农业生 第 能
第兰 际统的能流 系统流分析 菜单退出
第三章 农业生态系统的能流 • §3-1 热力学定律 • §3-2 食物链、食物网 • §3-3 生态系统的能流分析 • §3-4 农业生态系统的能流 • §3-5 农业生态系统的能流分析 主菜单 退出
§3-1热力学定律 热力学第一定律(能量守恒定律) △U(系统内能变化)=Q(吸热)W(对外作功 能量可以在不同介质中传递,也可以在不同形式间转 换,但在所有这些过程中能量保持恒定,既不能创生, 也不会消灭 热力学第二定律 1能量的转换不可能达到百分之百有效。 ·2.自由能的提高不可能是一个自发过程。 主菜单主目录退出
§3-1 热力学定律 • 一、热力学第一定律（能量守恒定律） • △U（系统内能变化）=Q（吸热）-W（对外作功） • 能量可以在不同介质中传递，也可以在不同形式间转 换，但在所有这些过程中能量保持恒定，既不能创生， 也不会消灭。 • 二、热力学第二定律 • 1.能量的转换不可能达到百分之百有效。 • 2.自由能的提高不可能是一个自发过程。 主菜单主目录 退出
§3-1热力学定律 熵( entropy) 1熵( entropy):系统热量除以温度后得到的商 △S=△QT ·熵是系统无序性的量度 ·2热力学第二定律 (1)在一个内能不变的封闭系统中,任何自发过程均 朝着熵值增加的方向进行 (2)开放系统从一个平衡状态到另一个平衡状态的任 何过程,均使系统与环境熵值之和增加
§3-1 热力学定律 • 三、 熵(entropy) • 1.熵(entropy):系统热量除以温度后得到的商。 • △S=△Q/T • 熵是系统无序性的量度。 • 2.热力学第二定律 • （1）在一个内能不变的封闭系统中，任何自发过程均 朝着熵值增加的方向进行。 • （2）开放系统从一个平衡状态到另一个平衡状态的任 何过程，均使系统与环境熵值之和增加
§3-1热力学定律 耗散结构理论 1耗散结构( dissipative structure):开放系统在远离平衡态的非 平衡状态下,系统可能出现的一种稳定的有序结构 (Prigogine) 2耗散结构理论:一个远离平衡态的开放系统,通过与外界 进行物质与能量的不断交换,就能克服混乱状态,维持稳定 状态,并且不断提高系统的有序性,使系统的熵减少 3.有机体和生态系统都是远离平衡态的开放系统,存在一种 连续而有效的能量转换,因而都属于耗散结构 光合与同化:引入负熵,保持有序状态 呼吸与作功:排除正熵,排除无序
§3-1 热力学定律 • 三、耗散结构理论 • 1.耗散结构(dissipative structure)：开放系统在远离平衡态的非 平衡状态下，系统可能出现的一种稳定的有序结构。 (Prigogine) • 2.耗散结构理论：一个远离平衡态的开放系统，通过与外界 进行物质与能量的不断交换，就能克服混乱状态，维持稳定 状态，并且不断提高系统的有序性，使系统的熵减少。 • 3.有机体和生态系统都是远离平衡态的开放系统，存在一种 连续而有效的能量转换，因而都属于耗散结构。 • 光合与同化：引入负熵，保持有序状态 • 呼吸与作功：排除正熵，排除无序
§3-2食物链 食物链( food chain)和营养级( trophic level): 1食物链( food chain):生态系统成员间,通过食物 营养关系彼此联系起来的序列 2营养级( trophic level):食物链上的每一个食性级。 以符号T来表示,T;表示第一营养级,T2表示第二营 养级 T余此类推。 食物链是生态系统内生物与生物之间相互联系的一种 主要形式,是物质循环和能量流动的主要路径
§3-2 食物链 • 一、食物链（food chain）和营养级（trophic level）： • 1.食物链（food chain）：生态系统成员间，通过食物 营养关系彼此联系起来的序列。 • 2.营养级（trophic level）：食物链上的每一个食性级。 以符号T来表示，T1表示第一营养级，T2表示第二营 养级，T3……Tn余此类推。 • 食物链是生态系统内生物与生物之间相互联系的一种 主要形式，是物质循环和能量流动的主要路径
§3-2食物链 二、食物链的种类 按性质不同分为四类: (1)捕食食物链(又称草牧食物链 gazing food chain) 是由植物到草食动物,再到肉食动物,直接消耗活有机体或 其部分的食物链。在陆地上起始于绿色植物,在水中起始于 浮游植物。 如:水稻—稻飞虱青蛙—蛇—老鹰—人 (2)腐生食物链(又称残渣食物链 detritus food chain): 由多种微生物构成,是以死有机体为营养源,通过腐烂、分 解,将有机物还原为无机物质的食物。 如:秸杆(畜粪)——食用菌 垃圾—蚯蚓(蜗牛) next
§3-2 食物链 • 二、食物链的种类 • 按性质不同分为四类： • （1）捕食食物链（又称草牧食物链gazing food chain）： 是由植物到草食动物，再到肉食动物，直接消耗活有机体或 其部分的食物链。在陆地上起始于绿色植物，在水中起始于 浮游植物。 • 如：水稻——稻飞虱——青蛙——蛇——老鹰——人 • （2）腐生食物链（又称残渣食物链detritus food chain）： 由多种微生物构成，是以死有机体为营养源，通过腐烂、分 解，将有机物还原为无机物质的食物。 • 如：秸杆（畜粪）——食用菌 垃圾——蚯蚓（蜗牛） next
§3-2食物链 (3)寄生食物链( parasite food chain):以寄生的方式取 食活着生物有机体。食物链成员有自大到小的趋势 如:大豆—菟丝子马—蛔虫—原生动物 红铃虫—金小蜂 (4)混合食物链:构成食物链的各营养级中,既有活食生 物成员,也有腐食生物成员。 如:稻草—牛蚯蚓—鸡猪—鱼 主菜单主目录退出
§3-2 食物链 • （3）寄生食物链（parasite food chain）：以寄生的方式取 食活着生物有机体。食物链成员有自大到小的趋势。 • 如：大豆——菟丝子 马——蛔虫——原生动物 • 红铃虫——金小蜂 • （4）混合食物链：构成食物链的各营养级中，既有活食生 物成员，也有腐食生物成员。 • 如：稻草——牛——蚯蚓——鸡——猪——鱼 主菜单主目录 退出
太阳 食美 木 风渣食物姓 图3-1典型草牧食物链的能流图解 (G、W、Cox,1979) return 菜单主目录退出
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§3-2食物链 生态系统中食物链的基本特点 1在同一个食物链中,常包含有食性和其它生活习性极不相同 的多种生物。 条食物链中包含的多种生物,可以使光合产物得到充分 利用(分级利用光合产物),在有限的空间中养活众多生物。 2在同一生态系统中,可能有多条食物链,它们长短不一,营 养级数目不等。如一个鱼塘生态系统中: 藻类水草—草鱼绿藻—甲壳动物—花鲢 浮游植物—浮游动物—虾—噘鱼 自然生态系统中,食物链营养级的数目是有限的 主菜单主目录退出
§3-2 食物链 • 三、生态系统中食物链的基本特点 • 1.在同一个食物链中，常包含有食性和其它生活习性极不相同 的多种生物。 • 一条食物链中包含的多种生物，可以使光合产物得到充分 利用（分级利用光合产物），在有限的空间中养活众多生物。 • 2.在同一生态系统中，可能有多条食物链，它们长短不一，营 养级数目不等。如一个鱼塘生态系统中： • 藻类水草——草鱼 绿藻——甲壳动物——花鲢 • 浮游植物——浮游动物——虾——噘鱼 • 自然生态系统中，食物链营养级的数目是有限的 主菜单主目录 退出