生态农业与能量流动

,能量流动与生态农业,班级：植一组别：二组组员：王新建王志坚潘康张春龙,主要内容,生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。它注重充分发挥生态系统各种成分的作用，通过对农业生态系统中物质的多级利用，使农业生产相互依存，相互促进，形成良性循环。其突出优点是：减少化肥用量，降低农业投入；收获多种产品，增加经济效益；净化环境，降低人和家畜的发病率。,一、生态农业,生态农业典型-桑基鱼塘,生态农业是通过对农业生态系统的各营养级的能量的多级利用，充分发挥生产者、消费者、分解者的作用，使农业生产“种、养、加”相互依存，相互促进，形成良性循环。优点是：低投入；高产出；无污染。,生态农业特点：,发展生态农业的重要意义,生态农业有助于保护生态环境，维护良好的生态平衡，使资源得到持续的利用，提高生态农业系统中的生产率。,概念：,生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。,二、能量流动,能量流动的特点,特点：第一、单向流动：不可逆转，不能循环原因：食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是通过呼吸作用以热能形式散失。即必须源源不断地输入，又不断地散失。第二、逐级递减：传递效率为1020.原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。,由能量流动的两个特点我们很容易就可以得出这样的结论：,任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时间内没有能量（太阳能或现成有机物质）输入，这个生态系统就会崩溃。,1、食物链2、营养级3、食物网4、生态效率5、生态金字塔,三、能量传递与生态农业,1.食物链,食物链指生态系统中生物组分通过吃与被吃的关系彼此连接起来的一个序列，组成一个整体，就像一条链索一样，这种链索关系就被称为食物链。,食物链,捕食食物链,腐生食物链,混合食物链,食物链,(1)捕食食物链,也称草牧食物链，其能量发端于植物，到草食动物，再到肉食动物，是直接消耗活有机体及其部分的食物链。,草蝗虫青蛙蛇鹰,(2)腐生食物链,也称残渣食物链，是由多种微生物参与，以死亡的有机体为营养源，通过腐烂、分解将有机质还原为无机物质的食物链。,农业生产中用棉籽壳、稻草等生产蘑菇用秸秆、粪便等有机物质等产生沼气,(3)混合食物链,在生态系统中，食物链往往不是单纯捕食、寄生、腐生的关系，而是它们之间交错形成的一条链状结构，这称为混合食物链。,稻草喂牛牛粪养蚯蚓蚯蚓养鸡鸡粪加工后喂猪猪粪投塘养鱼,2.营养级,在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。,生产者,初级消费者,次级消费者,三级消费者,第一营养级,第二营养级,第三营养级,第四营养级,草,蚂蚱,青蛙,蛇,鹰,第五营养级,四级消费者,消费者级别与营养级别有什么关系？,消费者级别营养级别,1,3.食物网,一种消费者同时取食多种食物，而同一食物又可被多种消费者取食，于是形成食物链之间交错纵横，彼此相连，构成一种网状结构，这就是食物网。,草原生态系统食物网,4.生态效率,通常指能量通过各营养级的转化效率，也可以说是食物链的不同点上能流的比率关系。,能流参数,I（吸收量）：表示一个生物（生产者、消生产者消费者的发费者或分解者）所摄取的能量A（同化量）：表示动物消化道内被吸收的能量R（呼吸量）：新陈代谢和各种生命活动中所P（生产量）：呼吸消耗后所净剩的能量,由能流参数就可以计算出各种效率,（1）同化率,固定的日光能,吸收的日光能,（植物）,=,An,In,同化的食物能,摄取的食物能,（动物）,=,（2）生长率,n营养级的净生产能量,n营养级的同化能量,=,Pn,An,（3）利用率,n营养级的净生产能量,n营养级的同化能量,=,In+1,Pn,（4）林德曼效率,林德曼效率,n+1营养级摄取的能量,n营养级净生产能量,=,In+1,In,一般10%的林德曼效率是一条重要的生态学规律。从利用效率来看，随着营养级升高略有提高（20%25%）.,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,生态金字塔,1,5.生态金字塔,又叫生产力金字塔，它反映的是营养级与能量的关系，它是以每个营养级的能量为指标绘制的。,特点：能量从一个营养级至下一个营养级的流动总是逐渐减少的，因此，此类金字塔永远不会倒置。,能量金字塔,数量金字塔,以生物的个体数量来表示每一个营养级中生物的总重量的营养级数量关系。,数量金字塔一般也是正锥体，有少数情况也会出现倒锥体。数量金字塔的缺点是它忽视了生物的重量因素。,生物量金字塔,以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量的营养级数量关系。,一般低营养级的生物量比相应高营养级的生物量要大。但部分生态系统中也会出现低营养级的生物量比相应高营养级的生物量小的情况，呈倒锥形生物量金字塔。,类型项目,能量金字塔,数量金字塔,生物量金字塔,形状,象征含义,能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性,一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减,一般生物量(现存生物有机物的总量)沿食物链流动逐级递减,每一阶含义,食物链中每一营养级生物所含能量的多少,每一营养级生物个体的数目,每一营养级生物的总生物量,三种生态金字塔的比较,生物量金字塔片面强调重量易夸大大型动物作用数量金字塔片面强调数量易夸大小型动物的作用生物量金字塔和数量金字塔在某些生态系统中都会出现倒金字塔形，但能量金字塔却不会出现这种情况,不难看出：3种生态金字塔中，只有能量金字塔能够较切实地反映生态系统功能。,人们虽然不能改变能量流动在生态农业中的客观规律，但可设法调整其在生态农业中能量的流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分.,研究能量流动的意义,例如：秸秆的多级利用、桑基鱼塘就实现了对能量的多级利用，提高了能量的利用率。,1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。,2、合理调整能量流动方向，使能量流向对人类最有益的部分。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向到牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品；在农田生产中，科学的控制害虫数量，使作物收获尽量达到最大化。,除去杂草、修去树木的侧枝等,总结,生态农业中的能量流动,概念：,生态农业中能量的输入、传递、转化和散失的过程,过程,能量的源头：,流经生态农业的总能量：,作物、杂草等