1、第四节 生态系统中的能量流动第九章 生态系统的能量流动一 、生态系统中的初级生产者 初级生产者（ primary producers） 植物和藻类等光合自养生物构成所有食物链的基础，这些生物总称为初级生产者。 总初级生产量（ GP） =呼吸消耗能量 （ R） +净初级生产量（ NPP） 0 生物量增加 NPP=GP-R =0 生物量不变 0 生物量减少 某一时期内生物量的变化（ dB/dt）dB/dt = NPP R H D 其中 H代表被较高营养级动物所取食的生物量， D代表因死亡而损失的生物量初级生产的生产效率 在自然条件下，总初级生产效率（光合效率）很难超过 3%，一般情况下，在富饶肥沃
2、的地区总初级生产效率可以达到 12%；而在贫瘠荒凉的地区大约只有0.1%。就全球平均来说，大概是 0.20.5%。 解决全球气候变暖问题的最有效办法消除全球贫困和饥饿的最有效办法二 生态系统中的次级生产者 次级生产或第二性生产（ secondary production）： 指生态系统初级生产以外的生物有机体的生产，即次级生产就是异养生物的生产。 次级生产模型：食物种群动物得到的 动物未得到的 被更高营养级取食 动物吃进的C 动物未吃进的 净次级生产量P 未同化的FU 被同化的A 呼 吸 代 谢R 未被取食 净次级生产量（ P） = 动物吃进的（ C ） - 未同化的（ FU） -呼吸代谢 （
3、 R）C = A + FU； A = P + R潜在能量损失能量第十章 生态系统中的物质循环三、生物地化循环的类型 气体型循环 ( gaseous cycle) 水循环（ water cycle） 沉积型循环（ sedimentary cycle） 一） 碳循环 碳是一切生物体中最基本的成分，有机体干重的 45% 以上是碳。 据估计，全球碳贮存量约为 26 1015t， 但绝大部分以碳酸盐的形式禁锢在岩石圈中，其次是化石燃料。生物可直接利用的碳是水圈和大气圈中以二氧化碳形式存在的碳，二氧化碳是所有生命的碳源。 自然界碳循环 的 3个主要过程： 碳的同化反应和异化反应，主要为光合作用和呼吸作用
4、大气和海洋间二氧化碳的交换； 碳酸盐的沉积作用。 碳的同化反应和异化反应 同化反应 植物通过光合作用，将大气中的二氧化碳固定在有机物中，包括合成多糖，脂肪和蛋白质，而贮存于植物体内 ,其中森林生态系统是最大的植物碳汇 ,其次是草地。 异化反应 动物、植物（茎叶）的呼吸作用 土壤呼吸 动植物残体腐败分解CO 2再次回到大气库 大气和海洋间二氧化碳的交换 二氧化碳在大气圈和水圈之间的界面上通过扩散作用而相互交换。移动方向从高浓度的一侧向低浓度的一侧扩散 反应进行的方向取决于参加反应的各成分的浓度。由此调节大气和水体的二氧化碳移动量。 碳酸盐的沉积 发生于水域生态系统中。包括碳酸盐化合物在水中的溶解和以沉积物形式（特别是石灰岩）沉积下来。 水生藻类和植物吸收 CO2进行光合作用，导致碳酸钙的形成和沉积。许多藻类将体内碳酸钙排入周围水中，但建瞧藻和珊瑚藻则将其结合在自身坚固的身体结构。
