середа, 29 листопада 2017 р.

Екосистема. Матеріал для учнів 11 класу.


                            ОРГАНІЗМИ Й ЕКОСИСТЕМИ

“Галява скраю переходить в куп’я та очерети, а в одному місці в яро-зелену драговину – то береги лісового озера. що утворилося з лісового струмка. Струмок той вибігає з гущавини лісу, впадає в озеро, потім, по другім боці озера, знов витікає і губиться в хащах. Саме озеро – тиховоде, вкрите ряскою та лататтям, але з чистим плесом посередині” (Леся Українка, “Лісова пісня”). Який гарний літературний етюд про озеро. А чим є озеро з погляду екології?
 ОРГАНІЗМИ Й ЕКОСИСТЕМИ
ЗМІСТ
Як організовані екосистеми?
Екосистемою, як Ви вже знаєте, є сукупність популяцій різних видів і неживих елементів середовища, пов’язаних між собою колообігом речовин та енергії. Живі організми, які проживають на певній території, взаємодіють не лише між собою, а й з неживою природою. Зокрема, організми отримують із середовища світло, тепло, кисень, їжу, воду, солі, що необхідні для життєдіяльності, та видаляють у середовище надлишок тепла, CO2 неперетравлені рештки їжі, продукти обміну речовин тощо. Тому кожна екосистема має два компоненти: організми з одного боку (живий компонент) та фактори навколишнього для них середовища з іншого (неживий компонент).
У неживій і живій частинах екосистеми є свої складові елементи. Неживий компонент містить кліматичні чинники (світло, вологість, температура) та неорганічні й органічні речовини, що перебувають у воді та грунті.
Живий компонент екосистем поділяють на групи, залежно від їх функцій. Автотрофні організми, що синтезують органічні речовини із неорганічних, називають утворювачами (продуцентами). Гетеротрофні організми, які живляться готовою органічною речовиною, виконують функцію споживачів в екосистемі (консументи). І третьою складовою біотичного компонента є руйнівники (редуценти), які перетворюють рештки відмерлих рослин і тварин на мінеральні речовини. Ці речовини з грунту знову надходять до рослин, і цикл починається заново.
Живий (біотичний) компонент
1. Утворювачі
2. Споживачі
3. Руйнівники
Біологічний кругообіг речовин
Неживий (абіотичний) компонент
1. Клімат
2. Грунт
3. Вода
Отже, кожна екосистема має неживу та живу частини, поєднаних колообігом речовин та енергії.
Що є основною умовою існування екосистем?
Головна умова існування екосистем – це перенесення речовин та енергії, що здійснюється за участю утворювачів, споживачів та руйнівників. Джерелом енергії для більшості екосистем нашої планети є Сонце. Його енергію поглинають зелені рослини і “зв’язують” у органічні речовини, які утворюються в процесах фотосинтезу. Далі ця зв’язана сонячна енергія у вигляді зеленої органічної маси (первинна продукція) поїдається рослиноїдними тваринами, які є поживою для хижаків. У цих перетвореннях регулюючу роль здійснюють такі кліматичні чинники: температура середовища, хмарність, вологість та ін. Так за допомогою організмів виникає потік речовин та енергії, що поєднує екосистему в єдине ціле.
Для розуміння суті потоку речовин та енергії треба запам’ятати те, що потік речовин в екосистемі має циклічний характер, а потік енергії – лінійний. Поживні елементи та сполуки, що надходять до організмів з неживого компонента, до нього й повертаються у вигляді рештків або продуктів життєдіяльності живих істот. Так у чином в екосистемі постійно відбувається циклічний кругообіг речовин, у якому беруть участь живий і неживий компоненти.
Біологічний кругообіг речовин – послідовна неперервна циркуляція хімічних елементів в екосистемах, що відбувається за рахунок поглинутої рослинами сонячної енергії та підтримується організмами.
У біологічному кругообігу бере участь велика кількість хімічних елементів і сполук, але найважливішими з них є кругообіг води, кисню, вуглекислого газу.
А ось потік енергії буде мати іншу спрямованість.
Енергія Сонця надходить до організмів, які перетворюють її в хімічну, механічну, світлову, і при цьому перетворення одного виду енергії в інший, згідно з другим законом термодинаміки, супроводжується втратами тепла. Уся енергія, що надійшла до живого компонента екосистеми, розсіюється в середовищі.
Отже, в екосистемах відбувається постійний кругообіг речовин і лінійний потік енергії, що є обов’язковою умовою їх існування.
 ОРГАНІЗМИ Й ЕКОСИСТЕМИ
Іл. 246. Потік, енергії і біологічний кругообіг речовин в екосистемі
Як відбувається передача речовин та енергії в екосистемах?
Усередині екосистеми потік речовин та енергії здійснюється завдяки діяльності утворювачів (продуцентів), споживачів (консументів) і руйнівників (редуцентів), пов’язаних харчовими зв’язками. Наприклад, в озері дрібними діатомовими й зеленими водоростями живляться дафнії, їх поїдають риби, на яких полюс щука або сіра чапля. Така послідовність називається ланцюгом живлення, а кожна його ланка – трофічним рівнем.
 ОРГАНІЗМИ Й ЕКОСИСТЕМИ
От. 247. Ланцюг живлення озера: водорості – дафнії – дрібна риба – щука або чапля
Ланцюг живлення (трофічний ланцюг) – це послідовний ряд живих організмів, пов’язаних харчовими зв’язками, який відображає передачу речовини та енергії в екосистемі.
Основою кожного ланцюга живлення є утворювачі органічних речовин. Ними є найчастіше, рослини, які й формують першу ланку більшості ланцюгів живлення. Наступні ланки трофічних ланцюгів займають гетеротрофні організми, або споживачі органічних речовин: рослиноїдні, м’ясоїдні та всеїдні тварини. Зазвичай у трофічних ланцюгах буває 4 або 5 ланок. Рештки організмів ще містять органічні речовини й енергію, тому можуть використовуватися живими істотами. Такі організми є руйнівниками. Це бактерії, гриби, личинки комах, дощові черв’яки тощо.
 ОРГАНІЗМИ Й ЕКОСИСТЕМИ
Іл. 248. Ланцюг живлення лісу, листя дерева – гусінь – синиця – яструб
У будь-якій екосистемі різні ланцюги живлення не існують окремо один від одного, а взаємопереплетені, оскільки один і той самий вид одночасно може бути ланкою різних ланцюгів живлення. Переплітаючись, ланцюги живлення формують сітку біотичних зв’язків, або трофічну сітку.
Отже, передача речовин та енергії в екосистемах здійснюється ланцюгами живлення.
ДІЯЛЬНІСТЬ
Навчаємося пізнавати
Застосуйте свої знання, працюючи з ілюстрацією.
 ОРГАНІЗМИ Й ЕКОСИСТЕМИ
Визначте назви організмів (на свій вибір), зображених на ілюстрації “Екосистема озера” та опишіть їх роль у кругообігу речовин.
Біологія + Астрономія
Сонце є найближчою до Землі зіркою, центральним і найбільшим небесним тілом Сонячної системи. Його маса приблизно в 333 000 разів більша за масу Землі та в 750 разів перевищує масу всіх інших планет, разом узятих. Сонце – потужне джерело енергії, яка дуже впливає на всі тіла Сонячної системи. А що таке зірка? Яке значення має Сонце для бактерій, рослин, грибів, тварин, які живуть на Землі?
Біологія + Мультфільми
Усім нам відомі слова пісеньки “В траве сидел кузнечик” з мультика “Приключения Незнайки и его друзей”:
Он ел одну лишь травку.
Не трогал и козявку
И с мухами дружил.
Но вот пришла лягушка
Прожорливое брюшко
И съела кузнеца…
Перекладіть слова цієї пісні мовою екології.
На прикладі цього ланцюга живлення опишіть передачу енергії в екосистемі.

Немає коментарів:

Дописати коментар