С самого начала существования нашей планеты תהליכים שונים של העברת אנרגיה בין אורגניזמים חיים לסביבה מתרחשים ללא הרף. הוא הופך, עובר לצורות אחרות, נקשר ומתפוגג שוב. כך ניתן לומר על כל חומר המהווה בסיס לחיים. כל אחד מהם עובר מקרים רבים, עובר שינויים חוזרים ונשנים ובסופו של דבר חוזר.
תהליכים אלה נותנים מושג מהמחזור החומרים בטבע. הם מאפשרים לך לעקוב אחר התנועה של לא רק תרכובות, אלא גם של אלמנטים בודדים. ננסה להבין את הנושא הזה ביתר פירוט.
מהו מעגל החומרים?אלה מעברים מחזוריים מצורה אחת לאחרת, המלווים באובדן או פיזור חלקי, אך בעלי אופי קבוע ויציב. כלומר, כל חומר או אלמנט מבצע סדרה של מעברים לאורך המדרגות, תוך שינוי ושינוי, אך בסופו של דבר הוא עדיין חוזר לצורתו הראשונית.
באופן טבעי, לאורך זמן יתכנו הפסדים חלקיים בכמות המתחם או האלמנט הנחשבים. עם זאת, התוכנית הכללית קבועה ונשמרה במשך אלפי שנים רבות.
מהי זרימת החומרים, תוכלו לשקוללדוגמה. הפשוט ביותר מביניהם הוא טרנספורמציה של חומר אורגני. בתחילה, כל יצורי החיים הרב-תאיים מורכבים מהם. לאחר סיום מחזור חייהם, גופם מתפרק על ידי אורגניזמים מיוחדים, ותרכובות אורגניות מומרות לגורמים אנאורגניים. לאחר שתרכובות אלו נספגות ביצורים אחרים ובתוך גופם משוחזרים שוב לצורה אורגנית. ואז התהליך חוזר ונמשך במחזוריות כל הזמן.
תכנית מעגל החומרים בטבע מבהירה זאתששום דבר לא צץ משום מקום ונעלם לשום מקום. לכל דבר יש את צורות ההתחלה, הסוף והמעבר שלו. אלה הם כללי החיים הבסיסיים. אנרגיה מצייתת להם. שקול דוגמאות לטרנספורמציות המתרחשות במערכות אקולוגיות, ביצורים חיים. וגם נבין מהו מעגל החומרים, בהתבסס על יסוד ספציפי אחד.
החומר החשוב ביותר בביוספרה הוא החיים.מה זה? זה כל נציג של הטבע החי. יחד הם יוצרים ביומסה. באופן טבעי, היא עוברת שינויים, היא משתתפת בכל התהליכים המתרחשים בסביבה.
ניתן להמחיש את מחזור החומר החי באמצעות דוגמה מהסוג הבא.
לפיכך, התוכנית הנתונה של המחזורחומרים בטבע משקפים את הטרנספורמציה של המרכיב החי של הביוספרה. הכל מתחיל בצמחים ומסתיים בהם. תהליך מחזורי שלם שיש בו הרבה ענפים ותלתלים מורכבים.
כל מערכת אקולוגית היא קהילה שלמה של אורגניזמים שונים, המאוחדים ביחסים מורכבים מבחינה תזונתית, וגם בהשפעת תנאים סביבתיים דומים.
מעגל החומרים במערכת האקולוגית מצייתחוקים סביבתיים מסוימים. לכן, כפיפה קפדנית של מעגלי אספקת החשמל היא חובה. חילופי האנרגיה, החומרים, זרימתם של אלמנטים רבים - כל זה מתרחש בין פרטים בתוך קבוצה אקולוגית נתונה.
יתר על כן, כולם מחולקים למספר קבוצות:
מעגל החומרים עשוי להראות בערך כך:
ברור שבמערכת אקולוגית אחת שני סוגים עיקריים של חומר נמצאים באינטראקציה קרובה: אורגני ואורגני. מחומרים אורגניים, אלה הם:
התרכובות האורגניות הן כדלקמן:
תנאי חשוב מאוד לתקיןהתפקוד של כל מערכת אקולוגית הוא זרם מתמיד של אנרגיה סולארית. אחרי הכל, צמחים יכולים לבצע פוטוסינתזה רק בתנאי זה. בנוסף, האנרגיה, המורכבת מקשרים כימיים של תרכובות, מתפזרת בצורה של חום בכמויות גדולות מספיק. לכן, חומרים אינם יכולים להסתובב במצב ללא שינוי ללא אובדן.
האחו הוא קהילה טבעית מיוחדת. אחרי הכל, יש בו כמה הבדלים מכל האחרים, למשל, מזה של היער. מהם ההבדלים הללו?
אם אנחנו מדברים על הדמיון בין אחו ליער,למשל, קהילות, ואז יש להדגיש את התכונה העיקרית: נציגי צמחים, חרקים, מכרסמים, ציפורים, זוחלים, דו-חיים ויונקים חיים בשתי השטחים.
תוכנית זרימת החומרים באחו יכולה להיות כדלקמן:
כל הקישורים המצוינים בדוגמא. זרימת החומרים באחו היא תנאי הכרחי לקיומה של קהילה זו. האדמה מסוגלת להעשיר את עצמה בחומרים שימושיים ואלמנטים רק הודות לפעילות תושביה - מיקרואורגניזמים מזיקים, תולעים, כינים מעץ ויצורים אחרים. ללא מצב זה, לצמחים יהיה חסר אורגניזם לצורך פוטוסינתזה וצמיחה, מה שאומר שהחומר האורגני שהם מייצרים יהיה במחסור. כגון עמילן, תאית, חלבון ואחרים. זה יוביל להפחתה במספר בעלי החיים והציפורים, ומכאן חומר אורגני בכלל. כתוצאה מכך גם מזינים מהגמלים יסבלו, ולכן המחזור יופרע.
ניתן להמחיש את מעגל החומרים באחו בדוגמה ספציפית יותר. בואו ננסה לערוך תוכנית כזו.
מעגל החומרים והאנרגיה, כפי שכבר הפךקשור באופן מובן למושג אקולוגי כזה כמו שרשרת או רשת מזון. אחרי הכל, כל חומר הוא חומר, מוצר המשמש כחומר בנייה ליצירת החלקים המבניים של תאים, רקמות ואיברים.
כל שרשרת אספקה כרוכה בהכרח וטרנספורמציות מחזוריות של חומרים. וכל תהליכי סינתזה וריקבון דורשים עלות או שחרור של אנרגיה. כתוצאה מכך, היא מעורבת גם במחזור יחיד בטבע.
מדוע ישנם המושגים "מעגל" ו"רשת אספקה "?העניין הוא שהיחסים בין אורגניזמים בתוך אותה קבוצה אקולוגית הם לעתים קרובות מורכבים הרבה יותר מאשר רק השרשרת הרגילה הרגילה. אחרי הכל, נציג אחד ואותו של עולם החי יכול להיות גם אוכלי עשב וגם טורף. אורגניזמים אוכלי כל קיימים. בנוסף, עבור רבים נוצרת סביבה תחרותית לייצור ומזון, מה שמשאיר את חותמו גם על התוכנית הכללית של מערכות יחסים בתוך הביוגיאנוזה.
במקרים אלה, השרשראות שזורות זו בזואת עצמם ואת רשתות אספקת החשמל כביכול נוצרות. הדבר בולט במיוחד במקומות מאוכלסים בצפיפות: יער, קהילות אגם, יערות טרופיים ואחרים.
ניתן לחלק את כל מעגלי הכוח לשני סוגים:
ההבדל העיקרי ביניהם הוא זה בראשוןהכל מתחיל באורגניזם חי - צמח. בשנייה - משאריות מתות, צואה ומשקעים אחרים שעובדים על ידי מיקרואורגניזמים, תולעים וכו '.
אנרגיה, כמו חומר, עוברת מספר שינויים במהלך התהליכים במערכות אקולוגיות. כל זה מחולק לשני סוגים עיקריים:
במהלך בניית שרשראות כוח, האנרגיה היא במדויקעובר מצורה אחת לאחרת. במקרה זה, ישנם הפסדים חלקיים. אחרי הכל, הוא מושקע על תהליכי החיים של כל יצור, מתפוגג בצורה של חום. לכן חשוב שאנרגיית השמש, כמקור עיקרי, תמלא כל העת את מלאי כל קהילה.
באופן ישיר בצורה של אור מהשמש, הוא יכול להיות נצרך רק על ידי אורגניזמים כגון:
אחריהם כל האנרגיה עוברת לצורה הבאה - קשרים כימיים של תרכובות. בצורה זו הוא נצרך על ידי נציגים הטרוטרופיים של הביוספרה.
כבר ציינו כי החשוב ביותר והיסטוריתתהליך החיים הקים הוא זרימת החומרים בטבע. מים הם אותה תרכובת אנאורגנית, שמשמעותה חשובה במיוחד ובקנה מידה גדול. לכן, נשקול באופן כללי כיצד הוא מסתובב.
לפיכך, מחזור המים ומחזור החומרים בטבע מבטיחים את המצב התקין של כל מערכת אקולוגית, ולכן אורגניזמים.
כדי שלילדים יהיה מושג על מהשינויים מחזוריים מתרחשים בטבע, יש לספר עליהם על כך מהשלבים הראשונים של החינוך. ילדים צריכים לדעת מהו מעגל החומרים. כיתה ג 'היא זמן טוב לכך. במהלך תקופה זו, ילדים גדולים מספיק כדי להבין ולהטמיע באופן מלא מידע מסוג זה.
בתוכניות חינוכיות רבותבפני העולם הסובב תכנית טובה "זרימת החומרים. מחלקה 3". זה משקף את הסוגים העיקריים של טרנספורמציות מים, חומרים, שרשראות מזון האופייניים לכל מערכת אקולוגית.
תרשים משוער של זרימת החומרים לצעירים יותרתלמידי בית הספר עשויים להיראות כמו: מים ומינרלים בצמחים - חומר אורגני בבעלי חיים - מים ומלחים מינרליים לאחר מותם של צמחים ובעלי חיים.
יש להמחיש כל שלב בדוגמאות ותיאורים מפורטים כדי ליצור מושג ברור על התהליכים הטבעיים המתמשכים.
