農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流(ppt76頁)(已修改)
2025-01-08 21:18 本頁面
【正文】 第三章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流n [教學(xué)目的 ]n 掌握生態(tài)系統(tǒng)中能量流路徑、功能等有關(guān)概念，掌握提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率的途徑和方法。 n [教學(xué)重點 ]n 能源的類型及其功能地位。生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要路徑，能量在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞的損耗途徑，生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)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(yīng)用。生態(tài)系統(tǒng)中初級生產(chǎn)、次級生產(chǎn)的概念及關(guān)系。提高生態(tài)系統(tǒng)初、次級生產(chǎn)力的基本途徑。人工輔助能在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。 n [教學(xué)難點 ]n 生態(tài)學(xué)效率、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、能流模型的設(shè)計。 n [教學(xué)方法 ]n 課堂教學(xué)，以能流路徑為主線，分析生態(tài)系統(tǒng)的功能行為。n [教學(xué)內(nèi)容 ]第三章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流n 167。1熱力學(xué)定律n 167。2食物鏈、食物網(wǎng)n 167。3生態(tài)系統(tǒng)的能流分析n 167。4農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能流n 167。5農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的 能流分析167。1 熱力學(xué)定律及應(yīng)用n 一、熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律）n △ U（系統(tǒng)內(nèi)能變化） =Q（吸熱） W（對外作功）n 能量可以在不同介質(zhì)中傳遞，也可以在不同形式間轉(zhuǎn)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(yīng)用：制定生態(tài)系統(tǒng)能量收支平衡表n 二、熱力學(xué)第二定律n 。n 。n 應(yīng)用：提高能量的轉(zhuǎn)化效率三、 熵 (entropy)n (entropy):系統(tǒng)熱量除以溫度后得到的商。n △ S=△ Q/Tn 熵是系統(tǒng)無序性的量度。n n （ 1）在一個內(nèi)能不變的封閉系統(tǒng)中，任何自發(fā)過程均朝著熵值增加的方向進(jìn)行。n （ 2）開放系統(tǒng)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(tǒng)與環(huán)境熵值之和增加。四、耗散結(jié)構(gòu)理論n (dissipative structure)：開放系統(tǒng)在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非平衡狀態(tài)下，系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一種穩(wěn)定的有序結(jié)構(gòu)。(Prigogine)n ：一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，通過與外界進(jìn)行物質(zhì)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(tǒng)的有序性，使系統(tǒng)的熵減少。n 體 和生態(tài)系 統(tǒng)都是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，存在一種連續(xù)而有效的能量轉(zhuǎn)換，因而都屬于耗散結(jié)構(gòu)。n 光合與同化：引入負(fù)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(tǒng)成員間，通過食物營養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)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?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物與生物之間相互聯(lián)系的一種主要形式，是物質(zhì)循環(huán)和能量流動的主要路徑。二、食物鏈的種類n 按性質(zhì)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(gòu)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(zhì)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(gòu)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(tǒng)中食物鏈的基本特點n ，常包含有食性和其它生活習(xí)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(chǎn)物得到充分利用（分級利用光合產(chǎn)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(shù)目不等。如一個魚塘生態(tài)系統(tǒng)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(tǒng)中，食物鏈營養(yǎng)級的數(shù)目是有限的n 。n (1)森林生態(tài)系統(tǒng)：腐生食物鏈比重最大，約占系統(tǒng)中生產(chǎn)者所生產(chǎn)的有機物質(zhì)的 90%以上。n (2)草原生態(tài)系統(tǒng)（牧場）：腐生食物鏈約占 70%左右。n (3)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)：植物生產(chǎn)的有機質(zhì)大部分作為產(chǎn)品，留給腐生食物鏈的僅占凈初級生產(chǎn)的 20~30%。如果不通過糞肥、秸桿還田等途徑向系統(tǒng)補充有機質(zhì)，則系統(tǒng)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(tǒng)，各類食物鏈有協(xié)同作用。三、食物網(wǎng)n 食物網(wǎng)（ food web)：在生態(tài)系統(tǒng)中，各種食物鏈交錯起來構(gòu)成的網(wǎng)
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