Поток вещества и энергии в экосистемах важен для обмена, необходимого для их функционирования. Для существования экосистем необходима энергия, которая течет и делает возможным преобразование материи.
Экосистемы - это сложные системы, которые обмениваются веществом и энергией с окружающей средой и, как следствие, изменяют ее. Чтобы понять динамику экосистем и то, как они работают, важно установить связи между потоком энергии и круговоротом материи.
Все процессы на Земле являются результатом потоков энергии и круговоротов вещества внутри и между ее подсистемами.
энергии
Энергия - это способность материи выполнять работу, в данном случае работу по поддержанию своих жизненно важных функций.
Другими словами, когда что-то нагревается, охлаждается или изменяется его природа, возникает энергия, которая каким-то образом поглощается или высвобождается.
В экологии два основных вида энергии - химическая энергия и солнечная энергия. Первая - это энергия, которая выделяется или поглощается при химическом изменении, вторая - это энергия, которую излучает солнце.
фотосинтез
Формула фотосинтеза
Фотосинтез - это процесс, с помощью которого растения улавливают солнечную энергию хлорофиллом и превращают ее в органическое вещество.
хемосинтез
В местах, куда не проникает солнечный свет (морское дно, пещеры), есть организмы, которые получают энергию от окисления сероводорода и превращают ее в органическое вещество точно так же, как растения.
Материя и энергия
Экосистема - это сообщество живых существ, жизненные процессы которых связаны друг с другом. С точки зрения энергии, это область, где поток энергии и круговорот материи находятся в динамическом равновесии.
Путь энергии и круговорот материи можно установить через пищевую цепь (трофическую).
Трофические отношения
Пищевые сети. Источник: Родделгадо
Трофические отношения - это отношения, в которых организмы занимают определенное положение относительно того, где они получают свою энергию (пищу).
На первом месте всегда находится автотрофный организм (организм, порождающий органическое вещество через солнце), то есть производитель.
Гетеротрофы - это те, которые получают свою энергию от производителей или от других животных, которые съели производителей, то есть они являются потребителями и занимают второе место в цепочке.
Последние классифицируются в зависимости от их близости к производителям. Таким образом, травоядные животные, которые питаются непосредственно продуцентами, называются первичными; Плотоядные животные, которые едят травоядных животных, называются вторичными, более крупные плотоядные животные, которые поедают более мелких плотоядных, называются третичными потребителями и т. д.
Третье место занимают деструкторы, организмы, которые получают материю и энергию от других живых существ и превращают их в неорганические минеральные вещества, которые затем могут быть использованы производителями для преобразования их в органическое вещество.
вывод
Без потока энергии и материи экосистемы не существовали бы. Энергия к ним поступает от солнца, производители превращают эту энергию в органическое вещество. Эта преобразованная энергия затем передается по пищевой цепочке потребителям и разложителям.
На каждом из этих уровней только небольшая часть энергии доступна для следующего уровня, так как почти 90% расходуется на поддержание и дыхание.
Ссылки
- ПОФФ, Нидерланды, АЛЛАН, Д.Д., БЕЙН, М.Б., КАРР, МЛАДШИЙ, ПРЕСТГААРД, К.Л., РИЧТЕР, Б.Д.,… Естественный режим течения. BioScience, 47 (11), 769-784.
- PAUL, EA (2014). Микробиология, экология и биохимия почв. Академическая пресса.
- NEBEL, BJ, & WRIGHT, RT (1999). Экологические науки: экология и устойчивое развитие. Образование Пирсона.
- ОЛСОН, JS (1963). Хранение энергии и баланс продуцентов и деструкторов в экологических системах. Экология, 44 (2), 322-331
- ОДУМ, EP (1992). Экология: научные основы новой парадигмы (№ 574.5 O36Y). Ты увидишь.