农业生态系统的能量流(1)讲课稿.ppt

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1、农业生态系统的能量流(1)热力学第二定律（能量衰变定律）Thesecondlawofthermodynamicsbasicallysaysthatnoenergytransferfromoneformtoanotheris100%efficient(often,theadditionalenergyislostasheat).由于总有一部分能量散发为不能再利用的热能，能量从一种形态转变为另一种形态的效率，总不可能是百分之百。Prigogine’sdissipativestructure耗散结构是指在远离平衡区的非平衡状态下，系统可能出现的一种稳定化的有序结构。一个远离平衡态的开放

2、系统，通过与外界环境所进行的物质、能量的不断交换，就能克服无序状态，维持稳定状态。Sun农业生态系统PyramidofenergyflowEnergyorTrophicPyramidFoodChain食物链Thetransferoffoodenergyfromthesourceinautotrophs(plants)throughaseriesoforganismsthatconsumeandareconsumediscalledthefoodchain.食物链是指在生态系统中来源于植物的食物能，通过一系列吃与被吃的营养关系，把生物与生物联系起来的生物链条。每个链节上的生物都构成

3、下一链节生物的食物能来源。食物链的不同链节称为营养级。植物是第一营养级，草食动物是第二营养级，依次类推。水稻稻飞虱青蛙蛇老鹰营养级一二三四五Ageneralizedfoodchainshowingthepassageoffoodfromproducertothirdlevelcarnivores食物链类型Typesoffoodchain根据食性的不同，食物链分为四种类型：捕食食物链Grazingfoodchain腐食食物链（又称碎屑食物链或残渣食物链）Detritusfoodchain混合食物链MixedFoodchain寄生食物链ParasitismfoodchainLinde

4、man'slawoftrophicefficiencyAstheenergyistransferredupwardthroughtrophiclevels,theamountofproductionenergyavailabletothenextlevelbecomessmallerandsmaller.LindemanwasanecologistwhoworkedontheecologyofasmalllakeinMinnesota.Hediedin1942whenhewasonly26yearsold.Hislastpaperpublishedin1942afterhisde

5、ath.Lindeman'slawoftrophicefficiencystatesthattheefficiencyofenergytransferfromonetrophicleveltothenextisabout10%.林德曼的十分之一定律：在自然条件下，每年从任何一个营养级上能收获到的生产量，按能量计只不过是它前一个营养级生产量的十分之一左右。农业生态系统的辅助能农业生态系统的两类输入能（一）Solarenergy农业生态系统的最主要能量来源是日光能。（二）Auxiliaryenergy除太阳能以外对农业生态系统施加的能量称为辅助能。辅助能分自然能和人工辅助能。1.自然

6、能包括风、雨、流水等。2.人工辅助能包括生物能和工业辅助能。(1)工业辅助能包括化肥、农药、农机、电力、薄膜等。(2)生物辅助能包括劳动力、畜力、种子、有机肥等。Rolesofartificialauxiliaryenergy人工辅助能的作用辅助能主要通过改善农业生态系统中的一些限制因子，改善系统的功能，从而提高农业生产力。农业生态系统处在生态演替的前期单一而不稳定的阶段。功能上缺乏足够的自我调节和再生机制，应用辅助能可以在一定程度上控制演替趋势，部分弥补农业生态系统功能的不足。辅助能的应用是农业增产的重要原因。农业上主要的辅助能1．良种的培育；2．生态工程建设，为农业生物提供

7、良好的物理环境；3．使用农机具，提高劳动生产率；4．使用化肥、农药、农膜、生长调节剂和人工合成饲料、兽药等，提供生态系统的能量转换效率，减少物质能量消耗。工业辅助能投入来的问题工业辅助能投入的增加也带来了能源短缺、环境污染和成本提高等问题。今后应优化辅助能投入，提高辅助能的利用效率。未来农业更多的是应该更多地投入科学技术和信息，替代工业辅助能的直接投入。提高能量转化效率的途径（一）调整生物结构。（二）优化投入组合。（三）改善资源基础状况。（四）采用节能技术。自然生态系统与农业生态