Презентация на тему энергия в экосистмах

План лекции:
1.Экосистема- основное понятие экологии
2.Биотическая структура
3.Пищевые цепи экосистем
4.Пищевые цепи и трофические уровни
5.Первичные продуценты
6.Первичные консументы
7.Консументы второго итретьего порядков
8.Редуценты и детрофаги (детридные пищевые цепи)
9.Экологические факторы
10.Функционирование экосистем
11.Воздействие человека на экосистему
12.Экологические пирамиды
13.Энергетика экосистем
14.Вывод

Экосистема-основное понятие экологии
Экосистемой называют совокупность живых организмов и неживой природы. Это
взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определённой системы(экологи-
ческой системы, экосистемы)и, во-вторых, оно не хаотично, а определённым обра-
зом организовано, подчинено законам.

Биотическая структура экосистем
Экосистема основана на единстве живого и неживого в-ва. Суть этого единства
проявляется в следующем.Из элементов неживой природы, главным образом мо-
лекул CО² и H²O, под воздействием энергии солнца синтезируется органические
в-ва, составляющие всё живое на планете.
Кинетическая энергия солнечного излучения преобразуется таким образом в поте-
нциальную энергию, запасенную глюкозой. Из глюкозы вместе с получаемыми из
почвы минеральными элементами питания – биогенами – образуются все ткани
растительного мира- белки, углеводы,жиры,липиды,ДНК,РНК,то есть органические
в-ва планеты.

Биотическая структура экосистем
Растения и хемосинтетики создают органическое в-во из неорганических состав-
ляющих с помощью энергии окружающей среды. Их называют продуцентами или
автотрофами. Высвобождение запасённой продуцентами потенциальной энергии
обеспечивает существование всех остальных видов живого на планете.
Консументы- это самые разнообразные организмы(от микроорганизмов до синих
китов):
простейшие; насекомые; пресмыкающиеся; рыбы; птицы и, наконец, млекопи-
тающие, включая человека.
Консументы, в свою очередь, подразделяются на ряд подгрупп в соответствии с
различиями в источниках их питания.

Пищевые цепи:
первичные
продуценты
первичные
консументы
консументы второго и
третьего порядка
редуценты и детрофаги
(детридные пищевые цепи)

Пищевые цепи и трофические уровни
Внутри экосистемы содержащие энергию органические в-ва создаются автотроф-
ными и служат пищей (источником в-ва и энергии) для гетеротрофов. Типичный
пример, животное поедает растения. Это животное, и таким путём может проис-
ходить перенос энергии через ряд организмов – каждый последующий питается
предыдущим, поставляющим ему сырьё и энергию. Такая последовательность
называется пищевой цепью, а каждое ее звено - трофическим уровнем. Первый
трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные про-
дуценты. Организмы второго трофического уровня называется первичными кон-
сументами третьего – вторичными консументами и т.д. Обычно бывает четыре
или пять трофических уровней и редко больше шести.

Первичные продуценты
Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зелё-
ные растения. Некоторые прокариоты, а именно сине- зелёные водоросли и нем-
ногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад относительно
невелик фотосинтетики превращает солнечную энергию (энергию света) в хими-
ческую энергию, заключённую в органических молекулах их которых построены
ткани. Небольшой вклад в продукцию органического в-ва вносят и хемосинтези-
рующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

Первичные консументы
Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. это травояд-
ные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые,
рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных
млекопитающих – это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные
животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к
бегу на кончиках пальцев.

Консументы второго и третьего порядка
Вторичные консументы питаются травоядными, таким образом, что уже плотояд-
ные животные, так же как и третичные консументы, поедающие консументов вто-
рого порядка консументы второго и третьего порядка могут быть хищниками и
охотиться, схватывать и убивать свою жертву,
Могут питаться падалью или быть паразитами. В последнем случае они по вели-
чине меньше своих хозяев. Пищевые цепи паразитов необычны по ряду парамет-
ров. В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные оказываются
крупнее на каждом следующем трофическом уровне:
Растительный материал (например, нектар)=> муха => паук => землеройка =>сова
Сок розового куста => тля => божья коровка => паук => насекомоядная птица =>
хищная птица
В типичных пищевых цепях, включающих паразитов, последние становятся
меньше по размерам на каждом следующем уровне.

Редуценты и детритофаги
(детридные пищевые цепи)
Создается пищевая цепь другого типа – цепь, начинающиеся с детрида.
Детрит => детритофаг => хищник
К детритофагам лесных и прибрежных сообществ относятся червь, мокрица,
Личинка падальной мухи (лес), полихета, багрянка, голотурия (прибрежная зона).
существует два главных типа
пищевых цепей:
пастбищные
(первый трофический уровень занимают
земные растения, второй- пастбищные
животные и третий- хищники.
детридные
(более крупные организмы)

Экологические факторы
Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит
название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих
на организмы, называются экологическими факторами.
По природе происхождения выделяют абиотические, биотические и антропоген-
ные факторы.
Абиотические факторы
Биотические факторы
-это свойство неживой природы, которое прямо или
косвенно влияют на живые организмы.
это все формы воздействия живых организмов
друг на друга.

Функционирование экосистем
Энергия в экосистемах
Экосистема
Это совокупность живых организмов, обменивающихся
непрерывно энергией, веществом и информацией друг с
другом и с окружающей средой.
Энергию определяют как способность производить работу. Свойства энергии
описываются законами термодинамики.
1-ый закон (начало) термодинамики или закон сохранения энергии утверждает,
что энергия может переходить из одной формы в другую, но она не исчезает и не
Создается заново.
2-ой закон (начало) термодинамики или закон энтропии утверждает, что в замкну-
той системе энтропия может только возрастать. Применительно к энергии в эко-
системах удобна следующая формулировка: процессы, связанные с превраще-
ниями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что эне-
ргия переходит из концентрированной формы в рассеянную, то есть деградирует.

Обобщая законы функционирования экосистем, сформулируют ещё раз основные
их положения:
1)Природные экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду даровой сол-
нечной энергии, количество которой избыточно и относительно постоянно;
2)Перенос энергии и вещества через сообщество живых организмов в экосистеме
происходит по пищевой цепи;
3)Природные экосистемы благодаря своей биотической структура неопределённо
долго поддерживают устойчивое состояние, не страдая от истощения ресурсов и
загрязнения собственными отходами; получение ресурсов и избавление от отходов
происходит в рамках круговорота всех элементов.

Воздействие человека на экосистему
Все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к измене-
ниям:
Состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих её в-в; энергетического ба-
ланса биосферы; биоты. Направленность и степень этих изменений таковы, что
самим человеком им дано название экологического кризиса. Современный эколо-
гический кризис характеризуется следующими проявлениями:
Постепенное изменение климата планеты вследствие изменения баланса газов в
атмосфере;
Общее и местное (над полюсами, отдельными участками суши) разрушение
биосферного озонового экрана;
Загрязнение Мирового океана тяжелыми металлами, сложными органическими
соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными в-ми, насыщение вод углекис-
лым газом;

Разрыв естественных экологических связей между океаном и водами суши в
результате строительства плотин на реках, приводящей к изменению твердого
стока, нерестовых путей и т.п.;
Загрязнение атмосферы с образованием кислотных осадков, высокотоксичных
в-в в результате химических и фотохимических реакций;
Загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснаб-
жения, высокотоксичными в-вами, включая пиоксины, тяжелые металлы, фено-
лы;
Опустынивание планеты;
деградация почвенного слоя, уменьшение площади плодородных земель, при-
годных для сельского хозяйства;
Радиоактивное загрязнение отдельных территорий в связи с захоронением
радиоактивных отходов, техногенными авариями и т.п.;
Накопление на поверхности суши бытового мусора и промышленных отходов,
в особенности практически неразлагающихся пластмасс;
Сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к дисбалансу
газов атмосферы, в том числе сокращению концентрации кислорода в атмосфе-
ре видов организмов;
Нарушение иерархии экосистем, увеличение системного однообразия на пла-
нете.

Экологические пирамиды
Пищевые цепи внутри каждого биогеоценоза имеют хорошо выраженную струк-
туру. Она характеризуется количеством, размером и общей массой организмов-
биомассой – на каждом уровне цепи питания. Для пастбищных пищевых цепей
характерно увеличение плотности популяций, скорости размножения и продук-
тивности их биомасс. Снижение биомассы при переходе с одного пищевого уро-
вня на другой обусловлено тем, что далеко не вся пища ассимилируется консу-
ментами.
Эта закономерность получила название – - ПРАВИЛО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПИРА-
МИДЫ.
Упрощенная экологическая пирамида

Энергетика экосистем
Говоря о потоках в-ва и энергии, следует четко определится в этих терминах:
Поток в-ва – перемещение последнего в форме химических элементов и их соеди-
нений от продуцентов к редуцентам (через консументы или без них).
Поток энергии – переход энергии в виде химических связей органических соедине-
ний (пищи) по цепям питания от одного трофического уровня к другому (более вы-
сокому). \

С этой целью система:
1)Создает накопители (хранилища) высококачественной энергии (например, запа-
сы жира);
2)Затрачивает определённое количество накопленной энергии на обеспечение
поступления новой энергии;
3)Обеспечивает круговорот различных в-в;
4)Создает механизмы регулирования, поддерживающие устойчивость системы и
её способность к приспособлению к изменяющимся условиям;
5)Налаживает с другими системами обмен, необходимый для обеспечения потре-
бности в энергии специальных видов.
Необходимо подчеркнуть важное обстоятельство: закон максимизации энергии
справедлив и в отношении информации, следовательно его возможно рассмат-
ривать и как закон максимизации энергии и информации с такой формулировкой.
Наилучшими шансами на самосохранение обладает система, в наибольшей сте-
пени способствующая поступлению, выработке и эффективному использованию
энергии и информации.