佛山科学技术学院精品资源共享课《农业牛态学》（聂早荣）》 第三章农业生态系统的能流 Chapter 3 Energy flow in the agroecosystem 任何生命过程无不自始全终贯穿着能量、物质和信息的有组织、有秩序的流动。能量的输入、 传递、转化、做功，是生态系统最重要的功能：农业生念系统的能量流动，是体现农业生产持续运 转的基本过程 第一节热力学定律 一、热力学第一定律 一个系统的任何状念的变化，都伴随着吸热、放热和做功，而系统的总能量并不增加或诚少， 它是守恒的。 △U(系统内能变化)=Q(吸热)一W(对外作功) 即△E=△Q+△W。△E表示系统内能的变化，△Q表示系统吸热或放热，△W表示自身做功或系 统对外做功。 实际上，能量的当量转换关系不限于热、功和内能之间，各种形式的能量都有当量转换关系。 在生念系统中，太阳的辐射能，大部分通过地面、水面、生物表面等反射、散射和蒸发蒸腾耗能而 离开尘态系统：只有小部分通过绿色植物的光合作用转化为有机物质中的化学潜能。 二、热力学第二定律 山于总有一部分能量散发为不能再利用的热能，能量从一种形念转变为另一种形念的效率，总 不可能是百分之百。 自山能是系统中可用于做功的那一部分能量。自山能做功后即衰变为不能利用的无用能，通常 是分散的热能。 山热力学第二定律可知，世界上一切有序的结构、格局、安排都会自然地趋向于无序。要使系 统维持有序状念，只有使系统狄得史多的潜能以做功。 三、耗散结构理论 普甲高津的耗散结构理论，一个远离平衡念的开放系统，通过与外界环境所进行的物质、能量 的不断交换，就能克服无序状念，维持稳定状念。尘念系统为一个具有耗散结构的开放系统，服从 热力学第二定律。 四、能量流动的特征 1、能流是单向流动 2、能流是能量不断递减的过程 3、能量流动的途径和渠道是食物链(food chain)和食物恻(food web) 第二节生态系统的能量关系 一、能源 能量(energy),在物理学上指的是物质具有作功的能力。能是物质运动的量度。 一般把能分为两种存在形式：潜能和动能。 潜能是静态能量，它是存在于物体内部的化学能量，具有作功的潜在能力，生念系统中有机物 质的化学结合能是潜能的一种。 动能则与物体本身的质量、运动速度和相对位置有关，动能是物理学上所主要讨论的能量形式。 ①形念：I光能(Solar energy)化学能(chemical energy)动能(Kinetic energy)热能(thermal energy) ②度量：卡或千卡（生念学上）calory焦耳（农业工程上，为目前国际标准单位）joule 二、生态系统的能量来源与路径 1、生态系统的能量来源 ①太阳能：占99%以上。生物界的能源，直接、间接地来源于太阳的辐射能