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能量流动;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。;（三）流、库、环的概念及其应用

1.流—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;2.库—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

3.环—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=4.184焦耳;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。;（二）热力学第二定律

揭示能量传递方向和转化效率的规律，它认为：

1.能量传递有一定的方向，是不可逆的。

2.能量转化过程中存在着衰变现象，必然有能量的耗散。

3.为了判断能量流动的方向和限度，用自由能和熵两个概念来描述。;自由能：系统总能中用来作功的能量。

熵系统总能中不能用来作功的能量，是系统无序性的量度。

在封闭的系统中，自发过程总是向自由能减少、熵值增加的方向进行。;;(四)热力学定律在农业生态系统中的应用

1.根据热力学第一定律，可以对农业生态系统的能量流进行定量研究。

2.在农生态系统能量流中，只有少部分转化成有机形态的化学潜能储存起来，大部分转化成热能而耗散。人们应该尽量减少能量的无谓消耗，提高能量的转化效率。;3.能量流的流动方向是不可逆的，能量只能称为转化或转移，而不能是循环。

4.为了维持农业生态系统的稳定，应不断的向系统输入能量，减少熵。;

三、食物是农业生态系统的能量载体

（一）食物链

1.定义生态系统中，来源于植物的食物能通过一系列吃与被吃的关系，把生物紧密的联系起来，形成以食物营养为中心的链索关系即食物链。食物链的基本类型（四种）

（1）捕食食物链，又称为活食或草食食物链。

（2）腐生食物链，又称碎屑或残渣食物链。

（3）寄生食物链。

（4）混合食物链。

2.营养级：生物在食物链上所处的位置，即食物链上每一个环节称为营养级。;;（1）捕食食物链，又称为活食或草食食物链海洋中：浮游植物→浮游动物→虾→鱼

草原上：草→羚羊→老虎农田中：水稻→蝗虫→青蛙农业生产中：作物秸秆→牛→人

（2）腐生食物链，又称碎屑或残渣食物链农业上用秸秆、粪便生产沼气棉籽壳、稻草培育蘑菇

食物链的基本类型（四种）;（3）寄生食物链

植物型：大豆→菟丝子

动物型：哺乳动物→跳蚤→原生动物→细菌→病毒；

马→蛔虫

（4）混合食物链

稻草→牛（牛粪）→蚯蚓→鸡（鸡粪）→猪

（猪粪）→鱼；稻→螟→赤眼蜂；

菜（温棚）→鸡（鸡粪）→沼气（沼渣）→肥田;海洋生态系统的食物链;捕食;寄生;3.食物链的基本特征

（1）同一食物链中常含有食性和生活习