рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Превращения энергии в экосистемах.

Превращения энергии в экосистемах. - раздел Экология, Экология Основным Источ­Ником Энергии Для Экосистем Является Энергия Солнца. Именно Он...

Основным источ­ником энергии для экосистем является энергия Солнца. Именно она создает тепло на поверхности планета, кинетическую энергию потоков воздуха и потенциальную энергию гидросферы. Потреб­ность человека в энергии около 40 ккал/кг в день. Потребность живых организмов в энергии с уменьшением их размеров резко возрастает (для птиц она 1000 ккал/кг в день, а для насеко­мых - 5000 ккал/кг в день). Солнечный свет дает 2 кал*см2 *мин-1 , но до земной поверхности в полдень доходит не более 1,34 кал*см2*мин-1. При этом 40% солнечной энергии отражается в кос­мос, 60% переходит в тепло, расходуется на испарение, осадки, ветер, волны и фотосинтез. Из 100% солнечной энергии, падающей на зеленый лист, усваивается и запасается в органическом ве­ществе всего 2%.

Для оценки эффективности поглощения солнечной энергии ис­пользуется понятие продуктивности. Различаются: 1) первичная продуктивность, т.е. общая скорость фотосинтеза; 2) чистая первичная продуктивность или чистая ассимиляция - скорость фо­тосинтеза за вычетом потерь энергии на дыхание; 3) чистая про­дуктивность сообществ - чистая ассимиляция за вычетом потерь на дыхание и у гетеротрофов и 4) вторичная продуктивность или энергия, накопленная у консументов. В чистую первичную продук­цию у растений попадает только 0,1% падающей на них солнечной энергии. При этом 25% всей ассимилированной энергии растениями идет на дыхание, зерно (экспорт из системы) – 32%, остается в поле (стебли, корни) – 33%, на микробы и болезни расходуется

10%.

Доля первичной продукции, переходящей в чистую, в умерен­ном поясе составляет 60...70%, на экваторе – 40% (при высоких температурах большие расходы на дыхание). Человек в основном


увеличивает доли чистой продукции (повышает отношение пищи к волокну). Чистая первичная продукция у деревьев почти на 80% сосредоточена в кронах, а у трав - 2/3 в корнях. Продуктив­ность агросистем и пустынь может различаться на 2 порядка (т.е. в 100 раз).

Наибольшая продуктивность в агросистемах получена в пере­довых странах (урожай зерновых по 50...60 ц с га) и значитель­но ниже она в отсталых странах (11...15 ц с га). На суше соз­дается 3300 млн.т биомассы (78% - растения и 22% - животные), а в океане - 73 млн.т (0,9% - растения и 99,1% - животные).

Превращения энергии в экосистемах идут по пищевым (тро­фическим) цепям. У продуцентов она идет на рост биомассы, соз­дание запасов и дыхание. Начало пищевых цепей - растение, его живая ткань (прямое поедание), семена (зерноядные), проводящая ткань (активное извлечение микоризой), мертвая ткань (диспергированная органика), эксудаты (растворенная органика) и, на­конец, цветки (нектар). Общая схема превращения энергии расте­ниями включает поедание их растительноядными для живой ткани и потребителями диспергированной органики - детрита для мертвой ткани. Потребители детрита и растительноядные становятся пищей хищников. Каждый переход энергии уменьшает ее примерно на один порядок.

При анализе пищевых цепей необходимо учитывать возмож­ность концентрации токсических соединений при движении по це­пи. Так, содержание радиоактивного фосфора в яйцах гусей в 1 млн. раз выше, чем в воде; при содержании ДДТ в воде 0,00005 части на миллион частей воды его концентрация при переходе от простейших к рыбам и птицам увеличивается в 0,5 млн. раз.

По мере превращения энергии в пищевых цепях происходит повышение ее качества: количество ассимилированной энергии растения при переходе ее к хищникам уменьшается в тысячи раз, а качестве повышается тоже в тысячи раз (в цепи растение-уголь -электроэнергия количество и качество меняются в 8 раз).

Экологическая или пищевая пирамида - это трофическая по численности, биомассе и энергии живых организмов в экосистеме. Иначе, это диаграмма, в которой количество особей, биомасса или энергия изображены в виде горизонтальных прямоугольников, поставленных друг на друга. Основанием служит первый уровень (уровень продуцентов), а последующие уровни (консументы) образуют этажи и вершину пирамиды.

Экологическая пирамида по численности мало информативна, так как численность особей в популяциях может варьировать в


1017 раз; более информативны пирамиды по биомассе (их варьирование не выше 105 ) и энергии (всего в 5 раз). Примерами пищевой пирамиды могут быть биомассы кедровых орехов, питающихся орехами белок и питавшихся белками горностаев. Соотношение би­омассы в экосистеме люцерна – телята - мальчик (при условии, что мальчик в течение года питается только телятами) составляет 8211 кг люцерны, 1035 кг телят и 48 кг мальчика; по энергии цифры соответственно составляют 1,49*107 кал; 1,19*106 кал и 8,3*103 кал. Различие в результатах по биомассе и энергии от­части объясняется изменениями обмена в зависимости от размеров (обмен растет пропорционально массе в степени 2/3).

Увеличение размеров экосистем повышает обычно величину ее отдачи, но в то же время снижает долю чистой продукции из-за роста стоимости самоподдержания системы. Уравновешивание ско­рости поступления и расхода энергии приводит к прекращению роста биомассы, объем которой в этот момент характеризует мак­симальную поддерживающую емкость среды. Оптимальная емкость, при которой скорость образования биомассы будет наибольшей, ниже максимальной емкости примерно в 2 раза. Так, в естествен­ном опыте максимальное число оленей в загоне 500 га через нес­колько лет составило 200 голов, а оптимальным установившемся уровнем оказалось 100 голов.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Экология

С А Бережной В В Романов Ю И Седов... Экология... Учебное пособие Второе издание переработанное и дополненное...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Превращения энергии в экосистемах.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Исходные теоретические концепции экологии
  Наибольшее значение для экологии имела биологическая нау­ка и особенно эволюционная теория Ч.Дарвина. Положения о нас­ледственности и изменчивости, естественном и искусственном от­б

Взаимоотношения организма и среды
  К условиям существования или условиям среды относятся не­обходимые организму факторы, без которых его существование не­возможно. Наиболее общая классификация экологических факторов

Экология популяций и сообществ
  Целью изучения экологии популяций и сообществ является получение знаний об их важнейших характеристиках и свойствах, типах развития и других особенностях, необходимых для решения ко

Общая характеристика.
Экосистема является основным понятием экологии. Она может быть представлена самыми различ­ными по масштабу образованиями - от обычной лужи до аквариума, до биосферы в целом. Близким к данному понят

Эволюция и устойчивость экосистем.
Экосистемы яв­ляются динамическими образованиями с выраженными суточными, сезонными и многолетними ритмами. Первый из них обусловлен циркадианной (околосуточной) периодикой физиологических про­цесс

Состав и границы биосферы.
Создателем учения о би­осфере стал Владимир Иванович Вернадский (1863-1945), один из последних великих ученых-энциклопедистов. Он предсказал овла­дение человеком ядерной энергией, освоение космоса

Циркуляция элементов в биосфере.
Выше была рас­смотрена циркуляция энергии и вещества в экосистемах. Биосфера представляет собой уникальную планетарную экосистему со сложившимися биогеохимическими циклами циркуляции наиболее важны

Эволюция биосферы.
Появившиеся 3 млрд. лет тому назад живые организмы преобразовали планету, резко изменив ее воздушную и водную оболочки, поверхность и почвы. В поступа­тельной эволюции планеты можно в

Человек в биосфере
  Человек справедливо считается венцом эволюции органичес­кого мира. Необычайная сложность такого явления как человек стала причиной многообразия подходов к изучении человека, как объ

Среды жизни человека и формы его адаптации к ним.
Как указывалось выше, человек является единственным биологи­ческим видом, распространенным по всей биосфере. Есть регионы с высокой плотностью населения, есть места, где человек появ­ляется только

Адаптивные типы и расы.
При анализе человечества как большой системы выделяют следующие биологические уровни сложности: особь, репродуктивная группа, экологическая популя­ция, адаптивный тип, раса, вид-человек разумный. П

Современные воздействия человека на биосферу.
Ос­новное воздействие человека на биосферу связано с его экономи­ческой деятельностью. Менее значимы другие аспекты контактов человека с ОС, хотя в определенных условиях и они могут быть значительн

АКТУАЛЬНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА В БИОСФЕРЕ
  Согласно рис. 2.3 для конца XX века характерно резкое ус­корение вектора влияния человечества на биосферу и вхождение нашей жизни в сплошную полосу экологических кризисов и проб­лем

Проблема роста народонаселения
  Около 10 тыс. лет тому назад общая численность людей на планете составляла примерно 5 млн. чел., а период ее удвоения - 3 тыс. лет. Население увеличивалось с возрастаю

Проблема урбанизации
  В XX веке параллельно росту народонаселения планеты шел процесс урбанизации, т.е. сосредоточения населения и экономи­ческой жизни в городах. Если в 1900 г. в городах проживало 224,4

Глобальные последствия загрязнения атмосферы
  Наиболее опасные последствия загрязнения атмосферы заклю­чаются в разрушении озонового экрана и развитии парникового эффекта. Оба эти процесса явились результатом воздействия практи

Опасность ядерных катастроф и радиоактивных загрязнений
  После открытия первого известного человеку вида ионизиру­ющей радиации (ИР) в 1895 г. - рентгеновского излучения -прошло немногим более 100 лет. Опасность ИР для здоровья и жизни бы

Проблема истощения природных ресурсов
  Под природными ресурсами (ПР) понимаются конкретные виды материи и энергии, которые обеспечивают развитие человеческого общества, но формируются в ПС и являются ее компонентами. В с

Региональные экологические проблемы Тверской области
  Наиболее неблагоприятными является экологические условия в областном центре. Город Тверь не относится к городам с очень большими уровнями загрязнений (суммарные выбросы ЗВ

Прогнозирование и оценка экологического риска.
  Обзор основных экологических проблем современности целе­сообразно дополнить замечаниями относительно концепции эколо­гического риска, которая в последние 1.5...2 десятилетия ши­роко

Экологические принципы охраны природы и рационального природопользования
Под охраной природы (ОП) понимается система мероприятий, обеспечивающая сохранение природой ресурсо- и средовоспроизво-дящих функций, а также биологического разнообразия. Природо-пользование включа

Концепция экологической безопасности и устойчивого развития РФ
В последние годы в нашей стране идет широкое обсуждение концепции экологической безопасности и устойчивого развития РФ. Значительная часть предлагаемых мер закреплена указом Пре­зидента РФ N236-94

Международное сотрудничество по охране ОС
  РФ осуществляет такое сотрудничество в области охраны ОС на двух- и многосторонней основе. Двухстороннее сотрудничество у нас развивается с Великобританией, Германией, Данией, Инди­

Основные формы и методы защиты природной среды и решения экологических проблем
  Специфические (т.е. применяемые для решения конкретных экологических проблем) методы и подходы рассмотрены в разделе 3. В данном подразделе вначале проводятся консервативные и актив

ЗАЩИТА КОМПОНЕНТОВ БИОСФЕРЫ
  5.1. Защита атмосферы от материальных загрязнений*   5.1.1. Экологическая характеристика атмосферы. Газообраз­ная оболочка Земли - важ

Характеристика и источники загрязнения атмосферы.
Атмосфера состоит из окиси газов и имеет общую массу т или примерно одну миллионную массы Земли. Около 50% ее массы сосредоточена в приземно

Нормирование загрязнений атмосферы.
В России и странах СНГ установлены нормативы 3В в атмосферном воздухе ги­гиенического и технического назначения. При гигиеническом нормировании исходят из трех основных принципов вредности

Контроль за состоянием чистоты атмосферы.
На тер­ритории РФ осуществляется государственный контроль за чистотой атмосферы в рамках ЕГСЭМ (детально см. выше подраздел 4.3). Согласно ГОСТ 17.2.3.01-86 и РД 52.04.186-89 кроме стаци­о

Защита_атмосферного воздуха.
В настоящее время для защиты атмосферы от материальных загрязнений широко применяют организационно-технические методы защиты и почти забывают о технологических методах. Последние радикально уменьша

Рассеивание выбросов в атмосфере.
На ТЭС, ТЭЦ, ме­таллургических заводах, химических комбинатах и т.д. достаточ­но эффективным решением пока остается рассеивание нескольких очищенных выбросов в атмосфере с помощью высоких вертикаль

Методы очистки выбросов.
Для очистки выбросов от аэрозолей применяют различные методы очистки, используемые в соответствующих ПУ. Последние классифицируют по принципу очистки на четыре следующие группы. 1. Сухие П

Экологическая характеристика водной среды.
Гидрос­фера - важнейший регулятор сбалансированности жизни на Земле. Водой покрыто до 71% поверхности планеты, ее общие запасы сос­тавляют 1,37 млрд.км3, 98% из которых приходная на моря

Водопользование и его виды.
Использование воды для удовлетворения нужд населения и хозяйственной деятельности че­ловека называется водопользованием, которое может осущест­вляться с изъятием вода из водоема (для питья, полива

Виды и источники загрязнения водной среды.
Под загрязнением воды понимают такое изменение ее состава и свойств, которое делает воду непригодной для одного или нескольких видов водопользования. Под засорением воды понимается накопление в ней

Нормирование качества воды.
Нормативы качества во­ды приведены в Санитарных правилах и нормах охраны поверхност­ных вод от загрязнения (СанПиН 4630-88) [10] и Правилах охраны поверхностных вод (1991 г.). Нормы даны для воды х

Контроль качества воды и регламентация спуска СВ в водоемы и канализацию города.
Контроль за состоянием водных объектов осуществляют как водопользователи, так и органы гос­контроля - Госкомэкология РФ, Росгидромет через ЕГСЭМ, Госком-санзпидемнадзор РФ, Роскомрыбоводство, их ме

Основные направление защиты водной среды.
Рост водопотребления в промышленности и сельском хозяйстве наряду с масштабными загрязнениями водоемов делают актуальной разработ­ку мероприятий по защите водной среды и ограничении потребле­нии во

Методы очистки СВ.
Правилами охраны поверхностных вод запрещен сброс неочищенных СВ. Их очистка заключается в обезвреживании (т.е. удалении вредных веществ, попадание кото­рых в водоемы может сделать воду непригодной

Оборотное водоснабжение предприятий
- это такое водоснабжение, при котором СВ после их очистки вновь использу­ются в технологических процессах данных предприятий. Оно явля­ется наиболее перспективным способом уменьшения водопотреблен

Экологическое значение почв.
Под почвой понимается обладающий плодородием поверхностный слой земли, сформировавшийся под воздействием воздуха, воды и живых организмов. Земля представляет собой более широкое понятие, которое пр

Антропогенные воздействия на почвы.
Почвы относят к природным объектам, которые формируются очень медленно (для увеличения толщины почвы на 2...2,5 см нужно около 100 лет), а разрушаются быстро. Можно выделить следующие формы нарушен

Охрана растительного мира.
Флора является одной из двух главных форм жизни на Земле. В любой экосистеме и в биос­фере в целом растения выполняют роль продуцентов и создают ос­новную часть биомассы, ежегодно поглощая около 16

Охрана животного мира (фауны).
Хотя биомасса жи­вотных нашей планеты составляет всего 2%, живого вещества, их роль в биосфере незаменима. Животные отличаются высокими уров­нями энергетики, большой подвижностью и разнообра

Охрана недр
  Недра являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя или дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения (или н

Важнейшие параметры ИИ и единицы их измерения.
Тяжесть последствий, вызванных воздействием ИИ, зависит от ин­тенсивности и продолжительности их действия на человека. Ин­тенсивность ИИ зависит от количества РВ, которое оценивается его активность

Характеристика и источники РЗ в РФ.
Радиационная обстановка в РФ определяется: 1) глобальным радиоактивным фо­ном (естественный радиационный фон или ЕРФ плюс фон, обуслов­ленный проводившимися ранее ядерными испытаниям в мире); 2) на

Радиационный контроль (РК) в РФ.
Законодательством РФ установлены государственный надзор и контроль, производс­твенный и общественный контроль за радиационной обстановкой в стране и обеспечением безопасной работы искусственных ист

Защита от ИИ.
Основным защитным мероприятием явля­ется полное исключение облучения людей, снижение его до уров­ня, не превышающего нормативов по НРБ-96 (см. табл. 5.7), и уменьшение числа лиц, подвергающихся обл

Принципы обеспечения РБ населения.
В нормальных условиях эксплуатации источников ИИ РБ обеспечивается реализа­цией: 1) принципа нормирования, т.е. непревышение допустимых пределов (см. табл. 5.7) индивидуальных доз облучения граждан

Защита населения от акустических загрязнений.
Упругие колебания, распространяющиеся в воздухе, твердой и жидкой средах под воздействием какой-либо возмущающей силы, отно­сят к акустическим колебаниям. В диапазоне частот f = 16 Гц... 20 кГц они

Защита населения от вибраций.
Вибрациями называют механические колебания материальных точек или тел, непосредс­твенно передаваемые телу человека или отдельным его участкам. Вибрации, передающиеся на тело человека через его опор

Защита населения от воздействий ЗМП промышленной частоты.
Неионизирующие ЭМП возникают вдоль ЛЭП и вблизи электроподстанций, работающих под напряжением свыше 1000 В. Как известно, электрическое, поле (ЭП) характеризуется электри­ческой напряженностью Е, к

Защита ОПС от тепловых загрязнений СТЗ).
Они обус­ловлены высокими потреблением и рассеиванием энергии в промыш­ленных центрах и городах. Наиболее уязвимыми к ТЗ с экологи­ческой точки зрения оказываются поверхностные воды в районах с ТЭЦ

Экологическая экспертиза хозяйственной и иной деятельности
  Экологическая экспертиза (ЭЭ) - это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта ЭЭ

Оценка ущерба от загрязнений ОПС
Как известно, загрязнения ОПС наносят ущерб не только природе, но и народному хозяйству, здоровью и самочувствию людей. Он проявляется одновременно в нескольких аспектах: моральном, эстетическом, п

Экономический механизм природопользования в РФ
  Основными элементами современного экономического механизма природопользования в РФ являются плата за загрязнения ОПС и за пользования ПР. Так, с 1993 г. Правительством РФ введен нов

Экономическое стимулирование природоохранной деятельности и экологические фонды в РФ
  Закон РФ "Об охране ОПС" (1991 г.) предоставляет предприятиям, учреждениями организациям, а также гражданам налоговые, кредитные и иные льготы при внедрении ими малоотходн

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРАВА И УПРАВЛЕНИЕ ОХРАНОЙ ПРИРОДЫ В РФ
  7.1. Источники и содержание экологических правовых норм   Юридическую основу экологического права и природоохранной деятельности в РФ сос

Ответственность за экологические правонарушения
  Под правонарушениями понимается виновное противоправное деяние (действие или бездействие) совершенное вменяемым человеком, достигшим установленного законом возраста. Правонарушения

Управление охраной природы в РФ
Государственное управление природоохранной деятельностью в РФ осуществляют ее высшие органы власти: Федеральное собрание (Государственная Дума и Совет Федерации) с одной стороны (через Комитет по э

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  Состояние экологического кризиса стало характерной чертой жизни во всех промышленно развитых странах мира, в том числе и в РФ. Экологическое неблагополучие в РФ приводят к

БИБЛИОГPАФИЧЕСКИИ СПИСОК
1. Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Экология: Учебное пособие. - Тверь: ТвеПИ, 1993. 2. Сборник типовых расчетов и заданий по экологии: Учебное по­собие / С.А. Бережной, В.В. Романо

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги