מהו מחזור החומרים? מעגל החומרים במערכת האקולוגית. תכנית של מחזור של חומרים בטבע

מראשית קיומו של כוכב הלכת שלנוכל הזמן ישנם תהליכים שונים של העברת אנרגיה בין אורגניזמים חיים לבין הסביבה. זה הופך, נכנס צורות אחרות, נקשר ומתפזר שוב. כך ניתן לומר על כל חומר המהווה את הבסיס של החיים. כל אחד מהם עובר פעמים רבות, עובר שינויים מרובים ובסופו של דבר חוזר.

תהליכים אלה נותנים מושג על מהמחזור של חומרים בטבע. הם מאפשרים לך לעקוב אחר התנועה של לא רק את הקשרים, אלא גם אלמנטים בודדים. ננסה להבין את הנושא ביתר פירוט.

המושג הכללי של מחזור של חומרים

מהו מחזור החומרים? אלה מעברים מחזוריים מצורה אחת לאחרת, מלווים באובדן חלקי או בפיזור, אך בעלי אופי קבוע ויציב. כלומר, כל חומר או אלמנט עושה סדרה של מעברים על המדרגות, תוך שינוי ושינוי, אבל בסופו של דבר זה עדיין חוזר הטופס הראשוני.

מטבע הדברים, עם הזמן, ייתכן שיהיו הפסדים חלקיים במתחם או באלמנט המדובר. עם זאת, התוכנית הכללית היא קבועה נשמר במשך אלפי שנים.

מהו מחזור של חומרים, אתה יכול לשקוללדוגמה. הפשוטה שבהם היא הטרנספורמציה של חומרים אורגניים. בתחילה הם מורכבים מכל היצורים החיים הרב-תאיים. לאחר השלמת מחזור החיים שלהם, הגוף שלהם מפורקים על ידי אורגניזמים מיוחדים, ותרכובות אורגניות הופכות לאורגניות. לאחר תרכובות אלה נספגים על ידי יצורים אחרים ובתוך גופם משוחזרים שוב צורה אורגנית. ואז התהליך חוזר וממשיך במחזוריות כל הזמן.

התוכנית של מחזור של חומרים בטבע מבהיר,ששום דבר אינו עולה משום מקום ואינו נעלם לשום מקום. לכל דבר יש התחלה, סופו וצורות מעבר. אלה הם כללי החיים הבסיסיים. הם נתונים לאנרגיה. שקול דוגמאות של טרנספורמציות המתרחשות במערכות אקולוגיות, יצורים חיים. וגם נבין מה מחזור של חומרים מבוסס על אלמנט אחד.

חומר חי בטבע

החומר החשוב ביותר של הביוספרה הוא החיים. מה זה? זה כל נציג של חיות בר. יחד הם יוצרים ביומסה. זה, כמובן, עובר שינויים, הוא משתתף בכל התהליכים המתרחשים בסביבה.

מחזור המחיה ניתן להדגים באמצעות דוגמה מהסוג הבא.

1. היצירה הראשונה, אשר ישירותלתפוס את האנרגיה של אור השמש ולהפוך אותו לאנרגיה של קשרים כימיים - אלה צמחים, כחול ירוק חיידקים. זאת בשל פיגמנט chlorophyll בתהליך של פוטוסינתזה. התוצאה היא סינתזה של חומר אורגני מרכיבים אנאורגניים. כך נוצר הקשר הראשון בין החומר החי של הביוספרה.
2. הבא לבוא החיות המסוגלותישירות לאכול צמחים. וגם אוכלי כל, שאליו האדם שייך גם. הם צורכים את הקשר הראשון ולהפוך את החומר האורגני בתוך עצמם לצורה אחרת - האורגנית.
3. יצור ירקות נאכלים על ידי טורפים. אז חומרים מועברים אורגניזמים אחרים.
4. הבא לבוא האורגניזמים האלה כי הם מסוגלים להאכיל על צורות טורפים. טורפים גבוהים יותר. הם הקישור הסופי במחזור של חומר אורגני. לאחר הצמחייה בקורס נכנסים האורגניזמים הבאים.
5. Detritophages הם מיקרואורגניזמים, פטריות, פרוטוזואה כי לפרק שרידים מתים של יצורים חיים ולהעביר את כל החומרים לצורה אנאורגנית.
6. תרכובות אלה (פחמן דו חמצני, מים, מלחים מינרליים) משמשים שוב על ידי צמחים בתהליך של יצירת תרכובות אורגניות.

לכן, את ערכת נתון של מחזורחומרים בטבע משקפים את השינוי של הרכיב החי של הביוספרה. הכל מתחיל עם צמחים ומסתיים איתם. תהליך מחזורי מלא שיש בו המון ענפים ותלתלים מורכבים.

מעגל החומרים במערכת האקולוגית

כל מערכת אקולוגית היא קהילה שלמה של אורגניזמים שונים, מאוחדת על ידי יחסים מורכבים בתוכנית המזון, וגם תחת השפעת תנאים סביבתיים דומים.

מחזור החומרים במערכת האקולוגית נתוןחוקי סביבה מסוימים. לכן, בהכרח הכפיפות קפדנית על שרשרת האספקה. חילופי אנרגיה, חומרים, מחזור של אלמנטים רבים - כל זה קורה בין אנשים בתוך קבוצה אקולוגית נתון.

במקביל, הם מחולקים למספר קבוצות:

• יצרנים;
• מצבות מסדר ראשון;
• צרכנים מסדר שני;
• מצבורי הסדר השלישי;
• אוכלי כלבים;
• מפרקים או דטריטופגים.

התוכנית של מחזור העניין יכולה להיראות כך:

• מפעל (מפיק) מייצר חומר אורגני;
• בעל חיים שאוכל (צרכן מסדר ראשון) הופך אותו לחומר אורגני וחומר אורגני אחר;
• בעל חיים טורפים (צרכן מסדר שני) הופך אורגני אחר;
• טורף גבוה יותר (הצרכן מסדר שלישי) שוב מתפזר בחלקו בצורה של חום, ומתרכז בחלקו בצורה של חומרים אורגניים פנימיים;
• מיקרואורגניזמים כגון חיידקים, פטריות, ואחרות (או מפרקים detritophages), החיה המתה נשארת מתפרקת ויוצר מסה של תרכובות אנאורגניות;
• צמחים לספוג את אורגניים ושוב ליצור מספר תרכובות אורגניות חשוב בתהליך של פוטוסינתזה, כלומר, הם מייצרים.

חומרים אקולוגיים

ברור כי במערכת אקולוגית אחת באינטראקציה קרובה ישנם שני סוגים עיקריים של חומר: אורגני ואי-אורגני. מ אורגני הוא:

• חלבונים;
• שומנים;
• פחמימות.

תרכובות אנאורגניות הן כדלקמן:

• מים;
• פחמן דו חמצני;
• מלחים מינרליים;
• מספר macroelements חשוב.

תנאי חשוב מאוד לנורמליתפקודה של כל מערכת אקולוגית הוא זרם מתמיד של אנרגיה סולארית. אחרי הכל, צמחים יכולים לבצע פוטוסינתזה רק במצב זה. בנוסף, האנרגיה, הנמצאת בקשרים הכימיים של התרכובות, מתפזרת בחום בכמויות גדולות מספיק. לכן, חומרים לא יכולים להסתובב במצב ללא שינוי.

תוכנית של מחזור של חומרים באחו

אחו היא קהילה טבעית מיוחדת. אחרי הכל, יש לו כמה הבדלים מכל האחרים, למשל מן הייעור. מה ההבדלים?

1. באחו, רק דשאצמחייה, המורכבת מדשא נמוך שנתי ושנתי. במקרה זה, הם שונים. יותר photophilous יש צמיחה גבוהה, ואלה יכולים לחיות בצל, נמוך.
2. בתוך הקהילה הזאת אין נציגים גדולים של עולם החי. זאת בשל העובדה כי פשוט אין להם מקום להסתתר, כי אין עצים.
3. מדי פעם במהלך גשמים כבדים, כל שטח האחו מוצף במים. מכאן שמו האחר - מוצף או נוזלי. בתנאים כאלה, לא כל היצורים החיים יכולים להתקיים.

אם אנחנו מדברים על קווי הדמיון בין אחו ליער,לדוגמה, קהילה, עלינו להדגיש את התכונה העיקרית: בשני שטחים מאוכלסים על ידי נציגי צמחים, חרקים, מכרסמים, ציפורים, זוחלים, דו חיים ויונקים.

התוכנית של מחזור של חומרים באחו יכול לקבל את הטופס הבא:

• חומרים מינרליים ומים, אשר נצרך ישירות מן הקרקע על ידי הצמח;
• חרקים המאביקים פרחים ומאפשרים להם להתרבות, תוך האכלה בצוף, כלומר, החומר האורגני המיוצר על ידי הצמח;
• ציפורים יונקים, אכילת חרקים וצמחים, כלומר, באמצעות חומר אורגני;
• מיקרואורגניזמים המפרקים את שרידי המתים של צמחים ובעלי חיים ולשחרר חומרים אורגניים (מלחים, מים, פחמן דו-חמצני).

דוגמה למחזור אחו

כל הקישורים המצויניםלדוגמה. מעגל החומרים באחו הוא תנאי הכרחי לקיומה של קהילה זו. האדמה יכולה להיות מועשר עם חומרים שימושיים ואלמנטים רק הודות לפעילות של תושביה - מיקרואורגניזמים-דטריטופגים, תולעים, תולעי עץ ויצורים אחרים. ללא מצב זה, הצמחים יחסרו חומרים אנאורגניים עבור פוטוסינתזה וצמיחה, כלומר החומר האורגני שהם מייצרים הוא בגירעון. כגון עמילן, תאית, חלבון ועוד. זה יוביל לצמצום במספר בעלי חיים וציפורים, ומכאן של חומר אורגני בכלל. בסופו של דבר, בסופו של דבר, המחזור יהיה שבור.

מחזור של חומרים באחו יכול גם להיות מודגם על ידי דוגמה מוחשית יותר. בואו ננסה להכין תוכנית כזאת.

• מלחים מינרליים, מים, פחמן דו חמצני, חמצן צורכת בית מרקחת קמומיל.
• דבורת הדבש מאבקת את הצמח המיועד ואוכלת את אבקה, כלומר פחמימות וחלבונים.
• אוכלים את דבורה הדבש ואת אוכל דבורה לנקב את הדבש הדבש לצרוך את החומר האורגני של הגוף שלה (chitin, חלבון, פחמימות).
• נקבי אחו ומכרסמים קטנים אחרים ומינים גדולים יותר צורכים את הרכיב האורגני של צמחים וחרקים.
• Kestrel (ציפור) אוכל מכרסמים וצורכת חומרים מזינים.
• לאחר המוות, כל החיות והחרקים נופלים על הקרקע, שם הגוף שלהם מתפרק לתרכובות המרכיבים על ידי פעילות של מיקרואורגניזמים, תולעים, תולעי עץ ודטריופיטים אחרים.
• כתוצאה מכך, האדמה רוויה שוב עם מלחים אורגניים, מים ותרכובות אחרות לספוג שורשי צמח.

רשתות חשמל ורשתות

מעגל החומרים והאנרגיה, כפי שנעשהכמובן, קשורה קשר הדוק לתפיסה אקולוגית כגון שרשרת או רשת כוח. אחרי הכל, כל חומר הוא חומר, מוצר המשמש כחומר בנייה להיווצרות של חלקים מבניים של תאים, רקמות ואיברים.

כל שרשרת מזון בהכרח כרוכה ומחזורית של חומרים. וכל התהליכים של סינתזה דעיכה דורשים עלות או שחרור של אנרגיה. כתוצאה מכך, היא מעורבת גם במחזור יחיד בטבע.

למה יש מושגים של "שרשרת" ו "רשת החשמל"? העניין הוא כי היחסים בין אורגניזמים בתוך קבוצה אקולוגית הוא לעתים קרובות הרבה יותר מסובך מאשר שרשרת פשוטה פשוטה. אחרי הכל, אותו נציג של בעלי החיים בעולם יכול להיות גם אוכלי עשב וטורף. יש אוכלי-כול. בנוסף, רבים ליצור סביבה תחרותית עבור ייצור ופרנסה, אשר גם משאיר את חותמה על התוכנית הכוללת של היחסים בתוך biogeocenosis.

כאן, במקרים אלה, השרשראות משולבות זו בזוו רשתות חשמל כביכול נוצרים. זה בולט במיוחד באזורים שבהם מתגוררים התושבים: יער, קהילות אגם, יערות טרופיים ואחרים.

ניתן לחלק את כל מעגלי החשמל לשני סוגים:

• מרעה, או מרעה;
• פירוק, או דטריטלי.

ההבדל העיקרי ביניהם הוא כי הראשוןהכל מתחיל באורגניזם חי - צמחים. בשני - מן המתים נשאר, צואה ופיקדונות אחרים, אשר מעובדים על ידי מיקרואורגניזמים, תולעים וכן הלאה.

שינויים באנרגיה

אנרגיה, כמו חומרים, עוברת מספר שינויים במהלך תהליכים במערכות אקולוגיות. הכל מחולק לשני סוגים עיקריים:

• אור שמש;
• קשרים כימיים.

במהלך בניית מעגלים חשמליים, האנרגיה היא פשוטעובר מצורה אחת לאחרת. במקביל, מתרחשים הפסדים חלקיים. אחרי הכל, הוא בילה על תהליכי החיים של כל ישות, התפוגגה בצורה של חום. לכן חשוב כי אנרגיה סולארית כמקור העיקרי כל הזמן לחדש את עתודות של כל קהילה.

ישירות בצורת אור מן השמש הוא יכול לצרוך רק אורגניזמים כגון:

• צמחים
• חיידקים;
• פוטו - סינתטי חד - תאי.

אחריהם, כל האנרגיה נכנסת לצורה הבאה - הקשרים הכימיים של המרכיבים. בצורה זו הוא נצרך על ידי נציגי הטרוטרופיות של הביוספרה.

מחזור המים

יש לנו כבר ציין כי החשוב ביותר מבחינה היסטוריתתהליך החיים שהוקם הוא מחזור של חומרים בטבע. המים הם המתחם האורגני, שמשמעותו חשובה וחשובה במיוחד. לכן, איך הולך מחזור שלה, נשקול באופן כללי.

1. כמות עצומה של מים מרוכזתעל פני כדור הארץ שלנו בגופי מים מכל הסוגים. אלה הימים והאוקיינוסים, הביצות, הנחלים, האגמים, הנחלים, המבנים המלאכותיים. על פני השטח שלהם יש אידוי מתמיד של לחות, כלומר, מים בצורה של קיטור עובר לשכבות של האטמוספירה.
2. האדמה, הן החלקים הפנימיים והחיצוניים שלה,מכיל גם הרבה לחות. זהו מי תהום או מי תהום. על פני השטח של האדים נכנס האווירה, מן השכבות הפנימיות מתנקז לתוך גופי מים, ומשם מתאדה.
3. העיבוי באטמוספרה, המים מגיעים בהדרגה למקסימום ומתחילים לחזור לקרקע בצורה של משקעים. בחורף זה שלג, בקיץ יורד גשם.
4. הצמחים נוטלים חלק פעיל בקליטת המים והטיפתם, כשהם נושאים כמות עצומה של מים.

לפיכך, מעגל המים ומעגל החומרים בטבע מבטיחים את המצב הנורמלי של כל מערכת אקולוגית, ומכאן של אורגניזמים.

לימוד מעגל החומרים בבית הספר היסודי

שלילדים יש מושג מהשינויים מחזוריים להתרחש בטבע, הם צריכים להיות סיפרו על זה בשלבים הראשונים של האימון. החבר 'ה צריך לדעת על מה הוא מחזור של חומרים. כיתה 3 הוא זמן מתאים מאוד עבור זה. במהלך תקופה זו, הילדים הם מבוגרים מספיק כדי להבין ולהטמיע את סוג זה של מידע.

בתוכניות חינוכיות רבותהעולם הסובב מיוצג על ידי תוכנית טובה "מחזור של חומרים, מחלקה 3". הוא משקף את הסוגים העיקריים של המרות מים, חומרים, שרשראות מזון האופייניים לכל מערכת אקולוגית.

סכמה משוער של מחזור עניין עבור הצעירתלמידי בית הספר יכולים להיראות: מים ומינרלים בצמחים - חומר אורגני בבעלי חיים - מים ומלחים מינרליים לאחר מותם של צמחים ובעלי חיים.

כל שלב צריך להיות מוסבר עם דוגמאות תיאור מפורט כדי ליצור תמונה ברורה של התהליכים הטבעיים המתרחשים.