农业生态学国家精品课程课件（第三章）ppt课件

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1、第三章能量流动Chapter3Energyflow2021/6/301国家级精品资源共享课2021/6/30国家级精品资源共享课2一、能量转移二、农业生态系统遵守能量流动的基本规律三、食物是农业生态系统中的能量载体四、农业生态系统的能源、能流途径和能效五、农业生态系统的能流调控主要内容2021/6/30国家级精品资源共享课3（一）能量转移植物利用太阳能，通过光合作用生产食物能，食物能通过食物链和食物网，从一个营养级传递到另一个营养级。太阳能绿色植物食草动物食肉动物一、能量转移食草动物食肉动物2021/6/304国家级精品资源共享课Therelationshipbetwe

2、enmatterandenergyOnceenergyistransformedintoheat,itcannolongerbeusedbylivingorganismstodoworkortofuelthesynthesisofbiomass,theheatislosttotheatmosphereandcanneverberecycled.LifeonEarthispossiblebecauseafreshsupplyofsolarenergyismadeavailableeveryday.Incontrast,nutrientssuchascarboncanber

3、eused.Chemicalnutrients,thebuildingblocksifbiomass,canbeusedagain,andrecyclingisacriticalfeature.Unliketheenergyinsolarradiation,nutrientsarenotinunalterablesupply.Ifplants,andtheirconsumerswerenoteventuallydecomposed,thesupplyofnutrientswouldbecomeexhaustedandlifeonEarthwouldcease.2021/

4、6/305国家级精品资源共享课2021/6/30国家级精品资源共享课61.流—生态系统中能量和物质不断地被吸收、贮存和转移的运动状态。能量的转移—能量流。物质的转化—物质流。流量要多，流速要快增加流量的方法：提高能量转化效率、减少消耗增加流速的方法：缩短周转周期、提高周转速率（二）流、库、环的概念及应用2021/6/30国家级精品资源共享课9（一）热力学第一定律二、农业生态系统遵守能量流动的基本规律（二）热力学第二定律1.能量传递有一定的方向，是不可逆的。2.能量转化过程中存在着衰变现象，必然有能量的耗散。3.为了判断能量流动的方向和限度，用自由能和熵来描述。2021/

5、6/30国家级精品资源共享课10Thefirstlawofthermodynamicsstatesthatenergycanneitherbecreatednordestroyed.Thesecondlawofthermodynamicsstatesthateverytransformationresultsinareductionofthefreeenergyofthesystem.Becauseenergytransformationcannotbe100%efficient(fromthesecondlaw),heterotrophsmusthavelessene

6、rgy,andmustthereforeberarerthantheplantstheyfeedon.Thecomplexityofecologicalinteractionsmeansthatitisnotpossibletoconstructpredictivemathematicalmodelsoflivingsystemsbasedontheselawsofthermodynamics.Ecosystemsandthelawsofthermodynamics2021/6/30国家级精品资源共享课11（三）耗散结构理论€普里高津耗散结构理论Prigogine’sd

7、issipationstructuretheory指开放系统在远离平衡态的非平衡态下，系统可能出现的一种稳定的有序结构。€表明：一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境进行物质、能量的不断交换，就能克服混乱状态，维持稳定状态并且还有可能不断提高系统的有序性，使系统的商减少。2021/6/30国家级精品资源共享课121.根据热力学第一定律，可以对农业生态系统的能量流进行定量研究。2.在农业生态系统能量流中，只有少部分转化成有机形态的化学潜能储存起来，大部分转化成热能而耗散。3.能量流的流动方向是不可逆的，能量只能称为转化或转移，而不能是循环