農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)8能流.ppt

1,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)(8),耿宇鵬 云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)研究所 Oct 17, 2012,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的能流,能量流動(dòng)的基本規(guī)律 自然生態(tài)系統(tǒng)的能流 農(nóng)業(yè)的輔助能 農(nóng)業(yè)初級(jí)和次級(jí)生產(chǎn)中的能流 石油農(nóng)業(yè)的困境和出路,能量流動(dòng)的基本規(guī)律,熱力學(xué)第一定律（能量守恒） 在光合作用中，太陽(yáng)能被轉(zhuǎn)化為化學(xué)潛能與熱能兩種形式，但總量既沒(méi)被創(chuàng)造，也沒(méi)有被消滅。每固定1克分子CO2大約要吸收2.093106 J的日光能，而光合產(chǎn)物中只有0.469106 J的能量以化學(xué)潛能的形式被固定下來(lái)，其余的1.624106 J的能量以熱能的形式消耗在固定一克分子CO2時(shí)所做的功中。 熱力學(xué)第二定律（熵增原理） 自然界的所有自發(fā)過(guò)程中，總有一些能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中要變?yōu)椴豢衫玫臒崮?，所以任何能量的轉(zhuǎn)化率都不可能達(dá)到100%。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是單向的不可逆的。 營(yíng)養(yǎng)級(jí)間轉(zhuǎn)化的效率（十分之一定律） 在生態(tài)系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化，大致十分之一轉(zhuǎn)移到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，以組成生物量；十分之九被消耗掉，主要是消費(fèi)者的呼吸和排泄。,自然生態(tài)系統(tǒng)的能流,太陽(yáng)輻射能是自然生態(tài)系統(tǒng)能量的主要來(lái)源,進(jìn)入生物圈的太陽(yáng)能的耗散與分配,能量耗散形式 數(shù)量 反射 30 熱能 46 蒸發(fā)作用（水循環(huán)） 23 風(fēng)、浪、潮汐 0.2 光合作用 0.8 總計(jì) 100,能量金字塔,能量沿食物鏈傳遞過(guò)程中不斷衰減，每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)被凈同化的部分都要大大地少于前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，沿著營(yíng)養(yǎng)級(jí)由低到高的順序，其生物體所含能量一般呈現(xiàn)出基部寬，頂部尖的立體金字塔形，稱為能量金字塔。,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的輔助能,除太陽(yáng)輻射能外，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)所補(bǔ)加的一切其他形式的能量統(tǒng)稱輔助能。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，輔助能的作用不明顯，輸入量小到可以忽略不計(jì)的程度。 在人工生態(tài)系統(tǒng)中，人類為了達(dá)到特定的目的，往往引入大量輔助能，包括人工輸入的各種物化能（輸入系統(tǒng)中的有機(jī)物質(zhì)或無(wú)機(jī)物質(zhì)所含能量）和動(dòng)力能（使用有機(jī)或無(wú)機(jī)動(dòng)力所直接消耗的能量）。,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中輔助能,研究表明，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)輔助能輸入量常?？蛇_(dá)到整個(gè)系統(tǒng)能量輸入總量的42.1%，甚至高的可達(dá)61.8%。,生態(tài)系統(tǒng)輸入的能量,太陽(yáng)能,輔助能,自然輔助能（潮汐、風(fēng)、降雨、蒸發(fā)、水力、地?zé)幔?人工輔助能,工業(yè)輔助能,生物輔助能（勞力、畜力、有機(jī)肥、飼料、種子、生物質(zhì)燃料等）,間接工業(yè)輔助能（化肥、農(nóng)藥、獸藥、機(jī)具、農(nóng)膜、農(nóng)用設(shè)施）,直接工業(yè)輔助能（石油、煤、天然氣、電）,農(nóng)業(yè)輔助能的表現(xiàn)形式,機(jī)械化耕作,地下水灌溉,化肥、農(nóng)藥、種子、地膜,農(nóng)業(yè)輔助能的作用,人工輔助能是人類調(diào)控農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的手段，其根本目的是提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 從生態(tài)學(xué)角度看，輔助能主要是為了改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各類限制因子，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。 農(nóng)業(yè)八字憲法：土、肥、水、種、密（光）、保（害蟲(chóng)害草）、管（田間管理）、工（工具）、氣,能