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[農(nóng)學(xué)]52生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(參考版)

2025-01-07 12:22本頁面
  

【正文】 119 本節(jié)重點 ? 初級生產(chǎn)的主要參數(shù)。 如,蜜蜂通過舞蹈動作以 “ 告知 ” 其他蜜蜂去采蜜;地鸻通過羽翼的扇動動作給正在孵卵的雌鳥發(fā)出逃避的信息。 如,植物間的化感作用;獵豹和貓科動物有著高度特化的尿標(biāo)志的結(jié)構(gòu),通過仔細(xì)觀察前獸留下來的痕跡,由此傳達(dá)信息,避免與棲居同一地區(qū)的對手相互遭遇。 114 磁信息 115 (2) 化學(xué)信息及其傳遞 生態(tài)系統(tǒng)的各個層次都有生物代謝產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)參與傳遞信息、協(xié)調(diào)各種功能,這種傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)通稱為信息素。 110 2. 信息傳遞 (1) 物理信息及其傳遞 以物理過程為傳遞形式的信息,生態(tài)系統(tǒng)中的各種光、聲、熱、電、磁等都是物理信息。 ? 各種泉水都屬異養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng),靠陸地輸入的植物殘屑獲得大部分能量。 103 (二)食物鏈層次上的能流分析 (三)生態(tài)系統(tǒng)層次上的能流分析 1 銀泉能流分析 105 2. Cedar Bog湖的能流分析 106 107 3. 森林生態(tài)系統(tǒng)能流分析 108 (四)異養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)的能流分析 ? 自養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng):靠綠色植物固定太陽能。能量以光能的狀態(tài)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后,就不能再以光的形式存在,而是以熱的形式不斷地逸散于環(huán)境中。生態(tài)系統(tǒng)是開放的系統(tǒng),某些物質(zhì)還可通過系統(tǒng)的邊界輸入,如動物遷移,水流的攜帶,人為的補(bǔ)充等。輔助能分為 自然輔助能(如 潮汐作用、風(fēng)力作用、降水和蒸發(fā)作用 )和 人工輔助能(如 施肥、灌溉 等)。 ②輔助能:除太陽輻射外,對生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生作用的一切其他形式的能量 。 A diagram showing the loss of energy during its transfer between trophic levels in a forest munity. The width of the arrows is roughly proportional to the quantity of energy transferred or lost. The 2nd LAW OF THERMODYNAMICS APPLIED TO A FOOD CHAIN 100 3. 生態(tài)系統(tǒng)中的能源和能流路徑 (1)生態(tài)系統(tǒng)中的能源: ①太陽輻射能是生態(tài)系統(tǒng)中的能量的最主要來源。 若用熵概念表示熱力學(xué)第二定律,則①在一個內(nèi)能不變的封閉系統(tǒng)中,其熵值只朝一個方向變化,常增不減;②開放系統(tǒng)從一個平衡態(tài)的一切過程使系統(tǒng)熵值與環(huán)境熵值之和增加。式中,△ Q為系統(tǒng)中熱量變化(焦耳), T是系統(tǒng)的溫度( 。在生態(tài)系統(tǒng)中,由復(fù)雜的生物量結(jié)構(gòu)所規(guī)定的 “ 有序 ”是靠不斷 “ 排掉無序 ” 的總?cè)郝浜粑鼇砭S持的 。 開放系統(tǒng)(同外界有能量和物質(zhì)交換的系統(tǒng))傾向于保持較高的自由能而使熵較小,只要不斷有物質(zhì)和能量輸入和不斷排除熵,開放系統(tǒng)便可維持一種穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。 因此,對于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程,都可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行定量,并列出平衡式和編制能量平衡表。 93 94 分解指數(shù) ? 分解指數(shù) K=I/X ? K:分解指數(shù) ? I:死有機(jī)物年輸入總量 ? X:系統(tǒng)中死有機(jī)物質(zhì)現(xiàn)存量。 91 92 (四)理化環(huán)境對分解作用的影響 1. 溫度高、濕度大的地帶,有機(jī)質(zhì)分解速率高,低溫干燥地帶,分解速率低。資源的物理性質(zhì)包括表面特性和機(jī)械結(jié)構(gòu),資源的化學(xué)性質(zhì)則隨其化學(xué)組成而不同。 以藻類為食的食草性動物: 捕食動物: 以其他物脊椎動物為食,如螞蟥、蜻蜓幼蟲等。 動 物 按 體 形 大 小 的 分 類 陸 地 分 解 者 食 物 網(wǎng) 的 土 壤 ( 2)水生生態(tài)系統(tǒng)的分解者動物按其功能通??煞譃槿缦聨最悾? 碎裂者: 以落入河流中的樹葉為食。 中型土壤動物 攻擊新落下的枯葉,調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對大型動物糞便進(jìn)行處理和加工 大型和巨型土壤動物 包括取食枯枝落葉的節(jié)肢動物 是碎裂植物殘葉和翻動土壤的主力。 體長 微生物 主要的分解者 主要分解氨基酸和糖類,真菌具分解木質(zhì)素和纖維素的酶 小型土壤動物 包括原生動物、線蟲、輪蟲、螨。 中型土壤動物: 一般體寬 100μm——2mm ,包括蟬尾目昆蟲、原尾蟲、螨類、線蚓類、雙翅目幼蟲和一些小型鞘翅目昆蟲,主要作用是調(diào)節(jié)微生物種群的大小和對大型動物糞便進(jìn)行處理和加工; 大型和巨型土壤動物: 主要包括各種取食枯枝落葉的節(jié)肢動物,如千足類、等足類、端足類的蝸牛、蚯蚓等, 是碎裂植物殘葉和翻動土壤的主力。按機(jī)體大小可分為微型、中型、大型和巨型土壤動物: 微型土壤動物 : 一般體寬在 100μm以下,包括線蟲、輪蟲、螨。 大多數(shù) 真菌具有分解木質(zhì)素和纖維素的酶 ,它們能分解植物性的死有機(jī)物質(zhì),細(xì)菌中只有少數(shù)具有這種能力;但在缺氧和一些極端環(huán)境中只有細(xì)菌能起分解作用。 匯千足蟲甲形螨枯枝落葉肺螺彈尾目蟋蟀匯小型螨小型蜘蛛鞘翅目甲蟲中型蜘蛛?yún)R 匯輸入 匯 匯其他獵物匯森林落葉層中的部分食物網(wǎng) 83 (二)分解者生物種類對分解過程的影響
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