北京林業(yè)大學(xué)森林生態(tài)學(xué)5生態(tài)系統(tǒng)2

1、1第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)z初級(jí)生產(chǎn)初級(jí)生產(chǎn)z次級(jí)生產(chǎn)次級(jí)生產(chǎn)z分解分解z生態(tài)系統(tǒng)的能流分析生態(tài)系統(tǒng)的能流分析2一、生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)一、生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)z 基本概念基本概念z 地球上初級(jí)生產(chǎn)力的分布地球上初級(jí)生產(chǎn)力的分布z 生產(chǎn)效率生產(chǎn)效率z 初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素z *初級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定方法初級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定方法3（一）基本概念（一）基本概念z生產(chǎn)量生產(chǎn)量z生產(chǎn)力（初級(jí)、次級(jí)）生產(chǎn)力（初級(jí)、次級(jí)）z生物量與現(xiàn)存量生物量與現(xiàn)存量z生產(chǎn)力與生物量的關(guān)系生產(chǎn)力與生物量的關(guān)系41.1.生產(chǎn)量生產(chǎn)量productionproductionu指一定時(shí)間內(nèi)指一定

2、時(shí)間內(nèi)，某一特定種群、某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，某一特定種群、某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)或者整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)物質(zhì)或者整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)物質(zhì)增加增加的的總重總重量。量。單位：?jiǎn)挝唬篻/mg/m2 2 a au不僅包括終期所保留下來的有機(jī)物質(zhì)，而且不僅包括終期所保留下來的有機(jī)物質(zhì)，而且還應(yīng)將過去生產(chǎn)而后期損失掉的有機(jī)物質(zhì)計(jì)算還應(yīng)將過去生產(chǎn)而后期損失掉的有機(jī)物質(zhì)計(jì)算在內(nèi)。在內(nèi)。u收獲收獲+ +未收獲未收獲+ +不能收獲不能收獲+ +轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移。5總生產(chǎn)量總生產(chǎn)量gross productiongross productionu指某一時(shí)期增加的有機(jī)物質(zhì)，加上呼吸損失指某一時(shí)期增加的有機(jī)物質(zhì)，加上呼吸損失的部分。的部分。z指總生產(chǎn)

3、量減去呼吸損失的部分。指總生產(chǎn)量減去呼吸損失的部分。z對(duì)于綠色植物來說，生產(chǎn)量稱為初級(jí)凈生產(chǎn)對(duì)于綠色植物來說，生產(chǎn)量稱為初級(jí)凈生產(chǎn)量量NPPNPP（net primary productionnet primary production）凈生產(chǎn)量?jī)羯a(chǎn)量net productionnet production62.2.生產(chǎn)力生產(chǎn)力productivityproductivityz指指單位時(shí)間單位時(shí)間（通常為一年）（通常為一年）單位面積單位面積的生產(chǎn)量，的生產(chǎn)量，即生產(chǎn)的速率。即生產(chǎn)的速率。z可以分為總生產(chǎn)力和凈生產(chǎn)力，可以分為總生產(chǎn)力和凈生產(chǎn)力，NPP=GPP-RNPP=GPP-Rz生產(chǎn)量生產(chǎn)

4、量與生產(chǎn)力可看作同義詞：?jiǎn)挝幌嗤?，后與生產(chǎn)力可看作同義詞：?jiǎn)挝幌嗤笳吒鼜?qiáng)調(diào)速率，使用廣泛。者更強(qiáng)調(diào)速率，使用廣泛。前者前者在次級(jí)生產(chǎn)中使在次級(jí)生產(chǎn)中使用。用。73.3.生物量生物量biomassbiomassu指任一時(shí)間（調(diào)查時(shí)）單位面積上（種群、營(yíng)指任一時(shí)間（調(diào)查時(shí)）單位面積上（種群、營(yíng)養(yǎng)級(jí)或生態(tài)系統(tǒng)）積累的有機(jī)物質(zhì)的總重量。以養(yǎng)級(jí)或生態(tài)系統(tǒng)）積累的有機(jī)物質(zhì)的總重量。以干重干重kg/ hmkg/ hm2 2或或g/ hmg/ hm2 2或能量以或能量以KJ/mKJ/m2 2表示。表示。u現(xiàn)存量現(xiàn)存量（standing cropstanding crop）：是指單位面積上是指單位面積上當(dāng)時(shí)

5、所測(cè)得的生物體的總重量。當(dāng)時(shí)所測(cè)得的生物體的總重量。u通?，F(xiàn)存量通?，F(xiàn)存量= =生物量生物量u但森林生態(tài)系統(tǒng)中：現(xiàn)存量為活立木的重量，但森林生態(tài)系統(tǒng)中：現(xiàn)存量為活立木的重量，而生物量為森林中全部生物的重量，包括活的與而生物量為森林中全部生物的重量，包括活的與死的生物。死的生物。84.4.凈生產(chǎn)力和生物量的關(guān)系凈生產(chǎn)力和生物量的關(guān)系NPP=0，生物量穩(wěn)定不變；，生物量穩(wěn)定不變；NPP0，積累生物量。，積累生物量。9（二）全球初級(jí)生產(chǎn)力的分布（二）全球初級(jí)生產(chǎn)力的分布p 陸地比水域的初級(jí)生產(chǎn)量大。陸地比水域的初級(jí)生產(chǎn)量大。p 陸地上初級(jí)生產(chǎn)量有隨緯度增加逐漸降低的趨勢(shì)。陸地上初級(jí)生產(chǎn)量有隨緯度增加

6、逐漸降低的趨勢(shì)。p 海洋中初級(jí)生產(chǎn)量由河口灣向大陸架和大洋區(qū)逐漸降低。海洋中初級(jí)生產(chǎn)量由河口灣向大陸架和大洋區(qū)逐漸降低。p 全球初級(jí)生產(chǎn)量可劃分為三個(gè)等級(jí)：全球初級(jí)生產(chǎn)量可劃分為三個(gè)等級(jí)：極低的區(qū)域極低的區(qū)域：凈初級(jí)生產(chǎn)力：凈初級(jí)生產(chǎn)力250g/m250g/m2 2.yr.yr或者更少。大部分或者更少。大部分海洋和荒漠屬于這類區(qū)域。遼闊的海洋缺少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，荒海洋和荒漠屬于這類區(qū)域。遼闊的海洋缺少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，荒漠主要是缺水。漠主要是缺水。中等區(qū)域中等區(qū)域：凈初級(jí)生產(chǎn)力：凈初級(jí)生產(chǎn)力250-2000g/m250-2000g/m2 2.yr .yr 。許多草地、。許多草地、沿海區(qū)域、深湖和一些農(nóng)田屬于

7、這類區(qū)域。這些地區(qū)的生沿海區(qū)域、深湖和一些農(nóng)田屬于這類區(qū)域。這些地區(qū)的生產(chǎn)量居于中等水平。產(chǎn)量居于中等水平。高區(qū)域高區(qū)域：凈初級(jí)生產(chǎn)力：凈初級(jí)生產(chǎn)力2000-3000g/m2000-3000g/m2 2.yr.yr或者更多。大部或者更多。大部分濕地生態(tài)系統(tǒng)、河口灣、泉水、珊瑚礁、熱帶雨林和精分濕地生態(tài)系統(tǒng)、河口灣、泉水、珊瑚礁、熱帶雨林和精耕細(xì)作的農(nóng)田、沖積平原上的植物群落等屬于這類區(qū)域。耕細(xì)作的農(nóng)田、沖積平原上的植物群落等屬于這類區(qū)域。101105001000150020002500藻床和礁河口灣湖泊和河流大陸架大洋地球上水體生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)力地球上水體生態(tài)系統(tǒng)的凈初級(jí)生產(chǎn)力g/m2.a

8、12（三）初級(jí)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率（三）初級(jí)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率z呼吸消耗、凋落物消耗等使初級(jí)生產(chǎn)的效呼吸消耗、凋落物消耗等使初級(jí)生產(chǎn)的效率低下率低下z湖泊生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)效率低的原因？湖泊生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)效率低的原因？z隨年齡增長(zhǎng)，初級(jí)生產(chǎn)效率降低隨年齡增長(zhǎng)，初級(jí)生產(chǎn)效率降低13總光合效能總光合效能%凈光合效能凈光合效能%最大量最大量54平均有利條件平均有利條件10.5生物圈平均生物圈平均0.20.1 總光合效能和凈光合效能總光合效能和凈光合效能14各陸地生態(tài)系統(tǒng)各陸地生態(tài)系統(tǒng)總初級(jí)生產(chǎn)量總初級(jí)生產(chǎn)量損失于損失于呼吸呼吸的能量的能量生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)總初級(jí)生產(chǎn)量總初級(jí)生產(chǎn)量損失于呼吸的損失于呼吸的能量能量?jī)羯a(chǎn)效

9、能（凈生產(chǎn)凈生產(chǎn)效能（凈生產(chǎn)量量/總生產(chǎn)量總生產(chǎn)量*100棄耕地棄耕地玉米地玉米地苜蓿地苜蓿地歐洲人工林歐洲人工林松櫟林松櫟林熱帶雨林熱帶雨林450年花旗松林年花旗松林15233839557193857762614529715最適條件下初級(jí)生產(chǎn)量的估計(jì)效率最適條件下初級(jí)生產(chǎn)量的估計(jì)效率（大卡（大卡/米米2.天）天）能量輸入能量輸入能量損失能量損失所占百分?jǐn)?shù)所占百分?jǐn)?shù)總?cè)肷淙展饽芸側(cè)肷淙展饽?000100不能被植物色素吸收部分不能被植物色素吸收部分2780-55.8可被植物色素吸收部分可被植物色素吸收部分222044.2植物表面反射植物表面反射185-3.7非活性吸收非活性吸收220-4.4光合

10、可利用的能量光合可利用的能量181536.1在有機(jī)物合成中未利用的能量在有機(jī)物合成中未利用的能量1633-32.5總初級(jí)生產(chǎn)量（總初級(jí)生產(chǎn)量（GP）1823.6呼吸消耗（呼吸消耗（R）61-1.2凈初級(jí)生產(chǎn)量（凈初級(jí)生產(chǎn)量（NP）1212.416生物量在植物體內(nèi)的分配生物量在植物體內(nèi)的分配z根、徑、葉、花、果實(shí)根、徑、葉、花、果實(shí)z為什么森林群落生物環(huán)境最穩(wěn)定？為什么森林群落生物環(huán)境最穩(wěn)定？17光合作用光合作用(生物量生物量)取食取食CO2H2O光光營(yíng)養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)O2+溫度溫度GPNPR（四）初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素（四）初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素18思考：思考：不同生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)量限制因子不同生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)

11、生產(chǎn)量限制因子z陸地（森林）陸地（森林）z草原？草原？z海洋海洋z淡水淡水19全球變化對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的影響全球變化對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的影響z結(jié)果表明：中國自然植被的凈第一性生產(chǎn)力在結(jié)果表明：中國自然植被的凈第一性生產(chǎn)力在氣氣溫溫增加增加2-4C，降水量有增加的條件下均有不，降水量有增加的條件下均有不同程度的同程度的增加增加。z其中其中濕潤(rùn)地區(qū)增加幅度較大，而干旱及半干旱地濕潤(rùn)地區(qū)增加幅度較大，而干旱及半干旱地區(qū)增加幅度較小。區(qū)增加幅度較小。對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來說，未來全對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來說，未來全球氣候變化形勢(shì)是有利的。盡管水澇災(zāi)害可能增球氣候變化形勢(shì)是有利的。盡管水澇災(zāi)害可能增多。除華南以外，其余地區(qū)的糧

12、食單產(chǎn)都將增加。多。除華南以外，其余地區(qū)的糧食單產(chǎn)都將增加。這與這與CO2本身促進(jìn)光合作用及水熱條件更為適宜本身促進(jìn)光合作用及水熱條件更為適宜都有一定關(guān)系。都有一定關(guān)系。20全球變化對(duì)中國森林生產(chǎn)力影響全球變化對(duì)中國森林生產(chǎn)力影響z未能改變中國未能改變中國森林初級(jí)生產(chǎn)力的地理分布格局森林初級(jí)生產(chǎn)力的地理分布格局，即從東南向西北森林生產(chǎn)力遞減趨勢(shì)不變，但不即從東南向西北森林生產(chǎn)力遞減趨勢(shì)不變，但不同區(qū)域增加程度不同。同區(qū)域增加程度不同。y熱帶、亞熱帶的絕大部分地區(qū)森林生產(chǎn)力增熱帶、亞熱帶的絕大部分地區(qū)森林生產(chǎn)力增1%，部，部分（北部熱帶）分（北部熱帶）2%，但在滇南地區(qū)增加，但在滇南地區(qū)增加7%

13、-8%，高原南緣濕潤(rùn)區(qū)增高原南緣濕潤(rùn)區(qū)增10%y中國暖溫帶濕潤(rùn)和亞濕潤(rùn)區(qū)增中國暖溫帶濕潤(rùn)和亞濕潤(rùn)區(qū)增2%，暖溫帶干旱地區(qū)，暖溫帶干旱地區(qū)和亞濕潤(rùn)區(qū)的渭河區(qū)增和亞濕潤(rùn)區(qū)的渭河區(qū)增4%-5%y溫帶絕大部分地區(qū)增溫帶絕大部分地區(qū)增5%-6%，其中小興安嶺和長(zhǎng)白，其中小興安嶺和長(zhǎng)白山區(qū)增加山區(qū)增加6%-8%，寒溫帶大興安嶺地區(qū)增加寒溫帶大興安嶺地區(qū)增加10%21* *（五）初級(jí)生產(chǎn)力測(cè)定的方法（五）初級(jí)生產(chǎn)力測(cè)定的方法z收獲法收獲法zO2法法zCO2法法zPH測(cè)定法測(cè)定法z原料消耗測(cè)定法原料消耗測(cè)定法z同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法z葉綠素測(cè)定法葉綠素測(cè)定法收獲量測(cè)定法收獲量測(cè)定法定期收獲植被，烘干至恒重。

14、干物質(zhì)重量定期收獲植被，烘干至恒重。干物質(zhì)重量/a.m/a.m2 2氧氣測(cè)定法氧氣測(cè)定法黑白瓶法黑白瓶法黑瓶、對(duì)照瓶、白瓶。黑瓶、對(duì)照瓶、白瓶。二氧化碳測(cè)定法二氧化碳測(cè)定法透明罩：測(cè)定凈初級(jí)生產(chǎn)量；暗罩：測(cè)定呼透明罩：測(cè)定凈初級(jí)生產(chǎn)量；暗罩：測(cè)定呼吸量。吸量。pHpH測(cè)定法：水中二氧化碳含量增加改變酸堿度測(cè)定法：水中二氧化碳含量增加改變酸堿度 原理。原理。原料消耗量測(cè)定法：生產(chǎn)過程消耗礦質(zhì)元素量。原料消耗量測(cè)定法：生產(chǎn)過程消耗礦質(zhì)元素量。放射性標(biāo)記物測(cè)定法放射性標(biāo)記物測(cè)定法放射性元素以碳酸鹽的形式，放入含有自然放射性元素以碳酸鹽的形式，放入含有自然水體浮游植物的樣瓶中，沉入水中經(jīng)過一定水體浮游

15、植物的樣瓶中，沉入水中經(jīng)過一定時(shí)間，濾出浮游植物，干燥后在計(jì)數(shù)器測(cè)定時(shí)間，濾出浮游植物，干燥后在計(jì)數(shù)器測(cè)定放射活性，確定光合作用固定的碳量。放射活性，確定光合作用固定的碳量。葉綠素測(cè)定法葉綠素測(cè)定法植物定期取樣，丙酮提取葉綠素，分光光度植物定期取樣，丙酮提取葉綠素，分光光度計(jì)測(cè)定葉綠素濃度，每單位葉綠素的光合作計(jì)測(cè)定葉綠素濃度，每單位葉綠素的光合作用是一定的，通過測(cè)定葉綠素的含量計(jì)算取用是一定的，通過測(cè)定葉綠素的含量計(jì)算取樣面積的初級(jí)生產(chǎn)量。樣面積的初級(jí)生產(chǎn)量。22二、二、 次級(jí)生產(chǎn)次級(jí)生產(chǎn)z次級(jí)生產(chǎn)的生產(chǎn)過程次級(jí)生產(chǎn)的生產(chǎn)過程z次級(jí)生產(chǎn)量測(cè)定次級(jí)生產(chǎn)量測(cè)定23（一）次級(jí)生產(chǎn)過程及其效率（一）

16、次級(jí)生產(chǎn)過程及其效率z次級(jí)生產(chǎn)是指生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)以外的生物有機(jī)次級(jí)生產(chǎn)是指生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)以外的生物有機(jī)體的生產(chǎn)，是消費(fèi)者和分解者利用初級(jí)生產(chǎn)所制體的生產(chǎn)，是消費(fèi)者和分解者利用初級(jí)生產(chǎn)所制造的物質(zhì)和貯存的能量進(jìn)行新陳代謝，經(jīng)過同化造的物質(zhì)和貯存的能量進(jìn)行新陳代謝，經(jīng)過同化作用轉(zhuǎn)化成自身物質(zhì)和能量的過程。作用轉(zhuǎn)化成自身物質(zhì)和能量的過程。y初級(jí)消費(fèi)者初級(jí)消費(fèi)者(草食動(dòng)物草食動(dòng)物)營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)y二級(jí)消費(fèi)者二級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物肉食動(dòng)物)營(yíng)養(yǎng)級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)y動(dòng)物合成效率（動(dòng)物合成效率（同化效率同化效率）A的范圍通常在的范圍通常在0.4-0.8之之間。一般獸類為間。一般獸類為0.6-0.7，但鳥類換羽毛時(shí)只有

17、，但鳥類換羽毛時(shí)只有0.06。生長(zhǎng)效率生長(zhǎng)效率P/A為為20-40%。24不同生態(tài)效率特點(diǎn)不同生態(tài)效率特點(diǎn)z消費(fèi)效率消費(fèi)效率 l浮游動(dòng)物利用的凈初級(jí)生產(chǎn)量（浮游植物）比例最高。浮游動(dòng)物利用的凈初級(jí)生產(chǎn)量（浮游植物）比例最高。l食草動(dòng)物對(duì)植物凈生產(chǎn)量的利用食草動(dòng)物對(duì)植物凈生產(chǎn)量的利用y草本植物維管束少，能提供較多的凈初級(jí)生產(chǎn)量草本植物維管束少，能提供較多的凈初級(jí)生產(chǎn)量y植物種群增長(zhǎng)率高，世代短，更新快，利用率高；植物種群增長(zhǎng)率高，世代短，更新快，利用率高；z同化效率同化效率y草食、碎食動(dòng)物同化效率低，肉食動(dòng)物高。草食、碎食動(dòng)物同化效率低，肉食動(dòng)物高。z生產(chǎn)效率生產(chǎn)效率y不同動(dòng)物類群的生長(zhǎng)效率不同

18、，無脊椎動(dòng)物生產(chǎn)效率不同動(dòng)物類群的生長(zhǎng)效率不同，無脊椎動(dòng)物生產(chǎn)效率較高，可達(dá)較高，可達(dá)40%25（二）次級(jí)生產(chǎn)力測(cè)定（二）次級(jí)生產(chǎn)力測(cè)定z同化量同化量-呼吸消耗攝食量呼吸消耗攝食量-糞尿量糞尿量-呼吸呼吸消耗消耗zPs = A-R=C-FU-R z其中其中 R-respiration A-assimilation FU-feces urine 26三、生態(tài)系統(tǒng)中的分解三、生態(tài)系統(tǒng)中的分解z概念概念z過程過程z影響因素影響因素2728z1.1.概念概念：y死有機(jī)物質(zhì)的逐步降解過程。還原為無機(jī)物，釋死有機(jī)物質(zhì)的逐步降解過程。還原為無機(jī)物，釋放能量。放能量。z2.2.分解的過程分解的過程y碎化碎化把

19、尸體分解為顆粒狀的碎屑。把尸體分解為顆粒狀的碎屑。y異化異化有機(jī)物在酶的作用下，進(jìn)行生物化學(xué)分有機(jī)物在酶的作用下，進(jìn)行生物化學(xué)分解，從聚合體變成單體（如纖維素降解為葡萄糖）解，從聚合體變成單體（如纖維素降解為葡萄糖）進(jìn)而成為礦物成分（如葡萄糖降為進(jìn)而成為礦物成分（如葡萄糖降為COCO2 2和和H H2 2O O）。）。y淋溶淋溶可溶性物質(zhì)被水淋洗出，完全是物理過可溶性物質(zhì)被水淋洗出，完全是物理過程。程。 293.3.影響分解過程的因素影響分解過程的因素z分解者生物的種類分解者生物的種類z待分解資源的質(zhì)量待分解資源的質(zhì)量z分解時(shí)的理化環(huán)境條件分解時(shí)的理化環(huán)境條件30分解者生物分解者生物z微生物微

20、生物x細(xì)菌和真菌是主要的分解者細(xì)菌和真菌是主要的分解者x主要分解對(duì)象是氨基酸和糖類主要分解對(duì)象是氨基酸和糖類z動(dòng)物類群動(dòng)物類群x小型土壤動(dòng)物小型土壤動(dòng)物: :包括線蟲、輪蟲、螨。包括線蟲、輪蟲、螨。 不能碎裂枯枝落葉，屬粘附類型。不能碎裂枯枝落葉，屬粘附類型。x中型土壤動(dòng)物：包括蟬尾目昆蟲、原尾蟲、螨類、中型土壤動(dòng)物：包括蟬尾目昆蟲、原尾蟲、螨類、線蚓類、雙翅目幼蟲和一些小型鞘翅目昆蟲線蚓類、雙翅目幼蟲和一些小型鞘翅目昆蟲 調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對(duì)大型動(dòng)物糞便進(jìn)行處理加工調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對(duì)大型動(dòng)物糞便進(jìn)行處理加工x大型和巨型土壤動(dòng)物：主要包括各種取食枯枝落大型和巨型土壤動(dòng)物：主要包括各種

21、取食枯枝落葉的節(jié)肢動(dòng)物，如葉的節(jié)肢動(dòng)物，如千足類千足類、等足類、端足類的蝸牛、等足類、端足類的蝸牛、蚯蚓等。蚯蚓等。 是碎裂植物殘葉和翻動(dòng)土壤的主力。對(duì)分解和形成土壤是碎裂植物殘葉和翻動(dòng)土壤的主力。對(duì)分解和形成土壤結(jié)構(gòu)有明顯影響。結(jié)構(gòu)有明顯影響。31資源質(zhì)量與分解作用資源質(zhì)量與分解作用32理化環(huán)境與分解作用理化環(huán)境與分解作用z溫度、濕度數(shù)值與有溫度、濕度數(shù)值與有機(jī)物分解速率成正比。機(jī)物分解速率成正比。z分解生物在不同區(qū)域分解生物在不同區(qū)域的相對(duì)作用的相對(duì)作用 低緯度熱帶地區(qū)主要是大型低緯度熱帶地區(qū)主要是大型土壤動(dòng)物，其分解作用明顯土壤動(dòng)物，其分解作用明顯高于溫帶和寒帶；高于溫帶和寒帶； 高緯度

22、寒溫帶和凍原地區(qū)多高緯度寒溫帶和凍原地區(qū)多為中、小型動(dòng)物，它們對(duì)物為中、小型動(dòng)物，它們對(duì)物質(zhì)分解起的作用很小。質(zhì)分解起的作用很小。 無脊椎動(dòng)物在地球上的分布無脊椎動(dòng)物在地球上的分布隨緯度的變化呈現(xiàn)地帶性的隨緯度的變化呈現(xiàn)地帶性的變化規(guī)律。變化規(guī)律。33四、生態(tài)系統(tǒng)的能流分析四、生態(tài)系統(tǒng)的能流分析z能量流動(dòng)的特點(diǎn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)z普適能流模型普適能流模型z能流分析能流分析z森林經(jīng)營(yíng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量的影響森林經(jīng)營(yíng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量的影響341.1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)z單一方向，不可逆單一方向，不可逆z沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐級(jí)減少沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)逐級(jí)減少z質(zhì)量（濃度）逐級(jí)提高質(zhì)量（濃度）逐級(jí)提高太陽能

23、（輻射能）太陽能（輻射能）植物（化學(xué)能）植物（化學(xué)能）動(dòng)物（機(jī)械能）動(dòng)物（機(jī)械能）能量流動(dòng)的基本規(guī)律能量流動(dòng)的基本規(guī)律z熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律y能量可從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，但能量即不能能量可從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，但能量即不能增加也不會(huì)減少。增加也不會(huì)減少。z熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律y自然界中任何形式的能最終歸宿是熱能，且不可逆。自然界中任何形式的能最終歸宿是熱能，且不可逆。y任何一種能量的轉(zhuǎn)換，總有一些能量損失掉，一種形任何一種能量的轉(zhuǎn)換，總有一些能量損失掉，一種形式的能絕不會(huì)全部轉(zhuǎn)換成另一種形式的能。式的能絕不會(huì)全部轉(zhuǎn)換成另一種形式的能。35太陽太陽輻射能輻射能有機(jī)物質(zhì)

24、的合成過程有機(jī)物質(zhì)的合成過程，即生產(chǎn)者（綠色植，即生產(chǎn)者（綠色植物）吸收太陽能量形物）吸收太陽能量形成初級(jí)生產(chǎn)量。成初級(jí)生產(chǎn)量。熱熱 能能化學(xué)能化學(xué)能熱熱 能能機(jī)械能機(jī)械能活有機(jī)物質(zhì)被各級(jí)消活有機(jī)物質(zhì)被各級(jí)消費(fèi)者（動(dòng)物）消費(fèi)的費(fèi)者（動(dòng)物）消費(fèi)的過程。過程。死有機(jī)物質(zhì)（動(dòng)植物死有機(jī)物質(zhì)（動(dòng)植物殘?bào)w和排泄物）被腐殘?bào)w和排泄物）被腐生物分解的過程。生物分解的過程。生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動(dòng)特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動(dòng)特點(diǎn)能量流動(dòng)特點(diǎn)：能量流動(dòng)特點(diǎn)：1 “1 “越流越細(xì)越流越細(xì)”，能量在流動(dòng)過程中逐漸耗散。，能量在流動(dòng)過程中逐漸耗散。2 2 單向流動(dòng)，不可逆。單向流動(dòng)，不可逆。372.2.普適的生態(tài)系統(tǒng)能流模型普適的生態(tài)系統(tǒng)能流模型Odum 1959z兩個(gè)能量?jī)蓚€(gè)能量輸入輸入通道（通道（日光和有機(jī)質(zhì)日光和有機(jī)質(zhì)）z三個(gè)能量三個(gè)能量輸出輸出通道：通道