陆地生态系统的基础

答案要点：
(1)初级生产力是指单位时间单位面积上的绿色植物合成的有机物的量。(3分)
(2)影响因素：
①环境条件(太阳辐射、CO₂、温度、土壤及水分)；(3分)
②生物群落的自身因素(群落的发育阶段、结构、物种组成)；(3分)
③人为因素(投入、管理、技术进步等)。(3分)
(3)提高途径：
①增加人工辅助能的投入(如灌溉、施肥、地膜、机械)；(4分)
②优化群落结构(如间种、套种)，调节密度，提高个体和群体的光合效率(如遗传改良)。(4分)

(一)陆地生态系统:
1.光:
光强升高,光合速率直线上升,达到光饱和点;光照时间长,提高产量.
2.光合途径:
光合作用途径不同,直接影响到初级生产力的高低.绿色植物利用光能固定CO₂的途径有三种.
①C₃-戊糖磷酸化途径.由于该途径的最初羧化阶段,形成的3-磷酸甘油分子只有三个碳原子,因此,这个过程称为C₃途径,而以C3途径同化CO₂的植物,称为C₃植物.如小麦,大麦,水稻,棉花,大豆等,许多生存在温凉或湿润环境中的植物均属此类型.由于此类植物有较高的光呼吸率,因而CO₂的固定量较低,光合效率低.
②C₄二羧酸途径:
这一途径在固定CO₂时最初形成4个碳原子的草酰乙酸,故称为C₄途径,以这一途径固定CO₂的植物称为C₄植物.C₄植物的光合强度能随光照强度的增加而不断增加,而一般C₃植物随光强达20-50klx时,光合强度便不会增加了.因此,C₄植物又称为高光效植物.
③景天酸代谢途径(CAM):
在荒漠日照强烈和干旱条件下生长的许多肉质植物属于这种代谢途径类型.白天由于蒸腾作用强烈,需要防止水分大量消耗.它们的气孔可以完全关闭.夜间才开放气孔吸收CO₂,先将它固定于四碳双羧酸中,白天在阳光下,再从四碳二羧酸中释放出来,供光合碳循环同化.
3.水
光合作用的原料,缺水显著抑制光合速率.
4.温度:
温度升高,总光合速率升高,但超过最适温度则又转为下降;而呼吸速率随温度上升而呈指数上升;结果使净生产量与温度呈峰型曲线.
5.营养元素
6.二氧化碳

(二)水域生态系统
1.光:
P=R/k*C*3.7
P:浮游植物的净初级生产力
R:相对光合率
K:光强度随水深度而减弱的衰变系数
C:水中的叶绿素含量
2.营养物质:
海洋生产力偏低,由于缺乏营养物质.肥沃土壤可含0.5%的氮,1m2土壤表面生长50千克植物(干重);富饶的海水含氮0.00005%,1m2海水只维持不足5克浮游植物.