农业生态学-第6章-能流ppt课件.ppt
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1、为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益6.生态系统的能量流动生态系统的能量流动6.1能量流动的基本原理能量流动的基本原理6.2能量流动渠道能量流动渠道6.3能量流动过程能量流动过程6.4能流模型及能流分析能流模型及能流分析6.5能流与生态系统生产力能流与生态系统生产力为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益6.1能量流动的基本原理6.1.1能量的概念、形式及转化6.1.2生态系统的能源6.1.3热力学第一定律6.1.4热力学第二定律6.1.5
2、序、熵与耗散结构为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益6.1.1能量的概念、形式及转化力学定义能量是:物体做功能力的量度。物体对外界作了功,物体的能量要减少;反过来,若外界对物体作了功,物体的能量就要增加。如某些动物搬运食物,则动物对外界作了功,体内的化学能减少。生态系统中各组分的存在、变化及其发展,都与能量息息相关,遵循一定的能量变化规律。1.能量的概念能量的概念为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益2.能量的形式能量的形式(1)辐射能:
3、来自光源的光量子以波状运动形式传播的能量。(2)化学能:化合物中具有的能量,(3)机械能:运动着的物质所含有的能量。(4)电能:电子沿导体流动时产生的能量。(5)热能:同温度相联系的一个状态函数。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益动物登高势能热能动物呼吸热能植物呼吸动能动物运动光能动物发光动物放电电能声能动物发声生态系统中的能量形式及转换3.能量的形式及转化能量的形式及转化有机物化学能取食太阳辐射能有机物化学能光合作用有机物化学能动物取食为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人
4、员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益太阳能太阳能辅助能辅助能自然辅助能自然辅助能人工辅助能人工辅助能生物辅助能生物辅助能工业辅助能工业辅助能6.1.2生态系统的能源1.太阳能太阳能为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益太阳能太阳能辅助能辅助能自然辅助能自然辅助能人工辅助能人工辅助能生物辅助能生物辅助能工业辅助能工业辅助能除太阳辐射能以外,除太阳辐射能以外,其它进入系统的任何形其它进入系统的任何形式的能量。式的能量。2.辅助能辅助能为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制
5、度,保障用人单位和职工的合法权益太阳能太阳能辅助能辅助能自然辅助能自然辅助能人工辅助能人工辅助能生物辅助能生物辅助能工业辅助能工业辅助能在自然过程中产生的除太在自然过程中产生的除太阳辐射能以外的其它形式的能阳辐射能以外的其它形式的能量,如沿海和河口湾的潮汐作量,如沿海和河口湾的潮汐作用、风能、水势能、降水及蒸用、风能、水势能、降水及蒸发作用等。发作用等。3.自然辅助能辅助能自然辅助能辅助能为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益太阳能太阳能辅助能辅助能自然辅助能自然辅助能人工辅助能人工辅助能生物辅助能生物辅助能工业辅助
6、能工业辅助能人们在生产活动中地投入的人们在生产活动中地投入的各种形式的能量。各种形式的能量。主要是为了改善生产条件、主要是为了改善生产条件、加快产品流通、提高生产力,如农加快产品流通、提高生产力,如农田耕作、灌溉、施肥、防治病虫害、田耕作、灌溉、施肥、防治病虫害、农业生物的育种以及产品的收获、农业生物的育种以及产品的收获、贮藏、运输、加工等。贮藏、运输、加工等。4.人工辅助能人工辅助能为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益太阳能太阳能辅助能辅助能自然辅助能自然辅助能人工辅助能人工辅助能生物辅助能生物辅助能工业辅助能工
7、业辅助能来自生物有机体或社会来自生物有机体或社会有机物的能量。如人力、畜有机物的能量。如人力、畜力的做功,有机肥、种子、力的做功,有机肥、种子、种苗的化学潜能。种苗的化学潜能。5.生物辅助能生物辅助能为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益太阳能太阳能辅助能辅助能自然辅助能自然辅助能人工辅助能人工辅助能生物辅助能生物辅助能工业辅助能工业辅助能来自工业生产中的各种形式来自工业生产中的各种形式的能量。包括石油、煤、天然气、的能量。包括石油、煤、天然气、电等形式直接投入的和化肥、农电等形式直接投入的和化肥、农药、农膜、机械等
8、等形式间接投药、农膜、机械等等形式间接投入的能量。入的能量。6.工业辅助能工业辅助能为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益生态系统的能源为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益能量既不能消失,也不能凭空产生,它只能以严格的当量比例,由一种形式转化为另一种形式。如果用E表示系统内能的变化,Q表示系统吸热或放热,W表示系统对外做功,则:E=Q+W即:一个系统的任何状态变化,都伴随着吸热、放热和做功,而系统的总量并不增加或减少,它是守恒的。6.1.
9、3热力学第一定律为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益一片森林接受固定的太阳能是Q;被动物、微生物消耗,人类砍伐的是W;剩下的有机物能是E。则:E=Q+W。若消耗W固定Q,E为负,森林衰退若消耗W=固定Q,E为零,森林稳定若消耗W固定Q,E为负,动物变瘦若消耗W=固定Q,E为零,动物不长若消耗W固定Q,E为正,动物生长热力学第一定律(例二)为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益自发过程不可逆;自发过程不可逆;一种形式的能量不可能一种形式的能
10、量不可能100%转变成另一种形式的转变成另一种形式的能量;能量;永动机不可能造成;永动机不可能造成;自发过程是能量损耗的过程;自发过程是能量损耗的过程;能量在转换、流动过程中存在衰变、逸散现象,能量在转换、流动过程中存在衰变、逸散现象,总有一部分能量要从浓缩的有效形态变为稀释的总有一部分能量要从浓缩的有效形态变为稀释的不能利用的形态;不能利用的形态;有机物变无机物是自发过程,其间伴随着能量的有机物变无机物是自发过程,其间伴随着能量的逸散。其逆过程是通过太阳能做功完成的。逸散。其逆过程是通过太阳能做功完成的。6.1.4.热力学第二定律热力学第二定律为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义
11、市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益在在一一切切过过程程中中,系系统统潜潜在在做做功功的的能能,可可分分解解为为两两部部分分:即即有有用用能能和和热热能能。前前者者可可继继续续做做功功,叫叫自自由由能能,通通常常占占一一小小部部分分;后后者者无无法法再再利利用用,而而以以低低温热能形式散发于外围空间,往往占一大部分。温热能形式散发于外围空间,往往占一大部分。G=HTS式式中中:G为为自自由由能能,即即可可对对系系统统做做功功的的有有用用能能;H指指系系统统热热焓焓,即即系系统统含含有有的的潜潜能能;S代代表表系系统统的的熵;熵;T是过程进行时的绝对温度。是过程进
12、行时的绝对温度。熵与熵与焓为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益植植物物叶叶片片吸吸收收的太阳能(的太阳能(A)植植物物叶叶片片固固定定的太阳能(的太阳能(B)转转化化过过程程中中产产生的热能(生的热能(C)热力学第一定律热力学第一定律:A=B+C:A=B+C热力学第二定律热力学第二定律:BA:BA反射反射反射反射能能焓焓熵熵为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益能能焓焓熵熵为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业
13、单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益世界上一切有序的结构、格局、安排都会自然地趋世界上一切有序的结构、格局、安排都会自然地趋向于无序。要维持有序状态,只有使系统获得更多的潜向于无序。要维持有序状态,只有使系统获得更多的潜能以做功,清除不断产生的无序,重新建造有序。能以做功,清除不断产生的无序,重新建造有序。热力学第二定律可表述为熵定律:热力学第二定律可表述为熵定律:“一切自发过程一切自发过程总是沿着熵增加的方向进行总是沿着熵增加的方向进行”。所谓耗散结构,是指在远离平衡状态下,系统可能所谓耗散结构,是指在远离平衡状态下,系统可能出现的一种稳定的有序结构。通过与外界环境所进行的出现
14、的一种稳定的有序结构。通过与外界环境所进行的物质、能量的不断交换,就能克服混乱状态,维持稳定物质、能量的不断交换,就能克服混乱状态,维持稳定状态。状态。6.1.5序、熵与耗散结构序、熵与耗散结构为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益6.2能量流动渠道能量流动渠道 6.2.1 食物链食物链(food chain)6.2.2 营养级营养级(trophic level)6.2.3 食物网食物网(food web)为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法
15、权益1.定义:定义:生生态态系系统统中中生生物物成成员员通通过过一一系系列列吃吃与与被被吃吃的的食食物营养关系将彼此联系起来的链条叫食物链。物营养关系将彼此联系起来的链条叫食物链。例子:例子:1.大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃稀泥;大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃稀泥;2.螳螂捕蝉黄雀在后;螳螂捕蝉黄雀在后;6.2.1食物链食物链为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益2.食物链类型食物链类型(1)草牧食物链(Grazingfoodchain)(2)腐食食物链(Saprophyticfoodchain)(3)寄生食物链(
16、Parasiticfoodchain)(4)混合食物链(Mixedfoodchain)为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益从绿色植物开始,从小到大,从弱到强,从绿色植物开始,从小到大,从弱到强,弱肉强食,存在明显的捕食关系和血淋淋的弱肉强食,存在明显的捕食关系和血淋淋的斗争,所以又叫捕食食物链。斗争,所以又叫捕食食物链。捕食中以活有机体为食,所以也叫活食食捕食中以活有机体为食,所以也叫活食食物链。物链。水稻水稻-稻飞虱稻飞虱-青蛙青蛙-蛇蛇-鹰鹰(1)草牧食物链草牧食物链为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会
17、主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益杨树杨树蝉蝉螳螂螳螂黄雀黄雀老鹰老鹰草牧食物链草牧食物链为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益食食物物链链成成员员与与死死的的有有机机体体为为食食,通通过过腐腐烂烂分分解解,由由腐腐生生成成员员构构成成的的食物链食物链动物尸体-蝇-真菌-细菌(2)腐食食物链腐食食物链为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益腐腐食食食食物物链链为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主
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