海洋生態(tài)學第7章海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)與能流分析

1、第七章第七章 海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)與海洋生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)與能流分析能流分析 學習目的學習目的 掌握海洋生態(tài)系統(tǒng)能流的基本過程、食物鏈、掌握海洋生態(tài)系統(tǒng)能流的基本過程、食物鏈、營養(yǎng)級和生態(tài)效率等基本概念。營養(yǎng)級和生態(tài)效率等基本概念。 掌握海洋食物網(wǎng)特點和有關(guān)簡化食物網(wǎng)、同掌握海洋食物網(wǎng)特點和有關(guān)簡化食物網(wǎng)、同資源種團、粒徑譜和生物量譜、微生物環(huán)的組成、資源種團、粒徑譜和生物量譜、微生物環(huán)的組成、結(jié)構(gòu)及其在生態(tài)系統(tǒng)能流、物流中的作用等能流結(jié)構(gòu)及其在生態(tài)系統(tǒng)能流、物流中的作用等能流研究新進展的有關(guān)知識。研究新進展的有關(guān)知識。 了解海洋生態(tài)系統(tǒng)能流和動物種群次級產(chǎn)量了解海洋生態(tài)系統(tǒng)能流和動物種群次級產(chǎn)

2、量的一些基本分析方法。的一些基本分析方法。 第一節(jié)第一節(jié) 海洋食物鏈、營養(yǎng)級和生態(tài)效率海洋食物鏈、營養(yǎng)級和生態(tài)效率 一、海洋牧食食物鏈與碎屑食物鏈一、海洋牧食食物鏈與碎屑食物鏈 （一）牧食食物鏈（一）牧食食物鏈：以活植物體為起點：以活植物體為起點n 1. 大洋食物鏈（大洋食物鏈（6個營養(yǎng)級）個營養(yǎng)級）n 2. 沿岸、大陸架食物鏈（沿岸、大陸架食物鏈（4個營養(yǎng)級）個營養(yǎng)級） 3. 上升流區(qū)食物鏈（上升流區(qū)食物鏈（3個營養(yǎng)級）個營養(yǎng)級）n海洋食物鏈環(huán)節(jié)數(shù)與初級生產(chǎn)者的粒徑大小呈相反關(guān)系海洋食物鏈環(huán)節(jié)數(shù)與初級生產(chǎn)者的粒徑大小呈相反關(guān)系海洋食物鏈海洋食物鏈 （二）碎屑食物鏈（二）碎屑食物鏈：以碎屑為起

3、點以碎屑為起點 1. 來源來源：尸體尸體,蛻皮蛻皮,糞團糞團 2. 重要性重要性： 能流大能流大; 加強生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與穩(wěn)定性加強生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與穩(wěn)定性; 對近岸和外海、大洋表層和底層的能量流（和物質(zhì)對近岸和外海、大洋表層和底層的能量流（和物質(zhì) 流）起聯(lián)結(jié)作用流）起聯(lián)結(jié)作用; 營養(yǎng)價值營養(yǎng)價值很高很高.海洋微型生物食物環(huán)海洋微型生物食物環(huán) 一、海洋微型生物食物環(huán)的組成和基本結(jié)構(gòu)一、海洋微型生物食物環(huán)的組成和基本結(jié)構(gòu) （一）什么叫海洋微型生物食物環(huán)（一）什么叫海洋微型生物食物環(huán)n1、細菌的二次生產(chǎn)（、細菌的二次生產(chǎn)（bacterial secondary production） 微型生物食物

4、環(huán)（微型生物食物環(huán)（microbial food loop）或簡稱為微食物環(huán)，或簡稱為微食物環(huán)，也可稱為微生物環(huán)（也可稱為微生物環(huán)（microbial loop）：）：異養(yǎng)浮游細菌異養(yǎng)浮游細菌原原生動物生動物橈足類的攝食關(guān)系橈足類的攝食關(guān)系 新近研究表明，除了細菌外，某些原生動物也能直接攝取新近研究表明，除了細菌外，某些原生動物也能直接攝取DOM DOM 原生動物原生動物橈足類橈足類n2、微微型自養(yǎng)生物、微微型自養(yǎng)生物原生動物原生動物橈足類的攝食關(guān)系橈足類的攝食關(guān)系 Sherr等 （等 （1988）提出最好用）提出最好用 “ 微型 生物食物網(wǎng)微型 生物食物網(wǎng) ”（microbial food

5、web） n3、在富營養(yǎng)水域，微型生物食物環(huán)作為牧食食物鏈的一個、在富營養(yǎng)水域，微型生物食物環(huán)作為牧食食物鏈的一個側(cè)支，為海域生態(tài)系統(tǒng)能量流動的補充途徑，從而提高總生側(cè)支，為海域生態(tài)系統(tǒng)能量流動的補充途徑，從而提高總生態(tài)效率；而在貧營養(yǎng)海域，微型生物食物環(huán)在海洋食物鏈的態(tài)效率；而在貧營養(yǎng)海域，微型生物食物環(huán)在海洋食物鏈的起始階段的作用遠大于經(jīng)典牧食食物鏈，是能流的主渠道。起始階段的作用遠大于經(jīng)典牧食食物鏈，是能流的主渠道。（二）海洋微型生物食物環(huán)的結(jié)構(gòu)（二）海洋微型生物食物環(huán)的結(jié)構(gòu) 浮游植物浮游植物 小型（小型（micro-） （硅藻）（硅藻） 微型（微型（nano-） 和微微型（和微微型（p

6、ico-） 浮游動物浮游動物 （橈橈足類等）足類等） 異養(yǎng)浮游異養(yǎng)浮游 細菌細菌 魚類魚類 原生動物原生動物 （鞭毛蟲類、纖毛蟲類）（鞭毛蟲類、纖毛蟲類） 有機糞便和有機糞便和 分泌產(chǎn)物分泌產(chǎn)物 經(jīng)典食物鏈經(jīng)典食物鏈 微型生物食物環(huán)微型生物食物環(huán) 死亡死亡 DOM 圖圖8.19 微型生物食物環(huán)的結(jié)構(gòu)及其與經(jīng)典食物鏈關(guān)系示意圖（引自寧修仁微型生物食物環(huán)的結(jié)構(gòu)及其與經(jīng)典食物鏈關(guān)系示意圖（引自寧修仁 1997b） 微微型顆粒微微型顆粒 2m 微型顆粒微型顆粒 2m20m 小型顆粒小型顆粒 20m200m 中型顆粒中型顆粒 200m 微微型浮游植物微微型浮游植物 （藍細菌）（藍細菌） 微型浮游植物微型

7、浮游植物 （鞭毛藻）（鞭毛藻） 小型浮游植物小型浮游植物 （硅藻）（硅藻） 微型浮游動物微型浮游動物 （鞭毛蟲）（鞭毛蟲） 小型浮游動物小型浮游動物 （纖毛蟲）（纖毛蟲） 中型浮游動物中型浮游動物 （橈橈足類足類） 粒徑類別粒徑類別 自養(yǎng)生物自養(yǎng)生物 異養(yǎng)生物異養(yǎng)生物 表層水體混合層下限表層水體混合層下限 異養(yǎng)細菌異養(yǎng)細菌 懸浮糞便懸浮糞便 顆粒顆粒 稠密的稠密的 糞便顆粒糞便顆粒 圖圖8.20 微型生物食物環(huán)各營養(yǎng)層次的粒徑與攝食關(guān)系示意圖（引自寧修仁微型生物食物環(huán)各營養(yǎng)層次的粒徑與攝食關(guān)系示意圖（引自寧修仁 1997b） 二、微型生物食物環(huán)中各類生物的生物量與生產(chǎn)二、微型生物食物環(huán)中各類生

8、物的生物量與生產(chǎn)力力 n（一）異養(yǎng)細菌（一）異養(yǎng)細菌 n海水中的溶解有機物含量豐富，占總有機質(zhì)（溶解態(tài)和顆粒態(tài)）海水中的溶解有機物含量豐富，占總有機質(zhì)（溶解態(tài)和顆粒態(tài)）的的90%以上以上。n營養(yǎng)豐富海區(qū)，細菌豐度可達營養(yǎng)豐富海區(qū)，細菌豐度可達6.3106 cell/ ml，即使是在營養(yǎng)即使是在營養(yǎng)物質(zhì)少的物質(zhì)少的4,200 m的深海中，細菌數(shù)量也有的深海中，細菌數(shù)量也有3.4104 cell/ ml。 n細菌的增殖速度很快細菌的增殖速度很快 n雖然細菌的生產(chǎn)速度依海域和深度的不同變化很大，但是多數(shù)雖然細菌的生產(chǎn)速度依海域和深度的不同變化很大，但是多數(shù)相當于初級生產(chǎn)速率的相當于初級生產(chǎn)速率的20

9、30% 。n（二）微微型光合自養(yǎng)生物（二）微微型光合自養(yǎng)生物 n1藍細菌藍細菌 粒徑為粒徑為0.51.5 m， 103105個個/ml 水平。水平。n2原綠球菌原綠球菌 0.40.8 m ，數(shù)量通常高于藍細菌（在寡營數(shù)量通常高于藍細菌（在寡營養(yǎng)海區(qū)要高出養(yǎng)海區(qū)要高出12個數(shù)量級）。個數(shù)量級）。 n3微微型光合真核生物微微型光合真核生物 細胞豐度一般都比原綠球菌和藍細胞豐度一般都比原綠球菌和藍細菌的少細菌的少n（三）微型和小型浮游動物（三）微型和小型浮游動物 220 m大小的原生動物，主要由鞭毛蟲和部分纖毛蟲大小的原生動物，主要由鞭毛蟲和部分纖毛蟲（無殼纖毛蟲）組成。（無殼纖毛蟲）組成。 三、微

10、型生物食物環(huán)在海洋生態(tài)系統(tǒng)能流、物流中的三、微型生物食物環(huán)在海洋生態(tài)系統(tǒng)能流、物流中的重要作用重要作用 （一）在能流過程中的作用（一）在能流過程中的作用 n1通過微型生物食物環(huán)使溶解有機物和微微型自養(yǎng)生物進入通過微型生物食物環(huán)使溶解有機物和微微型自養(yǎng)生物進入海洋的經(jīng)典食物鏈海洋的經(jīng)典食物鏈 n2微微型和微型自養(yǎng)生物的初級生產(chǎn)構(gòu)成海洋初級生產(chǎn)力的微微型和微型自養(yǎng)生物的初級生產(chǎn)構(gòu)成海洋初級生產(chǎn)力的最重要部分最重要部分 n3微型和小型浮游動物是海洋生態(tài)系統(tǒng)能流的重要中間環(huán)節(jié)微型和小型浮游動物是海洋生態(tài)系統(tǒng)能流的重要中間環(huán)節(jié) （二）在物質(zhì)循環(huán)中的作用（二）在物質(zhì)循環(huán)中的作用 n1. 營養(yǎng)物質(zhì)在微型生物

11、食物環(huán)中的更新很快營養(yǎng)物質(zhì)在微型生物食物環(huán)中的更新很快n2. 微型生物食物環(huán)的消費者所產(chǎn)生的微細有機碎屑可長時間的滯留在真光層水微型生物食物環(huán)的消費者所產(chǎn)生的微細有機碎屑可長時間的滯留在真光層水體中，使大部分營養(yǎng)物質(zhì)可以在真光層內(nèi)礦化與再循環(huán)，這對維持真光層的營體中，使大部分營養(yǎng)物質(zhì)可以在真光層內(nèi)礦化與再循環(huán)，這對維持真光層的營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)和穩(wěn)定初級生產(chǎn)水平有很重要的意義。養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)和穩(wěn)定初級生產(chǎn)水平有很重要的意義。n3. 微型生物食物環(huán)產(chǎn)生的小顆粒在細菌作用下形成的微小有機凝聚體中有豐富微型生物食物環(huán)產(chǎn)生的小顆粒在細菌作用下形成的微小有機凝聚體中有豐富的溶解有機物、細菌和微型異養(yǎng)生物，是營養(yǎng)物

12、質(zhì)快速循環(huán)的活性中心。的溶解有機物、細菌和微型異養(yǎng)生物，是營養(yǎng)物質(zhì)快速循環(huán)的活性中心。n在貧營養(yǎng)的大洋區(qū)，大部分營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)能在真光層內(nèi)完成在貧營養(yǎng)的大洋區(qū)，大部分營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)能在真光層內(nèi)完成 。 第二節(jié)第二節(jié) 海洋食物網(wǎng)及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的上行、海洋食物網(wǎng)及營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的上行、下行控制下行控制 一、簡化食物網(wǎng)與營養(yǎng)層次關(guān)鍵種一、簡化食物網(wǎng)與營養(yǎng)層次關(guān)鍵種 （一）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析的難題（一）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析的難題 海洋食物關(guān)系（食物網(wǎng)）是非常復(fù)雜海洋食物關(guān)系（食物網(wǎng)）是非常復(fù)雜 初級碎屑物來源難以歸入某一特定的營養(yǎng)級初級碎屑物來源難以歸入某一特定的營養(yǎng)級 （二）簡化食物網(wǎng)（二）簡化食物網(wǎng) 功能群功能群（fun

13、ctional group），或稱同資源種團同資源種團（guilds），將那將那 些取食同樣的被食者并具有同樣的捕食者的不同物種（或相同物些取食同樣的被食者并具有同樣的捕食者的不同物種（或相同物種的不同發(fā)育階段）歸并在一起作為一個營養(yǎng)物種。以營養(yǎng)物種種的不同發(fā)育階段）歸并在一起作為一個營養(yǎng)物種。以營養(yǎng)物種來描繪食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)就是簡化食物網(wǎng)。來描繪食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)就是簡化食物網(wǎng)。 人 類 捕 獲 產(chǎn) 量 無 脊 椎 肉 食 動 物 其 他 肉 食 動 物 大 型 底 棲 生 物 小 型 底 棲 生 物 上 層 草 食 動 物 上 層 魚 類 底 層 魚 類 大 魚 初 級 產(chǎn) 量 （ 微 生 物 ） （

14、糞 便 ） 圖8 .6 根 據(jù) 主 要 生 物 類 群 作 出 的 北 海 食 物 網(wǎng) （ 引 自S t e e le 1 9 7 4 ） （三）營養(yǎng)層次關(guān)鍵種（三）營養(yǎng)層次關(guān)鍵種 營養(yǎng)層次轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用的種類營養(yǎng)層次轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用的種類 以關(guān)鍵種為中心的食物網(wǎng)研究已成為一種新的研究趨勢以關(guān)鍵種為中心的食物網(wǎng)研究已成為一種新的研究趨勢 人人 類類 捕捕 撈撈 頭足類頭足類 （如日本槍烏賊）（如日本槍烏賊） 大型大型 中上層魚類中上層魚類 （如藍點馬鮫）（如藍點馬鮫） 小型小型 中上層魚類中上層魚類 （如（如 鳀鳀魚、黃鯽）魚、黃鯽） 底層魚類底層魚類 （如小黃魚、鲆鰈類）（如小黃魚、鲆

15、鰈類） 梭子魚梭子魚 底棲生物底棲生物 浮游動物浮游動物 浮游植物浮游植物 長尾類長尾類 （如褐蝦）（如褐蝦） 4 3 2 1 頂級頂級 營養(yǎng)層次營養(yǎng)層次 圖圖8.7 黃海簡化食物網(wǎng)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（根據(jù)黃海簡化食物網(wǎng)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（根據(jù)19851986年主要資源種群生物量繪制，年主要資源種群生物量繪制，Tang 1993） （四）同資源種團的特征及生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的相對（四）同資源種團的特征及生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性穩(wěn)定性 n1. 同資源種團（或功能群）的主要特征：同資源種團（或功能群）的主要特征： 生態(tài)位明顯重疊生態(tài)位明顯重疊，種間競爭很激烈種間競爭很激烈 ,物種之間是可以相互取代物種之間是可以

16、相互取代n2. 同資源種團與生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性同資源種團與生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定性 表 8.1 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的證據(jù)（引自 Putman & Wratten 1984） 營 養(yǎng) 級 島 H S D W A C P ？ 總 共 E1 9（7） 1（0） 3（2） 0（0） 3（0） 2（1） 2（1） 0（0） 20（11） E2 11 （15） 2（2） 2（1） 2（2） 7（4） 9（4） 3（0） 0（1） 36（29） E3 7（10） 1（2） 3（2） 2（0） 5（6） 3（4） 2（2） 0（0） 23（26） ST2 7（6） 1（1） 2（1） 1（0

17、） 6（5） 5（4） 2（1） 1（0） 25（18） E7 9（10） 1（0） 2（1） 1（2） 5（3） 4（8） 1（2） 0（1） 23（27） E9 12（7） 1（0） 1（1） 2（2） 6（5） 13 （10） 2（3） 0（1） 37（29） 總計 55 （55） 7（5） 13 （8） 8（6） 32 （23） 36 （31） 12（9） 1（3） 164 （140） PG=1500kcal/m2aPN=1200kcal/m2a平均生物量平均生物量=4g/m2R=30020%80%96024020%植食動物生物量植食動物生物量=1.5g干重干重/m2產(chǎn)量產(chǎn)量=192k

18、cal/m2aK1=0.2R=67270%10% 未消化未消化9690% 170未未捕捕食食22水層捕食者生物量水層捕食者生物量= 2.0g干重干重/m2產(chǎn)量產(chǎn)量=17kcal/m2aK1=0.1R=13680%未未同同化化17自然自然死亡死亡3.420%水層漁獲量水層漁獲量1.5(8.8%)碎屑碎屑400細菌產(chǎn)量細菌產(chǎn)量=140生物量生物量=0.025K1=0.460%R=213小型底棲動物生物小型底棲動物生物量量=7.5g干重干重/m2產(chǎn)量產(chǎn)量=37.5kcal/m2aK1=0.21404780%R=15.4底棲捕食者生物量底棲捕食者生物量=2.5g干重干重/m2產(chǎn)量產(chǎn)量=4kcal/m2

19、aK1=0.1525.5底層魚類生物量底層魚類生物量=11.25g干重干重/m2產(chǎn)量產(chǎn)量=2.4kcal/m2aK1=0.1122.21290%R=21漁獲量漁獲量0.2(8%)R=24漁獲量漁獲量0.3353 二、食物網(wǎng)的上行控制與下行控制二、食物網(wǎng)的上行控制與下行控制 上行控制：資源控制上行控制：資源控制 下行控制：捕食控制下行控制：捕食控制 浮游動物的關(guān)鍵作用：浮游動物的關(guān)鍵作用： 1.對初級生產(chǎn)力的控制對初級生產(chǎn)力的控制 2.對高層捕食者的控制對高層捕食者的控制 3.對水層對水層-底棲耦合關(guān)系的控制底棲耦合關(guān)系的控制 4.對營養(yǎng)級之間生態(tài)轉(zhuǎn)換效率的調(diào)控對營養(yǎng)級之間生態(tài)轉(zhuǎn)換效率的調(diào)控 三

20、、營養(yǎng)層次的測定三、營養(yǎng)層次的測定 （一）食性分析法、同位素法（一）食性分析法、同位素法 食物鏈上按能量消費等級劃分的各個環(huán)節(jié)食物鏈上按能量消費等級劃分的各個環(huán)節(jié)。n1. 特點：特點： 每一營養(yǎng)級包含一系列種類每一營養(yǎng)級包含一系列種類,營養(yǎng)級是有限的營養(yǎng)級是有限的.n2. 特定種群所處營養(yǎng)級按其實際同化的能源而確定特定種群所處營養(yǎng)級按其實際同化的能源而確定 混合食料的營養(yǎng)級大小混合食料的營養(yǎng)級大小 （魚類各種食料生物類群的營養(yǎng)（魚類各種食料生物類群的營養(yǎng)級大小其出現(xiàn)頻率百分組成）級大小其出現(xiàn)頻率百分組成） n3. 食碎屑動物的營養(yǎng)層次較難確定，往往將整個食碎屑類群食碎屑動物的營養(yǎng)層次較難確定，

21、往往將整個食碎屑類群作為黑箱（作為黑箱（black box）來考慮來考慮 圖圖8.2 淺海食物網(wǎng)中各營養(yǎng)級的關(guān)系（引自鄧景耀等淺海食物網(wǎng)中各營養(yǎng)級的關(guān)系（引自鄧景耀等 1988） 四、粒徑譜、生物量譜的概念及其在海洋四、粒徑譜、生物量譜的概念及其在海洋生態(tài)系統(tǒng)能流研究中的應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)能流研究中的應(yīng)用 （一）粒徑譜、生物量譜的概念（一）粒徑譜、生物量譜的概念 1粒徑譜粒徑譜 如果把海洋中的生物，從微生物和單細胞浮游植物到如果把海洋中的生物，從微生物和單細胞浮游植物到浮游動物、直至魚類和哺乳類，都視為浮游動物、直至魚類和哺乳類，都視為“顆粒顆?！保⒁越y(tǒng)，并以統(tǒng)一的相應(yīng)球型直徑（一的相應(yīng)球型直徑（

22、equivalent spherical diameter，ESD）表示其大小，那么某一特定生態(tài)系統(tǒng)各粒度級上的生物量表示其大小，那么某一特定生態(tài)系統(tǒng)各粒度級上的生物量分布將遵循一定的規(guī)律，即順營養(yǎng)層次向上總生物量略有分布將遵循一定的規(guī)律，即順營養(yǎng)層次向上總生物量略有下降。下降。 在平衡狀態(tài)下粒徑譜是一條有著很低斜率的直線在平衡狀態(tài)下粒徑譜是一條有著很低斜率的直線 10-3 10-4 10-5 10-2 10-1 10-3 10-4 10-2 10-1 1 102 103 10 1 鞭毛蟲鞭毛蟲 浮游動物浮游動物 魚、魷魚魚、魷魚 金槍魚金槍魚 硅藻硅藻 磷蝦磷蝦 須鯨須鯨 粒徑粒徑/cm 生

23、物量生物量/(g/m3) 圖圖8.16 海洋食物鏈中不同個體大小的平均生物量（海洋食物鏈中不同個體大小的平均生物量（Lalli & Parsons 1997） 上線：南大洋上線：南大洋 下線：赤道太平洋下線：赤道太平洋 2生物量譜生物量譜 n相同相同ESD的顆粒（生物）其含能量差別很大。以生物量譜的顆粒（生物）其含能量差別很大。以生物量譜（biomass size spectra）代替粒代替粒 徑譜能更準確反映不同粒級成徑譜能更準確反映不同粒級成 員能量的關(guān)系。員能量的關(guān)系。n實質(zhì)是生物量能譜實質(zhì)是生物量能譜 . 8 5 9 10 12 4 3 6 3 4 5 10 8 6 9 12

24、A A -9 -7 -5 -3 0 1 2 3 4 體重體重/log kCal 生物量生物量/(log kCal/m2) 圖圖8.17 喬治亞灘各月生物量譜（喬治亞灘各月生物量譜（Boudreau & Dickie 1992，轉(zhuǎn)引自王榮，轉(zhuǎn)引自王榮 2000） （二）粒徑譜、生物量譜在海洋生態(tài)系統(tǒng)能流中的應(yīng)用二）粒徑譜、生物量譜在海洋生態(tài)系統(tǒng)能流中的應(yīng)用 n 1、粒徑譜和生物量譜可反映生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)或動態(tài)。、粒徑譜和生物量譜可反映生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)或動態(tài)。 n 2、可以對不同生態(tài)系統(tǒng)的特點進行比較。、可以對不同生態(tài)系統(tǒng)的特點進行比較。n 3、從某一粒度級的生物量去推算其他粒度級的生物量或產(chǎn)

25、、從某一粒度級的生物量去推算其他粒度級的生物量或產(chǎn) 量?？梢宰鳛榇_定最大持續(xù)捕撈量的依據(jù)，也可以應(yīng)用粒徑量?？梢宰鳛榇_定最大持續(xù)捕撈量的依據(jù)，也可以應(yīng)用粒徑譜方法計算初級生產(chǎn)力。譜方法計算初級生產(chǎn)力。 主要特點：簡便、實用簡便、實用 n第三節(jié)第三節(jié) 消費者的能流分析與次級生產(chǎn)力消費者的能流分析與次級生產(chǎn)力APn-1PnC 食物種群食物種群 動物得到的動物得到的 動物未得到的動物未得到的 動物吃進的動物吃進的 動物未吃進的動物未吃進的 被同化的被同化的 未同化的未同化的 次級生產(chǎn)量次級生產(chǎn)量 呼吸代謝呼吸代謝 被被更更高高營養(yǎng)營養(yǎng)級取食級取食 未被取食未被取食 營養(yǎng)級（營養(yǎng)級（ n）的生態(tài)效率（

26、）的生態(tài)效率（ E） 營養(yǎng)級（營養(yǎng)級（ n）的生產(chǎn)量）的生產(chǎn)量營養(yǎng)級（營養(yǎng)級（ n1）的生產(chǎn)量）的生產(chǎn)量 營養(yǎng)級間利用效率（營養(yǎng)級間利用效率（ EC） 營養(yǎng)級（營養(yǎng)級（ n）的消費量）的消費量營養(yǎng)級（營養(yǎng)級（ n1）的生產(chǎn)量）的生產(chǎn)量 K1P / C K2P / A EEC K1 一、消費者的能量收支模式與生態(tài)效率一、消費者的能量收支模式與生態(tài)效率 2. 生態(tài)效率的一些規(guī)律：生態(tài)效率的一些規(guī)律： n一般大型動物的生長效率低于小型動物，老年低于幼年。一般大型動物的生長效率低于小型動物，老年低于幼年。n肉食動物的同化效率高于植食動物。肉食動物的同化效率高于植食動物。n變溫動物的生長效率高于恒溫動物

27、。變溫動物的生長效率高于恒溫動物。n大洋群落食物鏈的平均生態(tài)效率比沿岸上升流區(qū)的低。大洋群落食物鏈的平均生態(tài)效率比沿岸上升流區(qū)的低。 n海洋生態(tài)系統(tǒng)平均生態(tài)效率通常比陸地的高海洋生態(tài)系統(tǒng)平均生態(tài)效率通常比陸地的高 。3、根據(jù)營養(yǎng)級和生態(tài)效率計算次級產(chǎn)量、根據(jù)營養(yǎng)級和生態(tài)效率計算次級產(chǎn)量nPn+1 P1 En+1nPn+1表示營養(yǎng)級表示營養(yǎng)級n+1的的產(chǎn)量，產(chǎn)量，P1是初級產(chǎn)量，是初級產(chǎn)量，E是生態(tài)效率，是生態(tài)效率，n是營養(yǎng)是營養(yǎng)級傳遞的數(shù)目。級傳遞的數(shù)目。n“水平水平”環(huán)節(jié)使一個營環(huán)節(jié)使一個營養(yǎng)級之內(nèi)的輸出能量被養(yǎng)級之內(nèi)的輸出能量被降低降低 100 100 10 1 0.55 10 5 0.5 5 食食 物物 鏈鏈 食食 物物 網(wǎng)網(wǎng) 肉食性動物生產(chǎn)肉食性動物生產(chǎn) 浮游動物生產(chǎn)浮游動物生產(chǎn) 浮游植物生產(chǎn)浮游植物生產(chǎn) 圖圖8.3 一個由食物鏈有分支造成能量輸出減少的簡單例子（假定在通過一個由食物鏈有分支造成能量輸出減少的簡單例子（假定在通過 每一個生產(chǎn)層時的轉(zhuǎn)移效率是每一個生產(chǎn)層時的轉(zhuǎn)移效率是10%）（引自）（引自Steele 1974） 二、各類消費者的生物量與生產(chǎn)力二、各類消費者的生物量與生產(chǎn)