/ / Jaki jest cykl substancji? Cykl substancji w ekosystemie. Schemat cyklu substancji w przyrodzie

Jaki jest cykl substancji? Cykl substancji w ekosystemie. Schemat cyklu substancji w przyrodzie

Od samego początku istnienia naszej planetynieustannie zachodzą różne procesy wymiany energii między organizmami żywymi a środowiskiem. Przemienia się, przemienia w inne formy, ponownie wiąże i rozprasza. To samo można powiedzieć o każdej substancji, która stanowi podstawę życia. Każda z nich przechodzi przez wiele instancji, przechodzi wiele zmian i w końcu powraca.

Te procesy dają wyobrażenie o tym, co jestobieg substancji w przyrodzie. Pozwalają prześledzić ruch nie tylko połączeń, ale także poszczególnych elementów. Postaramy się bardziej szczegółowo zrozumieć ten problem.

jaki jest cykl substancji?

Ogólna koncepcja cyklu substancji

Jaki jest cykl substancji?Są to cykliczne przejścia z jednej postaci w drugą, z częściową utratą lub rozproszeniem, ale o trwałym, stabilnym charakterze. Oznacza to, że każda substancja lub element dokonuje serii przejść wzdłuż kroków, przekształcając się i zmieniając, ale w końcu wciąż powraca do swojej pierwotnej formy.

Oczywiście z biegiem czasu mogą wystąpić częściowe straty w ilości rozważanego związku lub pierwiastka. Jednak ogólny schemat jest stały i przetrwał wiele tysiącleci.

Jaki jest obieg substancji, które możesz rozważyćNa przykład. Najprostszym z nich jest przemiana substancji organicznych. Początkowo składają się z nich wszystkie wielokomórkowe żywe istoty. Po zakończeniu cyklu życiowego ich ciała rozkładane są przez specjalne organizmy, a związki organiczne przekształcane są w nieorganiczne. Po tym, jak związki te zostaną wchłonięte przez inne stworzenia i wewnątrz ich ciał ponownie przywrócona zostanie do formy organicznej. Następnie proces się powtarza i cały czas trwa cyklicznie.

Schemat obiegu substancji w przyrodzie wyjaśnia toże nic nie powstaje znikąd i znika w nikąd. Wszystko ma swój początek, koniec i formy przejściowe. To są podstawowe zasady życia. Energia jest im posłuszna. Rozważ przykłady przemian zachodzących w ekosystemach, żywych istotach. A także dowiemy się, jaki jest cykl substancji, w oparciu o jeden konkretny element.

Żywa materia w przyrodzie

Najważniejszą substancją biosfery jest życie.Co to jest? To każdy przedstawiciel żywej natury. Razem tworzą biomasę. Ona naturalnie ulega zmianom, jest uczestnikiem wszystkich procesów zachodzących w środowisku.

Obieg żywej materii można zilustrować następującym przykładem.

  1. Pierwsze stworzenia, które bezpośredniowychwytują energię światła słonecznego i zamieniają ją na energię wiązań chemicznych – są to rośliny, niebiesko-zielone bakterie. Wynika to z pigmentu chlorofilowego w procesie fotosyntezy. Rezultatem jest synteza materii organicznej ze składników nieorganicznych. W ten sposób powstało pierwsze ogniwo między żywą materią biosfery.
  2. Dalej są zwierzęta, które są w stanieżywią się bezpośrednio na roślinach. A także wszystkożerne, do których zaliczają się również ludzie. Zużywają pierwsze ogniwo i przekształcają materię organiczną w siebie w inną formę - nieorganiczną.
  3. Stworzenia roślinożerne są zjadane przez mięsożerców. Tak więc substancje są już przenoszone do innych organizmów.
  4. Następnie przychodzą te organizmy, które są w stanie żywić się mięsożernymi formami. Najlepsze drapieżniki. Są ostatnim ogniwem w obiegu materii organicznej. Po ich obumieraniu na kurs wkraczają następujące organizmy.
  5. Karmniki detrytusowe to mikroorganizmy, grzyby, pierwotniaki, które rozkładają martwe szczątki żywych istot i przekształcają wszystkie substancje w formę nieorganiczną.
  6. Związki te (dwutlenek węgla, woda, sole mineralne) są ponownie wykorzystywane przez rośliny w procesie tworzenia związków organicznych.

Tak więc podany schemat cyklusubstancje w przyrodzie odzwierciedlają transformację żywego składnika biosfery. Wszystko zaczyna się od roślin i na nich kończy. Kompletny cykliczny proces, który ma wiele rozgałęzień i złożonych loków.

schemat obiegu substancji w przyrodzie

Cykl substancji w ekosystemie

Każdy ekosystem to cała społeczność różnych organizmów, zjednoczonych złożonymi relacjami pod względem żywieniowym, a także pod wpływem podobnych warunków środowiskowych.

Cykl substancji w ekosystemie jest posłusznyniektóre przepisy dotyczące ochrony środowiska. Tak więc ścisłe podporządkowanie obwodów zasilających jest obowiązkowe. Wymiana energii, substancji, obieg wielu pierwiastków – wszystko to zachodzi między osobnikami w obrębie danej grupy ekologicznej.

Co więcej, wszystkie są podzielone na kilka grup:

  • producenci;
  • konsumenci pierwszego rzędu;
  • konsumenci drugiego rzędu;
  • konsumenci trzeciego rzędu;
  • organizmy wszystkożerne;
  • rozkładających się lub detrytożerców.

Cykl substancji może wyglądać mniej więcej tak:

  • roślina (producent) daje materię organiczną;
  • zwierzę roślinożerne (konsument pierwszego rzędu) przekształca je w materię nieorganiczną i inną materię organiczną;
  • mięsożerca (konsument drugiego rzędu) przekształca się w inną materię organiczną;
  • wyższy drapieżnik (konsument trzeciego rzędu) ponownie częściowo rozprasza go w postaci ciepła, a częściowo koncentruje w postaci wewnętrznej materii organicznej;
  • mikroorganizmy, takie jak bakterie, grzyby i inne (rozkładniki lub detrytofagi), rozkładają martwe szczątki zwierząt i tworzą masę związków nieorganicznych;
  • Rośliny pochłaniają materię nieorganiczną i ponownie tworzą w procesie fotosyntezy szereg ważnych związków organicznych, czyli produkują.

Substancje ekosystemowe

Oczywiście w jednym ekosystemie ściśle współdziałają dwa główne typy materii: organiczna i nieorganiczna. Z materii organicznej są to:

  • białka;
  • tłuszcze
  • węglowodany.

Związki nieorganiczne są następujące:

  • woda;
  • dwutlenek węgla;
  • sole mineralne;
  • szereg ważnych makroskładników.

Bardzo ważny warunek dla normalnegofunkcjonowanie dowolnego ekosystemu to ciągły dopływ energii słonecznej. W końcu rośliny mogą przeprowadzać fotosyntezę tylko pod tym warunkiem. Ponadto energia, która polega na wiązaniach chemicznych związków, jest rozpraszana w postaci ciepła w dość dużych ilościach. Dlatego substancje nie mogą krążyć w stanie niezmienionym bez strat.

cykl substancji w ekosystemie

Schemat obiegu substancji na łące

Łąka jest szczególnym zbiorowiskiem przyrodniczym. W końcu ma pewne różnice od wszystkich innych, na przykład od leśnej. Jakie są te różnice?

  1. Na łące dominują tylko ziołaroślinność składająca się z wieloletnich i jednorocznych niskich traw. Co więcej, różnią się od siebie. Ci, którzy kochają światło, są wysocy, a ci, którzy mogą żyć w cieniu, są niscy.
  2. W tej społeczności nie ma dużych przedstawicieli świata zwierząt. Wynika to z tego, że po prostu nie będą mieli się gdzie ukryć, bo nie ma drzew.
  3. Od czasu do czasu, podczas ulewnych deszczy, cały obszar łąki zalewany jest wodą. Stąd ich inna nazwa - w galarecie lub w płynie. Nie wszystkie żywe istoty mogą istnieć w takich warunkach.

Jeśli mówimy o podobieństwach między łąką a lasem,na przykład zbiorowiska, wówczas należy podkreślić główną cechę: na obu terytoriach żyją przedstawiciele roślin, owadów, gryzoni, ptaków, gadów, płazów i ssaków.

Schemat obiegu substancji na łące może wyglądać następująco:

  • minerały i woda, które roślina pobiera bezpośrednio z ziemi;
  • owady, które zapylają kwiaty i pozwalają im się rozmnażać, żywiąc się nektarem, czyli materią organiczną wytwarzaną przez roślinę;
  • ptaki i ssaki, które jedzą owady i rośliny, czyli konsumują materię organiczną;
  • mikroorganizmy rozkładające martwe resztki roślinne i zwierzęce oraz uwalniające substancje nieorganiczne (sole mineralne, woda, dwutlenek węgla).

Przykład obiegu łąkowego

Wszystkie linki wskazane wprzykład. Obieg substancji na łące jest warunkiem koniecznym istnienia tego zbiorowiska. Gleba jest w stanie wzbogacić się w użyteczne substancje i pierwiastki tylko dzięki działalności jej mieszkańców - drobnoustrojów pasożytniczych, robaków, wszy i innych stworzeń. Bez tego warunku roślinom zabraknie substancji nieorganicznych do fotosyntezy i wzrostu, co oznacza, że ​​wytworzonej przez nie materii organicznej będzie brakować. Takich jak skrobia, celuloza, białko i inne. Doprowadzi to do zmniejszenia liczby zwierząt i ptaków, a tym samym ogólnie materii organicznej. W rezultacie ucierpią również żywiące się detrytusem, więc cykl zostanie zakłócony.

Cykl substancji na łące można zilustrować bardziej konkretnym przykładem. Spróbujmy sporządzić taki schemat.

cykl substancji na łące

  • Sole mineralne, woda, dwutlenek węgla, tlen są zużywane przez rumianek.
  • Pszczoła miodna zapyla wyznaczoną roślinę i zjada jej pyłek, czyli węglowodany i białka.
  • Żołna i żołna dziobią pszczołę miodną i konsumują materię organiczną jej organizmu (chitynę, białko, węglowodany).
  • Nornica łąkowa i inne drobne gryzonie oraz większe gatunki żywią się materią organiczną roślin i owadów.
  • Pustułka (ptak) zjada gryzonie i zużywa składniki odżywcze.
  • Po śmierci wszystkie zwierzęta i owady opadają na ziemię, gdzie pod wpływem działania mikroorganizmów, robaków, wszy i innych detrytofagów ich organizm rozkłada się na składowe związki.
  • W rezultacie gleba jest ponownie nasycana solami nieorganicznymi, wodą i innymi związkami, które są wchłaniane przez korzenie roślin.

Obwody i sieci energetyczne

Cykl substancji i energii, jak już się stałojest, co zrozumiałe, ściśle związane z taką koncepcją ekologiczną, jak łańcuch czy sieć żywności. W końcu każda substancja jest materiałem, produktem, który służy jako materiał budowlany do tworzenia strukturalnych części komórek, tkanek i narządów.

Każdy łańcuch dostaw nieuchronnie pociąga za sobą icykliczne przemiany substancji. A wszelkie procesy syntezy i rozpadu wymagają kosztów lub uwolnienia energii. W związku z tym jest również zaangażowana w jeden cykl w przyrodzie.

Dlaczego istnieją pojęcia „obwód” i „sieć dostaw”?Chodzi o to, że związek między organizmami w tej samej grupie ekologicznej jest często znacznie bardziej złożony niż zwykły zwykły łańcuch. W końcu jeden i ten sam przedstawiciel świata zwierząt może być zarówno roślinożercą, jak i drapieżnikiem. Istnieją organizmy wszystkożerne. Ponadto dla wielu tworzone jest konkurencyjne środowisko dla produkcji i żywności, co również odciska swoje piętno na ogólnym planie relacji w obrębie biogeocenozy.

W takich przypadkach łańcuchy są ściśle ze sobą powiązanesame siebie i powstają tak zwane sieci energetyczne. Jest to szczególnie widoczne w miejscach gęsto zaludnionych: lasach, zbiorowiskach jeziornych, lasach tropikalnych i innych.

Wszystkie obwody mocy można z grubsza podzielić na dwa typy:

  • wypas lub wypas;
  • rozkład lub destrukcja.

Główna różnica między nimi polega na tym, że w pierwszymW tym przypadku wszystko zaczyna się od żywego organizmu – rośliny. W drugim - z martwych pozostałości, ekskrementów i innych osadów, które są przetwarzane przez mikroorganizmy, robaki i tak dalej.

Zmiany energii

Energia, podobnie jak materia, podlega szeregowi zmian w przebiegu procesów zachodzących w ekosystemach. Wszystko to podzielone jest na dwa główne typy:

  • światło słoneczne;
  • wiązania chemiczne.

W trakcie budowy łańcuchów energetycznych energia jest po prostuprzechodzi z jednej formy do drugiej. W tym przypadku dochodzi do częściowych strat. Wszakże wydawany jest na procesy życiowe każdej istoty, rozprasza się w postaci ciepła. Dlatego ważne jest, aby energia słoneczna, jako podstawowe źródło, stale uzupełniała rezerwy każdej społeczności.

obieg materii i energii

Bezpośrednio w postaci światła słonecznego może być spożywane jedynie przez organizmy takie jak:

  • rośliny;
  • bakterie;
  • fotosyntetyczne organizmy jednokomórkowe.

Po nich cała energia przechodzi w następną formę - wiązania chemiczne związków. W tej formie jest spożywany przez heterotroficznych przedstawicieli biosfery.

Obieg wody

Wskazaliśmy już, że najważniejsze i historycznieustalonym procesem życiowym jest obieg substancji w przyrodzie. Woda jest związkiem nieorganicznym, którego znaczenie jest szczególnie ważne i ma dużą skalę. Dlatego rozważymy ogólnie, jak krąży.

  1. Koncentruje się ogromna ilość wodypowierzchni naszej planety w różnego rodzaju zbiornikach. Są to morza i oceany, bagna, rzeki, jeziora, strumienie, sztuczne konstrukcje. Z ich powierzchni następuje stałe parowanie wilgoci, to znaczy woda w postaci pary przechodzi do warstw atmosfery.
  2. Gleba, zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz,zawiera również dużo wilgoci. Są to wody gruntowe lub wody gruntowe. Z powierzchni para wchodzi do atmosfery, z warstw wewnętrznych wpływa do zbiorników, a stamtąd odparowuje.
  3. Kondensując się w atmosferze, woda stopniowo osiąga maksimum i zaczyna wracać na ziemię w postaci opadów. Zimą pada śnieg, latem deszcz.
  4. Rośliny biorą czynny udział w wchłanianiu i transpiracji wody, ponieważ same przenoszą jej ogromne ilości.

W ten sposób cykl wodny i cykl substancji w przyrodzie zapewniają normalny stan każdego ekosystemu, a tym samym organizmów.

schemat obiegu substancji na łące

Badanie cyklu substancji w szkole podstawowej

Aby dzieci miały wyobrażenie o tym, cozmiany cykliczne zachodzą w przyrodzie, należy im o tym mówić już na początkowych etapach edukacji. Dzieci powinny mieć wiedzę na temat cyklu substancji. Klasa 3 to dobry czas na to. W tym okresie dzieci są wystarczająco duże, aby w pełni zrozumieć i przyswoić tego rodzaju informacje.

W wielu programach edukacyjnychotaczający świat jest przedstawiony dobrym schematem „Obieg substancji. Klasa 3”. Odzwierciedla główne rodzaje przemian wody, substancji, łańcuchów pokarmowych, które są charakterystyczne dla każdego ekosystemu.

cykl substancji w wodzie naturalnej

Przybliżony schemat obiegu substancji dla najmłodszychuczniowie mogą wyglądać jak: woda i minerały w roślinach - materia organiczna u zwierząt - woda i sole mineralne po śmierci roślin i zwierząt.

Każdy etap powinien być wyjaśniony przykładami i szczegółowymi opisami, aby uzyskać jasny obraz zachodzących procesów naturalnych.

Podobało mi się:
0
Popularne posty
Duchowy rozwój
Jedzenie
tak