农业生态学-8能流

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1、1农业生态学(8)耿宇鹏gengyupeng@gmail.com云南大学生态学与地植物学研究所Oct17,2012农业生态系统中的能流能量流动的基本规律自然生态系统的能流农业的辅助能农业初级和次级生产中的能流石油农业的困境和出路能量流动的基本规律热力学第一定律（能量守恒）在光合作用中，太阳能被转化为化学潜能与热能两种形式，但总量既没被创造，也没有被消灭。每固定1克分子CO2大约要吸收2.093×106J的日光能，而光合产物中只有0.469×106J的能量以化学潜能的形式被固定下来，其余的1.624×106J的能量以热能的形式消耗在固定一克分子CO2时所做的功中。热力学

2、第二定律（熵增原理）自然界的所有自发过程中，总有一些能量在转化过程中要变为不可利用的热能，所以任何能量的转化率都不可能达到100%。生态系统的能量流动是单向的不可逆的。营养级间转化的效率（十分之一定律）在生态系统中营养级之间的能量转化，大致十分之一转移到下一营养级，以组成生物量；十分之九被消耗掉，主要是消费者的呼吸和排泄。自然生态系统的能流太阳辐射能是自然生态系统能量的主要来源进入生物圈的太阳能的耗散与分配能量耗散形式数量反射30热能46蒸发作用（水循环）23风、浪、潮汐0.2光合作用0.8总计100能量金字塔能量沿食物链传递过程中不断衰减，每一个营养级被净同化的部分

3、都要大大地少于前一营养级，沿着营养级由低到高的顺序，其生物体所含能量一般呈现出基部宽，顶部尖的立体金字塔形，称为能量金字塔。农业生态系统中的辅助能除太阳辐射能外，对生态系统所补加的一切其他形式的能量统称辅助能。在自然生态系统中，辅助能的作用不明显，输入量小到可以忽略不计的程度。在人工生态系统中，人类为了达到特定的目的，往往引入大量辅助能，包括人工输入的各种物化能（输入系统中的有机物质或无机物质所含能量）和动力能（使用有机或无机动力所直接消耗的能量）。农业生态系统中辅助能研究表明，农业生态系统辅助能输入量常常可达到整个系统能量输入总量的42.1%，甚至高的可达61.8%

4、。生态系统输入的能量太阳能辅助能自然辅助能（潮汐、风、降雨、蒸发、水力、地热）人工辅助能工业辅助能生物辅助能（劳力、畜力、有机肥、饲料、种子、生物质燃料等）间接工业辅助能（化肥、农药、兽药、机具、农膜、农用设施）直接工业辅助能（石油、煤、天然气、电）农业辅助能的表现形式机械化耕作地下水灌溉化肥、农药、种子、地膜农业辅助能的作用人工辅助能是人类调控农业生态系统的手段，其根本目的是提高作物产量与品质、提高劳动生产率。从生态学角度看，辅助能主要是为了改善农业生产中的各类限制因子，提高农业生态系统的生产力。农业八字宪法：土、肥、水、种、密（光）、保（害虫害草）、管（田间管理）

5、、工（工具）、气能量金字塔与饮食结构亚洲人：以谷物为主欧美人：食谱中的肉、蛋、奶占较高比例18亿亩的耕地红线与种植结构饮食结构能否调整？