農業(yè)生態(tài)系統的能量流(ppt76頁)(已修改)
2025-01-08 21:18 本頁面
【正文】 第三章 農業(yè)生態(tài)系統的能量流n [教學目的 ]n 掌握生態(tài)系統中能量流路徑、功能等有關概念，掌握提高農業(yè)生態(tài)系統能量轉化效率的途徑和方法。 n [教學重點 ]n 能源的類型及其功能地位。生態(tài)系統能量流動的主要路徑，能量在生態(tài)系統中傳遞的損耗途徑，生態(tài)系統能量轉化效率、生態(tài)金字塔等的基本概念，食物鏈加環(huán)原理及應用。生態(tài)系統中初級生產、次級生產的概念及關系。提高生態(tài)系統初、次級生產力的基本途徑。人工輔助能在生態(tài)系統中的作用。 n [教學難點 ]n 生態(tài)學效率、農業(yè)生態(tài)系統營養(yǎng)結構的優(yōu)化設計、能流模型的設計。 n [教學方法 ]n 課堂教學，以能流路徑為主線，分析生態(tài)系統的功能行為。n [教學內容 ]第三章 農業(yè)生態(tài)系統的能量流n 167。1熱力學定律n 167。2食物鏈、食物網n 167。3生態(tài)系統的能流分析n 167。4農業(yè)生態(tài)系統的能流n 167。5農業(yè)生態(tài)系統的 能流分析167。1 熱力學定律及應用n 一、熱力學第一定律（能量守恒定律）n △ U（系統內能變化） =Q（吸熱） W（對外作功）n 能量可以在不同介質中傳遞，也可以在不同形式間轉換，但在所有這些過程中能量保持恒定，既不能創(chuàng)生，也不會消滅。n 應用：制定生態(tài)系統能量收支平衡表n 二、熱力學第二定律n 。n 。n 應用：提高能量的轉化效率三、 熵 (entropy)n (entropy):系統熱量除以溫度后得到的商。n △ S=△ Q/Tn 熵是系統無序性的量度。n n （ 1）在一個內能不變的封閉系統中，任何自發(fā)過程均朝著熵值增加的方向進行。n （ 2）開放系統從一個平衡狀態(tài)到另一個平衡狀態(tài)的任何過程，均使系統與環(huán)境熵值之和增加。四、耗散結構理論n (dissipative structure)：開放系統在遠離平衡態(tài)的非平衡狀態(tài)下，系統可能出現的一種穩(wěn)定的有序結構。(Prigogine)n ：一個遠離平衡態(tài)的開放系統，通過與外界進行物質與能量的不斷交換，就能克服混亂狀態(tài)，維持穩(wěn)定狀態(tài)，并且不斷提高系統的有序性，使系統的熵減少。n 體 和生態(tài)系 統都是遠離平衡態(tài)的開放系統，存在一種連續(xù)而有效的能量轉換，因而都屬于耗散結構。n 光合與同化：引入負熵，保持有序狀態(tài)n 呼吸與作功：排除正熵，排除無序167。2 食物鏈n 一、食物鏈（ foodchain）和營養(yǎng)級（ trophiclevel）：n （ foodchain）：生態(tài)系統成員間，通過食物營養(yǎng)關系彼此聯系起來的序列。n （ trophiclevel）：食物鏈上的每一個食性級。以符號 T來表示， T1表示第一營養(yǎng)級， T2表示第二營養(yǎng)級， T3……T n余此類推。一般為 4~5級。n 食物鏈是生態(tài)系統內生物與生物之間相互聯系的一種主要形式，是物質循環(huán)和能量流動的主要路徑。二、食物鏈的種類n 按性質不同分為四類：n （ 1）捕食食物鏈（又稱草牧食物鏈 gazingfoodchain）：是由植物到草食動物，再到肉食動物，直接消耗活有機體或其部分的食物鏈。在陸地上起始于綠色植物，在水中起始于浮游植物。n 如： 水稻 ——稻飛虱 ——青蛙 ——蛇 ——老鷹 ——人n （ 2）腐生食物鏈（又稱 殘渣食物鏈 detritusfoodchain）：由多種微生物構成，是以死有機體為營養(yǎng)源，通過腐爛、分解，將有機物還原為無機物質的食物。n 如： 秸桿（畜糞） ——食用菌 垃圾 ——蚯蚓（蝸牛）n （ 3）寄生食物鏈（ parasitefoodchain）：以寄生的方式取食活著生物有機體。食物鏈成員有自大到小的趨勢。n 如： 大豆 ——菟絲子 馬 ——蛔蟲 ——原生動物n 紅鈴蟲 ——金小蜂n （ 4）混合食物鏈：構成食物鏈的各營養(yǎng)級中，既有活食生物成員，也有腐食生物成員。n 如： 稻草 ——牛 ——蚯蚓 ——雞 ——豬 ——魚 return三、生態(tài)系統中食物鏈的基本特點n ，常包含有食性和其它生活習性極不相同的多種生物。n 一條食物鏈中包含的多種生物，可以使光合產物得到充分利用（分級利用光合產物），在有限的空間中養(yǎng)活眾多生物。n ，可能有多條食物鏈，它們長短不一，營養(yǎng)級數目不等。如一個魚塘生態(tài)系統中：n 藻類水草 ——草魚 綠藻 ——甲殼動物 ——花鰱n 浮游植物 ——浮游動物 ——蝦 ——噘魚n 自然生態(tài)系統中，食物鏈營養(yǎng)級的數目是有限的n 。n (1)森林生態(tài)系統：腐生食物鏈比重最大，約占系統中生產者所生產的有機物質的 90%以上。n (2)草原生態(tài)系統（牧場）：腐生食物鏈約占 70%左右。n (3)農田生態(tài)系統：植物生產的有機質大部分作為產品，留給腐生食物鏈的僅占凈初級生產的 20~30%。如果不通過糞肥、秸桿還田等途徑向系統補充有機質，則系統中腐生食物鏈上的生物群落將會因為缺少食物能而衰退，引起土壤肥力的下降。n 4．在任何一生態(tài)系統，各類食物鏈有協同作用。三、食物網n 食物網（ food web)：在生態(tài)系統中，各種食物鏈交錯起來構成的網
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