Потоки вещества и энергии в экосистемах

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Ноября 2012 в 17:42, реферат

Краткое описание

В функционирующей природной экосистеме не существует отходов. Все организмы, живые или мертвые, потенциально являются пищей для других организмов: гусеница ест листву, дрозд питается гусеницами, ястреб способен съесть дрозда. Когда растения, гусеница, дрозд и ястреб погибают, они в свою очередь перерабатываются редуцентами.
Пищевая цепь – последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Пищевые цепи – это также движение питательных веществ от продуцентов, консументов (травоядных, плотоядных и всеядных) к редуцентам и обратно к продуцентам.

Вложенные файлы: 1 файл

Потоки вещества и энергии в экосистемах.doc

— 25.00 Кб (Скачать файл)

Экосистема - это совокупность живых организмов, обменивающихся непрерывно энергией, веществом и информацией друг с другом и с окружающей средой.

 

Потоки  энергии в экосистемах Пищевые  цепи и пищевая сеть.

В функционирующей природной экосистеме не существует отходов. Все организмы, живые или мертвые, потенциально являются пищей для других организмов: гусеница ест листву, дрозд питается гусеницами, ястреб способен съесть дрозда. Когда растения, гусеница, дрозд и ястреб погибают, они в свою очередь перерабатываются редуцентами.

Пищевая цепь – последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Пищевые цепи – это также движение питательных веществ от продуцентов, консументов (травоядных, плотоядных и всеядных) к редуцентам и обратно к продуцентам.

 

Все организмы, пользующиеся одним  типом пищи, принадлежат к одному трофическому уровню (от греческого слова trophos – «питающиеся»).

Организмы природных экосистем  вовлечены в сложную сеть многих связанных между собой пищевых  цепей. Такая сеть называется пищевой сетью.

 

Движение энергии в экосистемах  происходит посредством двух связанных  типов пищевых сетей: пастбищной и детритной.

В пастбищной пищевой сети живые растения поедаются фитофагами, а сами фитофаги являются пищей для хищников и паразитов.

В детритной пищевой сети отходы жизнедеятельности и мертвые организмы разлагаются детритофагами и деструкторами до простых неорганических соединений, которые вновь используются растениями.

 

Пирамиды энергетических потоков.

С каждым переходом из одного трофического уровня в другой в пределах пищевой цепи или сети совершается работа и в окружающую среду выделяется тепловая энергия, а количество энергии высокого качества, используемой организмами следующего трофического уровня, снижается.

 

Правило 10%: при переходе с одного трофического уровня на другой 90% энергии теряется, и 10% передается на следующий уровень.

Чем длиннее пищевая цепь, тем  больше теряется полезной энергии. Поэтому  длина пищевой цепи обычно не превышает 4 - 5 звеньев.

 

Пирамиды численностей и биомасс.

Сухой вес всех органических веществ, содержащихся в организмах экосистемы, называется биомассой. Каждый трофический уровень пищевой цепи или сети содержит определенное количество биомассы. Ее можно вычислить, если собрать все живые организмы с различных произвольно выбранных участков. Собранные экземпляры необходимо рассортировать по трофическим уровням, высушить и взвесить. Полученные данные в дальнейшем используются для построения пирамиды биомасс для определенной экосистемы.

 

Чистая первичная продуктивность растений.

Скорость, с которой растения экосистемы производят полезную химическую энергию  или биомассу, называется чистой первичной продуктивностью.

 

КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В ЭКОСИСТЕМАХ.

Круговорот веществ на Земле, повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее выраженный циклический характер.

  1. Круговорот углерода

Углерод является основным «строительным  материалом» молекул углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот (таких  как ДНК и РНК) и других важных для жизни органических соединений.

Вмешательство человека в круговорот углерода резко возрастает, особенно начиная с 1950-х годов, из-за быстрого роста населения и использования  ресурсов, и происходит оно в основном двумя способами:

- Сведение лесов и другой растительности без достаточных лесовосстановительных работ, в связи    

с чем  уменьшается общее количество растительности, способной поглощать СО2.

- Сжигание  углеродосодержащих ископаемых  видов топлива и древесины.  Образующийся при        

этом углекислый газ попадает в атмосферу.

  1. Круговорот азота.

1.       бактерии

2.       осадки

3.       азотофиксирующие бактерии и сине-зеленые водоросли

Вмешательство человека в круговорот азота состоит  в следующем:

- Сжигание  древесины или ископаемого топлива (NO). Оксид азота затем соединяется в атмосфере   

с кислородом и образует диоксид азота (NO2), который при взаимодействии с водяным паром    

может образовывать азотную кислоту (HNO3).

- Производство  азотных удобрений и их широкое  применение.

- Увеличение количества нитрат-ионов и ионов аммония в водных экосистемах при попадании в   

них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей азотных удобрений, а также   

очищенных и неочищенных коммунально-бытовых  канализационных стоков.

  1. Круговорот фосфора.

Вмешательство человека в круговорот фосфора сводится в основном к  двум вариантам:

- Добыча больших количеств фосфатных  руд для производств минеральных  удобрений и   

моющих  средств.

- Увеличение  избытка фосфат-ионов в водных экосистемах при попадании в них загрязненных  

стоков  с животноводческих ферм, смытых с  полей фосфатных удобрений, а  также  

очищенных и неочищенных коммунально-бытовых  стоков.

IV. Круговорот серы.

Около трети всех соединений серы и 99% диоксида серы, попадающих в атмосферу, имеют антропогенное происхождение. Сжигание серосодержащих углей и нефти для производства электроэнергии дает примерно две трети всех антропогенных выбросов диоксида серы в атмосферу. Оставшаяся треть выделяется во время таких технологических процессов, как переработка нефти, выплавка металлов из серосодержащих медных, свинцовых и цинковых руд.

  1. Круговорот воды.

Круговорот воды или гидрологический цикл, в процессе которого происходит накопление, очистка и перераспределение планетарного запаса воды.

Человек вмешивается в круговорот воды двумя способами:

1.       Забор больших количеств пресной воды из рек, озер и водоносных горизонтов. В густозаселенных или интенсивно орошаемых районах водозабор привел к истощению запасов грунтовых вод или к вторжению соленой океанической воды в подземные водоносные горизонты.

2.       Сведение растительного покрова суши в интересах развития сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, строительстве дорог, автостоянок, жилья и других видах деятельности. Это приводит к уменьшению просачивания поверхностных вод под землю, что сокращает пополнение запасов грунтовых вод, увеличивает риск наводнений и повышает интенсивность поверхностного стока, тем самым, усиливая эрозию почв.


Информация о работе Потоки вещества и энергии в экосистемах