Lanțul de nutriție este succesiunea organismelor prin care energia este transferată de la alimente la sursa inițială.
Fiecare legătură din lanț se numește nivelul trofic.
Primul nivel trofic este producătorul (organisme autotrofice, în principal plante verzi).
Cel de-al doilea nivel trofic - consumatorii de ordinul întâi (animale erbivore și paraziți ai producătorilor).
Cel de-al treilea nivel trofic este consumatorii de clasa a doua (prădătorii primari care hrănesc cu animale care mănâncă plante și paraziți ai consumatorilor primari).
Cel de-al patrulea nivel trofic este cel de-al treilea ordin (pradă secundară care hrănește carnivore și paraziți ai consumatorilor secundari).
În lanțul alimentar, există rareori mai mult de 4-5 niveluri trofice.
Ultimul nivel trofic este descompunerea (bacteriile saprot-rof și ciupercile). Ei efectuează mineralizarea - transformarea reziduurilor organice în substanțe anorganice. Reprezentanții pot reprezenta orice nivel trofic, începând cu cel de-al doilea.
Există două tipuri de lanțuri alimentare.
Lanțurile de hrană (sau pășune) sunt lanțuri alimentare care încep cu organisme fotosintetice vii. De exemplu, phytoplank-klin -> zooplancton - »microfage de pește -» macrofage de pește -> păsări ihtiofagi.
Lanțurile de decădere (sau detritus) sunt lanțuri alimentare care încep cu reziduuri de plante moarte, trunchiuri și excremente animale. De exemplu, detritus -> detritofagi -> prădători ai microfagului -> macrofage de prădători.
Astfel, fluxul de energie care trece prin ecosistem este împărțit în două direcții principale. Energia pentru consumatori vine prin țesuturile vii ale plantelor sau prin stocurile de materie organică moartă. Lanțurile consumă pre-posesia în ecosistemele acvatice, lanțurile de descompunere - în ecosistemele terestre.
Lanțurile alimentare pot fi reprezentate sub formă de piramide ecologice. Există trei tipuri principale de piramide ecologice.
Piramida numerelor (piramida Elton) reflectă scăderea numărului de organisme de la producători la consumatori, consumul rapid de fitoplancton de către consumatori.
Piramida biomasei prezintă variația de biomasă pe fiecare casă, următorul nivel trofice: ecosisteme terestre, piramida biomasei se îngustează în sus, ecosistemul oceanului, pe - este un caracter inversat (redus în jos), care con-asociată cu un consum rapid de fitoplancton de către consumatori.
Piramida energiei (produselor) are un caracter universal și reflectă o scădere a cantității de energie conținută în produsele create la fiecare nivel trofic ulterior.
17. Ce numesc ciclurile biogeochimice?
Ciclul de substanțe individuale VI. Vernadsky numea cicluri biogeochimice. Esența ciclului este că elementele chimice absorbite de corp, apoi îl părăsesc, intră în mediul abiotic, apoi, după un timp, cad din nou în organismul viu etc. Astfel de elemente sunt numite biogene. Aceste elemente sau compușii lor sunt necesare pentru viața organismelor, creșterea lor, reproducerea.
Ciclurile biogeochimice sunt ciclul elementelor biogene din mediu în organisme și înapoi în mediul extern.
În ecosisteme, rolul ciclurilor biogeochimice este foarte important. Elemente biogenice - C, O2. N2. P, S, C02. H2O și altele - spre deosebire de energie, sunt reținute în ecosisteme și fac un ciclu continuu de la mediul extern la organisme și înapoi în mediul extern. Aceste căi închise se numesc cicluri biogeochimice.
In fiecare ciclu, există două fonduri: rezervă, care cuprinde o masă mare de mișcare a substanțelor, în principal, componente non-biologice, și, bazin mobil sau schimb - natura, caracteristica distinctivă mai activă, dar mai puțin extinsă a, care este un schimb rapid între organisme și mediul lor imediat.
Ciclurile biogeochemice pot fi împărțite în două tipuri: 1) circulația substanțelor gazoase cu un fond de rezervă în atmosferă și hidrosfere (ocean); 2) un ciclu sedimentar cu un fond de rezervă în scoarța pământului.
Ciclurile biogeochimice sunt ușor încălcate de către oameni. În procesul de exploatare și utilizare a mineralelor, poluarea apelor naturale ca urmare a activității economice, oamenii acționează asupra ciclurilor transformându-le de la ciclice la aciclice. Protecția resurselor naturale ar trebui, în special, să vizeze păstrarea ciclicității proceselor biogeochimice. Aceasta este o condiție necesară pentru menținerea homeostaziei planetei.
18. Cum funcționează ciclul biogenic?
Ciclul elementelor biogene, cauzate de sinteza și descompunerea substanțelor organice în ecosistem, care se bazează pe reacția fotosintezei, se numește ciclul biotic al substanțelor. În plus față de elementele biogene, cele mai importante elemente biologice minerale și mulți compuși diferiți sunt implicați în ciclul biotic. Prin urmare, întregul proces ciclic de transformări chimice datorate biotei este, de asemenea, numit ciclu biogeochimic.
Circulațiile nutrienților și elementelor de bază. Luați în considerare ciclurile substanțelor și elementelor cele mai importante pentru organismele vii (figurile 3-8). Ciclul apei se referă la o mare geologie și la ciclurile elementelor biogene (carbon, oxigen, azot, fosfor, sulf și alte elemente biogene) - într-un mic ciclu biogeochimic.
Ciclul apei dintre pământ și ocean prin atmosferă se referă la un ciclu geologic mare. Apa se evapora de pe suprafata oceanelor, și fie transferate în țara în care cade ca ploaia, care, din nou, a revenit la ocean sub forma fluxului de suprafață și subterane sau căderi ca precipitații pe suprafața oceanului. Peste 500 mii km de apă participă anual la ciclul apei de pe Pământ. Ciclul apei în ansamblu joacă un rol major în modelarea condițiilor naturale de pe planeta noastră. Având în vedere transpirației apei de către plante și absorbția acestuia în ciclul biogeochimic al întregului stoc de apă pe Pământ este divizat și restaurat timp de 2 milioane de ani.
Ciclul carbonului. Producătorii captare de dioxid de carbon din atmosferă și converti la substanțe organice consuments absorb carbonul sub formă de substanțe organice cu organismele producătorilor și consumatorilor de ordine inferioare, decomposers mineralize materie organică și carbon reciclat în atmosferă sub formă de dioxid de carbon. Ciclicitatea de carbon mondial-Ane Ther este complicată de faptul că o parte din carbonul conținut în organisme moarte, chiuvete în partea de jos și colectează în sedimente. Această parte a carbonului este exclusă din ciclul biologic și intră în ciclul geologic al substanțelor.
Principalul rezervor de carbon biologic este pădurile, acestea conțin până la 500 de miliarde de tone din acest element, ceea ce reprezintă 2/3 din stocul său din atmosferă. Interferența umană în ciclul de carbon (arderea cărbunelui, petrolului, gazului, dezumidificarea) conduce la o creștere a conținutului de CO, în atmosferă și la dezvoltarea efectului de seră.
Viteza ciclului este C02. adică timpul pentru care toată dioxidul de carbon din atmosferă trece printr-o substanță vie, este de aproximativ 300 de ani.
Circulația oxigenului. În principal, ciclul de oxigen este între atmosferă și organisme vii. În principiu, oxigenul liber (02) pătrunde în atmosferă ca rezultat al fotosintezei plantelor verzi, dar este consumat în procesul de respirație de către animale, plante și microorganisme și mineralizarea rămășițelor organice. O cantitate nesemnificativă de oxigen este formată din apă și ozon sub influența radiației ultraviolete. O cantitate mare de oxigen este folosită pentru procesele oxidative din scoarța pământului, erupțiile vulcanice etc. Cota principală de oxigen este produsă de plantele terestre - aproape 3/4, restul - organismele fotosintetice ale Oceanului Mondial. Viteza ciclului este de aproximativ 2 000 de ani.
Se constată că 23% din oxigen este consumată anual pentru nevoile industriale și de uz casnic, care se formează în procesul de fotosinteză, iar această cifră este în continuă creștere.
Ciclul azotului. Stocul de azot (N2) din atmosferă este uriaș (78% din volumul său). Totuși, plantele nu pot absorbi azotul liber, ci numai în formă legată, în principal sub formă de NH4 + sau N03 ". Azotul liber din atmosferă leagă bacteriile care fixează azotul și îl transpune în forme accesibile în formă de plante. În plante, azotul este fixat în materie organică (în proteine, acizi nucleici etc.) și este transmis de-a lungul lanțurilor alimentare. După moarte organisme cenți Reda mineralize materie organică și a le converti în compuși de amoniu, nitrați, nitriți, și în ei Bodnya-azot care este returnat în atmosferă.
Nitrații și nitriții sunt foarte solubili în apă și pot migra în apele subterane și plantele și pot fi transmiși prin lanțuri cu conducte. În cazul în care cantitatea lor este excesiv de mare, observată adesea în cazul aplicării incorecte a îngrășămintelor azotate, apare contaminarea apei și a alimentelor și provoacă boli umane.
Circulația fosforului. Cea mai mare parte a fosforului se găsește în roci formate în epoca geologică trecută. În ciclul biogeochimic, fosforul este inclus ca urmare a proceselor de intemperii a rocilor. În ecosistemele terestre, plantele extrag fosforul din sol (în principal sub formă de P04 3
) și să o includă în compoziția compușilor organici (proteine, acizi nucleici, fosfolipide etc.) sau lăsate într-o formă anorganică. Da, fosforul este transmis prin circuitele de alimentare. După moartea organismelor vii și cu secrețiile lor, fosforul se întoarce în sol.
Utilizarea incorectă a îngrășămintelor fosfatice, apă și eroziunea eoliană a solurilor cantități mari de fosfor sunt eliminate din sol. Pe de o parte, aceasta duce la o re-flux de îngrășăminte fosfat și depleția conținând fosfor (minereuri fosforitele și apatite al.). Pe de altă-o parte, fluxul de sol în rezervoarele mari cantități de nutrienți precum fosfor, azot, sulf, și altele. Leagă dezvoltarea te-rapidă a algelor albastre-verzi și alte plante de apă-TION ( „floare“ de apă) și eutrofizarea a corpurilor de apă. Dar cea mai mare parte a fosforului este transportată în mare.
În ecosistemele acvatice, fosforul este asimilat de fitoplancton și transmis de-a lungul unui lanț trofic până la păsările marine. Excrementele lor (guano) fie cad imediat înapoi în mare, fie se acumulează mai întâi pe țărm, iar apoi toate sunt spălate în mod egal în mare. De animale marine moarte, în special de pește, fosfor din nou cade în mare și în ciclul, dar unele schelete de pește ajunge la adâncimi mari și închise-TION în ele din nou de fosfor, ajunge în sedimentele, care este exclus din ciclul biogeochimic.
Ciclul de sulf. Fondul de rezervă de bază al sulfului se găsește în sedimente și sol, dar spre deosebire de fosfor există un fond de rezervă în atmosferă. Rolul principal în implicarea sulfului în ciclul biogeochimic aparține microorganismelor. Unele dintre ele sunt agenți reducători, alții sunt oxidanți.
În roci de sulf are loc sub formă de sulfuri (FeS2 et al.), În soluție - sub forma unui ion (S04 2-), în fază gazoasă ca hidrogen sulfurat (H2S) și dioxid de sulf (S02). În unele organisme, sulful se acumulează în forma sa pură (S) și când mor, fundul de sulf auto-nativ se formează pe fundul mărilor.
Conform conținutului său în mediul marin, ionul sulfat ocupă locul al doilea după clor și este principala formă accesibilă de sulf, care este consumată de autotrofe și este inclusă în compoziția proteinelor.
În ecosistemele terestre, sulful intră în plante de la sol, în principal sub formă de sulfați. În organismele vii, sulful este conținut în proteine, sub formă de ioni etc. După moartea organismelor vii, o parte din sulf este redusă în sol prin microorganisme la H2S, cealaltă parte este oxidată la sulfați și reîncorporată în circulație. Sulfura de hidrogen formată este decolorată în atmosferă, este oxidată și se întoarce în sol cu precipitații.
Ardere de combustibili fosili umane (în special cărbune), și emisiile din industria chimică duce la acumularea în atmosferă de dioxid de sulf (S02), care EeJ-Gere cu vapori de apă scade la pământ ca ploaia acidă.
Ciclurile biogeochimice nu sunt la fel de mari ca geologice și sunt în mare măsură supuse influenței umane. Activitatea economică îi violează izolarea, devine aciclică.
Ciclul azotului. Stocul de azot (N2) din atmosferă este uriaș (78% din volumul său). Totuși, plantele nu pot absorbi azotul liber, ci numai în formă legată, în principal sub formă de NH4 + sau N03 ". Azotul liber din atmosferă leagă bacteriile care fixează azotul și îl transpune în forme de plante disponibile. În plante, azotul este fixat în materie organică (în proteine, acizi nucleici etc.) și este transmis de-a lungul lanțurilor alimentare. După moartea organismelor vii, crupa mineralizează substanțele organice și le transformă în compuși de amoniu, nitrați, nitriți și, de asemenea, în azot liber, care revine în atmosferă.
Nitrații și nitriții sunt foarte solubili în apă și pot migra în apele subterane și plantele și pot fi transportați prin lanțuri cu conducte. În cazul în care cantitatea lor este excesiv de mare, observată adesea prin aplicarea incorectă a îngrășămintelor azotate, apare contaminarea apei și a alimentelor și provoacă boli umane.
20. Ce elemente și legături sunt importante pentru omenire? De ce?
Circulațiile de CO2 și de H2O la scară globală sunt probabil cele mai importante pentru omenire. Pentru ambele cicluri, o fracțiune mică, dar mobilă, a acestor substanțe în atmosferă este caracteristică, schimbarea conținutului care afectează atmosfera și atmosfera, conținutul acestora se poate schimba și ca urmare a activității umane. Acum, în lume, a fost creată o rețea de stații pentru a controla schimbarea cotei de CO2 și H2O, de care depinde destinul viitor al omenirii.
Ciclul apei dintre pământ și ocean prin atmosferă se referă la un ciclu geologic mare. Apa se evaporă de pe suprafața Oceanului Mondial și fie se transferă în țara în care se prăbușește ca precipitații, care se întoarce din nou la ocean ca scurgere de suprafață și subterană sau cade ca precipitații la suprafața oceanului. Peste 500 mii km de apă participă anual la ciclul apei de pe Pământ. Ciclul apei în ansamblu joacă un rol major în modelarea condițiilor naturale de pe planeta noastră. Având în vedere transpirația apei de către plante și absorbția acesteia în ciclul biogeochimic, întreaga rezervație de apă de pe Pământ este dezintegrată și restaurată în 2 milioane de ani.
Ciclul carbonului. Producătorii captare de dioxid de carbon din atmosferă și converti la substanțe organice consuments absorb carbonul sub formă de substanțe organice cu organismele producătorilor și consumatorilor de ordine inferioare, decomposers mineralize materie organică și carbon reciclat în atmosferă sub formă de dioxid de carbon. În ocean, ciclul de carbon este complicat de faptul că o parte a carbonului conținut în organisme moarte se scufundă în fund și se acumulează în roci sedimentare. Această parte a carbonului este oprită din ciclul biologic și intră în ciclul geologic al substanțelor.
Principalul rezervor al carbonului biocombustibil este pădurile, acestea conțin până la 500 de miliarde de tone din acest element, care reprezintă 2/3 din stocul său în atmosferă. Interferența umană în ciclul de carbon (arderea cărbunelui, petrolului, gazului, dezumidificării) conduce la o creștere a conținutului de CO, în atmosferă și la dezvoltarea efectului de seră.
Viteza ciclului C02, adică timpul pentru care toată dioxidul de carbon din atmosferă trece prin materia vie, este de aproximativ 300 de ani.