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论述能量在生态系统中传递与转化的规律。
论述能量在生态系统中传递与转化的规律。
admin
2016-08-04
89
问题
论述能量在生态系统中传递与转化的规律。
选项
答案
能量是生态系统的动力,是一切生命活动的基础,生命的各种表现都依赖于生物与生物、生物与环境之间的能量流动与转化,没有能量流动和转化,也就没有生命和生态系统。能量在生态系统的流动和转化都严格服从热力学的两个基本定律。 (1)热力学第一定律:又称能量守恒定律,它指出:“在自然界的一切现象中,能量既不能被创造,也不能消灭,而只能以严格当量的比例,由一种形式转变为另一种形式。”对于生态系统来说也是如此。由生产者所固定的生物化学潜能,经过自身呼吸消耗,消费者的呼吸消耗等作用,大部分转变为热能的形式散失到环境中,而一小部分保留在生物体内,可以用简单的形式表示如下: 植物固化的日光能=植物组织的化学能+植物呼吸消耗的能 动物摄取的食物能=动物组织的化学能+动物呼吸消耗能+排泄物能 (2)热力学第二定律:又称能量衰变定律或熵定律。作为衰变定律,可描述为:“能量在转换过程中,总存在衰变现象,即总有一部分能量从浓缩的较有序的形态,变为稀释的不能利用的形态。”能量在生态系统中流经食物链的各个营养级时,其利用转化效率也不可能是百分之百,如植物的太阳能利用率只有千分之几,甚至万分之几;动物同化植物能的效率也只有10%~20%,其余未被利用的能则散逸到环境中不能再被生物所利用,也就是说,能量在生态系统中的流动也是单向的,不可逆的。 作为熵定律,热力学第二定律可描述为:“世界及其任一部分总是趋向于最大限度的无序状态或最大的熵。”对一个封闭系统来讲总是趋向于使有效能即自由能减少,而使熵增加,最后导致一切过程的终止。水总是由高处向低处流,热量总是从温度高的物体向低温物体扩散等等。但是对于一个开放的生态系统来说,可以通过自身复杂的生物结构而保持有序状态,同时通过生物群落的呼吸作用,排除无效能即热能,因而排除了无序,只要有物质和能量的不断输入,生物体就会通过自组织和建立新结构,保持系统处于一种低熵的稳定和平衡状态。如果生态系统的熵能增加过大,组织失调,系统就要受到影响。
解析
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