生態(tài)系統(tǒng)及參考答案

1、生態(tài)系統(tǒng):一、 比較分析以下各組術(shù)語(yǔ)1.初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn)二、問(wèn)答題1. 分解過(guò)程的速率取決于哪些因素？2. 物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)有什么區(qū)別和聯(lián)系？3. 全球碳循環(huán)包括哪些重要的生物和非生物過(guò)程？人類活動(dòng)是如何引起溫室效應(yīng) 的？一、初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn)：初級(jí)生產(chǎn)又稱第一性生產(chǎn)，是指綠色植物和某些細(xì)菌的 生產(chǎn)。植物通過(guò)光合作用，吸收和固定光能，把無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的生產(chǎn)過(guò)程。 次級(jí)生產(chǎn)或稱為第二性生產(chǎn)，是指生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)以外生物有機(jī)體的生產(chǎn)。次級(jí) 生產(chǎn)就是異養(yǎng)生物的生產(chǎn)。次級(jí)生產(chǎn)最終是以初級(jí)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，次級(jí)生產(chǎn)對(duì)初級(jí)生 產(chǎn)有反饋調(diào)節(jié)作用二、1.影響分解過(guò)程速率的因素有三個(gè)：分解者生物：分解過(guò)程是由

2、許多生物共 同完成的，它們統(tǒng)稱為分解者。真正的分解者主要指微生物，包括細(xì)菌、放線菌和 真菌，主要利用可溶性物質(zhì)、氨基酸和糖類。另一類在分解過(guò)程中也起重要作用的 是動(dòng)物。陸地生態(tài)系統(tǒng)的分解者動(dòng)物包括：黏附類型的小型土壤動(dòng)物、調(diào)節(jié)微生物 種群和處理動(dòng)物糞便的中型土壤動(dòng)物、碎裂植物殘葉和翻動(dòng)土壤的大型及巨型土壤 動(dòng)物；水生生態(tài)系統(tǒng)的分解者動(dòng)物按功能分為：碎裂者、顆粒狀有機(jī)物質(zhì)收集者、 刮食者、以藻類為食的食草性動(dòng)物和一些捕食動(dòng)物。待分解有機(jī)物質(zhì)資源：待分解有機(jī)物質(zhì)資源的物理的（表面性質(zhì)、機(jī)械結(jié)構(gòu) 等）和化學(xué)的（營(yíng)養(yǎng)物、化學(xué)組成）性質(zhì)影響分解的速率。就物理性質(zhì)而言，有機(jī) 物質(zhì)的相對(duì)表面積越大，越容易分

3、解；植物的不同部位分解速率不同，落葉一般比 枯枝易分解。就化學(xué)性質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物的濃度而言，因微生物身體組織含N量高，其C： N 約為10 : 1,故待分解資源的 C： N最適大約是2530 : 1 （呼吸使C消耗增加）； 動(dòng)物性有機(jī)物質(zhì)比植物性有機(jī)物質(zhì)易分解； 一般對(duì)單糖、 淀粉和半纖維素的分解快， 對(duì)纖維素和木質(zhì)素等則難以分解。環(huán)境因素：主要包括土壤溫度、土壤濕度和通氣狀況、土壤狀況。一般溫度 高、濕度大的地帶分解速率高， 而低溫干燥的地帶分解速率低。 土壤最適溫度在 25 35C之間，太高或太低都會(huì)抑制微生物的活動(dòng)。土壤水分的多少直接影響通氣狀況，通氣狀況又直接影響有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和速度。所有

4、微生物都有適宜活動(dòng)的范 圍，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制微生物的活動(dòng)。2. 能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的兩個(gè)基本過(guò)程，正是這兩個(gè)基本過(guò)程使生態(tài) 系統(tǒng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間和各種成分之間組織成一個(gè)完整的功能單位。但是能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的性質(zhì)不同，能量流動(dòng)是單方向的，能量流經(jīng)生態(tài) 系統(tǒng)最終以熱的形式消散， 是不可逆的， 因此生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲得能量。 而物質(zhì)的流動(dòng)是循環(huán)的，各種物質(zhì)都能以可被植物利用的形式重返環(huán)境。能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都是以食物鏈為主線，借助于生物之間的取食過(guò)程而進(jìn) 行的，因此這兩個(gè)過(guò)程是密切相關(guān)不可分割的。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)開始于綠色植 物通過(guò)光合作用對(duì)太陽(yáng)能的固定，能量轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存于有機(jī)分

5、子鍵內(nèi)的化學(xué)能，這種 化學(xué)能以食物的形式沿各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)依次流動(dòng)，當(dāng)有機(jī)化合物在呼吸過(guò)程中分解，并 以較簡(jiǎn)單的物質(zhì)形式重新釋放到環(huán)境中時(shí)，能量就從有機(jī)物中釋放出來(lái)。3. 陸地生物碳循環(huán)：碳循環(huán)的基本路線是大氣儲(chǔ)存庫(kù)的 2經(jīng)植物光合作用進(jìn)入生 物體內(nèi)，再經(jīng)食物網(wǎng)內(nèi)各級(jí)生物的呼吸分解，又以 2 的形式進(jìn)入大氣。另有一部分 固定在生物體內(nèi)的有機(jī)碳經(jīng)燃燒重新返回大氣。水域生物碳循環(huán)：水圈是一個(gè)更重要的碳儲(chǔ)存庫(kù)，溶解在水中的2經(jīng)水生植物光合作用進(jìn)入食物網(wǎng)，經(jīng)過(guò)各級(jí)生物的呼吸分解，又以2形式進(jìn)入水體。水陸碳交換： 2 在大氣圈和水圈之間的界面上通過(guò)擴(kuò)散作用而互相交換，其移 動(dòng)方向決定于它在界面兩側(cè)的相對(duì)濃度，總是濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)擴(kuò)散。碳酸鹽的沉積作用： 有很多生長(zhǎng)在堿性水域中的水生植物， 在進(jìn)行光合作用時(shí) 會(huì)釋放出碳酸鈣，碳酸鈣和粘土混合就可形成泥灰?guī)r，泥灰?guī)r長(zhǎng)期受壓就可轉(zhuǎn)變?yōu)?石灰?guī)r。另外埋入水底的動(dòng)植物殘?bào)w，其中的碳也都沉積暫時(shí)離開循環(huán)。但巖石圈 中的碳也可以重返大氣圈和水圈，主要是借助于巖石的風(fēng)化、淋溶和化石燃料的燃 燒、火山噴發(fā)等。大氣中 2 總量的變化由排放（源）和吸收（匯）量之間的凈平均差額決定。工 業(yè)化之前自然碳收支處于很好的平衡態(tài)。工業(yè)化至現(xiàn)在人類活動(dòng)造成的碳收支失衡 積累使 2濃度大大增加，導(dǎo)致了溫室效應(yīng)。 人類活動(dòng)排放的 2主要來(lái)自化石燃料使用， 其余