Реферат: Энергетика экосистем - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Энергетика экосистем

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 792 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

18 Министерство образования Российской федерации. Южно-Уральский госуд арственный университет. Кафедра Физической химии. Реферат По курсу "экология " На тему : энергетика экосистем. Выполнил : Кудрявцев Д.Н. Группа ФЭФ -132 Проверил : Власов В.Н. Челябинск , 2003г. Содержание Понятия экосистема и энергия …………………………………………………… 2 Поступление энергии в экосистему , понятие биологическая продуктивность ..4 Пищевые цепи………………………………………………………….………… ...6 Поток энергии в экосисте ме……………………………………………………… ..8 Круговорот веществ в экосистеме………………………………………………… 13 Литература………………………………………………………………………… ..20 Понятия экосистема и энергия Прежде чем говорить об энергетике экосистем , необходимо рассмотреть такое осно вополагающие для данной темы понятия , как экосистема и энергия . Понятие экосистемы было введено в науку английским ученым А . Тенсли в 1935 году . Экосистема включает в себя все живые организмы , совместно функционирующие на какой-либо конкретной територии , а также из компонентов неживой природы , определяющих характер местноти , в которой расположена экосистема . Организменная часть экосистемы взаимодействует с ее неживыми сотавляющими , в результате чего под воздействием энергии , притекающей извне , происходит к р уговорот веществ между живой и неживой частями экосистемы и складывается ее внутренняя структура . Экосистема — основная функциональная и структурная единица живой природы , носитель ее элементарных свойств . Экосистемы различаются между собой по своим разме р ам , самой крупной экосистемой является биосфера. В любой экосистеме седует выделить несколько составляющих ее компонентов . Первый из них — неорганические вещества (углерод , кислород , азот , углекислый газ , вода и т.д .). Затем следуют органические соединения (белки , липиды (жиры ), углеводы и др .), являющиеся связующим звеном между живой ( биотической ) и неживой ( абиотической ) частями экосистемы . К важным ее элементам относятся и физические факторы абиотической среды (температура , влажность , давление и др .). Би отическая часть экосистемы состоит из живых организмов , подразделяющихся на три основные категории : 1) Продуценты — организмы , поддерживающие свою жизнедеятельность , путем производства из неорганических веществ органические при помощи химической реакции фо тосинтеза , для осуществления которой необходим приток световой энергии. 2) Консументы — живые существа , поедающие другие оранизмы или частицы органичекого вещества и , таким образом , обеспечивающие себя необходимой энергией. 3) Редуценты — организмы , питающ иеся останками растений и животных (т.е . органическим веществом ) и разлагающие их до простых минеральных веществ , которые могут легко усваиваться продуцентами. Первые три вышеназванных компонента представляют собой абиотическую составляющую экосистемы , пос ледние же три являютя ее организменной частью . Причем продуценты называют автотрофами , так как они самостоятельно вырабатывают органическое вещесвто , а консументы и редуценты относятся к гетеротрофам , то есть к организмам , потребляющим готовое органическое вещество . Продуценты , консументы и редуценты образуют собой так называемую биомассу. Совокупность всех шести данных элементов складывают собой структуру экосистемы. Одно из определений энергии характеризует ее , как общую количественную меру движения и вза имодействия всех видов материи , благодаря чему все явления природы связаны воедино . Изменение энергии какой — либо системы происходит при совершении работы . Иными словами , энергия — это способность совершать работу . Свойства энергии описываются первым и в т орым законами термодинамики. Первый закон термодинамики сводится к следующему утверждению : энергия может переходить из одной формы в другую , но она не исчезает и не создается заново . Данный закон называют также законом сохранения энергии . Этому закону подч иняются все известные процессы в природе. Второй закон термодинамики гласит : поскольку некоторая часть энергии всегда рассеивается в виде недоступной для использования тепловой энергии , эффективность самопроизвольного превращения кинетической энергии в пот енциальныю всегда меньше 100%. Количественная мера энергии , которая становится недоступной для использования , называется энтропией . Способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности , то есть состояние с низкой энтропией — важ нейшая характеристика экосистемы . Подводя итог вышесказанному , необходимо отметить , что экосистемы представляют собой открытые неравновесные термодинамические системы , постоянно обменивающиеся с внешней средой веществом и энергией . При этом , они уменьшаю т энтропию внутри себя , но увеличивают ее снаружи , в соответствии с законами термодинамики . Следовательно , энергетика экосистемы — это непрерывный процесс , в ходе которого энергия поступает в экосистему извне , подвергается преобразованию в ней и выделяется из нее . Поступление энергии в экосистему , понятие биологическая продуктивность Энергия поступает в экосистему в основном за счет солнечного излучения и длинноволнового теплового излучения от близлежащих тел . Солнечный свет падает н а землю из космоса с энергией 1,98 ккал /см ^ 2 в минуту . Но до земли доходит максимум 67% от данной энергии . Поступление солнечной энергии к экосистеме составляет в среднем 300-400 ккал /см ^2 в день . Но в процессе фотосинтеза , обеспечивающем энергией живые ко мпоненты экосистемы , усваивается лишь 1% всей поступившей к экосистеме энергии . Остальная часть энергии уходит на поддержание определенной температуры окружающей среды , приводит в действие системы погоды , круговорота воды и т.д . Солнечная энергия , поступи вшая к экосистеме , усваивается категорией живых организмов , известных нам под называнием продуценты . Скорость , с которой продуценты поглощают лучистую энергию солнечного излучения , а , значит , и скорость , с которой в экосистеме происходит накопление органич еского вещества , определяют , как биологическую продуктивность . Первичную продуктивность P выражают в единицах массы , энергии или эквивалентных единицах в промежуток времени . В процессе производства органического вещества в экосистеме выделяют четыре посл едовательных уровня : 1) Валовая первичная продуктивность — скорость накопления в процессе фотосинтеза органического вещества (или биомассы ), с учетом той его части , которая за время измерений была израсходована на дыхание (то есть на поддержание жизнедеяте льности биомассы ) 2) Чистая первичная продуктивность — скорость накопления органического вещества в организмах продуцентов , за вычетом той его части , которая была израсходована ими на дыхание. 3) Вторичная продуктивность сообщества — скорость накопления ор ганического вещества на уровне консументов , которые , как известно , питаются готовой биомассой. 4) Чистая продуктивность сообщества — скорость накопления органического вещества , не потребленного гетеротрофами . Эта величина равна разности между чистой первич ной продуктивностью сообщества и количеством вещества , не потребленного гетеротрофами . Чистая продуктивность сообщества в определенный момент времени выражается наличной биомассой . Другое название чистой продуктивности сообщества — урожай на корню . Продук тивность экосистемы зависти от ряда факторов . Высокие скорости продуцирования наблюдаются в экосистемах , где физические факторы благоприятны , особенно в случая поступления экосистеме дополнительной энергии извне . Поступление энергии со стороны абиотически х компонентов экосистемы уменьшают затраты живых организмов на поддержание собственной жизнедеятельности . Для оценки продуктивности экосистемы необходимо также учитывать утечку энергии с урожаем продукции , а также стрессовые воздействия , уменьшающих долю э н ергии , задействованной в процессе производства биомассы . Также необходимо рассмотреть баланс между валовой первичной продукцией и дыханием сообщества . Здесь нужно сделать допущение о том , что вся чистая первичная продукция потребляется консументами первог о порядка (т.е . консументами , питающихся биомассой продуцентов ). Делая аналогичные допущения для последующих уровней питания (так называемых трофических уровней ), следует записать следующую систему уравнений : P пр = P к 1 + R пр P к 1 = P к 2 + R к 1 P к 2 = P к 3 + R к 2 ………… P пр = R пр + R к 1 + R к 2 +… + R к n Суммирование равенств показывает , что вся валовая первичная продукция полностью расходуется на дыхание сообщества без остатка , то есть все произведенное в экосистеме органическое вещество было полностью потреблено . Дан ное равенство между производством биомассы и ее потреблением представляет собой иллюстрацию стабильного функционирования любой экосистемы . Примером подобной стабильности может служить экосистема тропического леса , где вся произведенная продуцентами биомас с а полностью потребляется гетеротрофными организмами . Но , обычно , производство биомассы преобладает над ее потреблением , в результате чего происходит накопление непотребленного органического вещества (например , в форме каменного угля ). Цепи пи тания Перенос энергии в экосистеме осуществляется через так называемые пищевые цепи . В свою очередь , пищевая цепь — это перенос энергии от ее первоначального источника (обычно им являются автотрофы ) через ряд организмов , путем поедания одних другими . Пище вые цепи подразделяются на два вида : 1) Пастбищная пищевая цепь . Она начинается с растений и тянется дальше к растительноядным животным ( фитофагам ), а затем и к хищникам . В подобной цепи при каждом переходе к следующему звену теряется до 80-90% потенциальн ой энергии пищи , так как она переходит в тепло . Пастбищные пищевые цепи делятся на пищевые цепи хищников и пищевые цепи паразитов . При продвижении по пищевой цепи хищников , размер каждого последующего его члена больше , чем размер предыдущего , но численнос т ь каждых следующих участников пищевой цепи меньше численности ее предыдущих представителей . Примером пищевой цепи хищников может служить следующая последовательность : Сосна обыкновенная => Тли => Божьи коровки => Пауки =>Насекомоядные птицы => Хищные птицы. В отличии от пищевой цепи хищников , пищевые цепи паразитов ведут к организмам , которые все более уменьшаются в размерах и увеличиваются численно . В качестве примера можно привести следующую цепь : Трава => Травоядные млекопитающие => Блохи => Жгутиконосцы. 2) Детритная пищевая цепь . Она берет свое начало от мертвого органического вещества (т.н . детрита ), которое либо потреблятеся в пищу мелкими , преймущественно беспозвоночными животными , либо разлагается бактериями или грибами . Ор ганизмы , потребляющие мертвое органическое вещество , называются детритофагами , разлагающие его — деструкторами . Пастбищная и детритная пищевые цепи обычно существуют в экосистемах совместно , но один из видов пищевых цепей почти всегда доминирует над другим . В некоторых же специфических средах (например в подземной ), где из-за отсутствия света невозможна жизнедеятельность зеленых растений , существуют только детритные пищевые цепи. В экосистемах пещевые цепи не изолированы друг от друга , а тесно переплетены . Они составляют так называемые пищевые сети . Это происходит потому , что каждый продуцент имеет не одного , а нескольких консументов , которые , в свою очередь , могут иметь несколько источников питания . Взаимосвязи внутри пищевой сети наглядно иллюстрирует прив еденная ниже схема. Схема пищевой сети. В пищевых цепях образуются так называемые трофические уровни . Трофические уровни классифицируют организмы в пищевой цепи по типам их жизнедеятельности или по источникам получения энергии . Растения зан имают первый трофический уровень (уровень продуцентов ), травоядные (консументы первого порядка ) относятся ко второму трофическому уровню , хищники , поедающие травоядных , образуют третий трофический уровень , вторичные хищники — четвертый и т.д . Следует особ о отметить , что один и тот же биологический вид может занимать несколько трофических уровней . Например , если он употребляет в пищу мясо травоядных животных , он является консументом второго порядка , но если он питается и растительностью , то выступает одновр е менно и в качестве консумента первого порядка . Поток энергии в экосистеме Как нам известно , перенос энергии в экосистеме осуществляется через пищевые цепи . Но далеко не вся энергия предыдущего трофического уровня переходит на следующий . В качестве примера можно привести следующую ситуацию : чистая первичная продукция в экосистеме (то есть количество энергии , накопленное продуцентами ) составляет 200 ккал /м ^2, вторичная продуктивность (энергия , накопленная консументами первого порядка ) равна 20 ккал /м ^ 2 или 10% от предыдущего трофческого уровня , энергия же следующего уровня составляет 2 ккал /м ^2, что равно 20% от энергии предыдущего уровня . Как видно из данного примера , при каждом переходе на более высокий уровень теряется 80-90% энергии предыдущего зв е на пищевой цепи . Подобные потери связаны с тем , что значительная часть энергии при переходе с одной ступени на другую не усваивается представителями следующего трофического уровня или превращается в тепло , недоступное для использования живыми организмами. Универсальная модель потока энергии. Поступление и расход энергии можно рассмотреть с помощью универсальной модели потока энергии . Она применима к любому живому компоненту экосис темы : растению , животному , микроорганизмам , популяции или трофической группе . Подобные графические модели , соединенные между собой , могут отражать пищевые цепи (при последовательном соединении схем потока энергии нескольких трофических уровней образуется с хема потока энергии в пищевой цепи ) или биоэнергетику в целом . Поступившая в биомассу энергия на схеме имеет обозначение I . Однако , часть поступившей энергии , не подвергается превращнию (на рисунке обозначена , как NU ). Например , это происходит в случае , ко гда часть света , проходящего через растения , не поглощается ими , или когда часть пищи , проходящей через пищеварительный тракт животного , не усваивается его организмом . Усвоенная (или ассимилированная ) энергия (обозначенная за A ) используется для различных целей . Она тратитися на дыхание (на схеме- R ) т.е . на поддержание жизнедеятельности биомассы и на продуцирование органического вещества ( P ). Продукция , в свою очередь , принимате различные формы . Она выражается в энергетических затратах на рост биомассы ( G ), в различных выделениях органического вещетсва во внешнюю среду ( E ), в запасе энергии организмом ( S ) (примером подобного запаса являются жировые накопления ). Запасенная энергия образует на схеме так называемую рабочую петлю , так как данная часть продукции используется для обеспечения энергией в будущем (напимер , хищник использует свой запас энергии для поиска новых жертв ). Оставшаяся часть продукции представляет собой биомассу ( B ). Универсальную модель потока энергии можно интерпретировать двояко . Во-первых она может представлять популяцию какого-либо вида . В данном случае каналы потока энергии и связи рассматриваемого вида с другими видами представляют собой схему пищевой цепи . Другая интерпритация трактует модель потока энергии как изображение какого-ли б о энергетического уровня . Тогда прямоугольник биомассы и каналы потока энергии представляют все популяции , поддерживаемые одним и тем же источником энергии . Для того , чтобы наглядно показать различие подходов трактовки универсальной модели потока энергии можно рассмотреть пример с популяцией лис . Часть рациона лисиц составляет растительность (плоды и т.д .), другую же часть составляют травоядные животные . Чтобы подчеркнуть аспект внутрипопуляционной энергетики (первая интерпритация энергетической модели ), в сю популяцию лис следует изобразить в виде одного прямоугольника , если же нужно распределить метаболизм ( метаболизм — обмен веществ , интенсивность обмена веществ ) популяции лис на два трофических уровня , то есть отобразить соотношение ролей растительной и животной пищи в обмене веществ , необходимо построить два или несколько прямоугольников. Зная универвальную модель потока энергии , можно определить отношение величин энергетического потока в разных точках пищевой цепи.Выраженные в процентах , эти отношения н азывают экологической эффективностью . Существует несколько групп экологических эффективностей . Первая группа энергетических отношений : B / R и P / R . Доля энергии , расходущейся на дыхание , велика в популяциях крупных организмов . При стрессовом воздействии внеш ней среды R возрастает . Величина P значительна в активных популяциях мелких организмов (например водорослей ), а также в системах , получающих энергию извне . Следующая группа отношений : A / I и P / A . Первое из них называется эффективностью ассимиляции (т.е . эф фективностью использования поступившей энергии ), второе — эффективностью роста тканей . Эффективность ассимиляции может варьироваться от 10 до 50% и выше . Она может либо достигать малой величины (при ассимиляции энергии света растениями ), либо иметь больш ие значения (при ассимиляции энергии пищи животными ). Обычно эффективность ассимиляции у животных зависит от их пищи . У растительноядных животных она достигает 80% при поедании семян , 60% при использовании в пищу молодой листвы , 30-40% — более старых лист ь ев , 10-20% при питании древесиной . У хищных животных эффективность ассимиляции составляет 60-90%, так как животоная пища гораздо легче усваивается организмом , чем растительная. Эффективность роста тканей также широко варьируется . Наибольших значений она до стигает в тех случаях , когда организмы имеют небольшие размеры и условия среды их обитания не требуют больших энергетических затрат на поддержание оптимальной для роста организмов температуры. Третья группа энергетических отношений : P / B . Если рассматривать P как скорость прироста продукции , P / B представляет собой отношение продукции в конкретный момент времени к биомассе . Если расчитывается продукция за определенный промежуток времени , значение отношения P / B определяется исходя из средней за этот промежуток времени биомассы . В данном случае P / B является безразмерной величиной и показывает , во сколько раз продукция больше или меньше биомассы . Следует отметить , что на энергетические характеристики экосистемы оказывает влияние размеры организмов , населяющих эк осистему . Установлена зависимость между размером организма и его удельным метаболизмом (метаболизмом на 1г . биомассы ). Чем мельче организм , тем выше его удельный метаболизм и , следовательно , тем меньше биомасса , которая может поддерживаться на данном троф и ческом уровне экосистемы . При одинаковом количестве использованной энергии организмы больших размеров накапливают большую биомассу , чем мелкие . Например , при равном значении потребленной энергии , биомасса , накопленная бактериями , будет гораздо ниже биомас с ы , накопленной крупными организмами (наприемр млекопитающими ). Иная картина открывается при рассмотрении продуктивности . Так как продуктивность — это скорость прироста биомассы , то она больше у мелких жвотных , которые имеют более высокие темпы размножения и обновления биомассы. В связи с потерей энергии внутри пищевых цепей и зависимостью метаболизма от размера особей , каждое биологическое сообщество приобретает определеную трофическую структуру , которая может служить характеристикой экосистемы . Трофическая структура характеризуется или урожаем на корню , или количеством энергии , фиксируемой на единицу площади в единицу времени каждым последующим трофическим уровнем . Трофическую структуру можно изобразить графически в виде пирамид , основанием у которых служи т первый трофический уровень (уровень продуцентов ), а последующие трофические уровни образуют "этажи " пирамиды . Выделяют три типа экологических пирамид. 1) Пирамида численности (на схеме обозначена цифрой 1) Она отображает количество отдельных организмов на каждом из трофических уровней . Численность особей на разных трофических уровнях зависит от двух основных факторов . Первый из них — более высокий уровень удельного метаболизма у мелких животных по сравнению с крупными , что позволяет им иметь численное пре в осходство над крупными видами и более высокие темпы размножения . Другой из вышеназванных факторов — существование у хищных животных верхнего и нижнего предела размера их жертв . Если жертва намного крупнее хищника по размерам , то он будет не в состоянии е е одолеть . Добыча же небольшого размера не сможет удовлетворить энергетических потребностей хищника . Поэтому для каждого хищного вида существует оптимальный размер жертв Однако , для данного правила существуют исключения (например , змеи с помощью яда убиваю т животных , превышающих их по размерам ). Пирамиды чисел могут быть обращены "острием " вниз в том случае , если продуценты намного превосходят первичных консументов по своим размерам (примером может служить экосистема леса , где продуцентами являются деревья, а первичными консументами — насекомые ). 2) Пирамида биомассы (на схеме — 2). С ее помощью можно наглядно показать соотношения биомасс на каждом из трофических уровней . Она может быть прямой , если размер и срок жизни продуцентов достигает относительно больш их величин (наземные и мелководные экосистемы ), и обращенной , когда продуценты невелики по размеру и имеют короткий жизненный цикл (открытые и глубокие водоемы ). 3) Пирамида энергии (на схеме — 3). Отражает величину потока энергии и продуктивность на кажд ом из трофических уровней . В отличии от пирамид численности и биомассы , пирамида энергии не может быть обращенной , так как переход энергии пищи на вышестоящие трофические уровни происходит с большими энергопотерями . Следовательно , суммарная энергия каждог о предыдущего трофического уровня не может быть выше энергии последующего . Вышеприведеное рассуждение основано на использовании второго закона термодинамики , поэтому пирамида энергии в экосистеме служит его наглядной иллюстрацией. Из всех названных выше трофических характеристик экосистемы только пирамида энергии дает наиболее полное представление об организации биологических сообществ . В пирамиде численности силь но преувеличена роль мелких организмов , а в пирамиде биомассы завышено значение крупных . В таком случае , данные критерии непригодны для сравнении функциональной роли популяции , сильно различающихся по значению отношения интенсивности метаболизма к размеру особей . По этой причине , именно поток энергии служит наиболее подходящим критерием для сравнения отдельных компонентов экосистемы между собой , а также для сравнения двух экосистем друг с другом. Знание основных законов превращения энергии в экосистеме спос обствуют лучшему пониманию процессов функционрования экосистемы . Это особенно важно в связи с тем , что вмешательство человека в ее естественую "работу " может привести экологическую систему к гибели . В связи с этим , он должен уметь заранее предсказывать ре з ультаты своей деятельности , и представление об энергетических потоках в экосистеме сможет обеспечить большую точность этих предсказаний. Круговорот веществ в экосистеме Благодаря пищевым цепям , в экосистеме , наряду с перемещением энергии , происходит и т ранспортировка различных химических элементов . Как и в случае с энергетическими потоками , движущей силой круговорота веществ служит солнечная энергия . Это связано с тем , что в биомассе организмов происходит накопление тех или иных химических веществ , а , з н ачит , при переходе энергии по пищевым цепям также осуществляется и передача веществ , содержащихся в биомассе . Поток веществ сопровождает собой поток энергии в экосистеме , который , в свою очередь , берет начало от энергии солнечного света . Круговорот химич е ских веществ обусловлен также влиянием абиотических составляющих экосистемы (например , климатическим фактором ), а также активной хозяйственной деятельностью человека . Потоки веществ в экосистеме объединены понятием биогеохимический круговорот . Биогеохимиче ский круговорот — циркуляция в биосфере хиимческих элементов и неорганических соединений по характерным путям из внешней среды в организмы и из организмов во внешнюю среду . Химические элементы , участвующие в круговороте , не бывают равномерно распределены п о всей экосистеме . Кроме того , они могут находиться в различных химических формах . Поэтому , при изучении биогеохимических циклов следует выделить две части. 1) Резервный фонд — большая масса медленно движущихся веществ , в основном не связанных с организмам и . Он сосредоточен в земной коре , атмосфере и гидросфере . Перемещение веществ в резервном фонде происходит благодаря влиянию абиотических факторов экосистемы . 2) Обменный фонд . Он представляет собой неорганические вещества , содержащиеся в живых организмах . Для него характерно быстрое перемещение химических элементов между органической и неорганической средами . По своей природе биогеохимические циклы также подразделяются на две категории . Первая из них — круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере или гидросфере . Другая же представляет собой осадочный цикл (т.е . круговорот твердых веществ ) с резервным фондом в земной коре . Круговорот газообразных веществ отличает его способность к поддержанию определенных концентраций тех или иных газов, причем концентрации будут примерно одинаковыми во всех точках атмосферы и гидросферы . В осадочных циклах скорость потока веществ намного ниже , чем в газообразном круговороте , так как основная масса их сосредоточена в земной коре , отличающейся своей малопо д вижностью и малоактивностью . Из-за этого , способность к саморегуляции в осадочном круговороте не так велика , как в случае с циркуляцией газообразных веществ. Схему биогеохимического круговорота можно изобразить в сочетании с упрощенной схемой потока энерги и пищевой цепи , приводящем в движение круговорот веществ . Данная схема представляет собой кольцо , направленное от автотрофам к гетеротрофам , а затем замыкающегося на автотрофах . Из данного изображения видно , что при изучении биогеохимических круговоротов г лавное внимание уделяют резервному фонду , то есть части круговорота , физически и химически отделенной от живых организмов. Схема биогеохимического круговорота. При изображении биогеохимических циклов отдельных веществ акцент делается на обмене между организмами и резервным фондом , а также на путях движения веществ внутри экосистемы . В связи с этим , любую экосистему можно предс тавить в виде ряда блоков , через которые проходят различные вещества , и в которых данные вещества могут оставаться на протяжении различных периодов времени . В круговоротах минеральных веществ в экосистеме обычно участвуют три блока : живые организмы , мерт в ый органический детрит и доступные неорганические вещества . В качестве примеров биогеохимических циклов можно рассмотреть круговороты азота , фосфора и серы . Концентрация азота и фосфора в экосистеме часто напрямую влияют на численность организмов в экосис т еме (т.е . являются лимитирующими факторами ), а круговорот серы может служить наглядной иллюстрацией связей , сложившихся между атмосферой , гидросферой и земной корой. Резервный фонд круговорота азота сосредоточен в атмосфере . Атмосферный азот , благодаря дея тельности азотофиксирующих бактерий , а также посредством атмосферных явлений , попадает в почву или воду в виде соединений с другими элементами (т.н . нитратов ). Затем азот усваивается продуцентами , а после и консументами . При разложении деструкторами мертво го органического вещества и вместе с продуктами выделения животных , в почвенной и водной средах происходит накопление азотосодержащего газа аммиака . В дальнейшем , под воздействием различных бактерий , азот либо снова попадает в атмосферу , либо в составе н и тратов оказывается в почве и воде . Причем растворенные в воде нитраты могут оседать на дне водоемов , и в этом вучае азот , содержащийся в них , выпадает из круговорота веществ. Схема круговорота азота. В отличии от азота , резервным фондом круговорота фосфора служат горные породы и другие отложения , образовавшиеся в течении миллионов лет . Содержащиеся в них соединения фосф ора ( фосфаты ) подвергаются постепенному растворению , после чего фосфор из растворенных фосфатов переходит к растениям , а затем и к животным . После разложения мертвого органического вещества , фосфор , находившейся в нем , оказывается в составе соединений , сод ержащихся в воде и почве , и снова попадает в обменый фонд круговорота . Однако часть останков животных (прежде всего костная ткань ) со временем соединяется с фосфатными породами или отложениями на дне водоемов . В последнем случае происходит выпадение фосф о ра из беогеохимического цикла . Но возвращение фосфора в круговорот происходит в гораздо меньших количествах , чем выпадение из него . Деятельность человека также приводит к большим утечкам фосфора , в результате чего в будущем может начаться дефицит данного э лемента. Одной из основных особенностей круговорота серы состоит в том , что его резервный фонд находится одновременно и в почве , и в атмосфере . В виде соединений с металлами ( сульфидов ) она залегает в виде руд на суше и входит в состав глубоководных отложе ний . В доступную для усвоения организмами растворимую форму эти соединения переводятся так называемыми хемосинтезирующими бактериями , способными получать энергию путём окисления восстановленных соединений серы . В результате образуются т.н . сульфаты , котор ые используются растениями . Глубоко залегающие сульфаты вовлекаются в круговорот другой группой микроорганизмов , восстанавливающих сульфаты до сероводорода. Схема круговорота фосфора. В заключении , необходимо рассмотреть биогеохимические циклы углерода и воды . Углерод имеет исключительное значение для живого вещества . Из углерода в экосистеме создаются миллионы органических соединений . Углерод из углекислого газа атмосферы в процессе фотосинтеза , осуществляемого растениями , ассимилируется и превращается в органические соединения растений , а затем и животных . На следующем этапе круговорота орг а ническая масса в результате дыхания и разложения превращается в углекислый газ или оседают в виде органических отложений (например , торфа ) которые , в свою очередь , дают начало многим другим соединениям — каменным углям , нефти . В активном круговороте углек и слый газ живое вещество участвует очень небольшая часть всей массы углерода . Огромное количество углекислоты законсервировано в виде ископаемых известняков и других пород . Между углекислым газом атмосферы и водой океана сущ ествует подвижное равновесие . Организмы поглощают углекислый кальций , создают свои скелеты , а затем из них образуются пласты известняков . Атмосфера пополняется углекислым газом благодаря процессам разложения органических веществ , карбонатов и т.д . Особенн о мощным источником являются вулканы , газы которых состоят главным образом из паров воды и углекислого газа , а также сжигание ископаемого топлива человеком. В процессе протекания круговорота воды , происходит испарение влаги с поверхности водоемов и уход ее в воздушную среду , после чего она переносится потоками воздуха на большие расстояния . В дальнейшем , вода выделяется из атмосферы посредством осадков . Часть из них растворяют горные породы и таким образом делают содержащиеся в их составе соединения доступн ы ми для усвоения продуцентами . Благодаря атмосферным осадкам также образуется фонд грунтовых вод . Не следует забывать и о потреблении воды живыми организмами . Особое внимание следует акцентировать на том , что водоемы с испарением теряют больше воды , чем по л учают с осадками . Кроме того , в результате деятельности человека сокращается пополнение грунтовых вод . Следовательно , вода является трудновосполнимым ресурсом , требующим очень рационального использования. Схема круговорота серы. Схем а круговорота углерода. Схема круговорота воды. Таким образом главное свойство потоков веществ в экосистемах — их цикличность . Вещества в экосистемах совершают сложный мног оступенчатый круговорот , попадая сначала к живым организмам , затем в абиотическую среду и вновь возвращаясь к организмам . При этом , часть массы веществ могут надолго выпасть из биогеохиимческих циклов . Биогеохимические циклы веществ сопровождают энергетич е ские потоки в экосистемах . Вмешательство человека в данные процессы может неблагоприятно сказаться на состоянии отдельных экосистем и биосферы в целом . Поэтому действия людей по отношению к экосистемам должны носить осторожный и предсказуемый характер , а д ля выполнения этого условия необходимо знать все закономерности функционирования потоков веществ и энергии в биосфере , так как именно вышеназванные процессы обеспечивают ее нормальное функционирование. Литература 1) Бродс кий А.К : Краткий курс общей экологии . СПб , 2000 2) Бурков А.С : Круговорот веществ и баланс энергии в экосистеме. 3) Гринберг Я : Круговорот кислорода , углерода , азота , фосфора и серы в биосфере . М , 1999. 4) Чистик О.В : Экология , учебное пособие . Минск , 2000 5) Http :// ecologiya . narod . ru 6) H ttp://www.ecolife.org.ua
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Опять повысили цены на спиртное. Мы-то ладно, попили, а вот детей жалко…
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по биологии "Энергетика экосистем", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru