工业设计生态学课件PPT物质与能量的流动工业代谢分析

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1、物质与能量的流动工业代谢及其分析方法第三章物质与能量的流动——工业代谢分析内容要点：(1)生态系统中物质与能量的流动分析方法；(2)工业代谢分析的概念、模型及其应用；第三章物质与能量的流动——工业代谢分析讨论：如何用工业代谢分析的方法来提高工业系统中物质与能量的利用率．减少物质与能量流动过程中叶环境的影响?第三章物质与能量的流动——工业代谢分析一自然生态系统中物质与能量的流动工业系统中的原料与能量流动对物质的全球循环有很大的影响，对自然生系统产生一定的扰动，工业生态学研究的目的是在保持经济高速增长的同时让物质与能量的流动纳入自然生态系统全球大循环中

2、，不会导致生态破坏。因此，有必要首先对自然生态系统中物质与能量的流动进行分析与研究。第一节物质与能量的流动自然生态系统中的物质流动有以下几种形式。(1)生物地球化学循环：在自然生态系统中物质的流动，采用生物学模型——生物地球化学循环。各种化学元素在不同层次、不同大小的生态系统内乃至生物圈里．沿着特定的途径从环境到生物体，又从生物体再回归到环境．不断地进行着流动和循环的过程。1自然生态系统中的物质流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动自然生态系统中的物质流动有以下几种形式。(2)地质大循环：物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入

3、生物有机体内，然后生物体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然图(气圈、水田、岩石圈、土壤圈、生物因)的循环的过程，这是一种闭合式循环。1自然生态系统中的物质流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动自然生态系统中的物质流动有以下几种形式。(3)生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用，这是种开放式循环。1自然生态系统中的物质流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动自然生态系统中的物质流动涉及以下两个基本概念。物质循环的流：物质在库与库之

4、间的转移运动状态称为流。循环效率：生态系统中某一组分的贮存物质，一部分或全部流出该组分，但未离开系统，并最终返回该组分时，系统内发生了物质循环。循环物质()占总输入物质()的比例，称为物质的循环效率()，用公式表示。1自然生态系统中的物质流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动碳是生命骨架元素。环境中的二氧化碳()通过光合作用被固定在有机物质中，然后通过食物链的传递．在生态系统小进行循环，见图3—1。2几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动A碳循环碳循环途径有以下三种：(1)在光合作用和呼吸作

5、用间的细胞水平上的循环；(2)大气和植物体之间的个体水平上的循环；(3)大气一植物一动物一微生物之间的食物链水平上的循环(均属于生物小循环)。2几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动A碳循环2几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动A碳循环2几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动在温室效应当中，二氧化碳起到了举足轻重的作用。化石燃料在燃烧过程中释放出大量的二氧化碳，增加了大气中二氧化碳的浓度，使温室效应加剧。二氧化碳浓度的升高还是由于人类

6、缺乏生态环境知识，为追求短期利益，人量地砍伐森抓，毁林造田造成的。A碳循环2几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动森林是人类的好朋友，有“空气净化器”、“大自然的总调度室”之称，它通过呼吸作用把二氧化碳以有机碳的形式储藏起来。当森林被破坏以后，原来以有机形式储藏起来的二氧化碳便被氧化，从而释放到大气当中，使大气中二氧化碳的浓度大大增加。A碳循环氮是生命代谢元素。大气中氮的含量为79％．总且约。但它是一种很不活泼的气体、不能为大多数生物直接利用。只有通过固氮菌的生物固氮、闪电等的大气固氮，火山爆发时的岩浆固氮以及

7、工业固氮等途径，转为硝酸盐或氨的形态，才能为生物吸收利用。2几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动B氮循环在生态系统中，植物从土壤中吸收硝酸盐，氨基酸彼此联结构成蛋白质分子，再与其他化合物一起建造了植物有机体．于是氮元素进人生态系统的生产者有机体，进一步为动物取食．转变为含氮的动物蛋白质，动植物排泄物或残体等含氮的有机物经微生物分解为、和返回环境．可破植物再次利用，进入新的循环。见困3—22几种重要物质的循环流动一自然生态系统中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动B氮循环2几种重要物质的循环流动一自然生态系统

8、中物质与能量的流动第一节物质与能量的流动B氮循环氮在生态系统的循环过程中，常因有机物的燃烧而挥发损失；或因土壤遇气个良，硝