第一性生產量

第一性生產量：綠色植物是有機物質的最初製造者，也是能量的第一個固定者，所以綠色植物被稱為生態系統的第一性生產者或初級生產者。它所固定的太陽能或所製造的有機物質的數量就稱為初級生產量或第一性生產量，單位克乾重/m2"a或J/m2"a

基本介紹

• 中文名：第一性生產量
• 外文名：biological oroductivity
• 形成：自養生物的光合作用所合成
• 含義：植物所合成有機物質的產量
• 分類：粗第一性生產量、淨第一性生產量
• 測定法：皆伐實測法、平均木法等

釋義

生物有機體或群落在一定時間內所同化的有機物質的重量或生物量。由植物（自養生物）的光合作用所合成的有機物質的產量稱為第一性生產量。由異養生物（必須攝取現成的有機營養物質以生活的生物）所轉化的有機物質產量稱為第二性生產景。

分類

第一性生產量有兩種：

（1）粗第一性生產量，即綠色植物在光合作用中把吸收來的一小部分太陽輻射能轉化為化學能的產量；
（2）淨第一性生產量，即植物光合作用產物的總量減去呼吸作用過程中的消耗所剩餘的產量。只有淨第一性生產量才能被人或其他動物獲取利用。測定生產量是生態系統研究中的一項很重要的工作。

特性

第一性生產量是生態系統中綠色植物藉助於太陽能同化二氧化碳和製造有機物質的數量。第一性生產量又可分為總第一性生產量（GPP）和淨第一性生產量（NPP）。前者指在一段時間內（一年、一月、一周或一天）單位面積上自養生物生產的全部有機物，包括同一期間植物體自身的呼吸消耗量；後者指各種自養生物除消耗於自身呼吸作用外淨積累的有機物數量。在森林生態系統中，GPP包括植物各器官淨累積產量和其自身的呼吸消耗量，還有各種食植性動物造成的損失量（啃食量）。最後一項常因測定上的困難而忽略，其數量占總生物產量的比例很小，常不及1%。

測定

森林淨第一性生產量的測定技術主要採用森林測樹學技術和生理生態學技術。前者又稱收穫量法，是國內外研究中普遍採用的方法，也是惟一能用來估計森林群落長期生物生產量變化的方法。這一方法分為兩部分：一是生物量的測定，包括喬木層、灌木層和草本層的地上和地下部分的生物量；二是在生物量測定的基礎七推算出的森林淨第一性生產量，即年淨生產量。喬木層生物量包括林木的莖幹、枝、葉、根等器官的生物量之和，其乾物質重量是以不同器官的烘乾樣品乾料率換算而得。其基本的測定方法有如下幾種：

①皆伐實測法。即全部伐倒樣地內的林木，分別不同器官測定其重量。這一方法因工作量太大，一般僅作為檢驗其他測定方法的精度時才採用。

②平均木法。在樣地內選取具有林分平均胸徑和樹高的樣木伐倒後，按不同器官稱重，然後乘上林分總株數而得；或按不同徑階株數權重選取樣木，伐倒稱重後再乘上各徑階株數，合計後得全林生物量。

③隨機抽樣法。在研究地段上隨機選取多株樣木，伐倒稱重，乘上樣地單位面積株數即得全林生物量。

④相關曲線法（或相對生長法、維量分析法）。即在研究地區內按徑階株數選取樣木，伐倒後按器官稱重。然後，據各器官生物量與某一測樹指標（如胸徑、樹高）間存在的相關關係進行回歸擬合，建立回歸曲線方程。以實測的胸徑和樹高可推算林分的生物量。枝、葉、根生物量的測定仍是森林生物量研究中的難點，且測定的手續繁瑣。林下灌木和草本植物生物量的測定常採用樣方收穫法，即在樣地內設定面積較小（2～10平方米）的小樣方若干個，地下部分全部割下並挖取地下部分，分別種類稱取莖、枝、葉、根等器官的重量，並取樣求乾料率。基於以上測定的生物量，可估算出森林淨第一性生產量。生理生態學技術是通過森林群落的光合作用和呼吸作用來計算森林的GPP和NPP。二氧化碳氣體交換法適合陸生植物的測定。