БІОЛОГІЧНЕ ВИРОБНИЦТВО Органічне виробництво в екосистемах. Органічне виробництво рослин шляхом фотосинтезу є основним v. первинне виробництво;

органічних речовин

Органічна речовина, вироблена споживачами та розкладачами, є вторинною v. вторинне виробництво. Частина енергетичної органічної речовини, що утворюється в процесі біологічного виробництва, розкладається в результаті процесів розкладання в організмах, виділяючи енергію; інша частина накопичується в живих істотах.

Цінність біологічного виробництва є вимірюваною, зазвичай дається для даної одиниці площі, конкретного часу та сухої речовини.

БІОМАСА Маса органічної речовини біологічного походження, маса тіла живих і нещодавно мертвих організмів (рослин, тварин, мікроорганізмів) в біоценозі або біомасі, на суші та у воді;

Учасники матеріального обігу ПЕРВИННІ ВИРОБНИКИ = ПЕРВИННІ ВИРОБНИКИ Зелені рослини, які виробляють органічну речовину з вуглекислого газу та води, використовуючи сонячну енергію.

ВТОРІЧНІ ВИРОБНИКИ = ВТОРІЧНІ ВИРОБНИКИ Зазвичай тварини, які поїдають рослину чи іншу тварину і виробляють з цих речовин інші види органічних речовин ДЕГРАДЕРИ = ЗНИЖЕННЯ Бактерії, гриби, деякі тварини, які використовують органічну речовину інших мертвих організмів як їжу та перетворюють їх в неорганічні молекули.

Харчовий ланцюг Ланцюг живих і харчуються організмами організмів.

Ланцюг рослиноїдних Різні харчові ланцюги Трава - коник-ящірка - коричнева лугова раковина Паразитна ланцюг Трава оленячий кліщ Гниючий ланцюг Аварський дощовий черв'як крот - мавповий яструб

Матеріальний кругообіг екосистем - це кругообіг, оскільки використовувані матеріали передаються від виробників до тіла споживачів, а потім матеріали із залишків живих організмів знову перетворюються у форму, яку можуть сприйняти виробники.

Це означає, що кисень, вуглекислий газ, вода та мінерали можуть знову і знову використовуватися в екосистемах. Циркуляція різних речовин відбувається одночасно, вони зустрічаються в багатьох точках і разом утворюють метаболічну систему екосистем.

Кругообіг вуглецю безпосередньо пов’язаний з обмінними процесами популяцій. Фотосинтетичні організми використовують вуглекислий газ в атмосфері або розчинений у воді для отримання органічних сполук.

Органічні сполуки вуглецю від виробників потрапляють в організм споживачів. Члени харчових ланцюгів виробляють вуглекислий газ з органічних речовин під час клітинного дихання, яке викидається в атмосферу.

Розкладачі перетворюють органічні відходи та залишки на вуглекислий газ, воду та мінерали. Кількість вуглекислого газу в атмосфері також збільшується за рахунок спалення палива та вулканічної активності.

Матеріали вуглецевого циклу можуть бути видалені з циклу на довший або коротший проміжок часу. У тропічних лісах процеси розкладання дуже швидкі, тому в грунті не накопичується значна кількість розкладених або більш-менш розкладених речовин.

З іншого боку, в помірних екосистемах процеси деградації відбуваються досить повільно, особливо в зимовий та посушливий періоди. За допомогою деградуючих організмів у ґрунті з органічних речовин утворюються і накопичуються гумінові сполуки. Гумус розкладається дуже повільно, від чого вуглець та інші елементи повертаються в циркуляцію на дуже низьких швидкостях.

Якщо процеси розкладання загальмовані протягом історично вимірюваного періоду часу, вугілля та нафта можуть утворюватися з органічних залишків. Ці мінерали в сукупності називають викопним паливом. Спалюючи їх, вуглець, виділений в процесі фотосинтезу мільйони років тому, повертається до циклу.

Кругообіг азоту Цикл азоту також починається з атмосфери. Елементарний азотний газ становить 78% атмосфери, але у зв’язаній із сполуками формі, тобто ґрунті, воді в океані та живих організмах, присутній лише близько 0,03% азоту Землі.

Це пов’язано з тим, що атмосферний азот може використовуватися лише кількома організмами для метаболізму. Азотзв’язуючі прокаріотичні організми, деякі бактерії та ціанобактерії мають спеціальну ферментну систему, за допомогою якої вони здатні розщеплювати міцні зв’язки в молекулі азоту та включати азот в аміак, а потім в органічні сполуки.

Із органічних сполук, що утворюються таким чином, за допомогою гниючих організмів у ґрунті утворюються іони амонію, частина яких поглинається рослинами та включається у власні органічні сполуки, напр. білки та нуклеїнові кислоти.

Інша частина іонів амонію окислюється нітрифікуючими бактеріями, що мешкають у ґрунті, до нітритів, а потім нітратів. Нітрати є найбільш сприятливим джерелом азоту для рослин.

Азотвмісна органічна речовина від виробників надходить до споживачів через харчовий ланцюг. Вміст азоту в органічних залишках знову перетворюється на іони амонію деякими організмами, що розкладаються. Азот викидається назад в атмосферу за допомогою денітрифікуючих бактерій. Ці організми перетворюють нітрат-іони в елементний азот в анаеробних умовах.

Циркуляція води Знання про циркуляцію води в екосистемах є надзвичайно важливим, оскільки вода не є обов’язковою для будь-якої живої істоти. Понад 70% земної поверхні покрито океанами та морями.

З величезної поверхні води частина води випаровується і випромінюється в атмосферу променевою енергією Сонця. У міру випадання опадів більша частина води повертається безпосередньо до океанів, а тим більше падає на сушу.

Вода, що стікає поверхнею, повертається в моря через річки. 98% дощової води знаходиться в постійному циклі між атмосферою та земною поверхнею. Лише 2% кількості води, яка просочується в грунт, а з прісних вод в організми. Рослини і тварини використовують, а потім випускають воду, яка потім повертається до циклу.