第四章农业生态系统的能量流
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
对位置有关,动能是物理学上所主要讨论的 能量形式。
2、形态:日光能、化学能、动能、热能 3、单位:度量卡或千卡、 焦耳
(二) 能量来源 1.太阳能:占 99% 以上 2.辅助能:生态系统中除太阳能以外的一切
其它能量输入称为辅助能。
(1)自然辅助能:如 地热能、潮汐能、核 能等占 <1%
(2)人工辅助能:人畜力、燃料、电力、肥 料、农药等
1、物质生产力的概念
单位时间内、单位面积上生产的有机物质的多少
称为生态系统的生产力。
是任何生态系统基本的数量特征,其大小标志着 能量转化效率和物质循环效率的高低,是生态系统功 能的具体体现。
衡量生产力高低的两个指标:
一是总物质生产量 指包括呼吸和消耗在内的 同化总量;
二是净物质生产量 指除去呼吸消耗后,以生 物有机体组织或贮藏物质的形式体现出的生产量,如 植物干物质生产量、产量,动物产品数量等。
第四章 农业生态系统的功能
淮安生物工程高等职业学校
第四章 农业生态系统的功能
第一节 农业生态系统的能量流动
一、能量流动的基本规律 (一)能量 1、能量:在物理学上指的是物质具有作功
的能力。 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。 动能则与物体本身的质量、运动速度和相
2、适当增加投入,保护和改善生态环境, 消除或减缓限制因子的制约。
3、改善植物品质特点,选育高光效的抗逆 性强的优良品种。
4、加强生态系统内部物质循环,减少养份 水分制约。
5、改进耕作制度,提高复种指数,合理密植, 实行间套种,提高栽培管理技术。
6、调控作物群体结构,尽早形成并尽量维 持最佳的群体结构。
光能自养型(硫化细菌)
(二)初级生产力与光能利用率低的原因(掌 握)
1、漏光损失影响光能利用率 2、光饱和限制造成光能浪费 3、呼吸消耗造成光合产物的耗损 4、光能利用率受环境条件及生理状况的限 制
(三)提高农业初级生产力的途径(重点掌握)
1、因地制宜,增加绿色植被覆盖,充分利
用太阳辐射能,增加系统的生物量通量或能通 量,增强系统的稳定性。
(四)次级生产在农业生态系统中的地位 和作用
1.转化农副产品,提高利用价值 2.生产动物蛋白质,改善食物构成。 3.促进物质循环,增强生态系统功能。 4.提高经济价值。 (五)初级生产与次级生产的关系
1.次级生产依赖初级生产。 2.合理的次级生产促进初级生产。 3.过度放牧破坏初级生产,使草原退 化。
生物辅助能:来自生物有机体或生物有机
物的能量。
工业辅助能包括直接辅助能和间接辅助能
潮汐畜力风能煤矿
畜力
畜力
潮汐
风能
煤矿
(三) 能量流动的基定律 1、热力学第一定律---能量守恒:进入农
业生态系统的太阳能和辅助能,不会自行消
灭,而是以严格的当量比例,由一种形式转 换成另一种形式。
即Δ E=ΔQ+ΔW。ΔE表示系统内能的变化, ΔQ表示系统吸热或放热,ΔW表示自身做功 或系统对外做功。。
2、热力学第二定律---能量递减:进入农 业生态系统的能量在不同营养级之间转换时,
上一营养级的能量只能部分地被下一营养级 生物有效利用。
(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
物链和食物网
四、农业生态系统的生物生产(重点)
(一)生产力的概念
第二节 农业生态系统的物质循环
物质循环:指生态系统的一切物质在生物与环境 不同组分之间的频繁转移和循环流动。包括有机物、 无机物、化学元素和水(作为介质)
生物地球化学循环:各种化学元素和营养物质, 在不同层次、不同大小的生态系统内,乃至整个生物 圈里,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体 到环境,不断地进行流动和循环,就构成了生物地球 化学循环,简称生物地化循环 。
(四)物质循环的类型
1. 基本形式: 生物地球化学循环化学元素在生物圈内从环 境 - 生物 - 生物 - 环境的流动和 循环。包括: (1)地质大循环:在五大自然圈(大气圈、 水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈)进行循环。
1. 库:物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所。 ( 1 )贮存库 (storing sink) :容积较大,交换慢,
一般为 环境库。如土壤库、大气库、水体库等
( 2 )交换库 (exchange sink) :容积小,交换快, 一般为 生物库。如植物库、动物库等。
2. 流:物质在库与库之间的转移运动状态。
能流、物流、信息流使生态系统中各组分联系起来。
(三) 物质循环的特征 (一般了解) 物质循环在生态系统中是时刻进行的,并与能 量流动
紧密结合在一起,它们把各个组分有机 地结合在一起,共
同构成及其复杂的能量流动与物质循环网络系统,从而维 持了生态系统的存在。
物质循环是双向流动,而能量流动则是单向 的,是 不可逆的。
2、初级生产和次级生产 (1)初级生产:是指自养生物把太阳辐射
能转化为化学能,把无机物质转化为有机物 质的生产。
又称第一性(次)生产。
初级生产者:包括绿色植物和化能合成 细菌等。
(2)次级生产:指动物、微生物直接或间 接利用初级生产的产品进行的物质生产。
是生态系统的第二性生产。
次级生产者:大农业中的畜牧水产业和虫、 菌业生产都属次级生产。
而那些生命必需元素和无机化合的移动,则称之 为养分循环。
养分循环一词被更多地称做矿质养分循环或矿质 循环,而不用于碳、氧、水等这样一些生命必需的、 非矿质的元素成分或化合物的循环。
一、生态系统物流的一般特点
(一)生命活动中的营养元素
1. 基本元素: >1% : C 、 O 、 H 、 N 、 K 2. 大量元素:0.1-1%Ca 、Mg 、P 、S 、Cl 、Fe 、Cu 3. 微量元素: <0.1% : Al 、 B 、 Br 、 F 、 I 、 Mn 、 Mo 、 Si 、 Zn 等 (二) 物质循环的库与流
(六)提高次级生产力的途径(重点掌握)
1.改善次级生产者的构成,使初级产品得到多 次转化
⑴发展食草动物
⑵充分利用水面等非耕地,开发非耕地生产 能力
⑶充分利用腐生食物链进行物质生产 ⑷有效利用分解能 2.协调饲养量和饲料量的关系,提高转化效率 3.选择和生产优质饲料 4.科学的饲养技术 5.控制家畜的非生产性消耗
2、形态:日光能、化学能、动能、热能 3、单位:度量卡或千卡、 焦耳
(二) 能量来源 1.太阳能:占 99% 以上 2.辅助能:生态系统中除太阳能以外的一切
其它能量输入称为辅助能。
(1)自然辅助能:如 地热能、潮汐能、核 能等占 <1%
(2)人工辅助能:人畜力、燃料、电力、肥 料、农药等
1、物质生产力的概念
单位时间内、单位面积上生产的有机物质的多少
称为生态系统的生产力。
是任何生态系统基本的数量特征,其大小标志着 能量转化效率和物质循环效率的高低,是生态系统功 能的具体体现。
衡量生产力高低的两个指标:
一是总物质生产量 指包括呼吸和消耗在内的 同化总量;
二是净物质生产量 指除去呼吸消耗后,以生 物有机体组织或贮藏物质的形式体现出的生产量,如 植物干物质生产量、产量,动物产品数量等。
第四章 农业生态系统的功能
淮安生物工程高等职业学校
第四章 农业生态系统的功能
第一节 农业生态系统的能量流动
一、能量流动的基本规律 (一)能量 1、能量:在物理学上指的是物质具有作功
的能力。 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。 动能则与物体本身的质量、运动速度和相
2、适当增加投入,保护和改善生态环境, 消除或减缓限制因子的制约。
3、改善植物品质特点,选育高光效的抗逆 性强的优良品种。
4、加强生态系统内部物质循环,减少养份 水分制约。
5、改进耕作制度,提高复种指数,合理密植, 实行间套种,提高栽培管理技术。
6、调控作物群体结构,尽早形成并尽量维 持最佳的群体结构。
光能自养型(硫化细菌)
(二)初级生产力与光能利用率低的原因(掌 握)
1、漏光损失影响光能利用率 2、光饱和限制造成光能浪费 3、呼吸消耗造成光合产物的耗损 4、光能利用率受环境条件及生理状况的限 制
(三)提高农业初级生产力的途径(重点掌握)
1、因地制宜,增加绿色植被覆盖,充分利
用太阳辐射能,增加系统的生物量通量或能通 量,增强系统的稳定性。
(四)次级生产在农业生态系统中的地位 和作用
1.转化农副产品,提高利用价值 2.生产动物蛋白质,改善食物构成。 3.促进物质循环,增强生态系统功能。 4.提高经济价值。 (五)初级生产与次级生产的关系
1.次级生产依赖初级生产。 2.合理的次级生产促进初级生产。 3.过度放牧破坏初级生产,使草原退 化。
生物辅助能:来自生物有机体或生物有机
物的能量。
工业辅助能包括直接辅助能和间接辅助能
潮汐畜力风能煤矿
畜力
畜力
潮汐
风能
煤矿
(三) 能量流动的基定律 1、热力学第一定律---能量守恒:进入农
业生态系统的太阳能和辅助能,不会自行消
灭,而是以严格的当量比例,由一种形式转 换成另一种形式。
即Δ E=ΔQ+ΔW。ΔE表示系统内能的变化, ΔQ表示系统吸热或放热,ΔW表示自身做功 或系统对外做功。。
2、热力学第二定律---能量递减:进入农 业生态系统的能量在不同营养级之间转换时,
上一营养级的能量只能部分地被下一营养级 生物有效利用。
(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
物链和食物网
四、农业生态系统的生物生产(重点)
(一)生产力的概念
第二节 农业生态系统的物质循环
物质循环:指生态系统的一切物质在生物与环境 不同组分之间的频繁转移和循环流动。包括有机物、 无机物、化学元素和水(作为介质)
生物地球化学循环:各种化学元素和营养物质, 在不同层次、不同大小的生态系统内,乃至整个生物 圈里,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体 到环境,不断地进行流动和循环,就构成了生物地球 化学循环,简称生物地化循环 。
(四)物质循环的类型
1. 基本形式: 生物地球化学循环化学元素在生物圈内从环 境 - 生物 - 生物 - 环境的流动和 循环。包括: (1)地质大循环:在五大自然圈(大气圈、 水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈)进行循环。
1. 库:物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所。 ( 1 )贮存库 (storing sink) :容积较大,交换慢,
一般为 环境库。如土壤库、大气库、水体库等
( 2 )交换库 (exchange sink) :容积小,交换快, 一般为 生物库。如植物库、动物库等。
2. 流:物质在库与库之间的转移运动状态。
能流、物流、信息流使生态系统中各组分联系起来。
(三) 物质循环的特征 (一般了解) 物质循环在生态系统中是时刻进行的,并与能 量流动
紧密结合在一起,它们把各个组分有机 地结合在一起,共
同构成及其复杂的能量流动与物质循环网络系统,从而维 持了生态系统的存在。
物质循环是双向流动,而能量流动则是单向 的,是 不可逆的。
2、初级生产和次级生产 (1)初级生产:是指自养生物把太阳辐射
能转化为化学能,把无机物质转化为有机物 质的生产。
又称第一性(次)生产。
初级生产者:包括绿色植物和化能合成 细菌等。
(2)次级生产:指动物、微生物直接或间 接利用初级生产的产品进行的物质生产。
是生态系统的第二性生产。
次级生产者:大农业中的畜牧水产业和虫、 菌业生产都属次级生产。
而那些生命必需元素和无机化合的移动,则称之 为养分循环。
养分循环一词被更多地称做矿质养分循环或矿质 循环,而不用于碳、氧、水等这样一些生命必需的、 非矿质的元素成分或化合物的循环。
一、生态系统物流的一般特点
(一)生命活动中的营养元素
1. 基本元素: >1% : C 、 O 、 H 、 N 、 K 2. 大量元素:0.1-1%Ca 、Mg 、P 、S 、Cl 、Fe 、Cu 3. 微量元素: <0.1% : Al 、 B 、 Br 、 F 、 I 、 Mn 、 Mo 、 Si 、 Zn 等 (二) 物质循环的库与流
(六)提高次级生产力的途径(重点掌握)
1.改善次级生产者的构成,使初级产品得到多 次转化
⑴发展食草动物
⑵充分利用水面等非耕地,开发非耕地生产 能力
⑶充分利用腐生食物链进行物质生产 ⑷有效利用分解能 2.协调饲养量和饲料量的关系,提高转化效率 3.选择和生产优质饲料 4.科学的饲养技术 5.控制家畜的非生产性消耗