第十二课生物

生态系统

学习目标

生态系统:它是自然界的一个功能单元，生物在这里相互作用，也与周围的物理环境相互作用。

生态系统:结构和功能

分层:不同物种占据不同层次的垂直分布称为分层。

生态系统方面:

  1. 生产力
  2. 分解
  3. 能量流
  4. 养分循环。

生产力

主要生产:在一段时间内，植物在光合作用期间每单位面积产生的生物量或有机物的量称为初级产量。初级生产以重量(g－2或者能量(千卡m－2．当我们需要比较不同生态系统的生产力时，初级生产力用g表示2年1或者(kcal m2年1）.

总初级生产力:光合作用过程中有机物的生产速率称为生态系统的总初级生产力(GPP)。

净初级生产力:当呼吸损失(R)从GPP中减去，我们得到净初级生产力(NPP)。净初级生产力是供异养生物消耗的可用生物量。

GPP - r = NPP

次级生产力:消费者形成新有机物的速度称为二次生产力。

整个生物圈的年净初级生产力约为1700亿吨(干重)有机物质。其中，海洋的生产力只有550亿吨。

分解

分解:由分解者将复杂的有机物转化为无机物称为分解。

碎石:它是分解的原料。它由动植物的尸体组成;包括粪便。

分解步骤为;破碎、浸出、分解代谢、腐殖质化和矿化。

  1. 分裂:食腐动物把碎屑分解成更小的颗粒。这个过程称为碎片化。蚯蚓是一种碎屑动物。
  2. 浸出:土壤中水溶性植物养分的流失称为淋滤。在这个过程中，水溶性无机营养物质进入土壤层，沉淀为不可用盐。
  3. 分解代谢:细菌和真菌的酶将碎屑分解成更简单的有机物称为分解代谢。
  4. 腐殖化:腐殖质的形成称为腐殖质化。腐殖质是一种深色的无定形物质。它对微生物的作用具有很强的抵抗力，并以极慢的速度分解。腐殖质是营养物质的储存库。
  5. 矿化:腐殖质的降解以释放无机养分称为矿化。

分解很大程度上是一个需要氧气的过程。分解速度受碎屑的化学成分和气候因素的影响。如果碎屑中富含木质素，则分解速度较慢。如果碎屑富含氮和糖等水溶性物质，分解速度会更快。温暖潮湿的环境有利于分解，而低温和厌氧则抑制分解。

能量流

不到50%的入射太阳辐射是光合有效辐射(PAR)。植物只能捕获PAR的2 - 10%。所有生物的食物都直接或间接地依赖于生产者。所以，从太阳到生产者再到消费者的能量是单向流动的。这符合热力学第一定律。

生态系统需要持续不断的能量供应来合成所需的分子，以抵消日益无序的普遍趋势。这符合热力学第二定律。

放牧食物链:从生产者开始的食物链被称为放牧食物链。一个简单的放牧食物链(GFC)如下所示:

草→山羊→人

生产者→初级消费者→次级消费者

食物链:以死有机质开始的食物链被称为碎屑食物链(DFC)。

GFC是水生态系统中能量流动的主要管道。另一方面，DFC是陆地生态系统中能量流动的主要管道。DFC的一些生物是GFC动物的猎物。在自然生态系统中，有些动物是杂食动物。

营养级:一种生物在食物链中所占据的特定位置被称为该生物的营养级。生产者属于第一个营养级，食草动物属于第二个营养级，食肉动物属于第三个营养级。

现存量:每个营养层在特定时间都有一定质量的生物物质。这个数量的生命物质的质量被称为直立作物。常住作物是根据活生物体的质量(生物量)或单位面积的数量来衡量的。一个物种的生物量是以鲜重或干重来表示的。以干重计量更为准确。

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