第一篇:生態系統的服務功能
生態系統的服務功能——生物防治
生物防治是以自然界中存在著的種間斗爭為基礎,充分利用某些生物或生物的代謝產物防治病蟲害的方法。生物防治法可以改變生物種群組成成份,且能直接大量抑制病蟲害的發生與發展。生物防治法有許多優點,對人畜植物安全,沒有污染,不使病蟲害出現再猖獗現象和形成抗性,并能經常起作用。生物防治法比較經濟,可以在簡易條件下繁育,施用時一般不需要大量人力和物力,利于推廣應用。特別是近十幾年來,由于不合理地施用化學農藥,出現了一些問題,生物防治法得到了新的發展。但是,必須充分認識到生物防治法還不能取代其它防治方法,也有它的一定局限性,必須與其它防治方法有機地配合,開展綜合防治,才能發揮它應有的效果。
利用生物防治害蟲,在中國有悠久的歷史。公元304年左右晉代嵇含著《南方草木狀》和公元 877年唐代劉恂著《嶺表錄異》都記載了利用一種蚊防治柑桔害蟲的事例。
明代有個名叫陳經綸的人就在一個名為《治蝗筆記》中詳細地記載了自己發明養鴨治蟲的經過。陳經綸是個了不起的人物,他曾從菲律賓的呂宋島把甘薯引種到福建進行試種,以后他和他的子孫們又積極致力于在各地推廣甘薯種植,甘薯成為普通大眾的食糧在很大程度上要歸功于陳經綸和他們一家。養鴨治蝗便是他在推廣甘薯種植的過程中發明的。有一年,陳經綸在教人種甘薯時,看到天邊飛來了一群蝗蟲,把薯葉全給吃光了,一會兒又飛來了幾十只鷺鳥,把蝗蟲又給吃掉了。他從中受到啟發,認為鴨和鷺的食性差不多,于是便養了幾只鴨子,放在鷺鳥活動的地方,結果發現,鴨子吃起蝗蟲來,比鷺鳥又多又快,于是就號召當地老百姓大量養鴨。每當春夏之間,便將鴨子趕到田地里去吃蝗蟲。后來,這種方法果然成為江南地區治蝗的重要辦法之一,不少的治蝗專書中也都提到了這種治蝗辦法。
明清時期,養鴨還不僅用來治蝗,同時還用來防治蟛蜞。蟛蜞,是螃蟹的一種,它它以谷芽為食,因此,成為稻田害蟲之一。明代,珠江流域地區的人們已開始養鴨來防治蟛蜞對水稻的為害。養鴨治蟲,是中國歷史上利用最為廣泛的一種生物防治技術,它不僅可以消滅害蟲,保護莊稼,同時還能促進養殖業的發展,起到化害為利的效果,是中國生物防治史上一項了不起的發明。
利用生物防治法防治害蟲,大致可分成以蟲治蟲、以菌治蟲及其他有益動物的利用等三個方面。1.以蟲治蟲
利用天敵昆蟲消滅害蟲,稱為以蟲治蟲,就是利用昆蟲的克星防治害蟲。在田野里的害蟲種類雖然很多,但真正需要防治的害蟲只占1%左右。為什么呢?如果我們細心觀察一下,發現在自然界中有許多益蟲捕食害蟲,又有許多益蟲寄生在害蟲身體內部或外部,有效控制某些害蟲的猖獗發生。
其中天敵昆蟲的種類最多,但它們也常受不良環境、氣候和生物及人為因素的影響,使其不能充分發揮其抑制害蟲的作用。因此,如何改善或創造有利于自然天敵的環境條件保護其發生發展是很重要的。一般來講,常采用增加自然界害蟲天敵的補充食料;應用農業技術以增加天敵的數量和增強天敵的效能;施用農藥時注意協調防治,減少天敵傷亡等。同時,有時還可以采取引進天敵和人工繁殖害蟲的天敵的方法,以增加天敵的數量和種類。昆蟲天敵主要有捕食性天敵和寄生性天敵兩大類:捕食害蟲的叫做捕食性天敵,占昆蟲數量的28%;寄生在害蟲體內或體外的叫做寄生性天敵,占昆蟲數量的24%。
捕食性天敵種類很多,如瓢蟲、革齡、胡蛛、蚜蝸、食蟲擴、獵姑、步行甲以及蜘蛛和益捕等。這類天敵,一般食量較大,在其生長發育過程個,必須吃掉幾個、幾十個甚至幾百個蟲體才能完成發育。因此,在自然界抑制害蟲的作用十分明顯。
寄生性天敵主要包括寄生蜂和寄生蠅兩類。
寄生蜂是以寄生在其它昆蟲體內為生的蜂類。種類很多,已知有一萬五千多種,其寄生習性十分復雜,是目前生物防治中以蟲治蟲應用較廣、效果顯著的重要天敵。
寄生蠅多寄生在蝶蛾類的幼蟲或蛹內,以其體內養料為食,使其死亡。寄生蠅的生殖力很強,一生中能產五十至五千個卵或幼蟲。
目前,我國以蟲治蟲最常見的有:
以瓢蟲治蟲:瓢蟲有肉食性和植食性兩種。肉食性是益蟲,植食性瓢蟲為害植物是害蟲。肉食瓢蟲的成蟲鞘翅上無細毛,有光澤,顏色鮮艷有花紋,上顎有基齒,觸角著生在眼的前方。幼蟲毛龐多、柔軟、不分枝、生性活潑。瓢蟲主要捕食蚜蟲、介殼蟲、粉虱、紅蜘蛛等。我國最常見瓢蟲有異色瓢蟲、龜紋瓢蟲、七星瓢蟲、稻紅瓢蟲、大紅瓢蟲、澳洲瓢蟲等。我國南方曾利用大紅瓢蟲防治吹綿蚧獲得成功,另外利用七星瓢蟲防治棉蚜,異色瓢蟲和龜紋瓢蟲防治麥蚜等。
利用草蛉蟲治蟲:草嶺又名草蜻蛉,幼蟲叫蚜獅。草蛉成蟲和幼蟲的捕食能力都很強,主要捕食蚜蟲、介殼蟲、紅蜘蛛和多種昆蟲卵,也捕食蛾類幼蟲。我國常見的有大草蛉、麗草蛉(小草蛉)、中華草蛉、葉色草蛉、亞非草蛉等。如在棉鈴蟲產卵盛期,每畝棉田放出草蛉卵3萬至5萬粒,從卵里孵出的草蛉幼蟲就能捕食害蟲,四天后效果就很顯著。
以蟻治蟲:以蟻治蟲我國最早開始,早在公元304年,晉朝稽康所著《南方草木狀》中就記載南方桔農曾利用黃柑蟻防治柑桔害蟲的事例。解放后利用紅螞蟻防治甘蔗螟,利用黑螞蟻防治松毛蟲都已經取得了成功的經驗。
利用蛛螨治蟲:蜘蛛和捕食螨均屬于節肢動物門,蛛形綱,分別屬于蜘蛛目與蜱螨目。蜘蛛只捕食昆蟲不害農作物,只捕活蟲不吃死蟲。利用植綏螨防治柑桔紅蜘蛛,效果很好,現正在柑桔生產上示范推廣。
另外,利用胡蜂防治棉鈴蟲、小造橋蟲、卷葉蟲、豆莢螟和菜青蟲等鱗翅目幼蟲,防治效果也很顯著
利用捕食性和寄生性天敵來防治園林害蟲,有以下幾個方面:
(1)充分保護和利用當地天敵昆蟲 對當地天敵昆蟲的利用,主要是創造有利環境,促進其發育、繁殖。例如寄生性天敵昆蟲的成蟲,一般需要進行補充營養,補充營養物能提高其產卵量。因此,在公園、苗圃中,適當栽植主要蟲種的蜜源植物,對提高其寄生率有很大關系。又例如天敵昆蟲越冬有困難時,應采取措施保護其安全越冬。
施用化學藥劑防治害蟲時應注意天敵昆蟲的安全,如選用具有選擇性的殺蟲劑,或在天敵昆蟲不活動時期使用藥效期較短的藥劑,都可起到較好的保護作用。在苗圃、公園周圍營造防護林,可以削弱風的強度,有利于天敵昆蟲的活動。
(2)外地天敵昆蟲的引進和馴化 引進外地天敵昆蟲,一般必須經過調教、選擇、運輸和馴化才能大膽釋放。2.以菌治蟲
以茵治蟲,就是利用害蟲的病原微生物(真菌、細菌、病毒)助治害蟲。不同微生物之間相互斗爭或排斥的現象,稱為抗生現象;這種相互斗爭的排斥作用,叫做拮抗作用。凡是對病菌有拮抗作用的菌類,叫做抗生菌。抗生菌所分泌的某種特殊物質,可以抑制、殺傷,甚至溶化其他有害微生物,這種物質稱抗菌素。我們就是利用抗菌素來防治植物病害的。目前我國已投產使用的農用抗菌素有井岡霉素、春雷素、多抗霉素、內療素、滅瘟素、床豐霉素、放線酮等。特別是井岡霉素是防治水稻紋桔病特效藥,已取得很好防治效果。目前世界上已知的病原微生物有二千多種。以菌治蟲,具有繁殖快、用量少、不受植物生長期的限制,與少量化學農藥混用可以增效、藥效一般較長等優點,近十年來使用范圍日益增大。但是,必須指出:有些病原微生物由于對害蟲的致病性較弱,對濕度的要求較高,因此在應用上受到一定的限制。目前,可以利用的病原微生物有細菌、真苗、病毒三類。
(1)細菌 目前應用的殺蟲細菌有蘇云金桿菌(包括松毛蟲桿菌、青蟲茵、殺旗桿茵,均為變種)以及近年來在湖北發現的“7216”芽泡桿菌。這一類殺蟲細菌對人、畜、植物、益蟲、水生生物等均無害,無殘余毒性,有較好的穩定性,可與其它化學農藥混用。這類細菌在昆蟲取食時隨食料進入捎化道而感病,蟲體軟化,組織潰瘍,從口及肛門流出濃臭液而死亡。上海地區利用吉蟲苗防治刺蝸已取得良好效果,殺蟲效率可高達90%左右。
(2)真菌 使昆蟲感病的真菌種類較多,據統計有五百多種。但是,目前主要利用的是白僵菌防治害蟲。白僵菌是一種半知菌類的蟲生真菌,能寄生在許多目、科的昆蟲體上,其傳播主要依靠孢子擴散和病體接觸,當孢子接觸蟲體而有適宜的氣候條件即行萌發,茵絲從體壁上,特別是氣門、足節和口腔侵入,使蟲體感病、僵硬而死亡。菌絲從蟲尸伸出,布滿在體表形成一白色絲狀物,以后產生白色粉狀孢子向外擴散。
白僵菌不但能寄生害蟲,也能寄生益蟲,如家蠶、柞蠶、蜜蜂等.所以在應用時有其局限性。
(3)病毒 利用病毒防治蟲害,目前還是一種比較新的方法。病毒對害蟲有較嚴格的選擇性,在自然界,往往只寄生一種害蟲,不存在污染環境問題,在自然界中可以長期保存,反復感染。可以造成害蟲的流行病,且用量少而效果好。現在發現對昆蟲致病的病毒有三百多種。
病毒制劑目前還不能大批生產,主要困難是病毒不能脫離活體繁殖,所以不能象細茵、真菌那樣用培養基、發酵生產。到目前為止,即使是已經成為商品出售的,例如棉鈴蟲、甘藍夜鋇的幾種病毒,都不得不仍然采用活蟲接種老方法生產。3.其他有益動物的利用
利用益鳥控制害蟲是有發展前途的。食蟲益鳥有燕子、大山雀、大杜鵑、啄木鳥、紅尾仙伯、黃鵬、喜鵲、紅腳隼等都是捕蟲能手,它們在果園和森林中啄食為害果林的害蟲,如梨象蟲、刺蛾、松毛蟲、桃小食心蟲、天幕毛蟲、舟蛾、巢蛾、尺蠖,葉蜂,蝗蟲等。據調查一對大山雀一年能消滅果林害蟲 10500~157504只。山東泰安林科所及平邑縣浚河林場從一九六五年起招引啄木烏防治光肩星天牛及其它樹干害蟲,經過三個冬季,光肩星天牛由原來一百株樹80條幼蟲下降到0.8條;個別發生吉丁蟲危害的柳樹林,經過一個冬季,越冬幼蟲被啄木鳥啄食97—98%;越冬的楊二民舟蛾、黃刺陽、大蓑蛇等食葉性害蟲,也被大量消滅而不成災。還有一種生活在柳樹皮下危害的秘瘓紋,冬季被啄木鳥吃掉75-100%。
青蛙也是捕蟲能手,也包括蟾蜍和雨蛙,它們主要以昆蟲及其他小動物為食料,據浙江對22種蛙類進行調查,發現食物中有害動物的數量占82%,有益動物占5.16%,益害不明的動物占12.84%,捕食對象主要是昆蟲和螟蟲、葉蟬、飛虱、蝗蟲、蝽象、螻蛄、蟋蟀、蛾類、金龜子、叩頭蟲、葉甲、天牛、蚜蟲、白蟻、象甲、蚊子、蒼蠅等等。它的食量也很大,一只青蛙每天能吃70~90頭葉蟬和飛虱,對防治害蟲起到很大作用。
所以我們一定要加強宣傳,教育群眾,不要隨意捕殺對人類有益的動物,給它們一個安居之所。
生物防治方法在植物病蟲害防治上是重要的,也是有前途的,應該大力提倡。
圖片展示:
七星瓢蟲捕食蚜蟲(圖片來源網站:教師家園中小學教師資源站)
草蛉蟲(圖片來源:百度百科)
蚜蟲的天敵——小花蝽(圖片來源網站:貴州希望網)
兩棲類動物是捕害蟲能手(圖片來源網站:動物數字博物館)
第二篇:中國森林生態系統服務功能價值評估資料
中國森林生態價值評估技術方法研究
北京中林資產評估有限公司
王宏偉、霍振彬、宋力
森林生態系統服務功能是指生態系統與生態過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環境條件與效用。它不僅為社會提供有形的物質產品,同時也向社會提供良好的生態服務。由于森林所提供的有形產品可以通過市場交換實現其價值, 而其生態功能是無形的, 缺乏成熟的直接可以交換的市場,其價值量化也需要大量的科學研究成果和相關數據積累來支持,評估難度大,因此往往被忽視。但由此導致不合理開發和利用森林資源,使得森林結構失調、林分質量下降、森林綜合效能下降、生態環境惡化,最終威脅到我國的可持續發展。同時也在維護社會公共利益和資產評估各方當事人合法權益時,缺乏科學的、客觀的價值參考依據。
1.國內外研究進展
目前國外有關生態系統服務功能及其價值評估的研究已經廣泛開展, 包括對生態系統服務功能的概念、對全球生態系統服務功能的劃分、服務價值評估以及區域生態系統服務功能等專題研究。進入21世紀以來,千年評估工作組(MA)提出的生態系統服務功能分類方法開始逐漸成為主流評估方法,這是首次在全球范圍內開拓性地對生態系統及其對人類福利的影響進行的多尺度綜合評估。
我國對森林生態系統服務功能價值也十分重視,在《中華人民共和國森林法實施條例》中明確了森林經營者有獲得森林生態效益補償的權利。在我國相關森林資源資產評估的管理規定及評估技術規法中也都做出了相關的規定和解釋。其后,隨著國外生態系統服務的概念、內涵和價值評估方法的引進,森林生態系統服務功能評估工作在國內陸續展開。
北京中林資產評估有限公司適應社會和市場的需求,于05年成立了森林生態系統價值評估研究中心,同相關科研院所合作,將資產評估的基本理論和方法同國內外的有關科研成果相結合,積極開展森林生態系統價值評估的理論研究和市場實踐,得到了有關專家和市場的認可。
我們研究森林生態功能及其服務價值的評估,是在資產評估的范疇內研究的,因此,森林生態功能及其服務首先應該符合資產的定義才能作為資產進行評估的對象,即“資產是可能的未來經濟利益,它是特定個體從已經發生的交易或事項中所取得或加以控制的”。森林生態功能及其服務價值的評估,首先要確定評估的目的,明確資產評估的范圍,是評估存量的森林生態價值,還是評估的森林生態功能在未來提供的服務價值,或者是兼而有之。分清這點,是做好森林生態價值評估的前提。
本文在分析森林生態系統功能及服務的基礎上,建立生態系統功能及服務價值評估指標體系、指標,并提出了目前我國常用的生態系統功能及服務價值評估的方法。
2.評估指標的選擇
在總結前人研究成果的基礎上,運用森林生態學的理論框架將森林生態系統服務功能的價值構成分解為經濟價值、生態價值和社會價值。其中,經濟價值包括林木生產和林副產品價值;生態價值主要包括涵養水源、固土保肥、改良土壤、固碳釋氧、生物多樣性維護和防風固沙等;社會價值主要包括森林游憩、觀光旅游、科考探險和增加就業機會等。2.1經濟價值
森林不僅為人類提供木材產品,還能生產豐富的非木質林產品,包括干鮮果品、木本油料、藥材、工業原料、林產化工產品、森林食品等,滿足人們物質生產和生活的需要,是社會生產和生活用品的重要來源,能夠產生直接經濟效益。其評估的方法亦有相應的評估準則和規定,這里不再贅述。2.2生態價值
森林生態系統是人類賴以生存的環境基礎,森林生態平衡是人類生存和發展的根本前提條件,人類的產生、進化和發展都與森林生態系統息息相關,因而具有生態價值。在估算森林生態系統的生態價值大小時,首先要確定森林生態系統所提供的各類生態服務功能項目。本文在總結國內外相關研究的基礎上,依據我國的實際情況,對森林生態服務的涵養水源、固土保肥、改良土壤、固碳釋氧、凈化環境和保護生物多樣性等6個方面的價值進行定量評估。2.3社會價值
森林資源不僅僅是一種物質資源,同時還是人類所擁有的一種有限的自然美學資源,它的歷史、文化、美學、休閑等方面的社會價值同樣非常豐富。森林具有如詩如畫的自然風光、珍貴的歷史遺跡、耐人尋味的自然藝術、豐富燦爛的文化內涵和健康療養的功能,滿足人類的生理、心理、精神、旅游、休閑、娛樂和健康保健等多方面的社會需求。3.評估方法
森林生態系統服務功能評估的方法分為兩個方面,首先是生態服務功能物理量的計測,然后是其經濟價值量的定量評估。3.1生態價值評估方法 3.1.1涵養水源價值
森林涵養水源價值量的評估方法較多,但它們存在共同之處,就是評估步驟都是先確定森林涵養水資源的數量,然后再采用適當的方法獲得“水資源”價值。對于森林涵養水資源數量的確定,具有代表性的方法包括以下幾種:
(1)水量平衡法
森林攔蓄水源的總量是降水量與森林地帶蒸發散量的差,該方法計算的森林涵養水源量是最科學合理的,但在實際中林木的蒸發散量需要多年乃至數十年的的觀測數據。
其計算公式:
V= w×(1-K)×S×P 式中:V————涵養水源的價值;
S————森林面積;
w————年平均降水量(mm); K————蒸發散系數(%); P————所評估地區當地水價。
公式中的w×(1-K)×S即為森林攔蓄水源的總量,所計量的內容包括削洪補枯、降水儲蓄、凈化水質。
(2)徑流深法
利用所評估項目區流域多年平均徑流深計算涵養水源量。其計算公式:
V = w×S×P
式中:
V———— 涵養水源的價值; S————森林面積;
w————年平均徑流深(mm)P——所評估地區當地水價。(3)森林土壤蓄水法
采用森林土壤蓄水法確定森林涵養水源的貯水量,計算其價值的公式為:
V=∑si.hi.ti ×P
i=1,2,3,…,n
式中:
V——涵養水源的價值;
si——第i種土壤的面積;
hi——i種土壤的的深度(m); ti——i 種土壤的的粗孔隙率(%); P——所評估地區當地水價。
森林土壤蓄水量法評估森林涵養水量,簡便易行,具有很強的可操作性,但測定的大孔隙(或粗孔隙)持水并不是土壤蓄水的全部水量,計量的最終結果必然會小于森林涵養水源的總量。
(4)其他方法:
對于森林涵養水資源價值的確定,目前國內外廣泛運用的是替代工程法。它是把森林涵養水源功能等效于一個蓄水工程,而且該工程的價值是可以計算的,那么該工程的修建費用就可以替代那個森林涵養水源的價值,從而間接地測知森林涵養水源的價值。在實際工作中,最常見的替代技術方式有蓄水工程費用法(水庫)、電能生產成本法(電站)、海水淡化費用法(海水淡化設施)、平均生產成本費用法(區域性或全國的工程費用均值)4種。這4種方法實質是將物理量轉換為價值量所采用的價格參數,而物理量的計算除水量平衡法、徑流深法、森林土壤蓄水法外,還有毛隙孔法等。
根據我公司的評估實踐,森林涵養水資源物理量的計算,水量平衡法、徑流深法在操作上最為簡便易行。將物理量轉換為價值量時,宜采用評估項目當地的商業用水價。3.1.2固土保肥價值
森林固土保肥的價值主要包括森林減少土壤侵蝕價值和森林減少土壤肥力流失的價值。(1)固土減淤價值:
假設將森林皆伐會導致土壤的流失,流失掉的泥沙會淤塞河道,使防洪清淤工程的工程量增大,利用有林地與無林地的土壤侵蝕模數差值和泥沙輸移比值計算土壤的流失量,再通過清淤工程費用計算固土減淤能力價值。
其計算公式:
V =S×D×T×P 式中:
V———固土減淤價值; S————森林面積;
D——— 有林地與無林地的土壤侵蝕模數差值; T————泥沙輸移比值(%); P————清淤工程費用。
森林減少土壤侵蝕的價值評估方法還有農作物產值替代法、林地經濟效益替代法、土地價格差法。
(2)保肥價值:
森林水土流失的同時也帶走了土壤中的養分,如N、P、K等,減少土壤肥力流失的價值等于同等肥力化肥的價值,即按照有林地比無林地每年減少土壤侵蝕量中N、P、K的含量乘以N、P、K肥市場售價折算后帶來的間接經濟效益。其計算公式如下:
K V =D×S×(∑W i/ Ti×Pi +M×Pi),(i=N ,P ,K)
i=N
式中:
V————保肥價值;
D————有林地與無林地的土壤侵蝕模數差值; S————森林面積;
Wi————單位森林土壤中含純N、P、K量;
T i————化肥中含純氮(N)、磷(P)、鉀(K)的比例(%); M————單位森林土壤中有機質含量;
Pi————氮(N)、磷(P)、鉀(K)化肥及有機質價格的市場銷售價格。3.1.3固碳釋氧價值
森林與大氣的物質交換,主要是 CO2 和O2 的交換,確切地說,是固定并減少大氣中的CO2 和提供并增加大氣中的O2,這對維持地球大氣中的CO2 和O2 的動態平衡,減少溫室效應及提供人類生存基礎,有巨大而不可替代的作用,從而產生很大的經濟價值。
固碳釋氧的價值評估先計算出森林固碳釋氧的物理量,然后再計算其價值量。目前固碳釋氧物理量的計算方法主要有3種:一是根據光合作用方程式來計算固碳釋氧量;二是實驗測定森林每年固碳量,即實測法;三是根據數學模型來估算森林每年固碳釋氧量。固碳(CO2)的價值量計算方法具有代表性的是:人工固定CO2成本法、造林成本法、碳稅法、避免損害費用法;釋氧的價值量計算方法具有代表性的是:工業釋氧法,造林成本法。
(1)根據光合作用方程式結合碳稅法計算森林現有植被的固炭價值: 其反應式為:
CO2(264g)+H2O(108g)→O2(193g)+葡萄糖(180g)
多糖(162g)
其計算公式:
V =W/ T 1×a×b×T 2×P 式中:
V————固碳價值; W————森林總蓄積累量;
T 1————蓄積量占總生物量的比例(%); a————木材比重; b————固定二氧化碳常數; T 2————二氧化碳中的純碳比例; P————二氧化碳排放權價格。
注: 計算森林今后每年可增加的固炭價值時,W為年蓄積凈生長量。(2)根據光合作用方程式結合工業釋氧法計算森林每年的釋氧價值: 其計算公式為:
V =W / T×a×b×P
式中:
V————釋氧價值; W————年蓄積凈生長量(立方米/年); T————蓄積量占總生物量的比例(%); a————木材比重; b————植物釋氧常數; P————制氧價格。
(3)森林土壤(包括枯落物層)的固炭價值:
V = W×S×P
式中:
V————土壤碳儲量價值; W————區域土壤儲碳平均值; S————森林面積;
P————二氧化碳排放權價格。3.1.4積累營養物質價值
K V =S×W/ T×a×∑W i/ Ti×Pi,(i=N ,P ,K)
i=N
式中:
V————林木營養物質積累價值; S————森林面積;
W————年蓄積凈生長量(立方米/年); T ————蓄積量占總生物量的比例(%); a————木材比重;
Wi————林木含純N、P、K量;
T i————化肥中含純氮(N)、磷(P)、鉀(K)的比例(%);
Pi————氮(N)、磷(P)、鉀(K)化肥及有機質價格的市場銷售價格。3.1.5凈化環境價值
森林凈化環境的功能主要包括:(1)對SO2、NOx、HF、CL2等有害氣體的吸收;(2)對粉塵(TSP)的減少及吸收污染物、滅菌、降低噪音和釋放負離子等方面。森林減少酸雨的危害主要體現在對酸雨物質成分的吸收,這部分價值的核算可以利用估算減少酸雨損害的價值來實現。森林凈化環境的估算的評估方法主要針對計算提供負離子、吸收污染物和阻滯粉塵的價值的方法。(1)提供負離子價值
V=5.256×1015×S×H×P×(T-600)/L 式中:
V————提供負離子價值; S————林分面積; H————林分高度; P————負離子生產費用; T————林分負離子濃度; L————負離子壽命(分鐘)。(2)吸收污染物價值
森林對污染物的吸收:面積——吸收能力法。其計算公式為:
V = Pi×(W1i×S1+W2i×S2),(i= SO2、NOx、HF、重金屬)
式中:
V————吸收污染物價值;
Pi————消減SO2、NOx、HF、重金屬的治理費用;
W1i————針葉林對SO2、NOx、HF、重金屬的年污染物吸收能力; W2i————闊葉林對SO2、NOx、HF、重金屬的年污染物吸收能力; S1————針葉林面積; S2————闊葉林面積。
此外,森林對污染物的吸收評估還有閾值法、葉干重估值法。(3)森林降塵的價值估算: 其計算公式為:
V= P×(W1×S1+W2×S2)式中:
V————滯塵能力價值; P————降塵治理費用; W1————針葉林滯塵能力; W2————闊葉林滯塵能力; S1————針葉林面積; S2————闊葉林面積。3.1.6保護生物多樣性價值
對森林生物多樣性的總體價值的評估采用市場價值法和機會成本法,對森林潛在使用價值的評估采用支付意愿法。
(1)市場價值法:它是由森林生物多樣性交易和轉讓或投標競爭中,直接形成的市場價格。這種價格尤其適合于一些動植物物種的引進和交易。該方法需要有完善的市場體系,即具有森林生態多樣性的實際市場價值,可進行市場交易。但是,在許多情況下,生物多樣性資源很少或不進行交易。
(2)機會成本法:任何一種自然資源的使用都存在許多相互排斥的備選方案,為了做出最有效的經濟選擇,必須找出社會經濟效益最大的方案。資源是有限的,選擇了這種使用機會就放棄了其他的使用機會,也就失去了其他獲得效益的機會,我們把其他使用方案中獲得的最大經濟效益,稱為該資源選擇方案的機會成本,公式如下:
V=S×P
式中: V————物種保育價值;
S————林分面積;
P————單位面積年物種損失的機會成本。
單位面積年物種損失的機會成本劃分為7級,3000元/公頃.年~50000元/公頃.年。
3.2社會價值評估方法
森林生態系統提供的社會價值評估內容包括森林游憩和提供社會就業兩個方面。3.2.1游憩價值
對森林游憩的評估方法研究較多,常用的有旅行費用法、條件價值法、費用支出法和收益資本化法。
(1)旅行費用法:簡稱TCM法,它是比較流行的森林游憩價值評估方法之一。利用旅游者的旅游成本來反映游憩地的價格,借以推算出對游憩地的需求價值。該方法從森林游憩產品的最終消費者的角度出發,根據不同旅游者前往某一森林游憩地所花費的旅游費用及時間機會成本、門票等,畫出該旅游地的需求曲線,并計算出包括消費者剩余在內的經濟價值。
(2)條件價值法:
此法是通過對游客進行問卷調查,測算游客對景觀的平均支付意愿,并以此作為合理門票價格,從而獲得森林景觀資產評估值的方法。
具體公式:
?Q;WTP;Q?V? j?1K1?Q;j?1K1?A?B??1?r??1??Cm1?pm??1?r?2
nkm?1r??1?r?n??K2??式中:
V—— 評估值
Q—— 年游客數量
Q;—— 評估前的年游客數量
K1.K2—— 評估前某
WTP;—— 評估前游客支付意愿 A—— 其他經營項目經營收入 B—— 其他經營項目經營費用
Cm—— 經營項目投資
pm—— 評估前社會平均投資利潤率 r—— 本金轉化率
n—— 森林景觀資產經營期限
(3)費用支出法:費用支出法形成于20世紀初,自50年代后廣泛應用于森林景觀價值的經濟評估。它是以效用價值論和消費者剩余理論為基礎,從消費者角度出發,以游客為獲得森林景觀服務而實際支出的各種費用作為森林的景觀價值。
計算公式如下:
V=A·Nm
式中
V ——游憩價值
Nm——環境最大年可容納游客人次數
A ——平均每人次游憩收益
其中,森林每年最大可容納游客人數即森林游憩地的環境容量,是指在不破壞森林生態環境的前提下,森林游憩地所能容納的最大游人數量。3.2.2提供就業機會價值(略)
4.結論
鑒于森林生態系統的功能和過程非常復雜,至今對其功能的分類和評估方法尚不完善,國內外的學者也都在不斷探索中。盡管在評估理論、內容和方法上存在不少的問題,但可以認為即使這樣一個部分的估計的價值評估也有助于人們對森林生態系統服務功能價值的了解,認識森林生態系統的重要性,并為森林生態系統保護政策的制定及生態功能區劃和森林資源的可持續經營提供參考。滿足社會和市場的需要,維護社會公共利益和資產評估各方當事人合法權益。在以后的工作中,我們將進一步完善、補充不同森林生態系統類型的物質量的測定精度和數據庫,以及由物質量向價值量轉化的計測方法、計測模型和有關參數的確定。
參考文獻
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第三篇:雨城區土地利用類型變化對生態系統服務功能的影響研究
雨城區土地利用類型變化對生態系統服務功能的影響研究
土地資源管理:賈林平指導教師:蔣遠勝教授
摘要:土地利用是人與自然交叉最密切的環節,土地利用類型以及由此導致的土地覆蓋類型變化必然影響生態系統的結構和功能,并通過地球生物化學循環過程,引起大氣化學成分變化,進而導致全球氣候變化。因此,土地利用類型變化過程對維持生態系統服務功能起著決定性作用,研究土地利用類型變化下的生態系統服務功能變化具有重要意義。
四川省雅安市雨城區2000年開始實施退耕還林以來,土地利用類型發生了很大變化。本文以雨城區為研究區域,基于2000~2005年土地利用類型變化數據,運用市場價值法、影子價格法、影子工程法和機會成本法等估算了雨城區農田、森林、草地和水域生態系統的食物生產及原材料、生態旅游、涵養水源、保持土壤、凈化空氣、廢物處理和維持生物多樣性七項服務功能的價值,揭示了雨城區土地利用類型變化對生態系統服務功能的影響。本文的主要研究結論有以下五點:
(1)2000~2005年雨城區生態系統服務功能總價值變化呈現逐年上升的趨勢,退耕還林工程的實施是其上升的主要原因,說明了合理的人類活動能夠改善和促進生態系統服務功能的發揮。
(2)雨城區各生態系統類型生命支持功能有著顯著的差異,其中森林生態系統生命支持功能的單位面積服務價值最大,是農田的3.16倍,草地的1.94倍,因此必須重視森林在維系整個生態系統服務功能中的基礎和重要地位,加強退耕還林工程的管理。
(3)土地利用類型變化不僅改變了該區域內生態系統為人類提供的服務功能的類型和大小,同時引起了生態系統服務功能價值構成的變化。從生態系統服務功能的價值演變與實際生態環境變化的對比發現,兩個演變情況基本一致,因此可以將生態系統服務價值引入生態環境的動態檢測。
(4)2000~2005年雨城區生態系統服務價值的年均增長速率小于GDP增長速率,表明生態建設速度小于經濟建設速度,因此應加大對生態建設的投入力度。
(5)2000~2005年雨城區生態旅游價值增長量對“十五”期間生態系統服務總價值量增長的貢獻率為40.96%。因此,在處理好開發與保護的前提下,加大發展生態旅游,使雨城區生態系統服務功能的生態價值不斷永續地轉化為經濟價值。
關鍵詞:土地利用類型;生態系統服務功能;生態價值;評估;雨城區
第四篇:生態系統的結構和功能教學設計
篇一:《生態系統的結構和功能》教學設計
《生態系統的結構和功能》教學設計
一、教材分析:
這節課的內容主要涉及《生物課程標準》科學探究和生物與環境兩個一級主題,同時與生物圈中的植物、生物的多樣性等主題都有聯系。主要涉及的具體內容標準為:
1、理解科學探究,發展科學探究能力;
2、概述生態系統的組成,列舉不同的生態系統。描述生態系統中的食物鏈和食物網,闡明生物圈是最大的生態系統,確立保護生物圈的意識。首先從教材的內容地位和特點來看,“生態系統”一節是本章的重點。保持生態平衡,防止環境污染以及自然保護等都是當前各國政府關注的問題,是世界性的重大問題。這些問題的研究都與生態系統有著密切關系,所以本節課在教材中起著承上啟下的作用,同時與其他單元又有密切的聯系。
本節有關生態系統的基本知識很多,特別是基本概念、名詞特別多,如生態系統、生態系統的成分、食物鏈、食物網等,對于初二的學生來說難度較大,如果要學生準確地把握,必須在教學中要注意教學方法的多樣性、趣味性,教學語言的科學、嚴密,而且要注意概念講解和分析時的準確、科學,通過各種各樣的學生活動使學生有明確、正確的理解。所以教學方法采用啟發式教學法,情境教學法,使學生從上課開始就興趣盎然,激發學生強烈的求知欲。
對于農村中學初二的學生,對新鮮事物還保留有強烈的好奇心,所以教學中還應該力求引起學生的學習興趣,積極性一旦被調動起來,教學就會變得很輕松。
1.生態系統生物功能類群及其地位是本節的教學重點,因為:
(1)生態系統的組成可分為非生物部分和生物部分兩大部分,生物成分中,生產者、消費者和分解者,是依據它們各自代謝類型以及在生態系統中的功能特征而劃分的。
(l)盡管生態系統的類型多種多樣,范圍有大有小,但它們組分中生產者、消費者與分解者之間的關系,歸根到底是食物的關系,也就是吃與被吃的關系。
(2)食物鏈與食物網是生態系統功能的結構基礎,生態系統的物質和能量就是沿著食物鏈(網)的各個營養級而流動的。
3.食物鏈、食物網、營養級三個概念的區別和聯系是本節的難點知識,因為
(l)食物鏈是生物間單方向的食物聯結,食物網是生物間多方向的食物聯結,而營養級是食物鏈上同一環節上所有生物的總和,所以有的生物會占有不同的營養級。
第1課時
(一)、復習提問,進入新課
(二)、食物鏈和食物網
(三)、課堂小結:
這節課學習了食物鏈和食物網,要求同學們能夠熟記它們的概念,能夠連接食物鏈和食物網。第2課時
(一)、引入新課
(二)、生態系統的能量流動 篇二:《生態系統的結構和功能 》教學設計 《生態系統的結構和功能 》教學設計
一、教學目標:
知識目標:
1.了解生態系統的組成成分及生態系統的營養結構,理解生態系統四種組分的功能地位及相互關系,理解營養結構與功能的關系,掌握營養級的概念以及營
2.通過指導學生歸納生態系統的組成成分及分析生態系統的營養結構,培養
3.通過了解生態系統各組分的相互關系及食物網,滲透普遍聯系的辯證觀點的教育;通過了解生態系統的組成成分,滲透人是生態系統中一員的觀點,從
能力目標:
1、通過“觀察與思考”,培養學生的觀察能力;
2、通過引導學生進行“資料分析”,培養學生處理信息的能力;
二、重點、難點分析:
三、教法:
發揮教師的主導作用,突出學生的主體參與,結合閱讀指導法、談話法、四、學法:
五、課時安排:3課時
六、課前小測:
1、研究生物與之間的關系以及生物與
2、在一定內,所有及其
3、生態系統具有多種類型,如、、和等;但所有的生態系統一般都有四種基本的組成成分,即、、參考答案
1、環境生物
2、自然區域內 生物生活環境 生物圈
生物生活環境
3、森林生態系統 湖泊生態系統 草原生態系統 農田生態系統
生產者 消費者 分解者 非生物因素
七、新課學習
知識點一:食物鏈與食物網
(1)植物在草原生態系統中具有什么作用?
(2)草原生態系統中的各種動物與植物有 什么關系?
(3)草原生態系統中各種動物之間有什么關系?
(4)通過上面幾個問題,你認識了草原生態系統中各種生物之間的關系嗎?能
否舉例加以說明?
組織學生討論:(1)什么叫食物鏈?
請同學們將圖23-3草原上生態系統中各種生物之間的食物鏈表示出來,并觀察
在生態系統中食物鏈是否是孤立的?
引導學生討論:什么叫食物網?
2)、一個生態系統中有條食物鏈,各食物鏈彼此交錯形成復雜的網狀聯
系,稱為。3)、食物鏈的起點是,寫出其所
答案:
(1)草原生的植物通過光合作用合成有機物,為該生態系統中的各種動物提供
4)生態系統中各種生物之間存在著直接
螳螂捕蟬,黃雀在后
3、消費者、消費者、被食6、1)、消費者 消費者 吃與被吃食物鏈
物質和能量 食物鏈 2)、許多食物網 營養結構 3)、綠色植物 樹木→蟬→螳螂→黃雀
知識點二:生態系統的能量流動
2、組織學生進行討論,回答問題:
(1)水箱中生活著哪些生物?
(2)、水箱中的各種動物如何獲得維持生命活動所需要的能量?(3)、水箱中各種生物維持生命活動的能量來自何方?這些植物是怎樣獲得所需
要的能量的?
(4)、水箱中各種生物之間有什么樣關系?
(5)、生態系統中能量是如何在其中流動的?
(6)、各種生物所獲得的能量是不是可以全部用于它們的生命活動?
3、指導學生觀察教材第77頁圖23—7,分析回答所提的問題:
(1)、能量的來源?
(2)、能量的流動方向是怎樣的?(3)、在能量流動過程當中,能量會出現怎樣的變化?為什么會有這樣的變化?
(4)、能量流動的這種變化對于生物體的數量有著怎樣的影響?
4、能量流動是指生態系統中伴隨物質循環的過 作用固定太陽能。
5、流入到植物和動物體內的能量,大部分用于生命活動,其中有一部分在呼吸作用中,一部分用于動植物本身的、答案:
2、充分討論,并回答問題:
(1)、看圖回答
(2)、通過捕食植物或其他動物而生存。
中。
3、仔細看圖。
(1)、太陽能
(3)、能量在流動過程中,會出現能量逐級減少的變化,因為生物體在生命活動
后端,4、能量光合食物鏈食物網10%~20%
5、散失 生長發育繁殖后代 10%~20%(少部分)
6、單向流動 逐級遞減
知識點三:生態系統中的物質循環
1、引導學生觀察生態系統的碳循環圖,以此來認識綠色植物的作用,并討論有
關碳循環的問題:
(1)、環境中的二氧化碳是通過什么生物,以什么方式進入生物體的?(2)、與生產者相比,消費者獲得含碳化合物的方式有什么特點?
2、認真分析課本p78圖23-9 生態系統的碳循環,完成下列問題:
⑴物質循環是指組成生物體的物質在 與
之間的過程。⑵ 在碳的循環中起著重要作用,它們通過,利用 和水,合成,并釋放,從而維持自然
⑶動植物殘體可被 分解后放出,重新回到 中去,參與新的碳循環,或者被掩埋在地層中可能形成 或,這類物質經過燃燒也會產生
3、在生態系統的組成成分中,對物質轉化不可缺少的是
4、如果人們不斷地向農田施加農藥,有毒物質會沿著
答案:
(2)、綠色植物可以直接利用無機環境中的二氧化碳合成有機物,而消費者只
2、⑴ 生物環境 往返循環 物質循環
⑵生產者(綠色植物)、光合作用、二氧化碳、有機物、氧氣、碳氧
⑶分解者、二氧化碳、大氣、煤、石油、二氧化碳
3、生產者 分解者
4、食物鏈 人體內 積累(累積)
八、鞏固練習:
課堂練習:
1、不同生物之間由于__________而形成的鏈條式聯系,叫做___________
2、食物網是指___________________________________.3、食物鏈和食物網是生態系統的________________,反映了生物之間因為食
篇三:生態系統的結構和功能教案
《生態系統的結構和功能》
第一課時教案
孝昌縣王店中學 李潤洲
一、教學目標 1.知識目標
(1)列舉不同的生態系統;(2)概述生態系統的組成;
2.能力目標
(1)通過“觀察與思考”培養觀察能力;
3.情感目標
(1)確立保護生態系統、保護生物圈的意識;
二、重難點
(1)概述生態系統的組成;
三、教學過程:
(一)、復習提問
(1)生態系統的概念是什么?最大的生態系統是什么?
(2)生態系統的組成成分為哪兩部分?它們各自包括了哪些?
(二)、故事導入
1.講述:有這么一則故事,大家一定非常熟悉,想不想聽?
螳螂捕蟬的故事
2.提問:接下來會發生什么?
在這個例子中,存在怎樣的食物關系?
講述:為了表明“誰被誰吃的關系”我們可以用箭頭表示(板書:蟬 → 螳螂 → 那蟬吃什么呢?
(完善板書:樹汁→ 蟬 → 螳螂 → 黃雀)
提問:在大自然中,像樹、蟬、螳螂、黃雀一樣,各種不同的生物之間通
過食物關系產生聯系,你還能舉出其他例子嗎?
(三)、師生一起學習食物鏈和食物網
1、回顧農田生態系統,組織學生討論問題:
(1)農田生態系統中各種生物之間有什么關系?
(2)這些關系可以用什么來形象地描述?
2、(小結)生態系統中生產者與消費者、消費者與消費者之間形成了吃與被
提問:(1)什么叫食物鏈?
請同學們將農田生態系統中各種生物之間的食物鏈表示出來,并觀察在生
態系統中食物鏈是否是孤立的?
4、分析農田生態系統中食物鏈,它們相互交叉而形成網狀結構,引導學生
5、小結:食物鏈和食物網反映了生物之間因食物關系而形成的復雜關系,(四)、了解食物鏈破壞所帶來的后果
們相互之間的聯系到底有多緊密,其中一種生物對鏈上的其他生物影響有多大
呢?
我們以這條食物鏈(糧食→老鼠→蛇)為例,老鼠吃的不僅是草籽,還吃
樣會帶來什么后果呢?
學生分小組討論這樣所帶來什么后果
(五)、鞏固練習,拓展提高:
1、你怎樣理解“生產者”的生物學涵義,人屬于生產者嗎?
2、在一個由草→田鼠→貓頭鷹組成的食物鏈中,若消滅了全部的貓頭鷹,田鼠的數量會如何變化
a.緩慢上升 b.仍保持相對穩定 c.迅速上升 d.先迅速上升后急
黃雀)劇下降
3、在一個由水稻、蝗蟲、青蛙組成的相對封閉的生態系統中,如果將青蛙
殺光,蝗蟲的數量變化可以用下列曲線圖來表示的是
這節課學習了食物鏈和食物網,要求同學們能夠熟記它們的概念,能夠連接食物鏈和食物網。
第五篇:生態系統的功能——能量流動教案
生態系統的功能——能量流動教案
一、教學目標
1.知識目標:掌握生態系統能量流動的過程和特點,理解生態系統能量流動的意義;應用食物鏈中各營養級能量傳遞進行計算。
2.能力目標:能運用生態系統能量流動的特點分析問題,解決問題。通過課堂課外的習題訓練,通過對生態系統能量流動的理解,提高分析問題、理解問題和解決問題的能力。
3.情感目標:培養學生物質運動和物質普遍聯系的辯證觀點;通過賽達伯格湖能量流動的分析和能量傳遞率的理解,體驗能量、物質乃至生態系統與人類的密切關系,增強學生學習生物的興趣。
二、教學重點、難點及解決方法
1.教學重點:生態系統能量流動的過程和特點。
2.教學難點:生態系統能量流動具有單向性和逐級遞減的原因以及能量流動相關知識的計算。
3.解決方法:利用多媒體課件為手段,借助其形象、直觀、動態等多種功能使知識結構一目了然,突出重點。再通過經典例題跟進、教師詳解、學生分析來強化知識,突破難點。
三、課時安排:本節內容講授一課時。
四、教學方法:多媒體組合教學模式,采用自學、討論與講述法等。
五、教具準備:多媒體課件,主要用于圖片展示、動畫演示、案例展示等。
六、學生活動:
1.自學生態系統的能力流動的部分內容,學生間相互討論,相互啟迪,教師點撥指導。
2.交流總結,相互取長補短,獲取新的知識體系。
3.鞏固所學的新知識,學生相互提問解答,歸納小結,完成課后練習。
七、教學過程
1.導入:作為生物與環境組成的統一整體,生態系統不僅具有一定的結構,而且具有一定的功能。生態系統的主要功能一是能量流動,二是物質循環,首先學習討論生態系統的能量流動。
2.講述:生態系統的能量流動
生態系統中生物之間的最重要聯系是通過食物鏈和食物網聯成一個整體,所以食物鏈和食物網是生態系統中能量流動和物質循環的主渠道。學生活動:觀看生態系統能量流動的電視錄像片和多媒體課件,使學生身臨其境,看完錄像后,師生共同討論。
(1)生態系統中能量流動的起點是從什么地方開始的?能不能從動物開始為什么?
答:生態系統的能量流動是從生產者所固定的太陽能開始的。這里指的生產者主要是綠色植物,因為只有綠色植物才能把太陽光能轉變為化學能,儲存在有機物中,所以,流經生物群落中的能量是從綠色植物開始的。
生態系統的能量流動起點不能從動物開始。通過動植物細胞結構與功能的學習,我們知道綠色植物的細胞結構有特殊的葉綠體能固定太陽光能,而動物細胞結構沒有葉綠體是無法固定太陽光能的,所以只能利用現有的有機物。(2)能量流動的數量及作用:
生態系統的生產者——綠色植物通過光合作用,把太陽光能轉化為化學能,儲存在它們制造的有機物中。生產者所固定的全部太陽能,就是流經生態系統的總能量。能量流經生態系統后,就是一切生物生命活動的動力,也是生態系統存在和發展的動力。
(3)生態系統的能量流動全過程:(分組討論生態系統的能量流動圖的涵義)
生態系統能量流動的起點:地球上所有的生態系統所需的能量都是來自太陽,是從生產者通過光合作用把太陽能固定在它們所制造的有機物中。生產者固定的全部太陽能就是流經生態系統的總能量。所以生態系統的能量流動是從生產者固定太陽光能開始的。
生態系統能量流動的數量,是生產者所固定的全部太陽光能,就是流經生態系統的總能量,這些能量在生態系統各個營養級中進行流動。
生態系統能量流動的途徑:通過食物鏈闡述能量流動的過程,結合播放能量流動的多媒體課件,加深學生的印象。生態系統中的能量流動的課件看完后,推薦一個學生歸納其中心內容,其他學生補充,老師點撥指導。
第一、生態系統的總能量,其中一部分能量用于生產者自身的新陳代謝等生命活動,即呼吸作用消耗掉了;另一部分能量隨著植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來;還有一部分能量被植食性動物攝入體內。
第二,植物被草食動物吃了以后,一部分以糞便等排泄物被動物排出體外,其余大部分被動物所同化。這樣能量由植物流入動物即能量從第一營養級→第二營養級→第三營養級→第四營養級,各營養級所同化的能量,一部分通過呼吸作用消耗掉;另一部分用于各營養級生物的生長、發育、繁殖等生命活動。消費者的尸體、糞便等與生產者的遺體,殘枝敗葉一樣,被分解者分解利用,并通過分解者的呼吸作用將其能量釋放到環境中去,最終消失。
3.講述:生態系統能量流動的特點
美國生態學家林德曼,明確提出了“十分之一定律”。從理論上講,一個人靠吃魚增長身體1kg,就得吃掉10kg魚,10kg的魚則要吃掉100kg的浮游動物,100kg的浮游動物要吃掉1000kg的浮游植物。也就是說,1000kg的浮游植物才能養活10kg的魚,進而才能使人增長1kg體重。(根據林德曼能量傳遞的“十分之一定律”,編制成多媒體課件,圖、文、音、形并茂,形象逼真,學生一目了然。)
觀看后,學生歸納小結如下:
第一、能量流動不是循環的而是單向的:從生產者→初級消費者→次級消費者→三級消費者→……。食物鏈各個營養級的順序是不可逆的,而各個營養級的能量總是以呼吸散失熱能。即必須源源不斷地輸入,又不斷地散失。
第二、能量流動是逐級遞減的:傳遞率為10%~20%,一條食物鏈的營養級一般不會超過五個營養級,因營養級上升一級,可利用的能量相應要減少80%~90%,能量到了第五個營養級時,可利用的能量往往少到不能維持其生存的程度了。由于生態系統能量流量逐級遞減,其傳遞率為10%~20%,即構成了能量金字塔。所以,生產者固定的全部太陽能流經生態系統過程中逐級遞減,單向不循環,最終在環境中消失。
4.研究生態系統能量流動的目的
提問:能不能改變生態系統能量流動的規律?研究能量流動的意義? 答:不能,人們雖然不能改變能量流動的客觀規律,但可設法調整能量流動方向,使能量流向對人類最有益的部分。例如,在森林中,最好使能量多儲存在木材中;在草原牧場上,則最好使能量多流向到牛、羊等牲畜體內,獲得更多的毛、肉、皮、奶等畜產品。
5.課堂小結:
從能量傳遞過程看,流經生態系統的能量就是綠色植物所固定的全部太陽能,這些能量沿著食物鏈和食物網的各個營養級傳遞,可見生產者是消費者和分解者獲得能量的源泉,是生態系統存在和發展的基礎。
從能量傳遞的數量和效率看,能量流經各營養級是逐級遞減的,單向不循環的,傳遞率為10%-20%,因為大部分能量用于各營養級自身的新陳代謝等生命活動,另一部分隨遺體等被分解者所利用,真正流入下一個營養級的能量只有10%-20%。所以,一條食物鏈一般不能超過五個營養級,到第五營養級時,可利用的能量已減少到不能維持其生存的程度了。
學生活動思維訓練:
為什么肉類食品的價格比小白菜價格高?(引導學生根據林德曼能量流動的“十分之一定律”來闡述這個問題,如魚體重增加1kg,所需浮游植物100kg等,結合日常生活實際講解。)
6.布置作業
八、板書設計
生態系統的能量流動
一、概念:能量的輸入、傳遞、散失的過程
二、過程:
輸入:總能量為生產者所固定的太陽能總量
傳遞:沿食物鏈(網)逐級傳遞
呼吸作用消耗 散失:流入分解者
被下一營養級所同化=攝入量—糞便量
三、特點:
1、單向流動
2、逐級遞減:傳遞效率為10—20﹪