44806

Потоки вещества и энергии в биологических сообществах. Продуценты, консументы, редуценты. Трофические цепи и трофические сети. Пирамиды численности и биомассы в сообществах

Доклад

Биология и генетика

Энергия основа работы экосистемы основной источник энергии Солнце. Поток солнечной энергии протекает через фототрофные экосистем при передаче в пищевых трофических цепях происходит рассеивание в виде тепла Пищевая цепь сеть – последовательность организмов где каждый предыдущий пища для последующего. Из всей поступающей солнечной энергии растениями усваивается только 2 остальное расходуется на транспирацию отражается листьями идет на нагревание воздуха воды и почвы.

Русский

2013-11-13

37.5 KB

1 чел.

Потоки вещества и энергии в биологических сообществах. Продуценты, консументы, редуценты. Трофические цепи и трофические сети. Пирамиды численности и биомассы в сообществах.

  Энергия – основа работы экосистемы, основной источник энергии Солнце. Поток солнечной энергии протекает через фототрофные экосистем,  при передаче в пищевых (трофических) цепях происходит рассеивание в виде тепла

  Пищевая цепь(сеть) – последовательность организмов, где каждый предыдущий пища для последующего. Из всей поступающей солнечной энергии растениями усваивается только 2%, остальное расходуется на транспирацию, отражается листьями, идет на нагревание воздуха, воды и почвы. Эффективность предачи энергии зависит от:

  1.полноты выедания- доля съеденных организмов

  2.эффективности усвоения энергии (доля энергии, которая перешла на следующий трофический уровень на единицу съеденной биомассы). Она увеличивается с увеличением трофического уровня и изменяется в зависимости от типа экосистем)

Лесная –фитофаги поедают меньше 10% растений

Степь –до 30%

Вода – до 40%

Хищники поедают до 90% своих жертв

В воде почти 100% хищных рыб переходят в детрит.

Число Линдемана  -в среднем 10% предается с одного трофического уровн, а 90% рассеивается  (действует только на 1 уровне, на высших может достигать 60%)

С биологической точки зрения в сост. экосист. выделяют:

1.Продуцентов, автотрофных организмов (зел.раст, сине-зел. водоросли, фото- и хемосинтезирующие бактерии) производящие пищу из простых неорганич-го в-ва.

2.Консум-ов, или фаготрофов – гетеротрофных орг-ов, главным образом животных, пит-ся др. орг-ми или частицами орг. в-ва.

3.Редуцентов и детритофагов – гетеротрофные орг., в осн. бактерий и грибов, получающих энергию либо путем разлжения мертвых тканей.

  Консументы:

1.биофаги - пит-ся живым орг-м мат-лом

  - фитофаги – растительноядные (первичные консументы, к ним относятся повреждающие раст-я вирусы, грибы),

   - хищники - вторичные консументы, в т.ч. паразиты первичных консументов.

   - вершинные хищники – конечные потребители.  

2.сапрофаги – пит-ся мертвым орг. мат-лом.

 В экосистеме пищевые и энергетические связи между категориями всегда однозначны и идут в направлении: автотрофыгетеротрофы или в более полном виде: автотрофыконсум-тыредуценты.

  Орг-мы, участвующие в различных процессах круговорота, частично разделены в пространстве. Автотрофные процессы протекают наиболее активно в верхнем ярусе, где доступен солн-ный свет.

  Гетеротрофные процессы протекают в нижнем ярусе, где в почвах и осадках накапливаются органические в-ва.

  В целом 3 живых компонента экосистемы можно рассматривать как 3 функциональных царства природы, т.к. их разделение основано на типе питания и используемом источнике энергии.   

Поток энергии в сообществе - это ее переход от организмов одного уровня к другому в форме химических связей органических соединений (пищи).

Поток (круговорот) вещества - перемещение вещества в форме химических элементов и их соединений от продуцентов к редуцентам и далее (через химические реакции, происходящие без участия живых организмов) вновь к продуцентам.

Круговорот вещества и поток энергии - не тождественные понятия, хотя нередко для измерения перемещения вещества используются различные энергетические эквиваленты (калории, килокалории, джоули). Отчасти это объясняется тем, что на всех трофических уровнях, за исключением первого, энергия, необходимая для жизнедеятельности организмов, передается в форме вещества потребленной пищи. Лишь растения (продуценты) могут непосредственно использовать для своей жизнедеятельности лучистую энергию Солнца.

В отличие от веществ, которые непрерывно циркулируют по разным блокам экосистемы и всегда могут вновь входить в круговорот, энергия может быть использована в организме только один раз.

Согласно законам физики энергия может переходить из одной формы (например, энергии света) в другую (например, потенциальную энергию пищи), но она никогда не создается вновь и не исчезает. Не может быть ни одного процесса, связанного с превращением энергии, без потери некоторой ее части. В своих превращениях определенное количество энергии рассеивается в виде тепла и, следовательно, теряется. По этой причине не может быть превращений, например пищевых веществ в вещества, из которых состоит тело организма, идущих со стопроцентной эффективностью.

Существование всех экосистем зависит от постоянного притока энергии, которая необходима всем организмам для поддержания их жизнедеятельности и самовоспроизведения.

Лишь около половины солнечного потока, падающего на зеленые растения, поглощается фотосинтетическими элементами, и лишь малая доля поглощенной энергии (от 1/100 до 1/20 части) запасается в виде энергии, необходимой для деятельности тканей растений.

По мере удаления от первичного продуцента скорость потока энергии (то есть количество энергии, выраженное в энергетических единицах, перешедшее с одного трофического уровня на другой) резко ослабевает.

Падение количества энергии при переходе с одного трофического уровня на более высокий определяет число самих этих уровней. Подсчитано, что на любой трофический уровень поступает лишь около 10% (или чуть более) энергии предыдущего уровня. Поэтому общее число трофических уровней редко превышает 3-4.

Внутри экологической системы органические вещества создаются автотрофными организмами (например, растениями). Растения поедают животные, которых, в свою очередь, поедают другие животные. Такая последовательность называетсяпищевой цепью; каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (греч. trophos «питание»).

Пищевые сети служат основой для построения экологических пирамид. Простейшими из них являются пирамиды численности, которые отражают количество организмов (отдельных особей) на каждом трофическом уровне. Для удобства анализа эти количества отображаются прямоугольниками, длина которых пропорциональна количеству организмов, обитающих в изучаемой экосистеме, либо логарифму этого количества. Часто пирамиды численности строят в расчёте на единицу площади (в наземных экосистемах) или объёма (в водных экосистемах).

В пирамидах численности дерево и колосок учитываются одинаково, несмотря на их различную массу. Поэтому более удобно использовать пирамиды биомассы, которые рассчитываются не по количеству особей на каждом трофическом уровне, а по их суммарной массе. Построение пирамид биомассы – более сложный и длительный процесс.

Пирамиды биомассы не отражают энергетической значимости организмов и не учитывают скорость потребления биомассы. Это может приводить к аномалиям в виде перевёрнутых пирамид. Выходом из положения является построение наиболее сложных пирамид – пирамид энергии. Они показывают количество энергии, прошедшее через каждый трофический уровень экосистемы за определённый промежуток времени (например, за год – чтобы учесть сезонные колебания). В основание пирамиды энергии часто добавляют прямоугольник, показывающий приток солнечной энергии. Пирамиды энергии позволяют сравнивать энергетическую значимость популяций внутри экосистемы. Так, доля энергии, проходящей через почвенных бактерий, несмотря на их ничтожную биомассу, может составлять десятки процентов от общего потока энергии, проходящего через первичных консументов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58851. Локальная вычислительная сеть производственного кооператива «Протон» 6.2 MB
  Система должна выдерживать все нагрузки, предоставлять быстрый доступ к информации. Время восстановления системы не должно составлять более одного часа. Каждый день должны создаваться резервные копии информации на сервере. На сервере должен присутствовать ИБП для защиты от скачков электроэнергии, и системы пожаротушения.
58853. Година спілкування на тему: Щастя. Як його досягти? 83.5 KB
  Мета: допомогти учням зрозуміти складну філософську категорію щастя дати можливість упевнитися їм що досягнення щастя залежить від їхніх особистих зусиль виховати людяність працьовитість. Вихователь: Нашу годину спілкування я хотіла б почати віршем Щастя...
58854. Ділення многочленів за схемою Горнера 160.5 KB
  Мета уроку: Освітня: Формування вмінь ділити многочлен на двучлен користуючись схемою Горнера; навчити розв’язувати рівняння вищих степенів за допомогою схеми Горнера. Розвиваюча: розвивати алгоритмічне мислення учнів використовуючи синтаксис і правила застосування операторів...
58855. Двійкове кодуваня. Двійкова система числення 92.5 KB
  Оволодіння мовою інформатики та умінням її використовувати для аналізу інформації; формування навичок роботи з додатковою літературою формування у свідомості учнів основних напрямків у розвитку інформатики.
58856. Основні класи неорганічних речовин 52.5 KB
  Мета: закріпити знання про склад оксидів, основ, кислот, солей, фізичні властивості солей, галузі їх застосування; продовжити формувати вміння писати рівняння реакції, розв’язувати задачі; розвивати пам’ять, логічне мислення, уміння нестандартно мислити...
58857. Рухливі ігри та естафети 72.5 KB
  Під час повороту руки притисни до тулуба. Вправи на відновлення дихання звичайна ходьба Кроком руш звичайна з вправами на відновлення дихання Руки через сторони вгору вдих. Опустити руки вниз видих. Перешикування на місці Шикуйсь в одну шеренгу де стояли на початку уроку...
58858. Разработка стратегии ОАО «ИЭСК» по слиянию одноотраслевых компаний в электросетевом комплексе Иркутской области 813 KB
  Оценив потенциальные выгоды от приобретения компании, а также определив стоимость сделки, компания-инициатор сталкивается с проблемой финансирования. Следует сказать, что, по данным Росстата за декабрь 2009 года, 52% организаций (11), входящих в группу «Производство и распределение электроэнергии, газа и воды» в России отмечают отсутствие необходимых денежных средств как фактор, ограничивающий их деловую активность
58859. Створення коміксу засобами Paint 1.73 MB
  Уолт Дісней великий кінематографіст фундатор цілого художнього напряму в анімації Уолт Дісней народився не в Чікаго як було прийнято вважати довгі роки а в Іспанії у селищі Мохакар в Андалусії.