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净初级生产力,新名词,不要慌~

 羊羊的地理教室 2023-04-24 发布于浙江

近几年,“植被”相关知识点很受命题者青睐,最近“净初级生产力”作为植被专题新玩法,频频出现。这个听起来就很烧脑的家伙究竟是啥?别慌别慌~今天这篇文章,会深入浅出的帮助大家将净初级生产力相关考点理解透彻,赶紧跟着小编一起来学习吧~(文末附赠很多最新模拟卷的练习题目哦)


 01 
  什么是净初级生产力?
  
把植物从太阳光中得到(光合作用)的物质能量看作“收入”,把同时段,植物为维持自身生命(呼吸作用)耗费的物质能量当成“支出”。

净初级生产力(NPP)就是
单位时间单位面积内植物的“收入”减去“支出”后,得到的剩余物质能量。


剩余的这部分物质能量越多,表示生产者的生产能力越强,植物固定和转化光合产物的效率越高,净初级生产力越大。

打个比方,小编今天赚了100,花费50,结余的50元。小明今天赚了200,花费60,结余的140元,很明显,小明的“净初级生产力”要比小编更高


 02 
  影响因素有哪些呢?

那怎样的环境条件能让这种生产力尽可能大一些呢?(最关键的还是增加收入,即增强植物的光合作用~)


陆地生态系统与海洋生态系统是有差异的,我们分开来看。

先看陆地生态系统,一般来说,气候(水热光、气象灾害)、植被覆盖率、叶面积指数、土壤条件与人类活动,这五个因素影响力较大,也常常成为命题的着眼点。


● 气候

气候中的
水热光组合条件是影响净初级生产力的主要原因。

从空间尺度来看:

一般来说,水分、热量、光照条件越好的区域,光合作用越强,植物在单位面积、时间内累积的有机物使用量越多。

➢ 如我国
内蒙古地区纬度相近的东部、中部和西部三处典型草原生态系统中,东部草原的净初级生产力年平均值较中、西部高,这种差异体现了经度地带性规律,即由海陆位置不同带来的年降水量差异。

➢ 又比如,
长江源头地区由东南向西北海拔升高,热量条件逐渐变差,降水逐渐减少,植被覆盖率由东南向西北逐渐下降,净初级生产力也随之下降。

从时间尺度来看:

以我国为例,春季植被开始生长,净初级生产力逐渐升高;夏、秋植被生长较多,光合作用强,净初级生产力更大;冬季,气候寒冷,植物枯黄,净初级生产力逐渐下降,甚至可能为负值。

此外,旱灾、涝灾、低温冻害等气象灾害,会使净初级生产力降低。

● 植被覆盖率

植被覆盖率通过影响
光合总量(即总初级生产力),来影响净初级生产力。不同的地区,植被种类不同,植被覆盖率不同,净初级生产力差异较大。

热带雨林生态系统,因为层次结构较多,生物种类丰富,绿色植物总量大,光合作用生产率高,生物生产能力强,积累的有机物总量大。所以净初级生产力平均值明显高于温带森林、河湖、农田、海洋等生态系统。

单就
草原生态系统来说,净初级生产力植是草甸草原(较湿润)>草原>荒漠草原(较干旱)。

左:草甸草原 | 右:荒漠草原

● 叶面积指数


叶面积指数直接影响植被
利用光能的状况,从而影响净初级初级生产力。


一定范围内,生产力随叶面积指数的增大而提高。
但当叶面积指数增加到一定的限度后,郁闭度过大,光照不足,光合效率减弱,生产力反而下降。

【郁闭度】:森林中乔木树冠(全部枝叶)遮蔽地面的程度

● 土壤

土壤不仅起着固定植株的作用,其中的水分、养分、空气、温度是植物生长发育的基础,土壤的结构、质地、肥力、酸碱度等因素都直接影响着植物生长的优劣。


● 人类活动

人类活动对净初级生产力具有正向和负向作用👇



再来看
海洋生态系统

海洋净初级生产力指海水中藻类等浮游生物光合作用合成有机物的能力。

它决定了鱼、虾、蟹等海洋生物饵料的多少,进而影响海产品产量的高低。但海洋净初级生产力过高可能会引发赤潮。


【赤潮】:海水中某些浮游生物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。

藻类植物

海洋净初级生产力的分布特点是河流入海口处生产力较高,由沿海向外海逐渐递减。

主要受
光照温度营养盐河川径流和沿岸上升流带来)、海气相互作用等因素的影响。

● 近海水深较浅,光照充足,水温较高。

● 入海口处,河流带来丰富的营养盐,有利于浮游植物生长。

● 沿岸上升流,海底营养物质被带入海洋表层,被浮游植物所摄入,通过光合作用生产出有机物,净初级生产力比较高。

● 海气相互作用对海洋净初级生产力的影响表现在:

✧ 大气为海洋提供了溶解的
二氧化碳,浮游植物通过光合作用利用二氧化碳,生产出有机物。

✧ 大气环流产生风,风吹开表层海水,
上升流加强,表层海水营养盐丰富,有利于浮游生物的繁殖,因此净初级生产力较高。

✧ 海洋传递给大气
能量,这又进一步驱动了大气环流。


 03 
  这个家伙意义重大!
净初级生产力与当下全球气候变化生态环境碳循环地理热门考点关系密切。

● 它在作物估产、森林蓄积量调查、草地产草量以及生态系统物质循环方面具有实际意义

● 可以了解植被生长状况,判断当地农牧业发展是否合理、有没有对当地生态环境造成破坏

● 生物通过光合作用固碳并提高了生态系统的碳吸收和储存能力,减少了二氧化碳在大气中的浓度,是生物圈碳循环中的重要组分。通过净初级生产力了解植物光合作用情况,进而了解固碳能力,有利于开展对全球气候变化的研究。
 04 
 来做题吧~

(2022·福建·三模)自2000年至2021年,塔里木河已向下游生态输水22次,输水一般在6~10月,下游退化的生态系统得到一定程度的恢复,植被净初级生产力(绿色植物单位时间、单位面积内所积累的有机物数量)提高。据此完成下面小题。

答案与解析

(上下滑动查看)

1.B

【解析】塔里木河下游地区地表水很少(甚至消失),土壤的含水量主要受地下径流的影响,植被的生长主要也是受地下水的影响,生态输水可以提高地下水的水位,利于植物的恢复和发育,故B正确;故A错误;生态输水对降水量的影响较小,故C错误;植物的蒸腾作用和环境相关,与输水关系不大,故D错误。


2.C

【解析】净初级生产力和光合作用的强弱相关,傍晚时间光照较弱,光合作用弱,生产力低,故BD错误;初夏刚刚进行生态输水,绿色植物少(植物生长还需要时间),所以此刻的光合作用较弱,加上夏季气温高,蒸发强,不利于植被的生长,积累有机质少,故A错误;初秋,经过夏季一段时间的发育,植被数量增多,午后太阳辐射强,光合作用强,有机质积累多,净初级生产力较大,故C正确。




(2022·湖南·二模)植被净初级生产力(NPP),是植物光合作用固定的净有机物质,是评估陆地生态系统质量与可持续发展的关键指标。黑河发源于祁连山脉,自南向北流入内蒙古西部巴丹吉林沙漠。黑河流域是中国西北地区重要的内陆河流域,是联合国教科文组织认定的国际生物圆保护区。生态环境较为脆弱。下图示意1999-2010年黑河流域春、夏、秋、冬的NPP空间变化。据此完成下面小题。


1.关于黑河流域NPP数值时空变化的叙述,正确的是:
①东部高西部低  ②南部高北部低  
③夏季高冬季低  ④上中下游差异不明显
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④

2.影响黑河流域夏季上游和下游NPP空间分布的主要因素分别是:
A.气温、降水       B.降水、降水
C.气温、气温       D.降水、水源

参考答案

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1.B

【解析】读图可以看出,黑河流域NPP数值南部高北部低,上中下游差异明显,南部(上游)东部高西部低,夏季高冬季低,①④错误, ②③正确。


2.D

【解析】黑河流域夏季上游NPP数值东高西低,主要是因为东部山地位于夏季风的迎风坡,夏季受东南季风影响大,降水更多,排除A、C选项。下游NPP数值干流流经地区NPP数值更大,主要是因为干流流经地区水源更丰富,植物生长相对较好,植物光合作用固定的净有机物质多,而下游地区更加靠近内陆,降水量普遍少,排除B选项。




(2022·广东高三)净初级生产力(NPP)是指绿色植物在单位面积、单位时间内所累积的有机物数量,是由植物光合作用所产生的有机质总量减去自养呼吸后的剩余部分。下图是生态脆弱区塔里木河流域草地净初级生产力在2006-2016年月均值变化图。据此,回答下列问题。


1.关于塔里木河流域NPP年内变化特点及原因说法正确的是:
A.冬季无数值,因冬季太阳辐射少,使草地停止生长
B.冬季无数值.因冬季河流断流,使草地停止生长
C.夏季数值高,因夏季地面辐射强,使草地生长能力强
D.夏季数值高,因夏季水源相对充足,使草地生长能力强


2.未来,该流域草地NPP年均值变化趋势及成因可能是:
A.升高全球变暖使太阳辐射增强,促进了植物的生长
B.升高人类进行生态恢复工程,使该流域NPP升高
C.降低全球变暖导致蒸发加剧,导致草地无法生长
D.降低人类扩大农业用地导致该流域NPP降低

3.研究塔里木河流域草地NPP的意义有:
①了解草地的生长状况,判断当地畜牧业发展情况
②了解草地的固碳能力,推进当地植树造林工程
③了解草地的生长状况,关联当地生态环境变化
④了解草地的固碳能力,开展对气候变化的研究
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

参考答案

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1.D

【解析】读图可知,塔里木河流域NPP值在10月份低于平均值,10月份进入秋季,气温降低,草类植物枯黄,休眠,植物光合作用减弱,所产生的有机质总量减少得多;自养呼吸减弱得少,因此NPP数值低于平均值,因此可推知,并不是冬季无数值,AB错误;夏季数值高于平均值,原因是夏季高山冰雪融水多,水源相对充足,使草地生长能力强;D正确;夏季塔里木河流域地面辐射强,会加剧蒸发,水资源会出现不足,影响草地生长,C错误。


2.B

【解析】根据所学知识可知,全球变暖不会使太阳辐射增强,A错误;人类进行生态恢复工程,草地生长旺盛,会使流域NPP升高,B正确;全球变暖导致蒸发加剧,草地植被退化,草地可能会减少,不会使草地无法生长,C错误;扩大农业用地,不符合该流域发展趋势,D错误。

3.C

【解析】研究塔里木河流域草地NPP,可以了解草地的生长状况,判断当地畜牧业发展情况,判断畜牧业发展是否合理,有没有对草地造成破坏,①正确;塔里木河流域水资源少,不适合植树造林,②错误;可以了解草地的生长状况,关联当地生态环境变化;了解草地的光合作用情况,从而了解草地的固碳能力,开展对气候变化的研究。③④正确。




(2021·广东高三)海洋渔业与海洋初级生产力密切相关。海洋初级生产力是指浮游植物、底栖植物等通过光合作用制造有机物的能力。下图示两个海区的海洋初级生产力都比较高,根据所学知识,完成下面小题。


1.两海域海洋初级生产力均比较高最主要的原因是:
A.纬度低 B.河口处 C.上升流 D.大陆架

2.据研究,①海域的海洋初级生产力存在季节变化,推测其变化规律及原因:
A.夏季高,太阳辐射强,水温较高
B.夏季高,上升流加强,营养物质多
C.冬季高,气候干燥,光照充足,光合作用强
D.冬季高,太阳辐射弱,表层水温低,海水垂直交换强

3.海气相互作用对海洋初级生产力影响表现为:
①大气为海洋提供了溶解的二氧化碳
②大气环流为上升流提供了动力
③海洋为大气运动提供了能量
④海洋蒸发为陆地提供了淡水资源
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③

参考答案

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1.C

【解析】两海域均有沿岸上升流,海底营养物质被带入海洋表层,被浮游植物所摄入,通过光合作用生产出有机物,初级生产力都比较高,C正确;纬度位置不是影响海洋初级生产力的因素,A错误;②处没有河流注入,B错误;②处不属于大陆架,D错误。

2.B

【解析】①处阿拉伯沿岸,影响海洋初级生产力的关键因素是上升流所带来的营养物质。夏季盛行西南季风,强风吹开表层海水,上升流加强,表层海水营养盐更丰富,更有利于浮游生物的繁殖,因此初级生产力高,B正确;①为热带海域,海洋生产力控制因素是营养盐而不是热量,A错误;冬季太阳辐射比夏季弱,光照弱于夏季,C错误;冬季表层海水温度低,但温跃层存在,但海水垂直交换不强,D错误。

3.D

【解析】浮游植物进行光合作用所需的二氧化碳来自大气,通过光合作用生产出有机物。大气环流产生风,吹开了表层海水,使底层海水上升。海洋传递给大气的能量驱动了大气环流。①②③正确。海洋蒸发为陆地提供了淡水资源,不属于海气作用对海洋初级生产力的影响,④错误。


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