第六章能量流动.ppt

基辛格：“如果你控制了石油，你就控制了所有的国家；如果你控制了粮食，你就控制了所有的人。2010-06-01 15:52:12.0 美国前国务卿亨利·基辛格这句大实话惊出中国一身冷汗。中国是人口大国，粮食安全是中国重中之重 中国已经成为美国农产品出口的最大市场，其中，美国大豆功不可没。而在进口大豆的低价冲击下，国产大豆压榨企业再现停工。种种迹象表明，美国已对中国发起了没有硝烟的粮食战争。在对中国大豆的绝对垄断后，美国又转向了下一个目标——玉米出口。 第六十一页，共八十七页，2022年，8月28日 营养级：生物在食物链上所处的位置， 即食物链上每一个环节称为营养级。 第二十九页，共八十七页，2022年，8月28日 海洋生态系统的食物链 生产者 420×108吨／年 食草动物 64×108吨／年 第1级食肉动物 10×108吨／年 第2级食肉动物 1.5×108吨／年 第3级食肉动物 0.22×108吨／年 第三十页，共八十七页，2022年，8月28日 捕食 第三十一页，共八十七页，2022年，8月28日 寄生 黄蜂产卵于蛾幼虫体内，将幼虫致死 图为黄蜂蛹覆在虫体上，以幼虫内部组织为生 第三十二页，共八十七页，2022年，8月28日 （二）食物网和生态系统的营养结构 1.食物网和营养结构的概念 食物网：生态系统中，一种生物常常以多种生物为食，同一生物又常常被多种生物取食，于是食物链交错起 来，多条食物链相互连接、形成的网状结构。 营养结构：以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物，紧密连接起来的结构。 第三十三页，共八十七页，2022年，8月28日 北极地区食物网 第三十四页，共八十七页，2022年，8月28日 2.营养结构与生态系统的稳定性 生态系统抵抗外界干扰、自动修复的能力称为生态系统的稳定性。影响稳定性的因素有很多，如生物的适应性、外界干扰的程度营养结构等。 营养结构复杂、食物网复杂的生态系统，稳定性强。 第三十五页，共八十七页，2022年，8月28日 （三）农业生态系统的能效和生态金字塔规律 1.能量流动过程中损耗的必然性。 （1）由于不可食或不得食 （2）消费者密度低或食物选择限制 （3）利用后未被同化 （4）同 化后呼吸消耗掉 （5）变为生产量又被减少。 营养级能量传递效率约平均为10%。 第三十六页，共八十七页，2022年，8月28日 2.林德曼效率与生态效率 林德曼效率：美国生态学家林德曼20世纪30年代对美国明尼苏达州的Cedar bog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，以及呼吸和排泄而被消耗掉，这个发现被人们称为“林德曼效率”或“十分之一定律”，也叫能量利用的百分之十定律。 第三十七页，共八十七页，2022年，8月28日 以后的大量研究表明， “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比水域生态系统的小。（同一营养级内，野生动物对食物的转化率大大低于人工饲养动物） 第三十八页，共八十七页，2022年，8月28日 林德曼效率只是揭示了营养级之间的能量转化效率，此后的研究表明能量转化效率不仅反映在营养级之间，还反映在营养级内部，因为发生在营养级之内的大量能量耗损，也是影响能量转化效率的重要方面。能量转化效率在生态学上又被称为生态效率，是指能量通过各营养级时的转化效率，即食物链不同位置上能量流的比例关系 第三十九页，共八十七页，2022年，8月28日 一个生态系统的营养级越多，消耗的能量就越多，人类可利用的能量就越少 。 第一,营养级越多，消耗的能量就越多.这半句话是对的,因为,能量在流动的过程中是逐级递减. 第二,人类可利用的能量就越少.是错的,因为生态系统的营养级越多表明这个生态系统越完善,也就是越大.因此,(1)越大的生态系统能固定的能量也就越大,消耗的多产生的更多(2)因为物种越多，所以能量可以以更多的不同的形式存在,(比如说不同的糖,蛋白,脂类和其它一些有机物)这样也更利于人类利用。 第四十页，共八十七页，2022年，8月28日 3.生态金字塔规律 生态金字塔：由于能量每经过一个营养级时被净同化的部分都要大大少于前一营养级，当营养级由低到高，其生物个体数目、生物量、所含能量一般都呈现出下大上小的塔形分布，称为生态金字塔。 能量金字塔 能量 能量流失 第四十一页，共八十七页，2022年，8月28日 从生态金字塔关系，可以看出：人吃粮食时，处在生态金字塔下部，与草食动物属于同一营养级；人吃肉时，处在生态金字塔中上部，属于食肉动物的位置。根据林德曼的“十分之一”定律，营养级越高，能量损失越大。从这个意义上老说，人以初级生产的产物---粮食、蔬菜、水果为食，食物链最