饮食与营养生态学

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1、饮食与营养生态学饮食与营养生态学 Ecology of Food and Nutrition Ecology of Food and Nutrition 食品科学与营养系 应铁进 饮食与营养生态学 饮食与营养生态学 研究饮食营养的生态 经济 研究饮食营养的生态 经济 文化与社会因素文化与社会因素 n2 n n 农业技术 食品科学技术和应用营养学对于解决人类营养问题至关重农业技术 食品科学技术和应用营养学对于解决人类营养问题至关重 要 但是要 但是不够不够的 从根本上看 营养资源取决于生态因素 资源的分的 从根本上看 营养资源取决于生态因素 资源的分 配与利用则取决于社会 经济与文化因素配与利用

2、则取决于社会 经济与文化因素 最后一环才是生理因素最后一环才是生理因素 一 营养生态学简介 自然条件 社会因素 经济因素 文化因素 食物供应 饮食习惯 经济保障 卫生保障 其他物质和 精神生活保 障 食物的生 理利用和 营养保障 n3 1 1 食物链 食物链 营养级 能量流 物质流 营养级 能量流 物质流 n n 一群在取食与被食关系上呈链状排列的生物 称为一群在取食与被食关系上呈链状排列的生物 称为食物链食物链 n n 在一条食物链中 每一个环节 物种 称为在一条食物链中 每一个环节 物种 称为营养级营养级 能量 能量 与物质通过取食与被食关系从下一个营养级向上一个营养与物质通过取食与被食关

3、系从下一个营养级向上一个营养 级流动 级流动 n n 食物链中的生物分为两类 第一级称为自养生物 初级生食物链中的生物分为两类 第一级称为自养生物 初级生 产者 其他高级别生物称为异养生物 次级生产者 产者 其他高级别生物称为异养生物 次级生产者 n n 一条食物链中 总能量由第一营养级 初级生产者 决定一条食物链中 总能量由第一营养级 初级生产者 决定 n n 能量在食物链中的流动遵循热力学第一 第二定律 通常能量在食物链中的流动遵循热力学第一 第二定律 通常 每一级的能量保存率为每一级的能量保存率为10 20 10 20 n n 某些物质的流动与能量流动规律相反 如重金属可沿着营某些物质的

4、流动与能量流动规律相反 如重金属可沿着营 养级累积 养级累积 n4 大跳蚤上有小跳蚤 在他们背上咬 小跳蚤上还有更小跳蚤 就这样没完没了 J Swift 植物 人类食物链的基本类型 人 植物人食草动物 植物食草动物人食肉动物 1 2 3 第四营养级的能 量保留只有第一 级的 0 3 n5 n n 在植物在植物 食草动物食草动物 人类人类 这个典型的三环节食物链中 这个典型的三环节食物链中 蛋白质在第二级的损失高达蛋白质在第二级的损失高达90 95 90 95 仅在美国 每年 仅在美国 每年 有有20002000万吨植物蛋白用于饲料 平均转化率万吨植物蛋白用于饲料 平均转化率8 8 年损失 年损

5、失 18401840万吨 万吨 几种动物产品生产中的饲料蛋白转化率 产品 转化率 产品 转化率 牛肉 6 10 鱼类 20 羊肉 9 奶类 23 33 猪肉 12 15 蛋类 25 31 兔 禽 17 肉用雏鸡 31 n6 n n 植物植物 人人 的二环节食物链具有最高的效率 的二环节食物链具有最高的效率 每公顷土地用于不同食物生产的效率比较每公顷土地用于不同食物生产的效率比较 生产食物种类生产食物种类 可满足可满足1 1人蛋白供应 天 人蛋白供应 天 大豆大豆 5560 5560 小麦小麦 2217 2217 牛肉牛肉 190 190 n n 但能量转化效率不是衡量食物系统的唯一指标 但能量

6、转化效率不是衡量食物系统的唯一指标 n n 在所有的现实人类食物链中 均存在畜牧 水产养殖业 在所有的现实人类食物链中 均存在畜牧 水产养殖业 可以把人类不能利用的能量转化为可以利用的能量可以把人类不能利用的能量转化为可以利用的能量 扩展人类肠胃功能 展宽了食物链 扩展人类肠胃功能 展宽了食物链 n7 n n 羊羊 新西兰和澳洲的饮食文化新西兰和澳洲的饮食文化 n n 鱼鱼 日本和挪威的饮食文化日本和挪威的饮食文化 n n 牛牛 美国的饮食文化美国的饮食文化 n n 大米大米 亚洲饮食文化亚洲饮食文化 n n 玉米玉米 南美洲饮食文化南美洲饮食文化 n n 根茎类根茎类 非洲饮食文化非洲饮食文

7、化 所有的地区和民族饮食文化都植根于其发源的自然生态环境 所有的地区和民族饮食文化都植根于其发源的自然生态环境 n8 2 2 限制因子限制因子 n n 生态学过程与生理过程一样 由生态学过程与生理过程一样 由 最小因子定律最小因子定律 支配 支配 生物种群的发展速度由必需营养和环境因子中最欠缺的一种或数生物种群的发展速度由必需营养和环境因子中最欠缺的一种或数 种因子所限制种因子所限制 有些因子过高 也会影响种群的发展 导致衰退 有些因子过高 也会影响种群的发展 导致衰退 因此 各种因子均有支持种群发展的因此 各种因子均有支持种群发展的 最大量最大量 与与 最小量最小量 其间的 其间的 幅度称为

8、幅度称为 耐性限度耐性限度 处于耐性限度边缘的因子 其变化常能获得系统最敏感的响应 处于耐性限度边缘的因子 其变化常能获得系统最敏感的响应 称为干预生态系统的称为干预生态系统的 杠杆杠杆 这些因子称为 这些因子称为 限制因子限制因子 或或 瓶颈瓶颈 n n 任何一个特定地区人群营养状况的改善 最有效的办法是任何一个特定地区人群营养状况的改善 最有效的办法是 鉴别影响这个地区食物 饮食与营养的各种自然 社会 鉴别影响这个地区食物 饮食与营养的各种自然 社会 经济或文化经济或文化 瓶颈瓶颈 因素 并采取相应干预措施因素 并采取相应干预措施 n n 例 菲律宾明多罗岛上的例 菲律宾明多罗岛上的 Ha

9、nunuooHanunuoo 人社会人社会 n9 3 3 生态平衡与生态平衡与 稳态机制 稳态机制 homestasis homestasis n n 生态系统有自我维持和自我调节 以保持平衡的能力 生态系统有自我维持和自我调节 以保持平衡的能力 n n 这种自我调节能力是通过这种自我调节能力是通过 反馈反馈 实现的实现的 正反馈正反馈 维持生物生长发育所必需维持生物生长发育所必需 负反馈负反馈 控制过度生长或衰退所必需控制过度生长或衰退所必需 n n 正正 负反馈机制在生态学上称为负反馈机制在生态学上称为 稳态机制稳态机制 狼群 羊群 自然生态系统种通过食物链关系实现的一种稳态机制 n10

10、n n 人类营养系统因为包括了自然和社会两个侧面 稳态机制十分复杂 人类营养系统因为包括了自然和社会两个侧面 稳态机制十分复杂 n n 过去改造自然 提高生产力 改善营养的过程 一般是用人工机制取过去改造自然 提高生产力 改善营养的过程 一般是用人工机制取 代自然稳态机制的过程 代自然稳态机制的过程 n n 然而 这种然而 这种 征服自然征服自然 的哲学 是建立在的哲学 是建立在 人类能够完全理解并控制自人类能够完全理解并控制自 己的每一个行为的深远后果己的每一个行为的深远后果 的假设上的 的假设上的 n n 今天看来 这种假设是错误的 今天看来 这种假设是错误的 n n 生态学家认为 除非人

11、类能够为现代科学技术的应用找到相应的足够生态学家认为 除非人类能够为现代科学技术的应用找到相应的足够 的的 负反馈负反馈 机制 否则人类的营养生态系统终将崩溃 机制 否则人类的营养生态系统终将崩溃 n n 以人类营养状况为例 有时用人工机制取代自然机制的后果 与当初以人类营养状况为例 有时用人工机制取代自然机制的后果 与当初 的愿望正好相反 的愿望正好相反 n n 人口危机人口危机 资源压力资源压力 环境污染环境污染 营养不良 营养不良 人工机制人工机制 与相对与相对 应的负反馈机制失恒的结果 应的负反馈机制失恒的结果 n11 n n 反过来看 如果在一个社会反过来看 如果在一个社会 自然生态

12、系统中 传统的动自然生态系统中 传统的动 态平衡不被打破 则在系统内各种稳态机制的作用下 这态平衡不被打破 则在系统内各种稳态机制的作用下 这 个人群的营养是能够得到基本保障的 个人群的营养是能够得到基本保障的 n n 例 爱斯基摩人的饮食生态 能够从极端单一的食物结构例 爱斯基摩人的饮食生态 能够从极端单一的食物结构 中最大限度获得营养 从而保证民族的生存繁衍 中最大限度获得营养 从而保证民族的生存繁衍 n n 基本食物 驯鹿基本食物 驯鹿 鱼鱼 n n 燃料奇缺燃料奇缺 吃生肉吃生肉 最大限度获得肉中的维生素最大限度获得肉中的维生素 n n 以驯鹿胃内部分消化的苔藓为美食以驯鹿胃内部分消化

13、的苔藓为美食 植物源维生素植物源维生素 补偿了终年补偿了终年 无水果蔬菜的膳食结构缺陷无水果蔬菜的膳食结构缺陷 n12 二 食品的社会功能二 食品的社会功能 n n 食品的首要社会功能当然是维持人体的生物学功能食品的首要社会功能当然是维持人体的生物学功能 n n 但人类对食物的需求 不能完全用生物学冲动来解释但人类对食物的需求 不能完全用生物学冲动来解释 n n 自有人类社会以来 食品就不仅仅是一种充饥满足生理需自有人类社会以来 食品就不仅仅是一种充饥满足生理需 要的物质了 要的物质了 n n 人类社会和民族心理的发展 赋予食品越来越多的社会功人类社会和民族心理的发展 赋予食品越来越多的社会功

14、 能能 n n 人对食物的生理需要和美学需要 左右着食物生产 分配人对食物的生理需要和美学需要 左右着食物生产 分配 和消费等社会活动 在很大程度上塑造着人类社会 和消费等社会活动 在很大程度上塑造着人类社会 n13 1 1 感官满足功能感官满足功能 n n 进食的直接原因是口福的满足 风味决定一种食进食的直接原因是口福的满足 风味决定一种食 物被接受还是被拒绝物被接受还是被拒绝 n n 对食物风味的感受很大程度上受文化支配对食物风味的感受很大程度上受文化支配 n n 文化休克文化休克 或或 水土不服水土不服 主要是由移民对当地食物的心理不主要是由移民对当地食物的心理不 适应而引发的身心不适适

15、应而引发的身心不适 n n 中国人对日本生鱼片干兴趣的不多中国人对日本生鱼片干兴趣的不多 n n 对对 炒蚂蚱 煎毛虫 水煮白蚁火烤蛹炒蚂蚱 煎毛虫 水煮白蚁火烤蛹 的非洲美餐 很少有吃的非洲美餐 很少有吃 得下的得下的 n14 2 2 文化载体功能文化载体功能 n n 民族文化常常以特定饮食文化为特征 民族文化常常以特定饮食文化为特征 n n 爱斯基摩爱斯基摩 的印地安语义为的印地安语义为 吃生肉的人吃生肉的人 n n 现代社会中的各种健康食品运动 其文化意义大现代社会中的各种健康食品运动 其文化意义大 多超过营养科学意义 多超过营养科学意义 n n 天然食品 天然维生素天然食品 天然维生素

16、 功效高于合成维生素吗 功效高于合成维生素吗 n n 有机食品 营养价值更高吗有机食品 营养价值更高吗 安全性比绿色食品更好吗 安全性比绿色食品更好吗 n n 素食主义 有科学根据吗 素食主义 有科学根据吗 n15 3 3 宗教功能宗教功能 n n 食品是宗教的重要象征 食品是宗教的重要象征 n n 佛教的一大特征是素食佛教的一大特征是素食 n n 穆斯林不吃猪肉穆斯林不吃猪肉 n n 在欧洲 周五不吃鱼或肉表明这个人是罗马天主教徒在欧洲 周五不吃鱼或肉表明这个人是罗马天主教徒 n n 宗教观念对人的饮食习惯影响如此之大 使得所有国家的营养宗教观念对人的饮食习惯影响如此之大 使得所有国家的营养 教育计划都不得不将其作为一个重要考虑因素 教育计划都不得不将其作为一个重要考虑因素 n n 妇女怀孕和哺乳时的饮食习惯和禁忌妇女怀孕和哺乳时的饮食习惯和禁忌 带有超带有超 自然色彩的地方文化自然色彩的地方文化 n16 4 4 信息交流载体功能信息交流载体功能 n n 中国文化和其他许多文化一样 好客程度以食品中国文化和其他许多文化一样 好客程度以食品 的精美程度和数量来度量的精美程度和数量来度量