化效率同化效率同化效率qq草食、碎食动物同化效率低，肉食动物高。草食、碎食动物同化效率低

19、，肉食动物高。草食、碎食动物同化效率低，肉食动物高。草食、碎食动物同化效率低，肉食动物高。n n生产效率生产效率生产效率生产效率qq不同动物类群有不同的生长效率，无脊椎动物生产效率较高。不同动物类群有不同的生长效率，无脊椎动物生产效率较高。不同动物类群有不同的生长效率，无脊椎动物生产效率较高。不同动物类群有不同的生长效率，无脊椎动物生产效率较高。一个线性食物链的各营养级间的能量流一个线性食物链的各营养级间的能量流3.生态效率生态效率回顾回顾 营养级间的物质传递营养级间的物质传递DDT生态效率的概念和类型生态效率的概念和类型n n生态效率生态效率生态效率生态效率qq营养级内和营养级间的营养级内和

20、营养级间的营养级内和营养级间的营养级内和营养级间的能量传递效率能量传递效率能量传递效率能量传递效率n n生态效率类型生态效率类型生态效率类型生态效率类型qq同化效率同化效率同化效率同化效率qq生产效率生产效率生产效率生产效率qq消费效率消费效率消费效率消费效率qq林德曼效率林德曼效率林德曼效率林德曼效率生态效率的计算参数生态效率的计算参数n n摄取量摄取量摄取量摄取量(I)(I)：表示各生物所摄取的能量。：表示各生物所摄取的能量。：表示各生物所摄取的能量。：表示各生物所摄取的能量。n n同化量同化量同化量同化量(A)(A)：动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食动物消化道内被吸收的能

21、量，即消费者吸收所采食的食动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能；植物光合作用所固定的日光能。物能；植物光合作用所固定的日光能。物能；植物光合作用所固定的日光能。物能；植物光合作用所固定的日光能。n n净生产量净生产量净生产量净生产量(P)(P)：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。n n呼吸量呼吸量呼吸量呼吸量(R)(R)：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量。：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量。：生物在呼吸

22、等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量。：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量。同化效率同化效率(Assimilation efficiency)同化效率同化效率同化效率同化效率A Ae e 被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。动物往往比植物同化效率高。动物往往比植物同化效率

23、高。动物往往比植物同化效率高。动物往往比植物同化效率高。Ae=An/In A An n同化量同化量同化量同化量 I In n摄食量摄食量摄食量摄食量生产效率生产效率(Production efficiency)n n生产效率生产效率生产效率生产效率P Pe eqq形成新生物量的能量占同化能量的百分比形成新生物量的能量占同化能量的百分比形成新生物量的能量占同化能量的百分比形成新生物量的能量占同化能量的百分比P Pe e=P Pn n/A An nqq营养级越高，生长效率越低。植物的生长效率营养级越高，生长效率越低。植物的生长效率营养级越高，生长效率越低。植物的生长效率营养级越高，生长效率越低。植

24、物的生长效率 动物。动物。动物。动物。qq植物将光合能量大约植物将光合能量大约植物将光合能量大约植物将光合能量大约40%40%呼吸，呼吸，呼吸，呼吸，60%60%生长，肉食动物同化能量大约生长，肉食动物同化能量大约生长，肉食动物同化能量大约生长，肉食动物同化能量大约65%65%用于呼吸，用于呼吸，用于呼吸，用于呼吸，35%35%用于生长。哺乳动物呼吸消耗的能量最多，大用于生长。哺乳动物呼吸消耗的能量最多，大用于生长。哺乳动物呼吸消耗的能量最多，大用于生长。哺乳动物呼吸消耗的能量最多，大约占同化量的约占同化量的约占同化量的约占同化量的97-99%97-99%，只有，只有，只有，只有1%-3%1%

25、-3%用于净生产量用于净生产量用于净生产量用于净生产量。消费效率消费效率（consumption efficiency）n n消费效率消费效率Ceqq后一营养级摄取的能量占前一营养级净生产的能量比例后一营养级摄取的能量占前一营养级净生产的能量比例后一营养级摄取的能量占前一营养级净生产的能量比例后一营养级摄取的能量占前一营养级净生产的能量比例Ce=In+1/Pnqq消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食压力。消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食压力。消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食压力。消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食压力。qq一般在一般在一般在一般在20-

26、35%20-35%范围内，其余进入碎屑食物链范围内，其余进入碎屑食物链范围内，其余进入碎屑食物链范围内，其余进入碎屑食物链。利用效率利用效率(use efficiency)Ue=An+1/Pnn n?n n利用效率的高低，说明前一营养级的净生产量被后一营养级同化利用效率的高低，说明前一营养级的净生产量被后一营养级同化利用效率的高低，说明前一营养级的净生产量被后一营养级同化利用效率的高低，说明前一营养级的净生产量被后一营养级同化多少。多少。多少。多少。林德曼效率林德曼效率(Lindemans efficiency)n n林德曼效率林德曼效率林德曼效率林德曼效率L Le eLe=In+1/Inn

27、n后一营养级所获得的能量占前一营养级获得能量的比例后一营养级所获得的能量占前一营养级获得能量的比例后一营养级所获得的能量占前一营养级获得能量的比例后一营养级所获得的能量占前一营养级获得能量的比例n nL Le e=A Ae e*P Pe e*C Ce en n林德曼效率同化效率林德曼效率同化效率林德曼效率同化效率林德曼效率同化效率 生产效率生产效率生产效率生产效率 消费效率消费效率消费效率消费效率林德曼定律林德曼定律n n能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级获得的能量只能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级获得的能量只能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级获得的能量只能量沿营养级

28、的移动时，逐级变小，后一营养级获得的能量只能达到前一营养级能量的十分之一左右。能达到前一营养级能量的十分之一左右。能达到前一营养级能量的十分之一左右。能达到前一营养级能量的十分之一左右。4.生态系统的分解生态系统的分解蜣螂的故事蜣螂的故事生态系统中的分解生态系统中的分解n n概念：概念：概念：概念：qq死有机物质的逐步降解过程。还原为无机物，释放能量。死有机物质的逐步降解过程。还原为无机物，释放能量。死有机物质的逐步降解过程。还原为无机物，释放能量。死有机物质的逐步降解过程。还原为无机物，释放能量。n n分解的过程分解的过程分解的过程分解的过程qq碎化碎化碎化碎化把尸体分解为颗粒状的碎屑。把尸

29、体分解为颗粒状的碎屑。把尸体分解为颗粒状的碎屑。把尸体分解为颗粒状的碎屑。qq异化异化异化异化有机物在酶的作用下，进行生物化学的分解，从聚有机物在酶的作用下，进行生物化学的分解，从聚有机物在酶的作用下，进行生物化学的分解，从聚有机物在酶的作用下，进行生物化学的分解，从聚合体变成单体（如纤维素降解为葡萄糖）进而成为矿物成分合体变成单体（如纤维素降解为葡萄糖）进而成为矿物成分合体变成单体（如纤维素降解为葡萄糖）进而成为矿物成分合体变成单体（如纤维素降解为葡萄糖）进而成为矿物成分（如葡萄糖（如葡萄糖（如葡萄糖（如葡萄糖降为降为降为降为COCOCOCO2 2 2 2和和和和H H H H2 2 2 2

30、O O O O）。）。）。）。qq淋溶淋溶淋溶淋溶可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程。可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程。可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程。可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程。分解过程的决定因素分解过程的决定因素n n分解者生物的种类分解者生物的种类分解者生物的种类分解者生物的种类n n待分解资源的质量待分解资源的质量待分解资源的质量待分解资源的质量n n分解时的理化环境条件分解时的理化环境条件分解时的理化环境条件分解时的理化环境条件分解者生物分解者生物n n微生物微生物微生物微生物qq细菌和真菌是主要的分解者细菌和真菌是主要的分解者细菌和真菌是主要的分解者细菌和真菌

31、是主要的分解者n n主要分解对象是氨基酸和糖类主要分解对象是氨基酸和糖类主要分解对象是氨基酸和糖类主要分解对象是氨基酸和糖类n n动物类群动物类群动物类群动物类群qq小型土壤动物小型土壤动物小型土壤动物小型土壤动物:包括线虫、轮虫、螨。包括线虫、轮虫、螨。包括线虫、轮虫、螨。包括线虫、轮虫、螨。n n不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型。不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型。不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型。不能碎裂枯枝落叶，属粘附类型。qq中型土壤动物：包括蝉尾目昆虫、原尾虫、螨类、线蚓类、双翅目中型土壤动物：包括蝉尾目昆虫、原尾虫、螨类、线蚓类、双翅目中型土壤动物：包括蝉尾目昆虫、原尾虫、螨类、线蚓类、双翅目

32、中型土壤动物：包括蝉尾目昆虫、原尾虫、螨类、线蚓类、双翅目幼虫和一些小型鞘翅目昆虫幼虫和一些小型鞘翅目昆虫幼虫和一些小型鞘翅目昆虫幼虫和一些小型鞘翅目昆虫n n调节微生物种群的大小和对大型动物粪便进行处理和加工；调节微生物种群的大小和对大型动物粪便进行处理和加工；调节微生物种群的大小和对大型动物粪便进行处理和加工；调节微生物种群的大小和对大型动物粪便进行处理和加工；qq大型和巨型土壤动物：主要包括各种取食枯枝落叶的节肢动物，如大型和巨型土壤动物：主要包括各种取食枯枝落叶的节肢动物，如大型和巨型土壤动物：主要包括各种取食枯枝落叶的节肢动物，如大型和巨型土壤动物：主要包括各种取食枯枝落叶的节肢动物

33、，如千足类、等足类、端足类的蜗牛、蚯蚓等。千足类、等足类、端足类的蜗牛、蚯蚓等。千足类、等足类、端足类的蜗牛、蚯蚓等。千足类、等足类、端足类的蜗牛、蚯蚓等。n n是碎裂植物残叶和翻动土壤的主力。对分解和土壤结构有明显影响。是碎裂植物残叶和翻动土壤的主力。对分解和土壤结构有明显影响。是碎裂植物残叶和翻动土壤的主力。对分解和土壤结构有明显影响。是碎裂植物残叶和翻动土壤的主力。对分解和土壤结构有明显影响。资源质量与分解作用的关系资源质量与分解作用的关系理化环境对分解作用的影响理化环境对分解作用的影响n温度高、湿度大的地带，有机质分解速率高，低温干燥地带，分解速率低。n分解生物的相对作用：无脊动物在地

34、球上的分布随纬度的变化呈现地带性的变化规律。低纬度热带地区起作用的主要是大型土壤动物，其分解作用明显高于温带和寒带；高纬度寒温带和冻原地区多为中、小型动物，它们对物质分解起的作用很小。5.生态系统的能流分析生态系统的能流分析生态系统中的能量流动的基本规律生态系统中的能量流动的基本规律n n热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律qq能量可从一种形式转换成另一种形式，但能量即不能增加能量可从一种形式转换成另一种形式，但能量即不能增加能量可从一种形式转换成另一种形式，但能量即不能增加能量可从一种形式转换成另一种形式，但能量即不能增加也不会减少。也不会减少。也不会减少。也不会减少。q

35、qA=B+CA=B+Cn n热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律热力学第二定律qq自然界中任何形式的能最终归宿是热能，且不可逆。自然界中任何形式的能最终归宿是热能，且不可逆。自然界中任何形式的能最终归宿是热能，且不可逆。自然界中任何形式的能最终归宿是热能，且不可逆。qq任何一种能量的转换，总有一些能量损失掉，一种形式的任何一种能量的转换，总有一些能量损失掉，一种形式的任何一种能量的转换，总有一些能量损失掉，一种形式的任何一种能量的转换，总有一些能量损失掉，一种形式的能绝不会全部转换成另一种形式的能。能绝不会全部转换成另一种形式的能。能绝不会全部转换成另一种形式的能。能绝不会全部转换成另一

36、种形式的能。qqA1A2A3A1A2A3生态系统中能量流动的特点生态系统中能量流动的特点n n越流越细：能量在流动过程中逐渐耗散。越流越细：能量在流动过程中逐渐耗散。越流越细：能量在流动过程中逐渐耗散。越流越细：能量在流动过程中逐渐耗散。n n单向流动，不可逆。单向流动，不可逆。单向流动，不可逆。单向流动，不可逆。一一个个牧牧食食食食物物链链的的能能流流分分析析银银泉泉生生态态系系统统的的能能流流分分析析一个湖泊生态系统的能流分析一个湖泊生态系统的能流分析一个人工林生态系统的能流分析一个人工林生态系统的能流分析为什么研究生态系统的能量流动？为什么研究生态系统的能量流动？一个普适的生态系统能流模

37、型一个普适的生态系统能流模型(Odum,1959)5.生态系统的信息传递生态系统的信息传递生态系统中的信息生态系统中的信息n n与植物有关的信息与植物有关的信息与植物有关的信息与植物有关的信息qq阳光与植物间的信息联系阳光与植物间的信息联系阳光与植物间的信息联系阳光与植物间的信息联系植物的形态建成，即它的植物的形态建成，即它的植物的形态建成，即它的植物的形态建成，即它的生长和分化的功能，受到阳光信息控制。例如，黑暗中生长和分化的功能，受到阳光信息控制。例如，黑暗中生长和分化的功能，受到阳光信息控制。例如，黑暗中生长和分化的功能，受到阳光信息控制。例如，黑暗中生长的马铃薯或豌豆幼苗，在生长过程中

38、，每昼夜只需生长的马铃薯或豌豆幼苗，在生长过程中，每昼夜只需生长的马铃薯或豌豆幼苗，在生长过程中，每昼夜只需生长的马铃薯或豌豆幼苗，在生长过程中，每昼夜只需要曝光要曝光要曝光要曝光5-105-10分钟，便可使幼苗的形态转为正常。分钟，便可使幼苗的形态转为正常。分钟，便可使幼苗的形态转为正常。分钟，便可使幼苗的形态转为正常。qq植物与植物间的信息交流植物与植物间的信息交流植物与植物间的信息交流植物与植物间的信息交流他感作用，植物产生次生他感作用，植物产生次生他感作用，植物产生次生他感作用，植物产生次生代谢物在植物生长过程中通过信息抑制其他植物的生长代谢物在植物生长过程中通过信息抑制其他植物的生长

39、代谢物在植物生长过程中通过信息抑制其他植物的生长代谢物在植物生长过程中通过信息抑制其他植物的生长发育并加以排除的现象。发育并加以排除的现象。发育并加以排除的现象。发育并加以排除的现象。qq植物和动物间的信息交流植物和动物间的信息交流植物和动物间的信息交流植物和动物间的信息交流植物通过形态、生理生化植物通过形态、生理生化植物通过形态、生理生化植物通过形态、生理生化和生态对策等各方面，向动物发出信息，保护自己免受和生态对策等各方面，向动物发出信息，保护自己免受和生态对策等各方面，向动物发出信息，保护自己免受和生态对策等各方面，向动物发出信息，保护自己免受侵袭，例如刺、次生代谢物侵袭，例如刺、次生代

40、谢物侵袭，例如刺、次生代谢物侵袭，例如刺、次生代谢物(色、香、味色、香、味色、香、味色、香、味)、花朵的色彩、花朵的色彩、花朵的色彩、花朵的色彩等。等。等。等。n n与动物有关的信息通讯与动物有关的信息通讯与动物有关的信息通讯与动物有关的信息通讯qq视觉信号通讯视觉信号通讯视觉信号通讯视觉信号通讯萤火虫的闪光信号系统萤火虫的闪光信号系统萤火虫的闪光信号系统萤火虫的闪光信号系统qq声音信号通讯声音信号通讯声音信号通讯声音信号通讯昆虫、鸟类、哺乳动物昆虫、鸟类、哺乳动物昆虫、鸟类、哺乳动物昆虫、鸟类、哺乳动物qq化学信号通讯化学信号通讯化学信号通讯化学信号通讯化学信号物质，如昆虫的性激素、追化学信

41、号物质，如昆虫的性激素、追化学信号物质，如昆虫的性激素、追化学信号物质，如昆虫的性激素、追踪信息素；哺乳动物的皮肤腺踪信息素；哺乳动物的皮肤腺踪信息素；哺乳动物的皮肤腺踪信息素；哺乳动物的皮肤腺(气味源气味源气味源气味源)qq触觉信号通讯触觉信号通讯触觉信号通讯触觉信号通讯蜘蛛蜘蛛蜘蛛蜘蛛qq舞蹈信号通讯舞蹈信号通讯舞蹈信号通讯舞蹈信号通讯社会性昆虫，如蚂蚁、蜜蜂社会性昆虫，如蚂蚁、蜜蜂社会性昆虫，如蚂蚁、蜜蜂社会性昆虫，如蚂蚁、蜜蜂生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递n n生态系统中信息传递方式生态系统中信息传递方式qq物理信息及其传递：物理信息及其传递：物理信息及其传递：物理信息及其传

42、递：以物理过程为传递形式的信息，如光、以物理过程为传递形式的信息，如光、以物理过程为传递形式的信息，如光、以物理过程为传递形式的信息，如光、声音、颜色等。声音、颜色等。声音、颜色等。声音、颜色等。qq化学信息及其传递：化学信息及其传递：化学信息及其传递：化学信息及其传递：生物代谢产生的一些物质，尤其是各生物代谢产生的一些物质，尤其是各生物代谢产生的一些物质，尤其是各生物代谢产生的一些物质，尤其是各种腺体分泌的各类激素等均属传递信息的化学物质。种腺体分泌的各类激素等均属传递信息的化学物质。种腺体分泌的各类激素等均属传递信息的化学物质。种腺体分泌的各类激素等均属传递信息的化学物质。qq行为信息：行

43、为信息：行为信息：行为信息：许多同种动物，不同个体相遇，时常会表现有许多同种动物，不同个体相遇，时常会表现有许多同种动物，不同个体相遇，时常会表现有许多同种动物，不同个体相遇，时常会表现有趣的行为，如蚂蚁和蚜虫，蜜蜂间。趣的行为，如蚂蚁和蚜虫，蜜蜂间。趣的行为，如蚂蚁和蚜虫，蜜蜂间。趣的行为，如蚂蚁和蚜虫，蜜蜂间。qq营养信息：营养信息：营养信息：营养信息：在生态系统中，食物链、食物网代表一种信息在生态系统中，食物链、食物网代表一种信息在生态系统中，食物链、食物网代表一种信息在生态系统中，食物链、食物网代表一种信息传递系统。传递系统。传递系统。传递系统。n n信息传递是双向的，正是由于信息流，

44、生态系统产生信息传递是双向的，正是由于信息流，生态系统产生信息传递是双向的，正是由于信息流，生态系统产生信息传递是双向的，正是由于信息流，生态系统产生了自动调节机制。了自动调节机制。了自动调节机制。了自动调节机制。种群的数量调节与反馈种群的数量调节与反馈信息传递的表现？信息传递的表现？生态系生态系统稳态统稳态生态系统存在负反馈环生态系统存在负反馈环与信息传递有关？与信息传递有关？输输 入入 向偏离向偏离 向偏离向偏离 向调整向调整 向调整向调整输输 出出小结小结:n生态系统中的初级生产生态系统中的初级生产n生态系统中的次级生产生态系统中的次级生产n生态系统中的分解生态系统中的分解n生态系统中的能流分析生态系统中的能流分析n生态系统中的信息传递生态系统中的信息传递