文档介绍：能量流动
第三章
一、能量转移及其有关概念
二、农业生态系统遵守能量流动的基本规律
三、食物是农业生态系统中的能量载体
四、农业生态系统的能源、能流途径和能效
五、农业生态系统的能流调控
一、能量转移及其有关概念
(一)能的概念
能是物理学中的一个概念,指的是物体具有作功的能力。能有两种存在形式,即潜能和动能。
潜能是存在于有机体中的化学结合能,是一种静态的能量,具有作功的能力。在农业生态系统中,潜能是通过食物链的关系在生产者、消费者、分解者等有机体之间进行流动和传递的。
动能是物体本身具有的能量,包括热能和辐射能,可在物体之间传递,并可转化为潜能。
在生态系统中,能主要指的是系统内以有机物质形式存在的化学能,生态系统的能量流动与转化也主要指这些有机物质的能量在生物体之间的传递和转化情况。生态系统中能量的主要形式有日光能、化学能、热能和动能等几种。
(二)能量转移的定义
植物利用太阳能,通过光合作用生产食物能,食物能通过食物链和食物网,从一个营养级传递到另一个营养级。
太阳能绿色植物食草动物
食肉动物
(三)流、库、环的概念及其应用
—生态系统中能量和物质不断地被吸收、贮存和转移的运动状态。能量的转移—能量流。物质的转化—物质流。流量要多,流速要快
增加流量的方法:提能量转化效率、减少消耗
增加流速的方法:缩短周转周期、提高周转速率
—能量和物质在运动过程中暂时被吸收和贮存的单位。库要大、库效率要高。
(1)植物库:库大---土地利用充分、植物产品多;库效率高---光合效率高
(2)动物库:库大---种群多数量大、动物产品多; 库效率高---出栏率高,产肉蛋奶多
(3)土壤库:库大---土壤肥力高而稳
库效率高---养分损失少,利用率高
—各种库将流连接起来形成的整
体。环结构要合理
环流库是相互联系的。库要大、效率高;环结构要合理;流要多且流畅。
二、农业生态系统遵守能量流动的基本规律
(一)热力学第一定律
又称能量守恒和转化原理,即能量既不能创造又不能消灭,能量的形式是可以转化的。各种形式的能量之间严格的按一定比例由一种形式转变为另一种形式,如热能和动能的转化关系为: 1卡=
一个系统内能的变化(U)等于系统吸收的能量(Q)减去系统对环境所作的功(W),
U=Q–W
根据此公式,对生态系统的能量可以进行定量研究。