四 能量流动.ppt.Convertor.docx
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1、第四章农业生态系统的能量流动第一节能量流动的基本规律一、能的形态与度量1 .形态:日光能化学能动能热能2 .度量:卡或千卡(生态学上)焦耳(农业工程上,为目前国际标准单位)二、生态系统的能量来源1. 太阳能:占99%以上。50%可见光,43%红外线,7%紫外线。2. 自然辅助能:如地热能、潮汐能、核能等占1%3. 人工辅助能:人畜力、燃料、电力、肥料、农药,农用薄膜等,辅助生态系统以太阳能为起点的食物链能量转化,成为生态系统的人工辅助能。三、能量流动的基本定律1 .热力学第一定律(能量守恒定律)Q=E+WQ吸热AE内能(潜能)W做功用于生态系统:绿色植物同化的太阳能=贮存在植物体内的化学潜能+
2、植物呼吸消耗的热能2 .热力学第二定律描述能量的传递方向和转化效率四、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第二节初级生产的能量转化一、初级生产的能量平衡初级生产:也称第一性生产,初级生产积累能量或物质的速率称为初级生产力。以每年每平方米合成的干物质克数或积累的能量千卡数来表示,gm2.a或kalm2.a2.净初级生产量=总初级生产量-呼吸量二、初级生产力的分布1 .地球表面的分布(1)低生产力:大部分海洋和荒漠(2)中等生产力:草地、沿海区域、深湖和一些农田(3)高生产力:湿地生态系统、河口湾、热带雨林、高产农田等。2 .农
3、业生态系统的初级生产力:农田:我国比世界平均水平高,但低于高产国家(如日本、英国、美国等粮食作物占绝对优势(78%)、经济作物(17%)、其它(5%)森林:比世界平均水平低10%,森林覆盖率从80年代的12.7%增加到1996年的13.9%,是世界平均水平的52%O草地:草原占国土面积的40%,但生产力低,低于世界平均水平。澳、美国、新西兰草原生产力高。三、初级生产力的估算1 .初级生产力的测算方法收获法:黑白瓶法:测定水体浮游植物的光合作用和呼吸作用而估算二氧化碳测定法:叶绿素测定:2 .初级生产力的估算模型:光合、光温、气候、土地生产力四个层次。四、提高农田初级生产力的途径1 .改善生态环
4、境限制因子(水、肥、病、虫、草害等),提高投入2 .培育高光效抗逆性强的植物品种:如水稻、小麦等3 .提高复种指数,合理间套作4 .调控作物群体结构:合理密植、施肥、水分管理等第三节次级生产的能量转化一、次级生产的能量平衡P=NI+II=A+(R1+R2)+(F+U+G)P初级生产总量Ni未食用部分I食用部分A贮存量Rl体增热R2维持能F固体排泄物U液体排泄物G气体排泄物二、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。三、次级生产的能量转化效率即料肉比、投入产出比1 .按饲料重
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