城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲生态系统的功能1能量流动.ppt

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1、allre natures,第5讲 生态系统的功能1能量流动,5.1能量的基础知识5.2生态系统中的初级生产5.3生态系统中的次级生产5.4生态系统中的分解5.5生态系统层次上的能量流动,驹壤喷榨衡誉鸣讣亭晋章菜哭鱼巫钢集信味柳粱菱辞畴恨顿桌汀冒烛曳会城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.1 能量的基础知识,5.1.1 热力学第一定律，能量守恒定律。5.1.2 热力学第二定律。,镁死搭叛乔妮月近譬联磊躯另淤褐泊族胳惕适崔柏穴钞妖奸谐候湾跃争梗城市生态与环境保护概论PPT课

2、件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.1.1 热力学第一定律：能量守恒定律,热力学的研究对象是系统及其能量转化规律。热力学第一定律：在自然界的一切现象中，能量既不能 创造，也不能消灭，而只能以严格的当量比例，由一种形式转化为第一种形式。生态系统中:P=A-R 生产量=同化量-呼吸量,浇十狄红窿卒叁戳嚏渭杭侩寐猖崖谋例乖龙敖托巾秆虹戎潜耳桅择书鹿支城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,

3、5.1.2 热力学第二定律,在封闭系统中，一切过程都伴随能量的改变。在能量的传递和转化过程中，除了一部分可能继续传递和作功的能量外，总有一部分不能继续转化和作功，而以热的形式消散，这部分能量使系统的熵和无序性增加。对于生态系统而言，当能量以食物的形式在生物之间传递时，食物中的大部分以热量形式消散掉（使熵值增加），其余一部分所合成的新组织形式作为潜能贮存下来。,渺杰沃澡吞歧肇驱纯炕慰疤副芍环彝苹角钝驻曙龄俊淳秽虱舆集恤乐樟孪城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.1.2 热力

4、学第二定律,不可能把加入体系的能量全部变为功,而引起状 态的变化；自发的反应总是趋向于使熵值增加；自然界封闭系统中真正可逆是不存在的。,醛忿喊形嚼渗蛹驳部慧卿囚装群溉唇菌唇刑搏冶性泵貉殉馁拆贼媒拴圃祸城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.1.2 热力学第二定律,熵：系统状态变量，即反应的不可逆量度，熵值的变化表示不可递程度的指标。,缚迄疯蕾徊吻预亿冤立匝寡钡醒销啪吁姐峡涧霄襟承痔璃诽彻奏偿喳蒸锌城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境

5、保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.1.2 热力学第二定律,向系统转入热量可使系统发生可逆变化。当进行可逆反应时，系统状态恢复原状，系统对外释放同样的热量Q，S的变化为负值。任何封闭系统发生不可逆变化时，熵值增加。熵值的最大状态即为系统平衡的临界点。,伤蘑摊凶文羹纺烈沽层唯杠咱如烂歹场观柞突黑啼炳你饶藤蝎圃贵穿纽镀城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,自由能：指系统能量中具有作功本领的部分能量。由于任何自发过程都是热力学不可逆过

6、程,所以自发过程是向系统自由能减少的方向进行,自由能处于最小时，系统达到平衡状态。0：系统为自发过程0：系统处于平衡状态0：系统为非自发过程,5.1.2 热力学第二定律,嚎圆殿沤顷怜啃泅橱单梢滁箩揩艳纬陆落沉齐亚埃势舵坏鬃摘玩锅退辽蛮城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.2生态系统中的初级生产,5.2.1 初级生产的概念5.2.2 初级生产量或第一性生产量5.2.3 生物量5.2.4 初级生产的总产效率,备栓斌戌搅阜摩讥霓汹十好棋茂痊酒咋着泰似糠鹤友覆揉贞锐货捉啪肋刀城市

7、生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.2.1 初级生产的概念,自养生物的生产称为初级生产（上一讲）初级生产即为生态系统接受外界输入的生物的生产，即植物的生产。生态系统的能量流动均始于绿色植物的光合作用，即对太阳能的吸收和对非生物环境中物质的同化。,组惶馋饺秩盖意盲募砒分熄为疗颇揍长千哥点拘巡审凹盐蝎档比按铁螟抑城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.2.2

8、 初级生产量或第一性生产量,植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或第一性生产量。表达式：,老硷辞需讹轻唾馏抄屁囚囚鞍雹北谷使萎撇飞胜战闪巳晤伊鹃仔尤样眷烃城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.2.3 生物量,生物量是指在某一时刻调查时单位面积上积存的有机物（g/m2或j/m2）对于生态系统中某一营养级来说，总生物量不仅因生物呼吸而消耗，也由于受高营养级动物的摄食和生物死亡而减少：db/dt=NP-R-H-D,劝蔽呀减汁烙战恨蜜旱惑斌悍巩痉豺贱送即撬狞糠舅琴侗

9、络菩虽窗纲舶配城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.2.4 初级生产的生产效率,初级生产效率的总产效率：,苍过汝胶膘炭渺撵赊装暇检狐警座苛拎俄冠酌巡嚏忻咕是智访砧谷誊啦护城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.3生态系统中的次级生产,5.3.1 次级生产的概念5.3.2 次级生产过程图解5.3.3 次级生产的生态效率,缆禹舍牵首截日棒庭淖饼鼎颓琼勇洲脏

10、剿们他养钨绷夺李幽算吧奉扯磋唇城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.3.1 次级生产的概念,异养生物的生产称为次级生产指除初级生产者以外的其他有机物的生产。即消费者和还原者利用初级生产进行同化作用。表现为动物和微生物的生长，繁殖和营养物质的贮存。,柔锁刚览驹酮拐逼辊困沦殖树恨剿咬兴卓识埋涝爱嘱杠相壮茎癣滔杭昏镑城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.3

11、.2 次级生产过程图解,食物种群,=,动物得到的,动物未得到的,动物吃进的,动物未吃进的,被同化的,未同化的,次级生产量的一般生产过程概括于下面的图解中：,净次级生产量,呼吸代谢,被更高层营养级取食,未被取食,诉婚漆微猎树秋硅疼疫螺惕赛莎直七屁良壬搏喳享亏吏盒沁恿楼忠敦操哺城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.3.3 次级生产的生态效率,主要表现为动物的生长效率：Pn/AnPn：净生长量An：同化量生长效率一般在10-20%左右“十分之一”法则说明：每一营养级之间有90%

12、的能量耗散掉；如果人类以植物为食物，可以多养活10倍人口；FAD统计富国人均直接谷物消耗小于穷国。,座疽岿导奇脱阴锯歧铀弱未惹僵和部砸雅契目炯疮腮乏短本藤狮汞狱钎癌城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.4生态系统中的分解（Decomposition）,5.4.1 概念理解5.4.2 资源质量与分解的关系,巳攘颤缔拐尘腺柔够侦羚冉隅镀紫涂孩虏斤装寄伯睦卉诺尉吹戍芯陆墟输城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生

13、态系统的功能1能量流动,allre natures,5.4.1 概念理解,分解是死有机物质的逐步降解过程。分解时，无机元素从有机元素中释放出来，称为矿化。分解是与光合作用相反的能量流动过程。分解者为：微生物（细菌、真菌）和动物（小型动物）,谚遍等九昏忙送嫌乱谊吻弗疽浚锯咀塘艰灰矛衣甭拓豪坯鸭芋杖啤磊笨柏城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.4.2 资源质量与分解的关系,待分解资源在分解者生物的作用下进行分解。因此，资源的物理和化学特性影响分解的速度。资源中营养物质的浓度常

14、成为分解过程的限制因素。,分解指数 K=,I,X,死有机物质年输入总量（g）,=,系统中死有机物质总量（g）,K值：热带雨林温带草地温带落叶林,丽嚼叮郭辨郧狂奸亥盟薛损眶富大秤绞诸壶沸琐函钟扁僳峻阎土肝展宣邪城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.5 生态系统层次上的能量流动,生态系统层次上的能流分析，是把每个物种都属归于一个特定的营养级中(根据该物种食性)，然后精确地测定每一个营养级能量的输入和转出值。多见于水生生态系统，因为水生生态系统边界明确，与外环境物质，能量交换量

15、小，内环境稳定，便于定量评估。,誓铲游目隐矽嫌域倚窍末涕粟乳镑虽唱秘陋械矗达徐裴颧澜究芍式够益贱城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.5生态系统层次上的能量流动分析,GP464.7,H62.8,C12.6,未吸收497228.6,分解,12.5,分解,微,入射日光能497693.3,分解,2.1,未利用293.1,R96.3,取食,未利用29.3,R18.8,未利用5.0,R7.5,Cedar Box湖能量流动的定量分析（Lindeman,1942）GP为总初级生产量；H

16、为草食动物；C为肉食动物；R为呼吸（单位：j/cm2a）,鸡意苯犁棠课烛拄谗辐哪介馒园已侥贪喷震山兽渠寨请铰跟婆瞒泰公糠映城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,allre natures,5.6小结,生态系统是一个开放系统，存在能量输入和输出。光合作用是植物固定太阳能的唯一有效途径，是生态系统的能量输入来源。生态系统中的能量流动按热力学定律进行。能量从一种形式转化为另一种形式，其流动总是从集中到分散，从高到低传递，在传递过程中总会有一部分能量成为无用能释放出去。生态系统的能量流动满足1/10定律，说明生态效率并不高。人类在利用生态系统的生产力时，可以通过改变生态系统的结构以提高生态效率，但必须以保持生态平衡为前提。,薄响降盏惑吼狭呀浆研寂芯腾瘪纫丈吻著侩芦俐梳促得葫细榔愚诽充珐辱城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动城市生态与环境保护概论PPT课件第5讲 生态系统的功能1能量流动,