Care este ciclul de substanțe? Ciclul de substanțe din ecosistem. Schema ciclului de substanțe în natură

De la începutul existenței planetei noastreexistă în mod constant diferite procese de transfer de energie între organismele vii și mediul înconjurător. Se transformă, merge în alte forme, se leagă și se disipează din nou. Același lucru se poate spune pentru orice substanță care formează baza vieții. Fiecare dintre ele trece prin multe instanțe, suferă mai multe modificări și, în cele din urmă, se întoarce.

Aceste procese dau o idee despre ceea ce esteciclul substanțelor în natură. Acestea vă permit să urmăriți mișcarea nu numai a conexiunilor, ci și a elementelor individuale. Vom încerca să înțelegem mai bine această problemă.

Conceptul general al circulației substanțelor

Care este ciclul de substanțe? Acestea sunt tranziții ciclice de la o formă la alta, însoțite de pierderi sau dispersii parțiale, dar care au un caracter permanent și stabil. Adică, orice substanță sau element face o serie de tranziții pe trepte, schimbând și schimbând, dar în cele din urmă se întoarce încă la forma inițială.

În mod natural, în timp, pot exista pierderi parțiale în cantitatea compusului sau elementului în cauză. Cu toate acestea, schema generală este constantă și a fost păstrată timp de mai multe milenii.

Care este circulația substanțelor, puteți lua în considerarede exemplu. Cea mai simplă dintre ele este transformarea substanțelor organice. Inițial, ele cuprind toate ființele vii multicelulare. După terminarea ciclului lor de viață, corpurile lor sunt descompuse de organisme speciale, iar compușii organici sunt transformați în organe anorganice. După ce acești compuși sunt absorbiți de alte ființe și în corpurile lor sunt din nou restaurate la o formă organică. Apoi procesul se repetă și continuă ciclic tot timpul.

Schema ciclului de substanțe în natură arată clar,că nimic nu apare de nicăieri și nu dispare în nicăieri. Totul are începuturile, sfârșitul și formele sale de tranziție. Acestea sunt regulile de bază ale vieții. Ele sunt supuse energiei. Luați în considerare exemple de transformări care apar în ecosisteme, ființe vii. Și, de asemenea, vom înțelege ce se bazează un ciclu de substanțe pe un anumit element.

Materie vie în natură

Cea mai importantă substanță a biosferei este viața. Ce este? Acesta este fiecare reprezentant al faunei sălbatice. Împreună formează biomasă. Aceasta, firește, suferă modificări, este un participant al tuturor proceselor care apar în mediul înconjurător.

Ciclul de materie vie poate fi ilustrat printr-un exemplu de felul următor.

1. Prima creație, care directprinde energia soarelui și transformă-o în energia legăturilor chimice - acestea sunt plante, bacterii verzi-verzi. Acest lucru se datorează pigmentului de clorofil în procesul de fotosinteză. Rezultatul este sinteza materiei organice din componente anorganice. Astfel, prima legătură a fost formată între materia vie a biosferei.
2. Apoi vor veni animalele capabilemănâncă direct plantele. Și tot omnivore, de care aparține și omul. Ei consumă prima legătură și transformă materia organică în ei înșiși într-o altă formă - anorganică.
3. Creaturile de legume sunt consumate de carnivore. Astfel, substanțele sunt transferate către alte organisme.
4. Apoi vin organismele care se pot hrăni cu forme carnivore. Pradă mai mare. Acestea sunt legătura finală în circulația materiei organice. După ce au dispărut în curs, au intrat următoarele organisme.
5. Detritofagii sunt microorganisme, fungi, protozoare care descompun rămășițele moarte ale ființelor vii și transferă toate substanțele într-o formă anorganică.
6. Acești compuși (dioxid de carbon, apă, săruri minerale) sunt utilizați din nou de plante în procesul de creare a compușilor organici.

Astfel, schema dată a cicluluisubstanțele din natură reflectă transformarea componentei vii a biosferei. Totul începe cu plante și se termină cu ele. Un proces ciclic complet care are o masă de ramuri și bucle complexe.

Ciclul de substanțe din ecosistem

Orice ecosistem este o comunitate întreagă de diferite organisme, unite prin relații complexe în planul alimentar și, de asemenea, sub influența unor condiții similare de mediu.

Ciclul substanțelor din ecosistem este supusanumite legi de mediu. Deci, în mod necesar subordonarea strictă a circuitelor de putere. Substanțe energetice Schimbul de circulație de multe elemente - toate acestea are loc între indivizi în cadrul unei anumite grupuri de mediu.

În același timp, ele sunt împărțite în mai multe grupuri:

• producători;
• conturi de ordinul întâi;
• clienți de altă natură;
• consacrate ale ordinii a treia;
• organisme omnivore;
• decompozitori sau detritofage.

Schema ciclului materiei poate arăta astfel:

• o plantă (producător) produce o materie organică;
• un animal erbivor (consumator de prim ordin) îl transformă într-o materie organică și anorganică;
• animalul carnivor (consumatorul secundar) se transformă într-o altă substanță organică;
• predator superior (consuments treia comandă) din nou disipa parțial sub formă de căldură și parțial sub formă de concentrate de substanțe organice interne;
• microorganismele, de exemplu bacteriile, ciupercile și altele (descompunere sau detritofage), descompun rămășițele animale moarte și formează o masă de compuși anorganici;
• plantele absorb anorganicele și din nou crea prin numărul fotosinteză de compuși organici importanți, care este produs.

Substanțe ecosistemice

Este evident că într-un ecosistem în interacțiune strânsă există două tipuri principale de materie: organice și anorganice. Din punct de vedere organic este:

• proteine;
• grăsimi;
• hidrati de carbon.

Compușii anorganici sunt după cum urmează:

• apă;
• Dioxid de carbon;
• săruri minerale;
• o serie de macroelemente importante.

O condiție foarte importantă pentru normalFuncționarea oricărui ecosistem este un flux constant de energie solară. La urma urmei, plantele pot efectua fotosinteza numai în această condiție. În plus, energia, care se află în legăturile chimice ale compușilor, este disipată ca căldură în cantități suficient de mari. Prin urmare, substanțele nu pot circula într-o stare neschimbată fără pierderi.

Schema ciclului de substanțe din luncă

Lunca este o comunitate naturala speciala. La urma urmei, are unele diferențe față de celelalte, de exemplu din silvicultură. Care sunt diferențele?

1. În pajiște, numai iarbăVegetația, care constă din iarbă joasă și anuală joasă. În acest caz, ele sunt diferite. Mai mult fotofilă are o creștere mare, iar cele care pot trăi la umbra, scăzute.
2. În cadrul acestei comunități nu există mari reprezentanți ai lumii animalelor. Acest lucru se datorează faptului că pur și simplu nu au unde să se ascundă, pentru că nu există copaci.
3. Periodic, în timpul ploilor grele, întregul spațiu de luncă este inundat cu apă. De aici și alt nume - inundat sau lichid. În astfel de condiții, nu toate ființele vii pot exista.

Dacă vorbim despre asemănările dintre luncă și păduri,De exemplu, o comunitate, ar trebui să evidențieze caracteristica principală: în ambele teritorii locuite de reprezentanți de plante, insecte, rozătoare, păsări, reptile, amfibieni și mamifere.

Schema ciclului de substanțe din luncă poate avea următoarea formă:

• substanțe minerale și apă, care este consumată direct de la sol de către plante;
• insecte care polenizează florile și le permit să se înmulțească, în timp ce hrănesc pe nectar, adică materia organică produsă de plante;
• păsări și mamifere, consumând insecte și plante, adică folosind materii organice;
• microorganismele care descompun rămășițele moarte ale plantelor și animalelor și eliberează substanțe anorganice (săruri minerale, apă, dioxid de carbon).

Un exemplu de ciclu de luncă

Toate legăturile indicate înExemplu. Ciclul substanțelor din luncă este o condiție necesară pentru existența acestei comunități. Solul este capabil îmbogățit cu substanțe și elemente utile numai prin activitățile locuitorilor - detritophages microorganisme, viermi, gândaci și alte creaturi. Fără această condiție, plantele vor lipsi de substanțe anorganice pentru fotosinteză și creștere, ceea ce înseamnă că materia organică pe care o produc este în deficit. Cum ar fi amidonul, celuloza, proteinele și altele. Aceasta va conduce la o reducere a numărului de animale și păsări și, prin urmare, a materiei organice în general. Detrimentul va sfârși în final, așa că ciclul va fi rupt.

Ciclul substanțelor din luncă poate fi ilustrat și printr-un exemplu mai concret. Să încercăm să elaborăm o astfel de schemă.

• Sarurile minerale, apa, dioxidul de carbon, oxigenul consuma farmacia mușețelului.
• Mierea de albine polenizează planta desemnată și își mănâncă polenul, adică carbohidrații și proteinele.
• Apicultorii și albinca prăjește albina și consumă substanța organică a corpului său (chitină, proteine, carbohidrați).
• Lunca voles și alte rozătoare mici și specii mai mari consumă componenta organică a plantelor și a insectelor.
• Kestrel (pasăre) mănâncă rozătoare și consumă nutrienți.
• După moarte, toate animalele și insectele cad la pământ, unde corpul lor este descompus în compuși constituenți prin activitatea microorganismelor, viermilor, viermilor și altor detritofagi.
• Ca urmare, solul este din nou saturat cu săruri anorganice, apă și alți compuși care absoarbe rădăcinile plantelor.

Lanțuri și rețele electrice

Ciclul de substanțe și energie, așa cum a devenitdesigur, este strâns legată de un concept ecologic, cum ar fi un lanț sau o rețea de energie electrică. La urma urmei, orice substanță este un material, un produs care servește ca material de construcție pentru formarea părților structurale ale celulelor, țesuturilor și organelor.

Fiecare lanț alimentar implică în mod inevitabil șitransformarea ciclică a substanțelor. Și orice proces de sinteză și dezintegrare necesită costul sau eliberarea energiei. În consecință, este, de asemenea, implicat într-un singur ciclu în natură.

De ce există concepte de "lanț" și "rețea de energie"? Ideea este că relația dintre organismele din cadrul aceleași grupuri de mediu sunt adesea mult mai complexe decât un lanț obișnuit simplu. La urma urmei, același reprezentant al lumii animalelor poate fi atât erbivor cât și prădător. Sunt omnivori. În plus, pentru mulți creează un mediu competitiv pentru producția și susținerea, care afectează, de asemenea, planul general al relațiilor din cadrul biogeocoenose.

Aici, în aceste cazuri, lanțurile sunt strâns legate între eleși se formează așa-numitele rețele de energie. Acest lucru este deosebit de remarcabil în zonele locuite de locuitori: pădure, comunități lacuri, păduri tropicale și altele.

Toate circuitele de putere pot fi împărțite în două tipuri:

• pășunat sau pășune;
• descompunere sau detritare.

Principala diferență dintre ele este cea din primaTotul începe cu un organism viu - plante. În al doilea - de la restul mort, excremente și alte depozite, care sunt prelucrate de microorganisme, viermi și așa mai departe.

Schimbările de energie

Energia, ca și substanțele, suferă o serie de schimbări în cursul proceselor din ecosisteme. Toate acestea sunt împărțite în două tipuri principale:

• lumina soarelui;
• legături chimice.

În timpul construcției circuitelor de putere, energia este justătrece de la o formă la alta. În același timp, apar pierderi parțiale. La urma urmei, este folosit pentru procesele de viață ale fiecărei ființe, disipată sub formă de căldură. De aceea este important ca energia solară, ca sursă primară, să alimenteze în mod constant rezervele oricărei comunități.

Direct sub forma luminii de la soare se pot consuma numai organisme precum:

• plante;
• bacterii;
• fotosintetic unicelular.

După ele, toată energia intră în forma următoare - legăturile chimice ale compușilor. În această formă este consumată de reprezentanții heterotrofici ai biosferei.

Ciclul apei

Am indicat deja că cea mai importantă și istoricăprocesul de viață stabilit este un ciclu de substanțe în natură. Apa este compusul anorganic, a cărui semnificație este deosebit de importantă și de mare. Prin urmare, modul în care funcționează circulația acesteia, vom lua în considerare în termeni generali.

1. Se concentrează o cantitate imensă de apăsuprafața planetei noastre în corpurile de apă de tot felul. Acestea sunt mările și oceanele, mlaștinile, râurile, lacurile, cursurile, structurile artificiale. Din suprafața lor există o evaporare constantă a umidității, adică apa sub formă de abur trece în straturile atmosferei.
2. Pământul, atât partea sa interioară, cât și partea interioară,conține, de asemenea, o mulțime de umiditate. Acestea sunt ape subterane sau ape subterane. De la suprafața aburului pătrunde în atmosferă, din straturile interioare se scurg în corpuri de apă și se evaporă de acolo.
3. Condensarea în atmosferă, apa atinge treptat un maxim și începe să se întoarcă la sol sub formă de precipitații. În timpul iernii este zăpadă, iar vara plouă.
4. Plantele joacă un rol activ în absorbția și transpirația apei, deoarece acestea transportă un număr mare de apă.

Astfel, ciclul apei și ciclul substanțelor în natură asigură starea normală a oricărui ecosistem și, prin urmare, a organismelor.

Studiul ciclului de substanțe din învățământul primar

Copiii au o idee despre ceschimbările ciclice se produc în natură, trebuie să li se spună acest lucru din etapele inițiale ale antrenamentului. Băieții ar trebui să aibă cunoștințe despre ce înseamnă un ciclu de substanțe. Gradul 3 este un moment foarte potrivit pentru asta. În această perioadă, copiii sunt destul de bătrâni ca să înțeleagă pe deplin și să asimileze acest tip de informații.

În multe programe educaționaleLumea înconjurătoare este reprezentată de o schemă bună "Ciclul substanțelor, clasa a treia". Acesta reflectă principalele tipuri de conversii de apă, substanțe, lanțuri alimentare care sunt caracteristice fiecărui ecosistem.

O schemă aproximativă a ciclului de materie pentru cei mai tinerielevii pot să arate: apă și minerale în plante - materie organică în animale - săruri de apă și minerale după decesul plantelor și animalelor.

Fiecare etapă trebuie explicată prin exemple și descrieri detaliate pentru a forma o imagine clară a proceselor naturale care au loc.