Koji je ciklus supstanci? Ciklus supstanci u ekosistemu. Šema ciklusa supstanci u prirodi

Od samog početka postojanja naše planete, stalno se odvijaju različiti procesi prenosa energije između živih organizama i životne sredine. Ona se transformiše, ide u druge oblike, veže i ponovo se raspušta. Isto se može reći za svaku supstancu koja čini osnovu života. Svako od njih prolazi kroz mnoge instance, prolazi kroz više promena i na kraju se vraća.

Ovi procesi daju ideju o tome šta je ciklus supstanci u prirodi. Oni vam omogućavaju da pratite kretanje ne samo povezivanja, već i pojedinačnih elemenata. Mi ćemo pokušati da razjasnimo ovo pitanje detaljnije.

Opšti koncept cirkulacije supstanci

Koji je ciklus supstanci? To su ciklički prelazi iz jednog oblika u drugi, praćeni delimičnim gubicima ili disperzijom, ali imaju stalan, stabilan karakter. To jest, svaka supstanca ili element napravi niz prelazaka na koracima, menjajući i menjajući, ali na kraju se i dalje vraća u početni oblik.

Naravno, s vremenom mogu biti delimični gubici u količini jedinjenja ili elementa u pitanju. Međutim, opšta šema je konstantna i očuvan je već nekoliko hiljada godina.

Koji je ciklus supstanci, možete uzeti u obzir primer. Najjednostavnije od njih je transformacija organskih supstanci. U početku se sastoje od svih višekularnih živih bića. Nakon završetka njihovog životnog ciklusa, njihova tela su razgrađena posebnim organizmima, a organska jedinjenja se transformišu u neorganske. Nakon što ova jedinjenja apsorbuju druga bića i unutar njihovih tela ponovo se vraćaju u organski oblik. Zatim se proces ponavlja i nastavlja ciklično stalno.

Šema ciklusa supstanci u prirodi jasno pokazuje da ništa ne proizlazi iz nigde i ne nestaje ni u kom mestu. Sve ima svoj početak, njegov kraj i prelazne forme. To su osnovna pravila života. Oni su podložni energiji. Razmotrite primere transformacija koje se javljaju u ekosistemima, živim bićima. I takođe ćemo razumeti šta ciklus supstanci zasniva na jednom određenom elementu.

Živa materija u prirodi

Najvažnija supstanca biosfere živi. Šta je to? Ovo je svaki predstavnik divljine. Zajedno formiraju biomasu. Ona, naravno, prolazi kroz promjene, učestvuje u svim procesima koji se odvijaju u okruženju.

Ciklus žive materije može se ilustrovati primjerom sljedeće vrste.

1. Prva stvorenja koja direktno uzimaju energiju sunčeve svetlosti i pretvaraju u energiju hemijskih veza su biljke, plavo-zelene bakterije. Ovo je posledica hlorofilnog pigmenta u procesu fotosinteze. Rezultat je sinteza organske materije od neorganskih komponenti. Dakle, prva veza je formirana između žive materije biosfere.
2. Zatim postoje životinje koje su u stanju da jedu biljke. I takođe omnivore, na koje se odnosi i osoba. Oni koriste prvu vezu i transformišu organsku materiju u sebe u drugu formu - neorgansku.
3. Mrtvarodna stvorenja jedu mesojedi. Dakle, supstance se prenose na druge organizme.
4. Zatim dolaze ti organizmi koji se mogu hraniti na mesojednim oblicima. Viši predatori. Oni su konačni link u prometu organske materije. Nakon njihovog pada u toku dolaze sledeći organizmi.
5. Detritofagi su mikroorganizmi, gljivice, protozoji koji rastavljaju mrtve ostatke živih bića i prenose sve supstance u neorgansku formu.
6. Ova jedinjenja (ugljen-dioksid, voda, mineralne soli) ponovo koriste biljke u procesu stvaranja organskih jedinjenja.

Prema tome, gornja šema ciklusa supstanci u prirodi odražava transformaciju živih komponenti biosfere. Sve počinje biljkama i završava se njima. Kompletan ciklični proces koji ima masu grana i kompleksne kravlje.

Ciklus supstanci u ekosistemu

Svaki ekosistem je čitava zajednica različitih organizama, ujedinjena kompleksnim odnosima u planu hrane, a takođe pod uticajem sličnih okolinskih uslova.

Ciklus supstanci u ekosistemu podleže određenim zakonima o zaštiti životne sredine. Dakle, obavezno striktno potčinite lancu snabdevanja. Razmena energije, supstanci, cirkulacija mnogih elemenata - sve to se dešava između pojedinaca u datoj ekološkoj grupi.

U ovom slučaju, oni su podeljeni u nekoliko grupa:

• Proizvođači;
• Upute prvog reda;
• Potrošači drugog reda;
• Konsultacije trećeg reda;
• Omnivorous organizmi;
• Dekompozori ili detritofage.

Shema ciklusa stvari može izgledati ovako:

• Biljka (proizvođač) proizvodi organsku materiju;
• Ćivorozna životinja (potrošač prvog reda) pretvara je u neorgansku i drugu organsku materiju;
• Mrtva životinja (potrošač drugog reda) pretvara u drugu organiku;
• Viši štitnik (potrošač trećeg reda) ga ponovo delimično ispušta u obliku toplote, a dijelom koncentriše u obliku unutrašnjih organskih supstanci;
• Mikroorganizmi, na primer bakterije, gljive i drugi (razgrajivači ili detritofage), razlažu mrtve životinjske ostatke i formiraju masu neorganskih jedinjenja;
• Biljke apsorbuju neorgansku i ponovo stvaraju veliki broj važnih organskih jedinjenja u procesu fotosinteze, odnosno proizvedu.

Ekoloske supstance

Očito, u jednom ekosistemu u bliskoj interakciji postoje dve glavne vrste materija: organski i neorganski. Od organske je:

• Proteini;
• Masti;
• Ugljikohidrati.

Neorganska jedinjenja su:

• Voda;
• Ugljendioksid;
• Mineralne soli;
• Brojni važni makroelements.

Veoma važan uslov za normalno funkcionisanje bilo kog ekosistema je stalni priliv solarne energije. Na kraju krajeva, biljke mogu vršiti fotosintezu samo pod ovim uslovima. Pored toga, energija koja se nalazi u hemijskim vezama jedinjenja rasipa se kao toplota u dovoljno velikim količinama. Prema tome, supstance ne mogu kružiti u nepromenjenom stanju bez gubitaka.

Šema ciklusa supstanci na livadi

Livada je posebna prirodna zajednica. Na kraju krajeva, ima neke razlike od svih ostalih, na primer iz šumarstva. Koje su razlike?

1. Na livadi dominira samo vegetacija travnjaka, koja se sastoji od višegodišnjih i godišnjih niskih trava. Istovremeno, one se razlikuju jedni od drugih. Još fotofilozni imaju visok rast, a oni koji mogu da žive u hladu, nizak.
2. U ovoj zajednici nema velikih predstavnika životinjskog svijeta. To je zbog činjenice da jednostavno nemaju gde da se sakriju, jer nema drveća.
3. Periodično tokom jakih kiša, čitav livadni prostor poplavljen je vodom. Otuda njihovo drugo ime - poplavljeno ili tečno. U takvim uslovima ne mogu postojati sva živa bića.

Ako govorimo o sličnostima između livade i šume, na primjer, zajednici, trebamo istaknuti glavnu osobinu: na oba teritorija žive predstavnici biljaka, insekata, glodara, ptica, gmizavaca, vodozemaca i sisara.

Šema ciklusa supstanci na livadi može imati sljedeći oblik:

• Mineralne supstance i vodu, koje biljke troše direktno iz zemlje;
• Insekti koji oprašuju cveće i dozvoljavaju im da se umnožavaju, dok se hranu na nektaru, odnosno organskoj materiji koju proizvede biljka;
• Ptice i sisari, jedu insekte i biljke, odnosno, koristeći organsku materiju;
• Mikroorganizmi koji rastavljaju mrtve biljne i životinjske ostatke i oslobađaju neorganske supstance (mineralne soli, vodu, ugljen-dioksid).

Primjer livnog ciklusa

Sve veze navedene u ovom primeru su od velike važnosti. Ciklus supstanci na livadi je neophodan uslov za postojanje ove zajednice. Zemlja može biti obogaćena korisnim supstancama i elementima samo zahvaljujući aktivnostima njenih stanovnika - mikroorganizama - detritofama, crva, drveća i drugih stvorenja. Bez ovog stanja, biljkama će nedostajati neorganskih sastojaka za fotosintezu i rast, što znači da je organska materija koja oni proizvode u deficitu. Na primer, skrob, celuloza, proteini i drugi. To će dovesti do smanjenja broja životinja i ptica, a samim tim i organske materije uopšte. Na kraju, detritus će patiti, pa će ciklus biti prekinut.

Ciklus supstanci na livadi takođe može biti ilustrovan konkretnijim primjerom. Pokušajmo da napravimo takvu šemu.

• Mineralne soli, voda, ugljen dioksid, kiseonik konzumira apoteku kamilice.
• Meda pčela polinira određenu biljku i jede svoj polen, to jest, ugljene hidrate i proteine.
• Pčelar i pčelar peckaju medenu i konzumiraju organsku materiju svog tijela (chitin, protein, ugljeni hidrati).
• Livada i drugi mali glodari i veće vrste jedu organsku komponentu biljaka i insekata.
• Kestrel (ptica) jede glodavce i konzumira hranljive materije.
• Nakon smrti, sve životinje i insekati padaju na zemlju, gde se njihovo telo razgradjuje u jedinjenja jedinjenja aktivnostima mikroorganizama, crva, drveća i drugih detritofaga.
• Kao rezultat, tlo je ponovo zasićeno neorganskim solima, vodom i drugim jedinjenjima koja apsorbuju korijene biljaka.

Lanci i energetske mreže

Ciklus supstanci i energije, kako je postao jasan, tesno je povezan sa takvim ekološkim konceptom kao lanac ili mreža snage. Na kraju krajeva, svaka supstanca je materijal, proizvod koji služi kao građevinski materijal za formiranje strukturalnih dijelova ćelija, tkiva i organa.

Svaki lanac hrane neizbežno podrazumeva ciklične transformacije supstanci. I svi procesi sinteze i raspadanja zahtevaju trošak ili oslobađanje energije. Shodno tome, ona je takođe uključena u jedan ciklus u prirodi.

Zašto postoje pojmovi "lanac" i "električna mreža"? Stvar je u tome što je odnos između organizama unutar ekološke grupe često mnogo komplikovaniji od jednostavnog običnog lanca. Na kraju krajeva, isti predstavnik životinjskog svijeta može biti i herbivorous i predator. Postoje svećnjaci. Pored toga, mnogi stvaraju konkurentno okruženje za proizvodnju i život, što takođe ostavlja svoj otisak na ukupan plan odnosa unutar biogeocenoze.

U ovim slučajevima, lanci su blisko prepleteni i formiraju se tzv. Energetske mreže. Ovo je naročito zapaženo u oblastima naseljenim stanovništvom: šumama, zajednicama jezera, tropskim šumama i drugima.

Svi lanci snabdevanja mogu se podijeliti u dvije vrste:

• Paša ili pašnja;
• Razlaganje ili detritalnost.

Glavna razlika između njih je da u prvom slučaju sve počinje živim organizmom - biljkom. U drugom - od mrtvih ostataka, izliva i drugih depozita, koje obrađuju mikroorganizmi, crvi i tako dalje.

Energija se menja

Energija, kao i supstance, prolazi kroz niz promjena tokom procesa u ekosistemima. Sve to je podeljeno na dva glavna tipa:

• Sunčeva svetlost;
• Hemijske veze.

Tokom izgradnje strujnih krugova, energija samo prelazi iz jednog oblika u drugi. Istovremeno dolazi do delimičnih gubitaka. Na kraju krajeva, potrošeno je na životne procese svakog bića, raspršene u obliku toplote. Zato je važno da solarna energija kao primarni izvor neprekidno dopunjava rezerve bilo koje zajednice.

Direktno u obliku svetlosti od sunca, može se konzumirati samo takvim organizmima kao što su:

• Biljke;
• Bakterije;
• Fotosintetski jednoćelijski.

Posle njih, sva energija ide u sledeći oblik - hemijske veze jedinjenja. U ovom obliku konzumiraju ga heterotrofni predstavnici biosfere.

Vodeni ciklus

Već smo ukazali da je najvažniji i istorijski razvijen životni proces ciklus supstanci u prirodi. Voda je neorgansko jedinjenje, čiji značaj je posebno važan i veliki. Stoga, kako nastaviti svoj promet, razmotrićemo uopšteno.

1. Ogromna količina vode je koncentrisana na površini naše planete u vodnim tijelima svih vrsta. To su morska mora i okeani, bregovi, rijeke, jezera, potoci, vještačke strukture. Sa njihove površine dolazi do konstantnog isparavanja vlage, odnosno vode u obliku para prelazi u slojeve atmosfere.
2. Tlo, kako njegov spoljni, tako i unutrašnji delovi, takođe sadrži puno vlage. To su podzemne ili podzemne vode. Sa površine pare ulazi u atmosferu, iz unutrašnjih slojeva se odvodi u vodna tijela, a odatle isparava.
3. Kondenzacija u atmosferi, voda postepeno dostiže maksimum i počinje da se vraća na zemlju u vidu padavina. Zimi je snijeg, tokom leta pada kiša.
4. Biljke aktivno učestvuju u apsorpciji i transpiraciji vode, jer prenose veliku količinu vode.

Dakle, ciklus vode i ciklus supstanci u prirodi osiguravaju normalno stanje bilo kog ekosistema, a time i organizama.

Proučavanje ciklusa supstanci u osnovnoj školi

Da bi deca imala ideju o tome kakve vrste cikličnih promena se javljaju u prirodi, o tome se mora reći u početnim fazama obrazovanja. Deca bi trebalo da imaju saznanja o tome koji je ciklus supstanci. Razred 3 je prilično pogodno za ovo. Tokom ovog perioda, djeca su dovoljno stara da u potpunosti razumeju i asimiliraju ovu vrstu informacija.

U mnogim obrazovnim programima širom svijeta postoji dobra shema "Cirkulacija supstanci: klasa 3". Odražava glavne vrste pretvaranja vode, supstance, lanac hrane koji su karakteristični za svaki ekosistem.

Primerna šema za cirkulaciju supstanci za mlađe školske djece može izgledati: voda i minerali u biljkama - organska materija u životinjama - vodene i mineralne soli nakon smrti biljaka i životinja.

Svaku fazu treba objasniti primjerima i detaljnim opisom za formiranje jasne ideje o prirodnim procesima koji se odvijaju.