Разделы презентаций


ЭНЕРГИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ Иллюстрации к курсу Экология

Содержание

Закон сохранения энергии (≈1 закон термодинамики)Энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ЭНЕРГИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ Иллюстрации к курсу «Экология»
Лектор: к.т.н. П.Ф. Агаханянц

ЭНЕРГИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ  Иллюстрации к курсу «Экология»Лектор: к.т.н. П.Ф. Агаханянц

Слайд 2Закон сохранения энергии (≈1 закон термодинамики)
Энергия не может возникнуть из

ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только

переходить из одной формы в другую.
Закон сохранения энергии  (≈1 закон термодинамики)Энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в

Слайд 4Что является источником энергии экосистем?
Источник энергии для растений?
Источник энергии для

животных?
Источник энергии для микроорганизмов?
Источник энергии для грибов?

Что является источником энергии экосистем?Источник энергии для растений?Источник энергии для животных?Источник энергии для микроорганизмов?Источник энергии для грибов?

Слайд 5Формы энергии в экосистеме
Энергия солнечного света
Химическая энергия органических веществ.
Механическая энергия

(ветер, течения).
Тепловая энергия окружающей среды.

Каждая форма энергии может использоваться

только в определенных целях.
Формы энергии в экосистемеЭнергия солнечного светаХимическая энергия органических веществ.Механическая энергия (ветер, течения).Тепловая энергия окружающей среды. Каждая форма

Слайд 62 закон термодинамики
Энтропия изолированной (закрытой) системы не может уменьшаться.


≈самопроизвольно в замкнутой системе протекают только процессы, сопровождающиеся ростом энтропии.


2 закон термодинамики Энтропия изолированной (закрытой) системы не может уменьшаться. ≈самопроизвольно в замкнутой системе протекают только процессы,

Слайд 7Энтропия
Низкоэнтропийное состояние

Высокоэнтропийное состояние

ЭнтропияНизкоэнтропийное состояниеВысокоэнтропийное состояние

Слайд 82 закон термодинамики
Энтропия изолированной системы не может уменьшаться.
ТО

ЕСТЬ: самопроизвольно происходят только процессы рассеивания энергии, уменьшения ее «качества».


НО: экосистемы не являются изолированными системами.
2 закон термодинамики Энтропия изолированной системы не может уменьшаться. ТО ЕСТЬ: самопроизвольно происходят только процессы рассеивания энергии,

Слайд 9Поток энергии в экосистеме
Энергия в экосистеме не совершает круговорот, а

постепенно трансформируется в тепловую энергию и уходит из экосистемы.
Поэтому

необходимым условием существования экосистемы является постоянный приток энергии извне.
Поток энергии в экосистемеЭнергия в экосистеме не совершает круговорот, а постепенно трансформируется в тепловую энергию и уходит

Слайд 10Длина волны, нм
Солнечный свет на верхней границе атмосферы
Солнечный свет на

уровне моря
Энергия (ватт/м2)
УФ
Види-мый
Инфракрасный
Спектры солнечного излучения

Длина волны, нмСолнечный свет на верхней границе атмосферыСолнечный свет на уровне моряЭнергия (ватт/м2)УФВиди-мыйИнфракрасныйСпектры солнечного излучения

Слайд 11Как эта энергия распределяется и как она попадает в экосистемы?

Как эта энергия распределяется и как она попадает в экосистемы?

Слайд 12Распределение энергии солнечного излучения (в % от годового поступления в

биосферу)

Распределение энергии солнечного излучения (в % от годового поступления в биосферу)

Слайд 13Превращение энергии Солнца в энергию пищи путем фотосинтеза

Солнце

Превращение энергии Солнца в энергию пищи путем фотосинтезаСолнце

Слайд 14Фотосинтез
СО2 + H2O + энергия солнечного света  C6H12O6

+ O2↑
Энергия концентрируется и запасается
Процесс нуждается в энергии света
Продукт

– молекула гексозы (глюкоза, фруктоза), которая затем используется
для синтеза тканей организма
и как источник энергии.
Образующийся кислород является побочным продуктом

Фотосинтез СО2 + H2O + энергия солнечного света  C6H12O6 + O2↑Энергия концентрируется и запасаетсяПроцесс нуждается в

Слайд 15Фотосинтез
Энергия света в процессе фотосинтеза используется для синтеза органических соединений

из углекислого газа (СО2) и воды.
Фотосинтез осуществляется фотоавтотрофными организмами

– растениями, водорослями, определенными бактериями.
Жизненно необходимый для высших организмов атмосферный кислород также поступает в атмосферу преимущественно благодаря фотосинтезу.
ФотосинтезЭнергия света в процессе фотосинтеза используется для синтеза органических соединений из углекислого газа (СО2) и воды. Фотосинтез

Слайд 16Схема фотосинтеза

Схема фотосинтеза

Слайд 17Хлорофилл
Использование энергии фотона для химической рекации – сложный процесс, в

котором участвует хлорофилл – зеленый пигмент, содержащий ионы Мg+

ХлорофиллИспользование энергии фотона для химической рекации – сложный процесс, в котором участвует хлорофилл – зеленый пигмент, содержащий

Слайд 18Автотрофы
Автотрофы («самопитающие») – организмы, образующие органическое вещество своего тела из

неорганических веществ – диоксида углерода и воды – посредством процессов

фотосинтеза и хемосинтеза.
Фотосинтез осуществляют фотоавтотрофы – все зеленые растения, водоросли и фотосинтезирующие микроорганизмы.
АвтотрофыАвтотрофы («самопитающие») – организмы, образующие органическое вещество своего тела из неорганических веществ – диоксида углерода и воды

Слайд 19Автотрофы
Хемосинтез наблюдается у некоторых хемоавтотрофных бактерий, которые используют в качестве

источника энергии окисление водорода, серы, сероводорода, аммиака, железа.
Хемоавтотрофы в

природных экосистемах играют относительно небольшую роль (за исключением нитрифицирующих бактерий).
Автотрофы составляют основную массу всех живых существ и полностью отвечают за образование всего нового органического вещества в любой экосистеме.
АвтотрофыХемосинтез наблюдается у некоторых хемоавтотрофных бактерий, которые используют в качестве источника энергии окисление водорода, серы, сероводорода, аммиака,

Слайд 20«Черные курильщики»

«Черные курильщики»

Слайд 21Гетеротрофы
Гетеротрофы («питающиеся другими») – организмы, потребляющие готовое органическое вещество других

организмов и продуктов их жизнедеятельности.

ГетеротрофыГетеротрофы («питающиеся другими») – организмы, потребляющие готовое органическое вещество других организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Слайд 22Разложение в биосфере – осуществляют ВСЕ организмы
1. Аэробное дыхание
C6H12O6 +

6 O2  6 H2О + 6 CO2 + энергия

для функционирования организма
2. Анаэробное дыхание – без кислорода
3. Брожение – без кислорода
Разложение в биосфере – осуществляют ВСЕ организмы1. Аэробное дыханиеC6H12O6 + 6 O2  6 H2О + 6

Слайд 23Трофические цепи
Перенос энергии пищи от ее источника – автотрофов через

ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими, называется трофической

(пищевой) цепью
Трофические цепиПеренос энергии пищи от ее источника – автотрофов через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов

Слайд 24Трофический уровень
Организмы в экосистемах, получающие свою энергию от Солнца через

одинаковое число ступеней, принадлежат к одному трофическому уровню:
зеленые растения занимают

1-ый трофический уровень (уровень продуцентов),
травоядные – 2-ой (уровень первичных консументов),
первичные хищники, поедающие травоядных – 3-ий (уровень вторичных консументов),
вторичные хищники – 4-ый (уровень третичных консументов).
Трофический уровеньОрганизмы в экосистемах, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней, принадлежат к одному трофическому

Слайд 26Свойства трофических цепей
Большая часть энергии (80-90%), полученной организмами трофического уровня,

используется и теряется, переходя в тепло.
Правило 1% : Среднемаксимальная

эффективность фотосинтеза составляет 1%
Правило 10% (правило Линдемана): Средний переход энергии с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой составляет 10% (7-17%)
Свойства трофических цепейБольшая часть энергии (80-90%), полученной организмами трофического уровня, используется и теряется, переходя в тепло. Правило

Слайд 27Свойства
Чем короче пищевая цепь (чем ближе организм к ее началу),

тем больше количество энергии, доступной для популяции.
 Какие виды

животных будут вымирать в первую очередь – травоядные или хищники?
СвойстваЧем короче пищевая цепь (чем ближе организм к ее началу), тем больше количество энергии, доступной для популяции.

Слайд 28Два основных типа пищевых цепей:
Пастбищная цепь начинается с зеленого

растения и идет далее к пасущимся растительноядным животным и к

хищникам
Цепи хищников
Цепи паразитов
Детритная цепь от мертвого органического вещества идет к микроорганизмам, а затем к детритофагам и к их хищникам.
Два основных типа пищевых цепей: Пастбищная цепь начинается с зеленого растения и идет далее к пасущимся растительноядным

Слайд 29Пастбищная и детритная цепи

Пастбищная и детритная цепи

Слайд 30Поток энергии в экосистеме по пастбищной и детритной пищевым цепям

Поток энергии в экосистеме по пастбищной и детритной пищевым цепям

Слайд 31Свойства
Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются

друг с другом, образуя так называемые пищевые сети.

СвойстваПищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются друг с другом, образуя так называемые пищевые

Слайд 32Пищевая сеть

Пищевая сеть

Слайд 33Схема пищевой сети Северного моря
Количества энергии, переносимой по пастбищной и

детритной пищевым цепям, ккал/м2

Схема пищевой сети Северного моряКоличества энергии, переносимой по пастбищной и детритной пищевым цепям, ккал/м2

Слайд 34Разложение в экосистеме
Редуценты (деструкторы, сапротрофы) – организмы, в основном бактерии

и грибы, в ходе всей жизнедеятельности превращающие органические остатки в

неорганические вещества.
Разложение в экосистемеРедуценты (деструкторы, сапротрофы) – организмы, в основном бактерии и грибы, в ходе всей жизнедеятельности превращающие

Слайд 36Детритная пищевая цепь
Детритная пищевая цепь, основанная па листьях мангровых деревьев,

падающих в мелководный эстуарий на юге Флориды.

Детритная пищевая цепьДетритная пищевая цепь, основанная па листьях мангровых деревьев, падающих в мелководный эстуарий на юге Флориды.

Слайд 37Биоаккумуляция
Биоаккумуляция – накопление организмом химических веществ из окружающей среды и

из пищи в концентрации большей, чем изначальная.
Наилучшие условия для биоаккумуляции

предоставляет водная среда. Организмы-фильтраторы пропускают через себя огромное количество воды, экстрагируя при этом токсиканты.
Растворенные вещества – фитопланктон – рачки – рыбы – хищные птицы – теплокровные животные
Концентрация в хищных птицах и морских млекопитающих может быть в тысячи раз выше, чем в воде.
БиоаккумуляцияБиоаккумуляция – накопление организмом химических веществ из окружающей среды и из пищи в концентрации большей, чем изначальная.Наилучшие

Слайд 38Накопление ДДТ в пищевой цепи, млн-1

Накопление ДДТ в пищевой цепи, млн-1

Слайд 39Продуктивность
Первичная продуктивность – скорость, с которой лучистая энергия усваивается организмами-продуцентами

(гл. обр. зелеными растениями) в процессе фотосинтеза, накапливаясь в форме

органических веществ.
Продуктивность измеряется в
Ккал/га*год
Дж/м2*год
ПродуктивностьПервичная продуктивность – скорость, с которой лучистая энергия усваивается организмами-продуцентами (гл. обр. зелеными растениями) в процессе фотосинтеза,

Слайд 40Последовательные уровни продуктивности:
1. Валовая первичная продуктивность (ассимиляция) – общая скорость

фотосинтеза, включая те органические вещества, которые за время измерений были

израсходованы на дыхание.
2. Чистая первичная продуктивность – скорость накопления органического вещества в растительных тканях за вычетом того органического вещества, которое использовалось при дыхании растений за изучаемый период.
чтобы оценить валовую продукцию, данные по дыханию складывают с данными, полученными при измерении «наблюдаемого» фотосинтеза.
Последовательные уровни продуктивности:1. Валовая первичная продуктивность (ассимиляция) – общая скорость фотосинтеза, включая те органические вещества, которые за

Слайд 41Последовательные уровни продуктивности:
3. Вторичная продуктивность – скорость накопления энергии на

уровнях консументов. Вторичную продуктивность не делят на «валовую» и «чистую».


4. Чистая продуктивность сообщества – скорость накопления органического вещества, не потребленного гетеротрофами (т. е. чистая первичная продукция минус потребление гетеротрофами) за учетный период (вегетационный период или год).
Последовательные уровни продуктивности:3. Вторичная продуктивность – скорость накопления энергии на уровнях консументов. Вторичную продуктивность не делят на

Слайд 43Трофические пирамиды
Совокупности трофических уровней различных экосистем моделируются с помощью трофических

пирамид
Пирамиды чисел
Пирамиды биомасс
Пирамиды энергий

Трофические пирамидыСовокупности трофических уровней различных экосистем моделируются с помощью трофических пирамид Пирамиды чисел Пирамиды биомасс Пирамиды энергий

Слайд 44Пирамида чисел
– отображение числа особей на каждом из трофических уровней

данной экосистемы
Для пастбищных цепей в травяных сообществах имеют широкое

основание и резкое сужение к конечным консументам.
«Ширина ступеней» различается не менее, чем на 1-3 порядка.
В лесных сообществах имеют узкое основание и расширение к консументам: на одном дереве могут кормиться тысячи фитофагов
На одном трофическом уровне могут оказаться такие разные фитофаги, как тля или слон
Пирамида чисел– отображение числа особей на каждом из трофических уровней данной экосистемы Для пастбищных цепей в травяных

Слайд 45Р – продуценты,
С1 – первичные консументы,
С2 – вторичные

консументы,
С3 – третичные консументы (верховные хищники),
S – сапротрофы

(бактерии и грибы),
R – редуценты (бактерии, грибы и детритофаги)
Р – продуценты, С1 – первичные консументы, С2 – вторичные консументы, С3 – третичные консументы (верховные хищники),

Слайд 46Пирамиды биомасс
– отображение биомассы/калорийности на каждом из трофических уровней

данной экосистемы
В наземных экосистемах биомасса растений всегда существенно больше

биомассы животных.
В наземных экосистемах биомасса фитофагов всегда больше биомассы зоофагов.
В водных, особенно морских экосистемах, биомасса животных обычно намного больше биомассы растений, так как пирамиды биомасс не учитывают продолжительность существования поколений особей на разных трофических уровнях и скорость образования и выедания биомассы. Главный продуцент морских экосистем – фитопланктон, имеющий большой репродуктивный потенциал и быструю смену поколений. В океане за год может смениться до 50 поколений фитопланктона.
Пирамиды биомасс – отображение биомассы/калорийности на каждом из трофических уровней данной экосистемы В наземных экосистемах биомасса растений

Слайд 47Пирамиды биомасс

Пирамиды биомасс

Слайд 48Пирамиды энергий
– отображение скоростей образования живого вещества, т.е. продуктивности

на каждом из трофических уровней данной экосистемы.
Являются универсальным способом

выражения трофической структуры экосистем пирамиды.
Пирамиды энергий – отображение скоростей образования живого вещества, т.е. продуктивности на каждом из трофических уровней данной экосистемы.

Слайд 50Какова продуктивность основных экосистем Земли?

Какова продуктивность основных экосистем Земли?

Слайд 51Biosphere productivity

Biosphere productivity

Слайд 52Площади, биомасса и продуктивность основных биомов Земли

Площади, биомасса и продуктивность основных биомов Земли

Слайд 53Main biomes productivity

Main biomes productivity

Слайд 54Экологический отпечаток (Human footprint)
National Geographic (50 min)

Экологический отпечаток (Human footprint)National Geographic (50 min)

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика