,Chapter 4 Energy flow in the agroecosystem,农业生态系统的能量流,任何生命过程无不自始至终贯穿着能量、物质和信息的有组织、有秩序的流动。能量的输入、传递、转化、做功，是生态系统最重要的功能；农业生态系统的能量流动，是体现农业生产持续运转的基本过程。,培训专用,The laws of thermodynamics describe the transformation of energy from one form to another,The first law of thermodynamics deals with the conservation of energy,stating that one kind of energy may be transformed into another form,energy itself cannot be created or destroyed.,热力学第一定律认为：一个系统的任何状态的变化，都伴随着吸热、放热和做功，而系统的总能量并不增加或减少，它是守恒的。即,E=Q+W。E表示系统内能的变化，Q表示系统吸热或放热，W表示自身做功或系统对外做功。,培训专用,热力学第二定律（能量衰变定律）,The second law of thermodynamics basically says that no energy transfer from one form to another is 100%efficient(often,the additional energy is lost as heat).,由于总有一部分能量散发为不能再利用的热能，能量从一种形态转变为另一种形态的效率，总不可能是百分之百。,培训专用,Prigogines dissipative structure,耗散结构是指在远离平衡区的非平衡状态下，系统可能出现的一种稳定化的有序结构。一个远离平衡态的开放系统，通过与外界环境所进行的物质、能量的不断交换，就能克服无序状态，维持稳定状态。,培训专用,Sun,农业生态系统,Pyramid of energy flow,Energy or Trophic Pyramid,培训专用,Food Chain,食物链,The transfer of food energy from the source in autotrophs(plants)through a series of organisms that consume and are consumed is called the food chain.,食物链是指在生态系统中来源于植物的食物能，通过一系列吃与被吃的营养关系，把生物与生物联系起来的生物链条。每个链节上的生物都构成下一链节生物的食物能来源。食物链的不同链节称为营养级。植物是第一营养级，草食动物是第二营养级，依次类推。,水稻 稻飞虱 青蛙 蛇 老鹰,营养级 一 二 三 四 五,培训专用,A generalized food chain showing the passage of food from producer to third level carnivores,培训专用,食物链类型 Types of,food chain,根据食性的不同，食物链分为四种类型：,捕食食物链 Grazing food chain,腐食食物链,（又称碎屑食物链或残渣食物链）,Detritus food chain,混合食物链 Mixed Food chain,寄生食物链Parasitism,food chain,培训专用,Lindemans law of trophic efficiency,As the energy is transferred upward through trophic levels,the amount of production energy available to the next level becomes smaller and smaller.,Lindeman was an ecologist who worked on the ecology of a small lake in Minnesota.He died in 1942 when he was only 26 years old.His last paper published in 1942 after his death.,Lindemans law of trophic efficiency states that the efficiency of energy transfer from one trophic level to the next is about 10%.,林德曼的十分之一定律：在自然条件下，每年从任何一个营养级上能收获到的生产量，按能量计只不过是它前一个营养级生产量的十分之一左右。,培训专用,农业生态系统的辅助能,农业生态系统的两类输入能,（一）Solar energy 农业生态系统的最主要能量来源是日光能。,（二）Auxiliary energy 除太阳能以外对农业生态系统施加的能量称为辅助能。,培训专用,辅助能分自然能和人工辅助能。,1.自然能包括风、雨、流水等。,2.人工辅助能包括生物能和工业辅助能。,(1)工业辅助能包括化肥、农药、农机、电力、薄膜等。,(2)生物辅助能包括劳动力、畜力、种子、有机肥等。,培训专用,Roles of artificial auxiliary energy 人工辅助能的作用,辅助能主要通过改善农业生态系统中的一些限制因子，改善系统的功能，从而提高农业生产力。农业生态系统处在生态演替的前期单一而不稳定的阶段。功能上缺乏足够的自我调节和再生机制，应用辅助能可以在一定程度上控制演替趋势，部分弥补农业生态系统功能的不足。辅助能的应用是农业增产的重要原因。,培训专用,农业上主要的辅助能,1,良种的培育；,2,生态工程建设，为农业生物提供良好的物理环境；,3,使用农机具，提高劳动生产率；,4,使用化肥、农药、农膜、生长调节剂和人工合成饲料、兽药等，提供生态系统的能量转换效率，减少物质能量消耗。,培训专用,工业辅助能投入来的问题,工业辅助能投入的增加也带来了能源短缺、环境污染和成本提高等问题。今后应优化辅助能投入，提高辅助能的利用效率。未来农业更多的是应该更多地投入科学技术和信息，替代工业辅助能的直接投入。,培训专用,培训专用,提高能量转化效率的途径,（一）调整生物结构。,（二）优化投入组合。,（三）改善资源基础状况。,（四）采用节能技术。,培训专用,自然生态系统与农业生态系统的比较,（一）自然生态系统可能具有较高的能量生产水平，但其生产的物质和能量大多人类不可直接利用。,（二）农业生态系统的特征是大量输入人工辅助能，同时向系统外大量输出农产品，是一个更加开放的系统。,培训专用,不同类型农业生态系统的能流水平与能流结构,（一）在原始农业和传统的自给型农业中，辅助能的投入上水平很低，主要是生物辅助能投入。,（二）现代农业中投入的主要是工业辅助能。,培训专用,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH,培训专用,内容总结,Chapter 4 Energy flow in the agroecosystem农业生态系统的能量流。任何生命过程无不自始至终贯穿着能量、物质和信息的有组织、有秩序的流动。农业生态系统的能量流动，是体现农业生产持续运转的基本过程。热力学第二定律（能量衰变定律）。耗散结构是指在远离平衡区的非平衡状态下，系统可能出现的一种稳定化的有序结构。每个链节上的生物都构成下一链节生物的食物能来源。（一）Solar energy 农业生态系统的最主要能量来源是日光能。（二）Auxiliary energy 除太阳能以外对农业生态系统施加的能量称为辅助能。农业生态系统处在生态演替的前期单一而不稳定的阶段。辅助能的应用是农业增产的重要原因。未来农业更多的是应该更多地投入科学技术和信息，替代工业辅助能的直接投入。谢谢观看/欢迎下载,培训专用,