选考31—生态系统中初级生产量、次级生产量及生物量

标签:
教育生产量生物量 |
分类: 选考教学的研究 |
教学建议:通过具体实例,如从光合作用着手,明确总初级生产量概念,从面指导学生分析生物量和净初级生产量的区别和联系。利用实例分析次级生产量和生产过程。
一、相关概念和内在联系
1.生产量与生物量的相关概念
(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生产过程的化学反应式如下:
6CO2+12H2O2.8×106 JC6H12O6+6O2+6H2O
②总初级生产量:包括呼吸消耗在内的全部生产量,用GP表示。
③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)生物量:净生产量在某一调查时刻前的积累量。
①单位:g/m2或J/m2。
②NP=GP-R。
(3)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。
①单位:g/(m2·a)或J/(m2·a)。
②生产过程
2.净初级生产量和生物量的关系
(1)NP>0时,生物量增加。
(2)NP=0时,生物量不变。
(3)NP<0时,生物量减少。
3.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。
4.列表法比较初级生产量、生物量和次级生产量
二、顶极群落的生产量并非比演替中的群落多
生产量与呼吸消耗量平衡时达到稳定状态,即所谓顶极群落的状态。
如果顶极群落生产量大于呼吸量,还可以继续演替,群落的物种丰度还能继续上升。
如果顶极群落中的生产量等于呼吸量,初级生产者生产的能量基本全部沿食物链被各个营养级消耗,因此净生产量很低或为0。
三、试题
例题: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
答案:A
解析:生态系统的生产量有初级生产量和次级生产量,由于次级生产量来源于初级生产量,所以初级生产量是影响次级生产量的主要因素。