Ekosystemy Przygotowanie do Ogolnopolskiego Konkursu Archimedes Plus Biologia dla klasy 1

Struktura ekosystemu Wszystkie organizmy, zamieszkujące dany teren, oraz środowisko fizyczne, np. woda, skały, gleba - tworzą ekosystem. Elementy ekosystemu, zarówno żywe, jak i nieożywione, są ze sobą powiązane. Rośliny pobierają wodę i sole mineralne z gleby oraz dwutlenek węgla z powietrza, a następnie wytwarzają z nich związki organiczne. Są zjadane przez zwierzęta roślinożerne, które same stanowią pokarm innych zwierząt. Martwe ciała organizmów są pokarmem określonych zwierząt oraz grzybów i bakterii, które uwalniają zawarte w nich związki mineralne. Te z kolei stają się z powrotem dostępne dla roślin.

Struktura ekosystemu W ekosystemie ważne są nie tylko zależności bezpośrednie, jak konkurencja, drapieżnictwo i symbioza. Gatunki wpływają na siebie też pośrednio, np. drapieżnicy, polując na roślinożerców, oddziałują na poziom konkurencji pomiędzy roślinami. Ekosystem jest czymś więcej, niż tylko sumą gatunków organizmów i elementów środowiska fizycznego, ale także obejmuje wszystkie zależności między nimi. Ogół żywych składników ekosystemu stanowi BIOCENOZĘ, nieożywionych zaś- BIOTOP.

Struktura ekosystemu

Biotop Biotop to czynniki przyrody nieożywionej: energia słoneczna, atmosfera, czynniki klimatyczne, ukształtowanie terenu, rodzaj podłoża Każdy biotop charakteryzuje się: odmiennymi warunkami klimatycznymi, inaczej ukształtowanym terenem, innym rodzajem podłoża, zróżnicowanymi źródłami związków organicznych i nieorganicznych.

Biocenoza Biocenoza jest to zespół organizmów złożony z populacji wszystkich gatunków, zasiedlających określony teren. Przedstawiciele tego zespołu wchodzą ze sobą w różne zależności. Populacje, zasiedlające daną biocenozę, oddziałują na siebie wzajemnie poprzez współzawodnictwo o pokarm, światło, przestrzeń życiową, zgodne współżycie i zjadanie się. Skład gatunkowy biocenozy może ulegać zmianom w miarę upływu czasu. Starsze biocenozy zawierają więcej gatunków. Im więcej gatunków w biocenozie tym jest ona trwalsza, mniej wrażliwa na zakłócenia.

Krążenie materii Każdy ekosystem charakteryzuje się zamkniętym obiegiem materii. Obejmuje on pierwiastki, wchodzące w skład związków, z których zbudowane są organizmy żywe. Rośliny (producenci) pobierają z podłoża rozpuszczone sole mineralne (azotany, azotyny, fosforany) i wbudowują je w cząsteczki białek, kwasów nukleinowych i innych związków chemicznych w swoim ciele. Rośliny stają się pokarmem roślinożerców, a ci z kolei ofiarami mięsożerców (konsumenci). Martwe szczątki roślin, roślinożerców i mięsożerców stanowią pokarm reducentów (destruentów). Pobrane przez destruentów substancje są wykorzystywane do ich wzrostu i rozwoju oraz do uzyskania energii. Większość materii pozostaje w środowisku w postaci atomów pierwiastków i cząsteczek związków chemicznych, które są pobierane przez rośliny. W ten sposób cykl się zamyka. Tak więc cała dostępna materia jest wykorzystywana wielokrotnie.

Rola organizmów glebowych Ważne w krążeniu materii są procesy zachodzące w glebie. Do gleby trafiają produkty przemiany materii zwierząt w postaci odchodów jak i szczątki roślin i zwierząt. Wszystkie resztki organiczne są rozkładane przez reducentów (bakterie i grzyby) na proste związki nieorganiczne (węgla, fosforu, azotu). Proces ten wspomagają inne organizmy-chrząszcze, wije, mrówki, dżdżownice itp. Gleba stanowi biologiczną całość i bardzo dobrze obrazuje złożoność ekosystemu. Gleba jest podsystemem w każdym ekosystemie, takim jak łąka, pole, las. Sprawne funkcjonowanie tego podsystemu wpływa na zasobność w substancje odżywcze całego ekosystemu i jego zdolność do produkcji materii organicznej.

cyklami biogeochemicznymi Pierwiastki chemiczne i związki nieorganiczne potrzebne do życia są w cyklicznym ruchu. Krążą od środowiska nieożywionego do organizmów i z powrotem – z organizmów do środowiska. Obiegi pierwiastków zwane są cyklami biogeochemicznymi

Krążenie azotu

Przepływ energii Materia krąży w ekosystemach, a energia przez ekosystem przepływa. Energia słoneczna zostaje pobrana przez rośliny i zmagazynowana w produktach fotosyntezy, ale także zużyta na procesy życiowe (oddychanie, transport substancji, rozmnażanie…). Energia zużywana na procesy życiowe ulega rozproszeniu. Straty energii podczas jej przepływu przez ekosystem zachodzą na wszystkich poziomach troficznych (producenci, konsumenci, reducenci). Im dłuższe są łańcuchy pokarmowe, tym większe są straty energii. Intensywność magazynowania energii w związkach organicznych nazywamy produktywnością ekosystemu.

Przepływ energii przez ekosystem

Przegląd ekosystemów Największa odmienność warunków życia na naszej planecie występuje między środowiskiem lądowym a wodnym. Różnica wynika z innych właściwości tych środowisk. Populacje roślin i zwierząt, rozwijające się w środowisku lądowym lub wodnym muszą posiadać odpowiednie przystosowania.

Ekosystemy lądowe - torfowiska Torfowiska- to wyjątkowe ekosystemy, które mają zdolność wchłaniania i magazynowania dużej ilości wody. Torfowiska są podstawowym regulatorem stosunków wodnych. Torfowiska zamieszkują rzadkie i zagrożone wyginięciem gatunki roślin i zwierząt.

Las Las naturalny jest przykładem ekosystemu o złożonej, wielowarstwowej strukturze i dużej dynamice procesów w nim zachodzących. W strukturze pionowej lasu wyróżnia się cztery główne warstwy.

Ekosystemy wodne słodkowodne morskie Wody stojące Wody płynące rzeki stawy bagna źródła strumienie jeziora

Zadania Na podstawie zamieszczonego schematu, opisz w dwóch zdaniach krążenie węgla w przyrodzie. (2 pkt.)

Zadania 2. Wymień składniki ekosystemu. 3. Wyjaśnij dlaczego mówimy, że energia tylko przepływa przez ekosystem. 4. Wymień trzy grupy organizmów, warunkujących krążenie materii w ekosystemach.

Źródła Z.Sendecka i wsp., Vademecum.Biologia, Operon 2009 M. Kłyś,K.Żbikowska-Zdun, Biologia, Nowa Era,1994 B.Gulewicz, Biologia,ABC,1998 B.Klimuszko, Biologia,Żak, 2004 J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia,Operon,2007