必修三5.2生态系统的能量流动素材

生态系统的能量流动素材摘要信息：果基鱼塘的生产方式，逐渐演变为鱼塘里养鱼，塘基上种桑树的桑基鱼塘，这样就较好地解决了低洼地积水内涝的问题。“桑基鱼塘”的生产方式是：蚕沙（蚕粪）喂鱼，塘泥肥桑，栽桑、养蚕、养鱼三者有机结合，形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相帮促进的良性循环，避免了洼地水涝之憋，营造了十分理想的生态环境，收到了理想的经济效益，同时减少了环境污染。关键词：桑基鱼塘水涝之憋环境污染1.桑基鱼塘

桑基鱼塘是广东省珠江三角洲一种独具地方特色的农业生产形式。因其生产上形成良性的循环而出名。

珠江三角洲由东、西、北三江汇合冲积而成，地处北回归线以南，全年气候温和，雨量充沛，日照时间长，土壤肥沃，是盛产蚕桑、塘鱼、甘蔗的重要基地。三角洲内河网密布，交通便利，自然条件优越。

由于珠江三角洲地势低洼，常闹洪涝灾害，严重威胁着人民的生活和生产活动。当地人民根据地区特点，因地制宜地在一些低洼的地方，把低洼的土地挖深为塘，饲养淡水鱼；将泥土堆砌在鱼塘四周成塘基，可减轻水患，这种塘基的修筑可谓一举两得。后来，随着农业生产的发展和市场经济的影响，珠江三角洲出现了新的生产结构方式—“果基鱼塘”、“桑基鱼塘”。

“果基鱼塘”是把低洼的土地挖深为塘养鱼，堆土筑基，填高地势，相对降低地下水位来种植果树（如栽植荔枝、柑橘、龙眼等果树）。后来由于国际贸易对丝绸需求的扩大，种桑养蚕的获利大大超过了水果的收益，不少地区从原来的果基鱼塘生产形式大量改为桑、塘专业性生产。果基鱼塘的生产方式，逐渐演变为鱼塘里养鱼，塘基上种桑树的桑基鱼塘，这样就较好地解决了低洼地积水内涝的问题。人们改变了传统的耕作方式，充分地利用土地的空间与轮作的时间，以求最佳的经济效益。“桑基鱼塘”的生产方式是：蚕沙（蚕粪）喂鱼，塘泥肥桑，栽桑、养蚕、养鱼三者有机结合，形成桑、蚕、鱼、泥互相依存、互相帮促进的良性循环，避免了洼地水涝之憋，营造了十分理想的生态环境，收到了理想的经济效益，同时减少了环境污染。2.生态系统的初级生产和次级生产

生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用。光合作用积累的能量是进入生态系统的初级能量，这种能量的积累过程就是初级生产。初级生产积累能量的速率称为初级生产力（primaryproductivity），所制造的有机物质则称为初级生产量或第一性生产量（primaryproduction）。

在初级生产量中，有一部分被植物自己的呼吸所消耗，剩下的部分才以可见有机物质的形式用于植物的生长和生殖，我们称这部分生产量为净初级生产量（netprimaryproduction,NPP），而包括呼吸消耗的能量（R）在内的全部生产量称为总初级生产量（grossprimaryproduction,GPP）。它们三者之间的关系是GPP=NPP+R。GPP和NPP通常用每年每平方米所生产的有机物质干重（g/）或固定的能量值（J/）来表示，此时它们称为总（净）初级生产力，生产力是率的概念，而生产量是量的概念。

某一特定时刻生态系统单位面积内所积存的生活有机物质量叫生物量（biomass）。生物量是净生产量的积累量，某一时刻的生物量就是以往生态系统所累积下来的活有机物质总量。生物量通常用平均每平方米生物体的干重（g/m2）或能值（J/m2）来表示。生物量和生产量是两个不同的概念，前者是生态系统结构的概念，而后者则是功能上的概念。如果GP-R>O，生物量增加；GP-R<O，生物量减少；GP=R，则生物量不变，其中的GP代表某一营养级的生产量。某一时期内某一营养级生物量的变化（dB/dt）可用下式推算：dB/dt=GP-R-H-D，式中H代表被下一营养级所取食的生物量，D为死亡所损失的生物量。生物量在生态系统中具明显的垂直分布现象。

次级生产是除生产者外的其它有机体的生产，即消费者和分解者利用初级生产量进行同化作用，表现为动物和其它异养生物生长、繁殖和营养物质的贮存。动物和其它异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物质或固定的能量，称为次级生产量或第二性生产量（secondaryproduction），其生产或固定率称次级（第二性）生产力（secondaryproductivity）。动物的次级生产量可由下一公式表示：P=C-FU-R，式中，P为次级生产量，C代表动物从外界摄取的能量，FU代表以粪、尿形式损失的能量,R代表呼吸过程中损失的能量。3.生态系统中的能量流动

能量是生态系统的基础，一切生命都存在着能量的流动和转化。没有能量的流动，就没有生命和生态系统。流量流动是生态系统的重要功能之一，能量的流动和转化是服从于热力学第一定律和第二定律的，因为热力学就是研究能量传递规律和能量形式转换规律的科学。

能量流动可在生态系统、食物链和种群三个水平上进行分析。生态系统水平上的能流分析，是以同一营养级上各个种群的总量来估计，即把每个种群都归属于一个特定的营养级中（依据其主要食性），然后精确地测定每个营养级能量的输入和输出值。这种分析多见于水生生态系统，因其边界明确、封闭性较强、内环境较稳定。食物链层次上的能流分析是把每个种群作为能量从生产者到顶极消费者移动过程中的一个环节，当能量沿着一个食物链在几个物种间流动时，测定食物链每一个环节上的能量值，就可提供生态系统内一系列特定点上能流的详细和准确资料。实验种群层次上的能流分析，则是在实验室内控制各种无关变量，以研究能流过程中影响能量损失和能量储存的各种重要环境因子。

在这里我们还介绍一下食物链、食物网、营养级、生态金字塔等概念。植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中的传递，这种生物之间的传递关系称为食物链（foodchains）。一般食物链是由4~5环节构成的，如草→昆虫→鸟→蛇→鹰。但在生态系统中生物之间的取食和被取食的关系错综复杂，这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内，使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系，这就是食物网（foodweb）。一般而言，食物网越复杂，生态系统抵抗外力干扰的能力就越强，反之亦然。在任何生态系统中都存在着两种最主要的食物链，即捕食食物链（grazingfoodchain）和碎屑食物链（detritalfoodchain），前者是以活的动植物为起点的食物链，后者则以死生物或腐屑为起点。在大多数陆地和浅水生态系统中，腐屑食物链是最主要的，如一个杨树林的植物生物量除6%是被动物取食处，其余94%都是在枯死凋落后被分解者所分解。一个营养级（trophiclevels）是指处于食物链某一环节上的所有生物种群的总和，在对生态系统的能流进行分析时，为了方便，常把每一生物种群置于一个确定的营养级上。生产者属第一