《农业生态学》第2章第4节生态系统.pptx

景观;第一节个体生态学关系;mycorrhiza;Rootsandspores;菌根是菌根真菌和植物根系共生体。

化石资料表明：

;;Theseconnectionscanform

Wood-wideWeb!;;Functionsof

;;;;;1、能量的基本概念

能量——在物理学上指的是物质具有作功的能力。

能是物质运动的量度，相应于不同的运动形式，有不同形态的能量，如机械能、化学能、辐射能、势能、电能、动能、核能、热能等。

能量的量度单位是焦耳（J）。焦耳与热量单位卡可按下式换算：1焦耳=0.239卡，1卡=4.18焦耳。;2、生态系统中能量的主要来源;云层吸收

10%;3、能量流动遵循的热力学定律

（1）.热力学第一定律——能量守恒定律

能量可以在不同介质中传递，也可以在不同形式间转换，但在所有这些过程中能量保持恒定，既不能创生，也不会消灭。

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):

ΔU=ΔQ-ΔW

（ΔU：内能变化；ΔQ：吸收的热量；ΔW：对外作功）

;植物同化的日光能

=植物组织的化学能+植物呼吸消耗的热能

动物摄取食物能

＝被动物体同化的能＋未被同化或粪便中的能

＝动物体组织的化学能＋动物呼吸消耗的热能＋排出粪便所含化学能;三、能量流动遵循的热力学定律

（2）.热力学第二定律——能量效率和能流方向定律

自然界的所有自发过程，能量的传替均有一定方向，而且任何的能量转换，其效率不可能达到100%。

要点：

（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。;;;;生态系统的能流和物质循环是通过食物链或食物网进行的。;;1.食物链:

是指生物成员间通过取食与被取食的关系所联系起来的链状结构。

食物链是生态系统营养结构的基本单元，是物质循环、能量流动、信息传递的主要通道。

;微型浮游植物

(小鞭毛藻);捕食食物链：

又叫草牧食物链，从绿色植物开始，再到草食动物、肉食动物，食物链成员有自小到大，从弱到强的趋势，这与捕食能力有关。

植物-食草动物-食肉动物

草原上：青草-野???-狐狸-狼

;食物链的类型;食物链的类型;食物链的类型;2.食物网:

由多条食物链构成的网状结构，它反映了生态系统中各种生物间直接或间接的食物关系。

一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强；食物网越简单，生态系统就越发生波动和毁灭。;南极海洋生态系统食物网;北冰洋生态系统的简单食物网;;北极地区食物网;;生态效率——是指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系，常以百分数表示。肉猪35%、奶牛20%、蛋鸡15%、肉兔13—18%、肉羊11%、肉牛5—8%。

;常用的几个能量参数

摄取量（I）：一个生物所摄取的能量。

同化量（A）：消化道内被吸收的能量（动物）；

细胞外产物的吸收（分解者）；

光合作用所固定的日光能（植物）。

呼吸量（R）：在新陈代谢和各种活动中所消耗的全部能量。

生产量（P）：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。

;生态效率的表示方法;1941年，美国生态学家林德曼在美国明尼苏达州的CedarBog湖研究了食物链结构,发现营养级之间的能量转化效率大致为十分之一，其余十分之九由于消费者采食时的选择性浪费,以及呼吸和排泄等而被消耗掉,这就是所谓的“十分之一定律”,也叫能量利用的百分之十定律。

;不同生态系统各营养级间的能量效率不同。大量研究表明,十分之一定律较适合水域生态系统，而陆地生态系统消费者的能量转化效率常比水域生态系统的小。

一般说来，大型动物的生长效率要低于小型动物，老年动物的生长效率要低于幼年动物。肉食动物的同化效率要高于植食动物。但随着营养级的增加，呼吸消耗所占的比例也要相应增加，因而导致在肉食动物营养级的净生产量相应下降。;;生态金字塔——是指各个营养级之间的数量关系。这种数量关系可以用能量、生物量和个体数量来表示。;

能量金字塔——能量通过营养级逐级减少，把通过各营养级的能流量，由低到高画成图，就成为一个底部宽、上部窄的金字塔型。最能保持金字塔形。

生物量金字塔——以各营养级的生物量单位（干重或湿重）所绘制的图形。有时可倒置（如湖泊和海洋这样的水域生态系统）。

数量金字塔——以各营养级的个体数目所绘制的图形。有时可倒置（如昆虫和树