Qual è il ciclo di sostanze? Il ciclo di sostanze nell'ecosistema. Schema del ciclo di sostanze in natura

Fin dall'inizio dell'esistenza del nostro pianetacostantemente ci sono vari processi di trasferimento di energia tra gli organismi viventi e l'ambiente. Si trasforma, entra in altre forme, si lega e si dissipa di nuovo. Lo stesso si può dire per ogni sostanza che costituisce la base della vita. Ognuno di essi passa molte istanze, subisce più modifiche e alla fine ritorna.

Questi processi danno un'idea di ciò che èil ciclo di sostanze in natura. Ti consentono di tracciare il movimento non solo delle connessioni, ma anche dei singoli elementi. Cercheremo di comprendere questo problema in modo più dettagliato.

Concetto generale della circolazione di sostanze

Qual è il ciclo di sostanze? Queste sono transizioni cicliche da una forma all'altra, accompagnate da perdita o dispersione parziale, ma con un carattere permanente e stabile. Cioè, ogni sostanza o elemento crea una serie di transizioni sui gradini, mentre cambia e cambia, ma alla fine ritorna comunque alla forma iniziale.

Naturalmente, nel tempo, ci possono essere perdite parziali nella quantità del composto o elemento in questione. Tuttavia, lo schema generale è costante ed è stato preservato per molti millenni.

Qual è la circolazione delle sostanze, puoi prendere in considerazioneper esempio. Il più semplice di questi è la trasformazione di sostanze organiche. Inizialmente, sono costituiti da tutti gli esseri viventi pluricellulari. Dopo il completamento del loro ciclo vitale, i loro corpi sono decomposti da organismi speciali e i composti organici si trasformano in organismi inorganici. Dopo che questi composti sono stati assorbiti da altri esseri e all'interno dei loro corpi sono di nuovo ripristinati in una forma organica. Quindi il processo si ripete e continua ciclicamente tutto il tempo.

Lo schema del ciclo di sostanze in natura chiarisce,che nulla nasce dal nulla e non scompare nel nulla. Tutto ha il suo inizio, la sua fine e le sue forme di transizione. Queste sono le regole base della vita. Sono soggetti ad energia. Prendi in considerazione esempi di trasformazioni che si verificano negli ecosistemi, negli esseri viventi. E capiremo anche che un ciclo di sostanze si basa su un particolare elemento.

Materia vivente in natura

La sostanza più importante della biosfera è la vita. Cos'è? Questo è ogni rappresentante della fauna selvatica. Insieme formano la biomassa. Esso, naturalmente, subisce cambiamenti, è un partecipante di tutti i processi che si verificano nell'ambiente.

Il ciclo della materia vivente può essere illustrato da un esempio del seguente tipo.

1. La prima creazione, che direttamentecattura l'energia della luce solare e trasformala nell'energia dei legami chimici - queste sono piante, batteri blu-verdi. Ciò è dovuto al pigmento della clorofilla nel processo di fotosintesi. Il risultato è la sintesi di materia organica da componenti inorganici. Quindi, il primo collegamento fu formato tra la materia vivente della biosfera.
2. Poi vengono gli animali di cui sono capacimangia direttamente le piante E anche onnivori, a cui appartiene anche la persona. Consumano il primo anello e trasformano la materia organica in se stessi in un'altra forma: l'inorganico.
3. Le creature vegetali vengono mangiate dai carnivori. Quindi le sostanze vengono trasferite ad altri organismi.
4. Poi vengono quegli organismi che sono in grado di nutrirsi di forme carnivore. Predatori più alti. Sono l'anello finale nella circolazione della materia organica. Dopo il loro appassimento nel corso entrano i seguenti organismi.
5. I detritofagi sono microrganismi, funghi, protozoi che decompongono resti morti di esseri viventi e trasferiscono tutte le sostanze in una forma inorganica.
6. Questi composti (anidride carbonica, acqua, sali minerali) vengono nuovamente utilizzati dalle piante nel processo di creazione di composti organici.

Quindi, lo schema dato del ciclole sostanze in natura riflettono la trasformazione della componente vivente della biosfera. Tutto inizia con le piante e finisce con loro. Un processo ciclico completo che ha una massa di rami e riccioli complessi.

Il ciclo di sostanze nell'ecosistema

Ogni ecosistema è un'intera comunità di organismi diversi, uniti da relazioni complesse nel piano alimentare e anche sotto l'influenza di condizioni ambientali simili.

Il ciclo di sostanze nell'ecosistema è soggetto aalcune leggi ambientali. Quindi, necessariamente una stretta subordinazione sulla catena di fornitura. Lo scambio di energia, sostanze, circolazione di molti elementi - tutto ciò avviene tra individui all'interno di un dato gruppo ecologico.

Allo stesso tempo, sono divisi in diversi gruppi:

• produttori;
• consensi del primo ordine;
• consumatori di secondo ordine;
• consensi del terzo ordine;
• organismi onnivori;
• decompositori o detritophages.

Lo schema del ciclo della materia può assomigliare a questo:

• una pianta (produttore) produce una sostanza organica;
• un animale erbivoro (un consumatore di primo ordine) lo trasforma in una materia organica e inorganica;
• animale carnivoro (consumatore di secondo ordine) si trasforma in un'altra materia organica;
• il predatore superiore (il consumatore di terzo ordine) di nuovo lo dissipa parzialmente sotto forma di calore e si concentra in parte sotto forma di sostanze organiche interne;
• i microrganismi, ad esempio batteri, funghi e altri (decompositori o detritofagi), decompongono i resti di animali morti e formano una massa di composti inorganici;
• le piante assorbono l'inorganico e creano di nuovo un certo numero di importanti composti organici nel processo di fotosintesi, cioè producono.

Sostanze ecosistemiche

È ovvio che in un ecosistema in stretta interazione ci sono due tipi principali di materia: organico e inorganico. Da organico è:

• proteine;
• grassi;
• carboidrati.

I composti inorganici sono i seguenti:

• acqua;
• Anidride carbonica;
• sali minerali;
• un numero di macroelementi importanti.

Una condizione molto importante per il normaleIl funzionamento di qualsiasi ecosistema è un costante afflusso di energia solare. Dopo tutto, le piante possono effettuare la fotosintesi solo in queste condizioni. Inoltre, l'energia, che è nei legami chimici dei composti, viene dissipata come calore in quantità sufficientemente grandi. Pertanto, le sostanze non possono circolare in uno stato invariato senza perdita.

Schema del ciclo di sostanze nel prato

Il prato è una comunità naturale speciale. Dopo tutto, ha alcune differenze rispetto a tutti gli altri, ad esempio dalla silvicoltura. Quali sono le differenze?

1. Nel prato, solo erbaVegetazione, composta da erbe basse perenni e annuali. In questo caso, sono diversi. Più fotofili hanno una crescita elevata e quelli che possono vivere all'ombra, in basso.
2. All'interno di questa comunità non ci sono grandi rappresentanti del mondo animale. Ciò è dovuto al fatto che semplicemente non hanno un posto dove nascondersi, perché non ci sono alberi.
3. Periodicamente durante forti piogge, l'intero spazio prato è inondato di acqua. Da qui il loro altro nome: allagato o liquido. In tali condizioni, non tutti gli esseri viventi possono esistere.

Se parliamo delle somiglianze tra prato e foresta,ad esempio, la comunità, dovremmo evidenziare la caratteristica principale: in entrambi i territori vivono rappresentanti di piante, insetti, roditori, uccelli, rettili, anfibi e mammiferi.

Lo schema del ciclo di sostanze nel prato può avere la seguente forma:

• sostanze minerali e acqua, che viene consumata direttamente dalla terra dalla pianta;
• insetti che impollinano i fiori e permettono loro di moltiplicarsi, nutrendosi del nettare, cioè della sostanza organica prodotta dalla pianta;
• uccelli e mammiferi, mangiando insetti e piante, cioè usando materia organica;
• microrganismi che decompongono resti di piante e animali morti e rilasciano sostanze inorganiche (sali minerali, acqua, anidride carbonica).

Un esempio di un ciclo di prato

Tutti i link indicati inEsempio. Il ciclo di sostanze nel prato è una condizione necessaria per l'esistenza di questa comunità. Il terreno è in grado arricchito di sostanze ed elementi utili solo attraverso l'attività dei suoi abitanti - detritophages microrganismi, vermi, insetti e altre creature. Senza questa condizione, le piante mancano inorganiche per fotosintesi e la crescita, e pertanto saranno scarse e sostanza organica che producono. Come amido, cellulosa, proteine ​​e altri. Ciò porterà ad una riduzione del numero di animali e uccelli, e quindi di materia organica in generale. I detriti finiranno alla fine, quindi il ciclo sarà interrotto.

Il ciclo di sostanze nel prato può anche essere illustrato da un esempio più concreto. Proviamo a elaborare un tale schema.

• Sali minerali, acqua, anidride carbonica, ossigeno consumano la farmacia di camomilla.
• L'ape del miele impollina la pianta designata e ne mangia il polline, cioè carboidrati e proteine.
• Il gruccione e il gruccione beccano l'ape e consumano la sostanza organica del suo corpo (chitina, proteine, carboidrati).
• Le arvicole e altri piccoli roditori e le specie più grandi consumano la componente organica delle piante e degli insetti.
• Kestrel (uccello) mangia roditori e consuma sostanze nutritive.
• Dopo la morte, tutti gli animali e gli insetti cadono a terra, dove il loro corpo viene decomposto nei composti costituenti dall'attività di microrganismi, vermi, tarli e altri detritofagi.
• Di conseguenza, il suolo è di nuovo saturo di sali inorganici, acqua e altri composti che assorbono le radici delle piante.

Catene e reti elettriche

Il ciclo di sostanze ed energia, come è diventatoovviamente, è strettamente correlato a un concetto ecologico come una catena o una rete elettrica. Dopo tutto, ogni sostanza è un materiale, un prodotto che funge da materiale da costruzione per la formazione di parti strutturali di cellule, tessuti e organi.

Ogni catena alimentare comporta inevitabilmente etrasformazione ciclica delle sostanze. E ogni processo di sintesi e decadimento richiede il costo o il rilascio di energia. Di conseguenza, è anche coinvolto in un singolo ciclo in natura.

Perché ci sono concetti di "catena" e "rete di potere"? Il fatto è che la relazione tra organismi all'interno di un gruppo ecologico è spesso molto più complicata di una semplice catena ordinaria. Dopotutto, lo stesso rappresentante del mondo animale può essere sia erbivoro che predatore. Ci sono onnivori. Inoltre, molti creano un ambiente competitivo per la produzione e il sostentamento, che lascia anche la sua impronta sul piano generale delle relazioni all'interno della biogeocenosi.

Qui, in questi casi, le catene sono strettamente intrecciate tra loroe le cosiddette reti elettriche sono formate. Ciò è particolarmente evidente nelle aree abitate dagli abitanti: foreste, comunità lacustri, foreste tropicali e altri.

Tutti i circuiti di alimentazione possono essere suddivisi in due tipi:

• pascolo o pascolo;
• decomposizione, o detritico.

La principale differenza tra loro è quella nella primaTutto inizia con un organismo vivente-piante. Nel secondo - dai resti morti, escrementi e altri depositi, che vengono elaborati da microrganismi, vermi e così via.

Cambiamenti di energia

L'energia, come le sostanze, subisce una serie di cambiamenti nel corso dei processi negli ecosistemi. Tutto è diviso in due tipi principali:

• la luce del sole;
• legami chimici.

Durante la costruzione dei circuiti di potenza, l'energia è giustapassa da una forma all'altra. Allo stesso tempo, si verificano perdite parziali. Dopotutto, è speso per i processi vitali di ogni essere, dissipato sotto forma di calore. Ecco perché è importante che l'energia solare come fonte primaria rifornisca costantemente le riserve di qualsiasi comunità.

Direttamente sotto forma di luce dal sole può consumare solo organismi come:

• piante;
• batteri;
• fotosintetico unicellulare.

Dopo di loro, tutta l'energia entra nella forma successiva - i legami chimici dei composti. In questa forma viene consumato dai rappresentanti eterotrofi della biosfera.

Il ciclo dell'acqua

Abbiamo già indicato che il più importante e storicamenteil processo vitale stabilito è un ciclo di sostanze in natura. L'acqua è il composto inorganico, il cui significato è particolarmente importante e grande. Pertanto, come procede la sua circolazione, considereremo in termini generali.

1. Si concentra un'enorme quantità di acquala superficie del nostro pianeta in corpi idrici di ogni tipo. Questi sono i mari e gli oceani, le paludi, i fiumi, i laghi, i torrenti, le strutture artificiali. Dalla loro superficie c'è una costante evaporazione dell'umidità, cioè l'acqua sotto forma di vapore passa negli strati dell'atmosfera.
2. Il suolo, sia le sue parti esterne che interne,contiene anche molta umidità. Questa è l'acqua freatica o sotterranea. Dalla superficie del vapore entra nell'atmosfera, dagli strati interni scarichi nei corpi idrici, e da lì evapora.
3. La condensazione nell'atmosfera, l'acqua raggiunge gradualmente un massimo e comincia a tornare al suolo sotto forma di precipitazione. In inverno nevica, d'estate piove.
4. Le piante partecipano attivamente all'assorbimento e alla traspirazione dell'acqua, poiché trasportano un enorme numero di acqua.

Pertanto, il ciclo dell'acqua e il ciclo di sostanze in natura assicurano lo stato normale di qualsiasi ecosistema e quindi di organismi.

Lo studio del ciclo di sostanze nella scuola primaria

Che i bambini abbiano un'idea di cosai cambiamenti ciclici si verificano in natura, dovrebbero essere raccontati da questo nelle fasi iniziali dell'addestramento. I ragazzi dovrebbero sapere che cos'è un ciclo di sostanze. Grado 3 è un momento molto adatto per questo. Durante questo periodo, i bambini sono abbastanza grandi per comprendere e assimilare pienamente questo tipo di informazioni.

In molti programmi educativi suIl mondo circostante è rappresentato da un buon schema "The Cycle of Substances: Class 3". Riflette i principali tipi di conversione dell'acqua, sostanze, catene alimentari che sono caratteristiche di ciascun ecosistema.

Uno schema approssimativo del ciclo della materia per i più giovanigli alunni possono sembrare: acqua e minerali nelle piante - materia organica negli animali - acqua e sali minerali dopo la morte di piante e animali.

Ogni fase dovrebbe essere spiegata con esempi e descrizioni dettagliate per formare un'immagine chiara dei processi naturali che avvengono.