Какъв е цикълът на веществата? Цикълът на веществата в екосистемата. Схема на цикъла на веществата в природата

От самото начало на съществуването на нашата планета непрекъснато се извършват различни процеси на пренос на енергия между живите организми и околната среда. Тя се трансформира, преминава в други форми, отново се свързва и се разсейва. Същото може да се каже и за всяко вещество, което формира основата на живота. Всеки от тях преминава много пъти, преминава през множество промени и в крайна сметка се връща.

Тези процеси дават представа за цикъла на веществата в природата. Те ви позволяват да проследите движението не само на връзките, но и на отделни елементи. Ще се опитаме да разберем този въпрос по-подробно.

Обща концепция за разпространението на вещества

Какъв е цикълът на веществата? Това са циклични преходи от една форма в друга, придружени от частична загуба или дисперсия, но с постоянен, стабилен характер. Това означава, че всяко вещество или елемент прави поредица от преходи по стъпките, докато се променя и променя, но в крайна сметка все пак се връща към първоначалната форма.

Естествено, с течение на времето може да има частични загуби в количеството на въпросното съединение или елемент. Въпреки това, общата схема е постоянна и е запазена в продължение на много хилядолетия.

Каква е циркулацията на веществата, можете да помислите за пример. Най-простата от тях е трансформацията на органични вещества. Първоначално те се състоят от всички многоклетъчни живи същества. След завършването на техния жизнен цикъл телата им се разграждат от специални организми и органичните съединения се трансформират в неорганични. След като тези съединения се абсорбират от други същества и в техните тела отново се възстановяват в органична форма. След това процесът се повтаря и продължава циклично през цялото време.

Схемата на цикъла на веществата в природата ясно показва, че нищо не възниква от нищото и не изчезва никъде. Всичко има своето начало, край и преходни форми. Това са основните правила на живота. Те са обект на енергия. Обмислете примери за трансформации, които се случват в екосистемите, в живите същества. И също така ще разберем какво цикъл от вещества се основава на един конкретен елемент.

Жива материя в природата

Най-важното вещество на биосферата е животът. Какво е това? Това е всеки представител на дивата природа. Заедно те образуват биомаса. Той, естествено, претърпява промени, е участник на всички процеси, протичащи в околната среда.

Цикълът на живата материя може да бъде илюстриран с пример от следния вид.

1. Първите същества, които директно улавят енергията на слънчевата светлина и я превръщат в енергията на химическите връзки, са растенията, синьо-зелените бактерии. Това се дължи на хлорофилния пигмент в процеса на фотосинтеза. Резултатът е синтез на органични вещества от неорганични компоненти. По този начин първата връзка се формира между живата материя на биосферата.
2. Следват животните, които могат директно да ядат растения. А също така и паяжини, към които принадлежи и човекът. Те консумират първата връзка и трансформират органичната материя в себе си в друга форма - неорганичната.
3. Зеленчукови същества се консумират от хищници. Така че веществата се прехвърлят в други организми.
4. Следват тези организми, които могат да се хранят с месоядни форми. Високи хищници. Те са крайната връзка в циркулацията на органичното вещество. След изчезването им в курса влизат следните организми.
5. Детортофагите са микроорганизми, гъби, протозои, които разлагат мъртвите останки от живи същества и прехвърлят всички вещества в неорганична форма.
6. Тези съединения (въглероден диоксид, вода, минерални соли) се използват отново от растенията в процеса на създаване на органични съединения.

По този начин горната схема на цикъла на веществата в природата отразява трансформацията на живия компонент на биосферата. Всичко започва с растения и завършва с тях. Цялостен цикличен процес, който има маса от клонове и сложни къдрици.

Цикълът на веществата в екосистемата

Всяка екосистема е цяла общност от различни организми, обединени от сложни взаимоотношения в хранителния план, а също и под влиянието на подобни условия на околната среда.

Цикълът на веществата в екосистемата е обект на определени екологични закони. Така че, задължително стриктното подчинение на веригата за доставки. Размяната на енергия, веществата, циркулацията на много елементи - всичко това се случва между индивидите в дадена екологична група.

В същото време те са разделени на няколко групи:

• производители;
• консумативи от първи ред;
• второстепенни потребители;
• консумативи от трета степен;
• всеядни организми;
• разграждачи или детритофаги.

Схемата на цикъла на материята може да изглежда по следния начин:

• завод (производител) произвежда органично вещество;
• тревопасни животни (потребител от първи ред) го превръща в неорганична и друга органична материя;
• месоядното животно (потребител от втори ред) се превръща в друг органик;
• по-високият хищник (потребителят от третия ред) отново го разсейва под формата на топлина и частично се концентрира под формата на вътрешни органични вещества;
• микроорганизми, например бактерии, гъби и други (декомпозитори или детритофаги), разлагат мъртви животински останки и образуват маса от неорганични съединения;
• растенията абсорбират неорганичните и отново създават редица важни органични съединения в процеса на фотосинтезата, т.е. те произвеждат.

Екосистемни вещества

Очевидно е, че в една екосистема в тясно взаимодействие съществуват два основни типа материя: органични и неорганични. От органично е:

• протеини;
• мазнини;
• въглехидрати.

Неорганичните съединения са както следва:

• вода;
• Въглероден диоксид;
• минерални соли;
• редица важни макроелементи.

Много важно условие за нормалното функциониране на всяка екосистема е постоянният приток на слънчева енергия. В края на краищата, растенията могат да извършват фотосинтеза само при това условие. В допълнение, енергията, която е в химическите връзки на съединенията, се разсейва като топлина в достатъчно големи количества. Поради това веществата не могат да циркулират в непроменено състояние без загуба.

Схема на цикъла на веществата на поляната

Ливадата е специална естествената общност. В крайна сметка, тя има някои разлики от всички останали, например от горското стопанство. Какви са разликите?

1. На поляната преобладава само тревна растителност, състояща се от многогодишни и едногодишни ниски треви. В този случай те са различни. По-фотофилите имат висок растеж, а тези, които могат да живеят на сянка, ниско.
2. В тази общност няма големи представители на животинския свят. Това се дължи на факта, че просто няма къде да се скрият, защото няма дървета.
3. Периодично по време на силни дъждове цялото пространство на ливадите е наводнено с вода. Оттук и другото им име - наводнени или течни. В такива условия не всички живи същества могат да съществуват.

Ако говорим за приликите между ливадите и горите, например общността, трябва да подчертаем основната характеристика: на двете територии живеят представители на растения, насекоми, гризачи, птици, влечуги, земноводни и бозайници.

Схемата на цикъла на веществата на поляната може да има следната форма:

• минерални вещества и вода, които се консумират директно от земята от завода;
• насекоми, които опрашват цветя и им позволяват да се размножават, докато се хранят с нектар, т.е. органичното вещество, произведено от растението;
• птици и бозайници, ядейки насекоми и растения, т.е. използвайки органична материя;
• микроорганизми, които разлагат мъртвите растителни и животински останки и освобождават неорганични вещества (минерални соли, вода, въглероден диоксид).

Пример за цикъл на ливадите

Всички връзки, посочени в примера, са от голямо значение. Цикълът на веществата на поляната е необходимо условие за съществуването на тази общност. Почвата може да бъде обогатена с полезни вещества и елементи само благодарение на дейността на жителите й - микроорганизми - детритофаги, червеи, червеи и други същества. Без това условие на растенията ще липсват неорганични вещества за фотосинтеза и растеж, което означава, че органичната материя, която произвеждат, е в дефицит. Като нишесте, целулоза, протеин и други. Това ще доведе до намаляване на броя на животните и птиците и следователно на органичната материя като цяло. Детритът ще свърши в края, така че цикълът ще бъде прекъснат.

Цикълът на веществата на поляната също може да бъде илюстриран с по-конкретен пример. Нека се опитаме да изготвим такава схема.

• Минерални соли, вода, въглероден диоксид, кислород консумира лайка аптека.
• Медът пчела опрашва определеното растение и яде полен, т.е. въглехидрати и протеини.
• Пчелоядът и пчеларят ядат пчелната пчела и консумират органичното вещество на тялото си (хитин, протеин, въглехидрати).
• Ливадните волове и други дребни гризачи и по-големи видове консумират органичния компонент на растенията и насекомите.
• Кестрелът (птицата) яде гризачи и консумира хранителни вещества.
• След смъртта всички животни и насекоми падат на земята, където тялото им се разлага в състава на съединенията чрез активността на микроорганизми, червеи, червеи и други детритофаги.
• В резултат на това почвата отново се насища с неорганични соли, вода и други съединения, които абсорбират корените на растенията.

Вериги и енергийни мрежи

Цикълът на веществата и енергията, както става ясно, е тясно свързан с такава екологична концепция като верига или енергийна мрежа. В края на краищата, всяко вещество е материал, продукт, който служи като строителен материал за образуването на структурни части от клетки, тъкани и органи.

всеки мощност верига неизбежно води до циклична трансформация на веществата. И всички процеси на синтез и разпадане изискват цената или освобождаването на енергия. Следователно, той също участва в един цикъл в природата.

Защо има концепции за "верига" и "електроснабдителна мрежа"? Това е така връзката между организмите в рамките на една екологична група често е много по-сложна от обикновената обикновена верига. В края на краищата, един и същ представител на животинския свят може да бъде както тревопасна, така и хищническа. Има всеядни. Освен това много от тях създават конкурентна среда за производство и препитание, което също оставя своя отпечатък върху цялостния план на взаимоотношенията в рамките на биогеоценозата.

В тези случаи веригите са тясно преплетени и се формират така наречените енергийни мрежи. Това е особено забележимо в районите, обитавани от жителите: горите, езерата, тропическите гори и други.

Всички вериги на мощност могат да бъдат разделени на два вида:

• паша или пасища;
• разграждане или детрит.

Основната разлика между тях е, че в първия случай всичко започва с жив организъм - растение. Във втория - от мъртвите остава, екскременти и други отлагания, които се обработват от микроорганизми, червеи и т.н.

Енергийни промени

Енергията, подобно на веществата, претърпява редица промени в хода на процесите в екосистемите. Всичко това е разделено на два основни типа:

• слънчева светлина;
• химични връзки.

По време на изграждането на силови вериги енергията просто преминава от една форма в друга. В същото време възникват и частични загуби. В края на краищата, тя се изразходва за жизнените процеси на всяко същество, разсейва се под формата на топлина. Ето защо е важно слънчевата енергия като основен източник постоянно да попълва резервите на всяка общност.

Директно под формата на светлина от слънцето може да консумира само такива организми като:

• растения;
• бактерии;
• фотосинтетичен едноклетъчен.

След тях цялата енергия отива в следващата форма - химическите връзки на съединенията. В тази форма тя се консумира от хетеротрофни представители на биосферата.

Водният цикъл

Вече посочихме, че най-важният и исторически развит жизнен процес е цикъл от вещества в природата. Водата е неорганично съединение, значението на което е особено важно и голямо. Ето защо, как протича нейното разпространение, ще разгледаме в общи линии.

1. Огромно количество вода се концентрира върху повърхността на нашата планета във водни обекти от всякакъв вид. Това са моретата и океаните, блатата, реките, езерата, потоците, изкуствените структури. От тяхната повърхност има постоянно изпаряване на влагата, т.е. водата под формата на пара преминава в слоевете на атмосферата.
2. Почвата, както външната, така и вътрешната част, също съдържа много влага. Това са подземни или подпочвени води. От повърхността на парата влиза в атмосферата, от вътрешните слоеве изтича в водни тела, и от там се изпарява.
3. Кондензация в атмосферата, водата постепенно достига максимум и започва да се връща на земята под формата на утайки. През зимата е сняг, през лятото вали.
4. Растенията вземат активно участие в усвояването и промиването на водата, тъй като те пренасят огромно количество вода.

По този начин цикълът на водата и цикълът на веществата в природата осигуряват нормалното състояние на всяка екосистема и следователно на организмите.

Проучването на цикъла на веществата в началното училище

За да имат деца представа за какъв вид циклични промени се случват в природата, те трябва да бъдат разказвани за това от началните етапи на образованието. Момчетата трябва да имат знания за това какво е цикъл от вещества. Клас 3 е много подходящо време за това. През този период децата са достатъчно възрастни, за да разберат напълно и усвоят този вид информация.

В много образователни програми по света има добра схема "Циркулация на вещества: Клас 3". Тя отразява основните видове вода, вещество, хранителни вериги, които са типични за всяка екосистема.

Приблизителна схема за разпространение на вещества за младите ученици може да изглежда като: вода и полезни изкопаеми в растенията - органично вещество в животните - вода и минерални соли след смъртта на растения и животни.

Всеки етап трябва да бъде обяснен с примери и подробно описание, за да се очертае ясна картина на естествените процеси, които се провеждат.