Kakšen je cikel snovi? Cikel snovi v ekosistemu. Shema cikla snovi v naravi

Od samega začetka obstoja našega planeta potekajo različni procesi prenosa energije med živimi organizmi in okoljem. Preoblikuje se, prehaja v druge oblike, se veže in znova razpada. Enako velja za vsako snov, ki je osnova za življenje. Vsak od njih mimo številnih primerov, spreminja in se sčasoma vrne.

Ti procesi dajejo idejo o tem, kakšen je cikel snovi v naravi. Ti vam omogočajo, da sledite gibanju ne samo povezav, temveč tudi posameznih elementov. Poskusili bomo podrobneje razumeti to vprašanje.

Splošni pojem kroženja snovi

Kakšen je cikel snovi? To so ciklični prehodi iz ene oblike v drugo, skupaj z delno izgubo ali disperzijo, vendar imajo stalni, stabilen značaj. To pomeni, da vsaka snov ali element naredi vrsto prehodov na stopnicah, medtem ko spreminja in spreminja, vendar se na koncu še vedno vrne v začetno obliko.

Seveda lahko sčasoma pride do delnih izgub v količini zadevne spojine ali elementa. Vendar pa je splošna shema konstantna in je bila ohranjena že več tisočletij.

Kakšen je kroženje snovi, lahko upoštevate primer. Najenostavnejši od njih je preoblikovanje organskih snovi. Sprva so sestavljeni iz vseh večceličnih živih bitij. Po zaključku njihovega življenjskega cikla so njihova telesa razgrajena s posebnimi organizmi, organske spojine pa se pretvorijo v anorganske. Ko te spojine absorbirajo druga bitja in se v njihovi telesih znova obnavljajo v organsko obliko. Nato se proces ponavlja in se ves čas nadaljuje ciklično.

Shema cikla snovi v naravi jasno kaže, da nič ne izhaja od nikoder in ne izgine v nikjer. Vse ima svoj začetek, konec in prehodne oblike. To so osnovna pravila življenja. So podvrženi energiji. Razmislite o primerih transformacij, ki se pojavljajo v ekosistemih, živih bitjih. In tudi bomo razumeli, kaj cikel snovi temelji na določenem elementu.

Življenje v naravi

Najvažnejša vsebina biosfere živi. Kaj je to? To je vsak zastopnik prosto živečih živali. Skupaj tvorijo biomaso. Seveda se spreminja, je udeleženec vseh procesov, ki se pojavljajo v okolju.

Cikel živih snovi lahko ponazorimo z naslednjim primerom.

1. Prva bitja, ki neposredno zajamejo energijo sončne svetlobe in jo pretvorijo v energijo kemijskih vezi, so rastline, modro-zelene bakterije. To je posledica klorofilnega pigmenta v procesu fotosinteze. Rezultat je sinteza organskih snovi iz anorganskih komponent. Tako je bila prva povezava med žive snovi biosfere.
2. Sledijo živali, ki so sposobne neposredno jedo rastline. In tudi omnivore, katerim pripada tudi oseba. Prvo povezavo porabijo in preoblikujejo organsko snov v drugo obliko - anorgansko.
3. Rastlinska bitja jedo mesojede živali. Tako se snovi prenesejo na druge organizme.
4. Nato pridejo tisti organizmi, ki se lahko hranijo na mesojedih oblikah. Višji plenilci. So končna povezava v kroženju organskih snovi. Po iztrebljanju v toku sledijo naslednji organizmi.
5. Detritofagi so mikroorganizmi, glive, protozoji, ki razkrojijo mrtve ostanke živih bitij in vse snovi prenesejo v anorgansko obliko.
6. Te spojine (ogljikov dioksid, voda, mineralne soli) ponovno uporabljajo rastline v procesu ustvarjanja organskih spojin.

Tako zgoraj navedena shema cikla snovi v naravi odraža preobrazbo žive komponente biosfere. Vse se začne z rastlinami in konča z njimi. Celoten ciklični proces, ki ima maso vej in zapletenih kodrov.

Cikel snovi v ekosistemu

Vsak ekosistem je celotna skupnost različnih organizmov, ki jo povezujejo kompleksni odnosi v prehranskem načrtu in tudi pod vplivom podobnih okoljskih razmer.

Cikel snovi v ekosistemu je predmet nekaterih ekoloških zakonov. Torej, nujno strogo podreditev o dobavni verigi. Izmenjava energije, snovi, kroženje številnih elementov - vse to se dogaja med posamezniki znotraj določene ekološke skupine.

Hkrati so razdeljeni v več skupin:

• proizvajalcev;
• soglasja prvega reda;
• potrošniki drugega reda;
• sprave tretjega reda;
• omnivore;
• razgrajevalci ali detritofage.

Shema zadevnega cikla lahko izgleda tako:

• obrat (proizvajalec) proizvaja organsko snov;
• herbivore (potrošnik prvega reda) ga pretvori v anorgansko in drugo organsko snov;
• mesojede živali (potrošnik drugega reda) preoblikuje v drugo organizacijo;
• višji plenilec (potrošnik tretjega reda) ga deloma izpusti v obliki toplote in delno koncentrira v obliki notranjih organskih snovi;
• mikroorganizmi, na primer bakterije, glive in drugi (razgrajevalci ali detritofage), razgrajujejo umrle živali in tvorijo maso anorganskih spojin;
• rastline absorbirajo anorganske in spet ustvarijo številne pomembne organske spojine v procesu fotosinteze, to je, da proizvajajo.

Ekosistemske snovi

Očitno je, da v enem ekosistemu v tesni interakciji obstajata dve glavni vrsti snovi: organski in anorganski. Iz ekološkega je:

• beljakovine;
• maščobe;
• ogljikovi hidrati.

Anorganske spojine so naslednje:

• voda;
• Ogljikov dioksid;
• mineralne soli;
• številne pomembne makroelemente.

Zelo pomemben pogoj za normalno delovanje katerega koli ekosistema je stalen dotok sončne energije. Konec koncev, rastline lahko izvajajo fotosintezo le pod tem pogojem. Poleg tega se energija, ki je v kemijskih vezeh spojin, razprši kot toplota v dovolj velikih količinah. Zato snovi ne morejo krožiti v nespremenjenem stanju brez izgube.

Shema cikla snovi na travniku

Travnik je poseben naravna skupnost. Konec koncev, ima nekaj razlik od vseh drugih, na primer iz gozdarstva. Kakšne so razlike?

1. Na travniku prevladuje le travna vegetacija, ki jo sestavljajo trajnica in letna nizka trava. V tem primeru so drugačni. Več fotofilen ima visoko rast, in tiste, ki lahko v senci živijo, nizke.
2. V tej skupnosti ni velikih predstavnikov živalskega sveta. To je posledica dejstva, da preprosto nima skrivnosti, ker ni dreves.
3. Periodično med močnim deževjem celoten travniški prostor poplavi z vodo. Zato je njihovo drugo ime - poplavljeno ali tekoče. V takšnih razmerah ne morejo obstajati vsa živa bitja.

Če govorimo o podobnostih med travniki in gozdovi, na primer za skupnost, moramo poudariti glavno značilnost: na obeh območjih živijo predstavniki rastlin, žuželk, glodalcev, ptic, plazilcev, dvoživk in sesalcev.

Shema cikla snovi na travniku ima lahko naslednjo obliko:

• mineralne snovi in ​​vodo, ki jih rastlin porabi neposredno iz tal;
• žuželke, ki oprašujejo cvetje in jim omogočajo, da se pomnožijo, medtem ko se hranijo na nektarju, to je organski snovi, ki jo proizvaja rastlina;
• ptic in sesalcev, ki jedo žuželke in rastline, to je z uporabo organskih snovi;
• mikroorganizme, ki razgrajujejo mrtve rastlinske in živalske ostanke ter sproščajo anorganske snovi (mineralne soli, voda, ogljikov dioksid).

Primer travniškega cikla

Vse povezave, navedene v tem primeru, so zelo pomembne. Cikel snovi na travniku je nujen pogoj za obstoj te skupnosti. Tla se lahko obogatijo s koristnimi snovmi in elementi samo zaradi dejavnosti njenih prebivalcev - mikroorganizmov-detritofagov, črvov, drvenastih in drugih bitij. Brez tega stanja bodo v rastlinah manjkajo anorganske snovi za fotosintezo in rast, kar pomeni, da je organska snov, ki jo proizvede, v deficitu. Kot škrob, celuloza, beljakovine in drugi. To bo povzročilo zmanjšanje števila živali in ptic ter s tem tudi organskih snovi na splošno. Detritus bo na koncu končal, zato se bo cikel zlomil.

Cikel snovi na travniku lahko ponazorimo tudi s konkretnejšim primerom. Poskusimo pripraviti takšno shemo.

• Mineralne soli, voda, ogljikov dioksid, kisik porabi farmacevtsko farmo kamilice.
• Med čebelami oprašuje označeno rastlino in poje cvetni prah, to je ogljikove hidrate in beljakovine.
• Čebelar in čebelar peck medom in porabijo organsko snov v telesu (chitin, beljakovine, ogljikovi hidrati).
• Travniške volčji in drugi majhni glodalci in večje vrste uživajo organsko sestavino rastlin in žuželk.
• Kestrel (ptica) poje glodavce in jih uživa hranila.
• Po smrti vse živali in žuželke padejo na tla, kjer je njihovo telo razkosano v sestavne spojine z delovanjem mikroorganizmov, črvov, drvenastih dreves in drugih detritofaga.
• Kot rezultat, je tla ponovno nasičena z anorganskimi solmi, vodo in drugimi spojinami, ki absorbirajo korenine rastlin.

Verige in električna omrežja

Cikel snovi in ​​energije, kot je postal jasno, je tesno povezan s takim ekološkim konceptom kot verigo ali električno omrežje. Navsezadnje je katera koli snov material, izdelek, ki služi kot gradbeni material za oblikovanje strukturnih delov celic, tkiv in organov.

Vsak električni tokokrog neizogibno vključuje in ciklično preoblikovanje snovi. In vsi procesi sinteze in razpada zahtevajo stroške ali izpust energije. Zato je v naravi vključen tudi v en sam cikel.

Zakaj obstajajo koncepti "verige" in "električnega omrežja"? Stvar je v tem razmerje med organizmi znotraj ene ekološke skupine je pogosto precej bolj zapletena kot preprosta navadna veriga. Konec koncev je isti predstavnik živalskega sveta lahko rastlinojednik in plenilec. Obstajajo omnivori. Poleg tega mnogi ustvarijo konkurenčno okolje za proizvodnjo in preživljanje, ki prav tako pušča svoj odtis na splošni načrt odnosov znotraj biogeocenoze.

V teh primerih so verige tesno prepletene in tvorijo električna omrežja. To je še posebej opazno na območjih, kjer živijo prebivalci: gozdovi, jezerske skupnosti, tropski gozdovi in ​​drugi.

Vsi tokokrogi moči lahko razdelimo na dve vrsti:

• paša ali pašniki;
• razgradnjo ali detrital.

Glavna razlika med njimi je, da se v prvem primeru vse začne z živim organizmom - rastlino. V drugem - z mrtvimi ostanki, iztrebkov in drugih vlog, ki jih obdela mikroorganizmov, črvi in ​​tako naprej.

Energijske spremembe

Energija, kot snovi, se spreminja v procesih v ekosistemih. Vse je razdeljeno na dve glavni vrsti:

• sončna svetloba;
• kemične vezi.

Med gradnjo močnostnih tokokrogov energija prehaja iz ene oblike v drugo. Istočasno se pojavijo delne izgube. Konec koncev se porabi za življenjske procese vsakega bitja, razpršene v obliki toplote. Zato je pomembno, da sončna energija kot primarni vir nenehno dopolnjuje zaloge katere koli skupnosti.

Neposredno v obliki svetlobe od sonca lahko uživa le takšne organizme kot:

• rastline;
• bakterije;
• fotosintetsko enicelularno.

Po njih, vsa energija gre v naslednjo obliko - kemične vezi spojin. V tej obliki ga porabijo heterotrofni predstavniki biosfere.

Vodni cikel

Že smo navedli, da je najpomembnejši in zgodovinsko razvit življenjski proces cikel snovi v naravi. Voda je anorganska spojina, katere pomen je še posebej pomemben in velik. Zato, kako poteka njegovo obtok, bomo splošno razmišljali.

1. Ogromna količina vode je koncentrirana na površini našega planeta v vodnih telesih vseh vrst. To so morja in oceani, močvirja, reke, jezera, potoki, umetne strukture. S svoje površine se konstantno izhlapi vlaga, to je voda v obliki pare, ki prehaja v plasti atmosfere.
2. Tla, tako zunanji kot notranji, vsebujejo tudi veliko vlage. To je podzemna voda ali podtalnica. S površine pare vstopi v ozračje, od notranje plasti se izliva v vodna telesa in od tam izhlapi.
3. Kondenzacija v ozračju, voda postopoma doseže največ in se začne vračati v tla v obliki padavin. Pozimi je sneg, poleti pa dežuje.
4. Rastline aktivno sodelujejo v absorpciji in pretakanju vode, saj prevažajo ogromno vode.

Tako cikel vode in cikel snovi v naravi zagotavljata normalno stanje katerega koli ekosistema in s tem tudi organizmov.

Študija cikla snovi v osnovni šoli

Da bi otroci imeli idejo o tem, kakšne vrste cikličnih sprememb se pojavljajo v naravi, jim je treba o tem povedati že od začetnih stopenj izobraževanja. Fantje morajo imeti znanje o tem, kaj je cikel snovi. Stopnja 3 je zelo primeren čas za to. V tem obdobju so otroci dovolj stari, da v celoti razumejo in asimilirajo takšne informacije.

V številnih izobraževalnih programih po svetu obstaja dobra shema "Obtok snovi: razred 3". Odraža glavne vrste vode, snovi, prehranske verige, ki so značilne za vsak ekosistem.

Približna shema za kroženje snovi za mlajše šolarje lahko izgleda: voda in minerali v rastlinah - organska snov v živalih - voda in mineralne soli po smrti rastlin in živali.

Vsako fazo je treba pojasniti s primeri in podrobnim opisom, da bi oblikovali jasno sliko o naravnih procesih, ki potekajo.