Siklus zat-zat yang seimbang dan tertutup dalam ekosistem berfungsi. “Dasar-dasar ekologi. Apa saja sifat-sifat biogeocenosis

1) menurut aturan piramida ekologi, biomassa masing-masing berikutnya tingkat trofik berkurang

sekitar 10 kali;

2) oleh karena itu, untuk memberi makan burung hantu elang diperlukan 35 kg biomassa musang (jika massa seekor musang sekitar 0,5 kg, maka ini adalah -

70 musang, dibutuhkan 350 kg biomassa tikus vole untuk memberi makan musang (jika berat tikus vole sekitar

100 g, maka ini 35.000 tikus), yang membutuhkan 3.500 kg gabah untuk nutrisinya.

Mengapa hujan asam berbahaya?

Pertama-tama, oksida logam berat yang jatuh ke dalam tanah bersama hujan bersifat racun. Air tanah menembus badan air dan meracuninya. Pada gilirannya, hal ini mengancam kematian populasi badan air. Zat beracun juga mempengaruhi komposisi tanah, sistem akar tanaman, dan ini menyebabkan terhambatnya aktivitas vital dan kematian mereka.

Bagaimana struktur biocenosis hutan campuran berbeda dari struktur biocenosis, hutan birch?

1) Jumlah spesies;

2) jumlah tingkatan;

3) komposisi spesies, keanekaragaman spesies.

Apa perbedaan ekosistem alami dengan agroekosistem?

1. Keanekaragaman hayati dan keragaman mata rantai dan rantai pangan yang lebih besar.

2. Peredaran zat yang seimbang.

3. Partisipasi energi matahari dalam siklus materi dan jangka waktu keberadaannya yang panjang.

Apa perbedaan antara biogeocenosis dan ekosistem?

Suatu ekosistem mempunyai batas-batas yang berubah-ubah (dari setetes air dengan mikroorganisme hingga biosfer), sedangkan batas-batas biogeocenosis ditentukan oleh sifat ekosistem. tutupan vegetasi. Konsep ekosistem digunakan untuk menggambarkan bagian sederhana biogeocenosis (tunggul yang membusuk di hutan), dan untuk kompleks buatan (akuarium). Biogeocenosis merupakan formasi murni terestrial yang memiliki batas yang jelas.

Ekosistem dan biogeocenosis adalah konsep serupa, namun tidak identik. Setiap biogeocenosis adalah ekosistem. Misalnya, hutan adalah suatu ekosistem, tetapi ketika kita menentukan jenis hutan - hutan cemara, hutan blueberry - itu adalah biogeocenosis.

Mengapa populasi kadang-kadang mengalami ledakan jumlah individu, dan kemudian mengalami penurunan tajam?

Hal ini terjadi karena beberapa alasan. Misalnya dengan kelebihan pakan dan jumlah kecil Jumlah predator dalam populasi semakin meningkat. Dan karena bertambahnya jumlah individu, jumlah makanan berkurang, jumlah predator bertambah + banyak hewan mencari habitat baru untuk mencari makanan, sementara beberapa individu mati. Semua hal di atas menyebabkan penurunan jumlah individu.

Apa mata rantai wajib dalam rantai makanan agrocenosis?

Manusia adalah mata rantai penting dalam rantai makanan agrocenosis.

Semut hidup di batang beberapa tanaman. Apa manfaat tumbuhan dari semut, dan apa manfaat semut dari tumbuhan?

Berdasarkan kaidah piramida ekologi, tentukan berapa banyak plankton yang dibutuhkan seekor lumba-lumba bermassa 300 kg untuk tumbuh di laut, jika rantai makanannya seperti ini: plankton - ikan non predator - ikan predator - lumba-lumba.

Elemen respons:

1) menurut aturan piramida ekologi, biomassa setiap tingkat trofik berikutnya berkurang sekitar 10 kali lipat;

2) Oleh karena itu, untuk memberi makan lumba-lumba diperlukan 3 ton ikan predator, untuk memberi makan diperlukan 30 ton ikan non predator, yang membutuhkan 300 ton plankton untuk memberi makan.

Di Amerika, banyak burung membangun sarang di semak kaktus yang berduri. Interaksi antar makhluk hidup disebut apa dan apa yang dimaksud? makna biologis?

Elemen respons:

1) interaksi tersebut saling menguntungkan dan disebut simbiosis;

2) rumpun kaktus berduri melindungi sarang burung dari pemangsa;

3) burung memusnahkan serangga, hama kaktus, dan menyuburkan tanah dengan kotorannya.

Berdasarkan kaidah piramida ekologi, tentukan berapa banyak serealia yang dibutuhkan untuk perkembangan seekor elang emas seberat 7 kg, jika rantai makanannya seperti: serealia - belalang - katak - ular - elang emas.

Elemen respons:

2) menurut aturan piramida ekologi, biomassa pada setiap tingkat trofik berikutnya menurun

sekitar 10 kali;

2) oleh karena itu, untuk memberi makan seekor elang emas diperlukan 70 kg ular (jika massa seekor ular adalah 200 g, maka ini adalah 350 ular), untuk memberi makan ular-ular tersebut diperlukan 700 kg katak (jika massa seekor katak adalah 100 g, maka ini 7000 katak), untuk memberi makan katak ini diperlukan 7 ton belalang, dan untuk memberi makan belalang tersebut diperlukan 70 ton tanaman serealia.

Nelayan tahu bahwa sungai yang dikembangkan oleh berang-berang mengandung lebih banyak ikan dibandingkan waduk tanpa berang-berang. Jelaskan fakta ini?

Elemen respons:

1) berang-berang membangun bendungan yang mencegah hewan air kecil yang berfungsi sebagai makanan hanyut ke hilir

2) Air yang tergenang dan dangkal di kolam yang dibendung oleh berang-berang menjadi hangat dengan baik, yang berkontribusi pada penciptaan

kondisi untuk pemijahan ikan sungai dan perkembangan benih yang menguntungkan.

Apa mekanisme kerja faktor antropogenik terhadap biocenosis?

Elemen respons:

1) dampak terhadap biocenosis sebagai akibat dari pembangunan dan pengelolaan perkotaan Pertanian, penggundulan hutan, dll., yang menyebabkan perubahan kisaran spesies dan terganggunya struktur populasinya;

2) pencemaran lingkungan hidup, yang dapat menekan aktivitas kehidupan spesies individu dan komunitasnya, menyebabkan kematian organisme dan merangsang proses mutasi;

3) pemusnahan spesies tertentu (misalnya, yang berharga dari sudut pandang komersial atau perburuan).

Tanaman herba di hutan cemara jauh lebih sedikit dibandingkan di hutan birch. Jelaskan fenomena ini.

Elemen respons:

1) di hutan, lebih banyak cahaya yang melewati tajuk pohon daripada di hutan cemara, cahaya merupakan faktor pembatas bagi banyak tanaman;

2) hanya tanaman herba yang tahan naungan yang dapat hidup di hutan cemara.

Apa saja sifat-sifat biogeocenosis?

Biogeocenosis adalah sistem terbuka dan mengatur dirinya sendiri yang stabil dan mampu melakukan metabolisme dan energi. Biocenosis adalah bagian dari biosfer. Biogeocenosis terdiri dari komponen abiotik dan biotik. Hal ini ditandai dengan biomassa, kepadatan populasi, komponennya, dan keanekaragaman spesies. Komponen hidup biogeocenosis adalah produsen (tumbuhan), konsumen (hewan), dan pengurai (bakteri dan jamur).

Rantai makanan biogeocenosis alami mencakup kelompok fungsional yang berbeda: produsen, konsumen, pengurai. Jelaskan peran organisme dari kelompok ini dalam siklus zat dan konversi energi.

Elemen respons:

1) Produsen – organisme yang menghasilkan zat organik dari zat anorganik, merupakan mata rantai pertama dalam rantai makanan dan piramida ekologi. Akumulasi energi terjadi pada zat organik yang dihasilkan dari proses foto atau kemosintesis.

2) Konsumen - organisme yang mengkonsumsi bahan organik siap pakai yang dibuat oleh produsen, tetapi tidak menguraikan bahan organik menjadi komponen mineral. Mereka menggunakan energi zat organik untuk proses kehidupannya.

3) Pengurai adalah organisme yang dalam hidupnya mengubah sisa-sisa organik menjadi zat anorganik, yang termasuk dalam siklus zat di alam. Pengurai menggunakan energi yang dilepaskan dalam proses ini untuk proses vitalnya.

Apa dasar kestabilan ekosistem?

Elemen respons:

1) keanekaragaman jenis tumbuhan, hewan, dan organisme lain

2) rantai makanan bercabang (networks), adanya beberapa tingkat trofik

3) peredaran zat yang seimbang

Bagaimana keberlanjutan ditentukan? ekosistem alami?

Elemen respons:

1) keanekaragaman spesies

2) jumlah mata rantai dalam rantai daya

3) pengaturan diri dan pembaharuan diri

4) siklus zat yang tertutup

Apa yang disebut gelombang populasi?

Fluktuasi jumlah individu dalam suatu populasi

Populasi ikan tenggeran di sungai semakin menurun akibat pencemaran air air limbah, penurunan jumlah ikan herbivora, penurunan kandungan oksigen air di musim dingin. Kelompok faktor lingkungan apa saja yang termasuk dalam daftar ini?

1) Antropogenik.

2) Biotik.

3) Abiotik.

Untuk memerangi hama serangga, masyarakat menggunakan bahan kimia. Tunjukkan setidaknya 3 perubahan dalam kehidupan hutan ek jika itu secara kimia semua serangga herbivora akan dimusnahkan. Jelaskan mengapa perubahan ini akan terjadi.

Elemen respons:

1) jumlah tanaman yang diserbuki serangga akan berkurang tajam, karena serangga herbivora merupakan penyerbuk tanaman;

2) jumlah organisme pemakan serangga (konsumen urutan kedua) akan berkurang atau hilang tajam karena terganggunya rantai makanan;

3) bagian zat kimia, yang digunakan untuk memusnahkan serangga, akan masuk ke dalam tanah, yang akan mengakibatkan terganggunya kehidupan tanaman, matinya flora dan fauna tanah, segala pelanggaran dapat mengakibatkan matinya hutan ek.

Beras. 8. Skema siklus biologis

Semua proses di Bumi pada tahap awal disediakan oleh energi Matahari. Planet kita menerima 4–5·10 13 kkal/s dari Matahari. Hanya 0,1–0,2% energi matahari yang diserap tanaman, namun energi ini menghasilkan kerja bagus: ia “memulai” proses biosintesis dan diubah menjadi energi ikatan kimia zat organik yang disintesis. Unsur-unsur biogenik, tidak seperti energi, disimpan dalam ekosistem, di mana unsur-unsur tersebut menjalani siklus yang berkesinambungan, yang melibatkan organisme hidup dan lingkungan fisik.

Karena tumbuhan dan hewan hanya dapat menggunakan nutrisi yang ditemukan di atau dekat permukaan bumi, pelestarian kehidupan memerlukan zat-zat yang diasimilasi oleh organisme hidup pada akhirnya tersedia untuk organisme lain.

Setiap unsur kimia, yang membuat siklus dalam ekosistem, mengikuti siklusnya sendiri cara spesial, Tetapi semua siklus digerakkan oleh energi, dan unsur-unsur yang berpartisipasi di dalamnya secara bergantian berpindah darinya bentuk organik menjadi anorganik dan sebaliknya .

Energi Matahari menyebabkan pergerakan dua siklus - geologi besar dan biologis kecil. Siklus besar, atau geologis– sirkulasi zat dalam sistem: aliran geokimia daratan – jaringan hidrografi – lautan – massa udara– aerosol – aliran geokimia tanah. Hal ini paling jelas terlihat dalam siklus air dan sirkulasi atmosfer. Kecil, biologis(biotik), – masuk unsur kimia dari tanah dan atmosfer hingga organisme hidup; mengubah elemen yang masuk menjadi elemen baru koneksi yang kompleks dan kembalinya mereka ke tanah dan atmosfer dalam proses aktivitas kehidupan dengan jatuhnya sebagian bahan organik setiap tahun atau dengan organisme mati total yang merupakan bagian dari ekosistem.

Kedua siklus tersebut saling berhubungan dan mewakili satu proses pergerakan materi di planet kita.

Sebagaimana dicatat dalam kuliah 1–5, untuk ekosistem apa pun (utama unit struktural biosfer) dicirikan oleh pertukaran materi, energi, dan informasi yang konstan antara masing-masing komponennya. Pertukaran nutrisi antara organisme hidup dan komponen tak hidup seimbang di sebagian besar komunitas. Suatu ekosistem dapat direpresentasikan sebagai serangkaian blok yang dilaluinya berbagai zat dan di mana zat-zat tersebut dapat bertahan dalam waktu yang lama. Dalam kebanyakan kasus, siklus zat mineral dalam suatu ekosistem melibatkan tiga blok aktif: organisme hidup, detritus organik mati, dan zat anorganik yang tersedia. Dua blok tambahan - zat anorganik yang dapat diakses secara tidak langsung dan zat organik yang mengendap - terkait dengan siklus nutrisi di beberapa area periferal, namun pertukaran antara blok ini dan seluruh ekosistem berjalan lambat dibandingkan dengan pertukaran yang terjadi antara blok aktif.

Organisme hidup dan biosfer secara keseluruhan terdiri dari unsur-unsur kimia yang sama dengan yang ditemukan di lingkungan. Sintesis biomassa membutuhkan sekitar 40 unsur, yang terpenting adalah karbon, nitrogen, oksigen, hidrogen, fosfor, dan belerang. Mereka disebut unsur biogenik. Biomassa utama berasal dari karbon, oksigen, dan hidrogen. Mereka membentuk 99,9% dari berat organisme hidup, membentuk 99% dari berat seluruhnya kerak bumi planet kita dan dengan demikian menjamin keberlanjutan kehidupan di Bumi. Semua unsur kimia lainnya berada dalam keadaan terdispersi. Sebagian besar berat organisme hidup berasal dari O 2 dan C. O 2 dan C menyumbang 50 hingga 90% dari berat absolut keringnya.

Unsur biogenik berpindah secara bergantian dari materi hidup
menjadi anorganik, berpartisipasi dalam berbagai siklus biogeokimia.

Siklus biogeokimia– siklus unsur kimia: dari alam anorganik melalui organisme tumbuhan dan hewan kembali ke alam anorganik. Hal ini dicapai dengan menggunakan energi matahari dan energi reaksi kimia.

Berdasarkan hukum migrasi biogenik atom oleh V. I. Vernadsky"migrasi unsur-unsur kimia ke permukaan bumi dan di biosfer
umumnya dilakukan baik dengan partisipasi langsung materi hidup (migrasi biogenik), atau terjadi di lingkungan yang ciri geokimianya ditentukan oleh materi hidup, baik yang saat ini menghuni biosfer maupun yang beraksi di bumi sepanjang masa geologis. cerita".

Siklus biogeokimia dapat dibagi menjadi dua kelompok:

siklus gas di mana atmosfer berfungsi sebagai reservoir utama unsur-unsur (karbon, nitrogen, oksigen, air);

siklus sedimen, yang unsur-unsurnya dalam keadaan padat merupakan bagian dari batuan sedimen (fosfor, belerang, dll).

Pertukaran nutrisi antara organisme hidup dan lingkungan anorganik seimbang di sebagian besar komunitas.

Akibatnya, jumlah biomassa materi hidup di biosfer bumi cenderung konstan. Biomassa biosfer (2·10 12 g) tujuh kali lipat lebih kecil dari massa kerak bumi (2·10 19 t). Tumbuhan di Bumi berproduksi setiap tahun bahan organik, sama dengan 1,6·10 11 t, atau 8% biomassa biosfer. Penghancur, yang jumlahnya kurang dari 1% dari total biomassa organisme di planet ini, memproses massa bahan organik yang 10 kali lebih besar dari biomassa mereka sendiri. Rata-rata masa pembaharuan biomassa adalah 12,5 tahun.

Adanya siklus biogenik menciptakan peluang pengaturan mandiri (homeostasis) sistem, yang memberikan stabilitas ekosistem - persentase yang konstan berbagai elemen. Dengan demikian, prinsip dasar fungsi ekosistem berlaku: perolehan sumber daya dan pembuangan limbah terjadi dalam siklus semua elemen.

Mari kita perhatikan lebih detail siklus nutrisi utama. Mari kita mulai dengan siklus air karena mempengaruhi ekosistem. penting pada pergerakan oksigen dan hidrogen. Organisme dengan cepat kehilangan air melalui penguapan dan ekskresi; selama hidup seseorang, air yang terkandung dalam tubuh dapat diperbarui ratusan dan ribuan kali.

Siklus air

Siklus air- salah satu komponen utama sirkulasi zat abiotik, meliputi peralihan air dari cair ke gas dan keadaan padat dan sebaliknya (Gbr. 9). Ia memiliki semua fitur utama dari pilin lainnya - ia juga kira-kira seimbang dalam skala keseluruhan bola dunia dan digerakkan oleh energi. Siklus air adalah siklus paling signifikan di Bumi dalam hal perpindahan massa dan konsumsi energi. Setiap detiknya, 16,5 juta m3 air terlibat di dalamnya dan lebih dari 40 miliar MW energi matahari dihabiskan untuk ini.


Beras. 9. Siklus air di alam

Proses utama yang menjamin siklus air adalah: infiltrasi, evaporasi, limpasan:

1. Infiltrasi – evaporasi – transpirasi: air diserap oleh tanah, tertahan sebagai air kapiler, kemudian dikembalikan ke atmosfer, menguap dari permukaan bumi, atau diserap oleh tumbuhan dan dilepaskan sebagai uap selama transpirasi;

2. Limpasan permukaan dan bawah permukaan: air menjadi bagiannya perairan permukaan. Pergerakan air tanah: Air masuk dan bergerak melalui tanah, memberi makan sumur dan mata air, sebelum masuk kembali ke sistem air permukaan.

Dengan demikian, siklus air dapat direpresentasikan dalam bentuk dua jalur energi: jalur atas (penguapan) digerakkan oleh energi matahari, jalur bawah (presipitasi) memberikan energi ke danau, sungai, lahan basah, ekosistem lain dan langsung ke manusia, misalnya di pembangkit listrik tenaga air. Aktivitas manusia mempunyai dampak yang sangat besar siklus global air, yang dapat mengubah cuaca dan iklim. Akibat menutupi permukaan bumi dengan bahan-bahan yang kedap air, membangun sistem irigasi, memadatkan lahan subur, merusak hutan, dan lain-lain, aliran air ke laut meningkat dan pengisian kembali air tanah berkurang. Di banyak daerah kering, waduk-waduk ini dipompa keluar oleh manusia lebih cepat daripada pengisiannya.
Di Rusia, 3.367 deposit air tanah telah dieksplorasi untuk pasokan air dan irigasi lahan. Cadangan deposit tereksplorasi yang dapat dieksploitasi adalah 28,5 km 3 /tahun. Tingkat pengembangan cadangan ini di Federasi Rusia tidak lebih dari 33%, dan 1.610 simpanan beroperasi.

Keunikan siklus ini adalah lebih banyak air yang menguap dari laut (sekitar 3,8 x 10 14 ton) dibandingkan kembali melalui curah hujan (sekitar 3,4 x 10 14 ton). Sebaliknya, di darat, lebih banyak curah hujan yang turun (sekitar 1,0 · 10 14 t) daripada yang menguap (totalnya sekitar 0,6 · 10 14 t). Karena lebih banyak air yang menguap dari laut dibandingkan air yang dikembalikan, sebagian besar sedimen yang digunakan oleh ekosistem darat, termasuk agroekosistem yang menghasilkan makanan bagi manusia, terdiri dari air yang menguap dari laut. Kelebihan air dari daratan mengalir ke danau dan sungai, dan dari sana kembali ke laut. Menurut perkiraan yang ada, di air tawar waduk (danau dan sungai) mengandung 0,25 · 10 14 ton air, dan debit tahunannya adalah 0,2 · 10 14 ton. Dengan demikian, waktu pergantian air tawar kurang lebih satu tahun. Selisih antara jumlah curah hujan yang jatuh di darat per tahun (1,0 10 14 t) dan limpasan (0,2 10 14 t) adalah 0,8 · 10 14 t, yang menguap dan masuk ke akuifer lapisan bawah tanah. Limpasan permukaan sebagian mengisi kembali reservoir air tanah dan terisi kembali dari reservoir tersebut.

Curah hujan atmosfer merupakan mata rantai utama dalam sirkulasi kelembapan dan sangat menentukan rezim hidrologi ekosistem daratan. Distribusinya di seluruh wilayah, terutama di pegunungan, tidak merata, hal ini disebabkan oleh kekhasan proses atmosfer dan permukaan di bawahnya. Misalnya, untuk hutan terbuka hutan-tundra di provinsi penghasil hutan Putorana di Siberia Tengah, jumlah curah hujan tahunan adalah
617 mm, untuk hutan taiga utara di distrik kehutanan Tunguska Bawah - 548, dan untuk hutan taiga selatan di wilayah Angara berkurang menjadi 465 mm (Tabel 2).

Penguapan memiliki salah satu tempat terdepan. Dengan munculnya kehidupan di Bumi, siklus air menjadi relatif kompleks fenomena fisik transformasi air menjadi uap ditambah proses penguapan biologis yang terkait dengan kehidupan tumbuhan dan hewan - transpirasi. Selain curah hujan dan limpasan, evapotranspirasi, yang mencakup penguapan curah hujan yang dicegat, transpirasi konsumsi air oleh tanaman, dan penguapan subkanopi, merupakan item pengeluaran utama. keseimbangan air, khususnya pada ekosistem hutan. Misalnya,
di hutan hujan tropis, jumlah air yang diuapkan oleh tumbuhan mencapai 7000 m3/km2 per tahun, sedangkan di sabana pada garis lintang dan ketinggian yang sama dari wilayah yang sama tidak melebihi 3000 m3/km2 per tahun.

Vegetasi secara umum berperan penting dalam penguapan air sehingga mempengaruhi iklim suatu wilayah. Laju evapotranspirasi bergantung pada keseimbangan radiasi Dan produktivitas yang berbeda vegetasi. Seperti dapat dilihat dari tabel. 2, dengan peningkatan fitomassa di atas tanah karena penguapan yang lebih besar dari sedimen yang dicegat dan konsumsi air transpirasi, total penguapan meningkat.

Meja 2

Evapotranspirasi ekosistem hutan di meridian Yenisei

* – Vedrova dkk. (dari buku Forest Ecosystems of the Yenisei Meridian, 2002);

**, *** – Burenina dan lainnya (ibid.).

Selain itu, vegetasi tingkat tinggi melakukan fungsi perlindungan air dan pengaturan air yang sangat penting bagi ekosistem darat: mengurangi banjir, mempertahankan kelembapan tanah dan mencegah kekeringan dan erosi. Misalnya, ketika penggundulan hutan terjadi, dalam beberapa kasus kemungkinan terjadinya banjir dan rawa meningkat, dalam kasus lain, terhentinya proses transpirasi dapat menyebabkan “pengeringan” iklim. Deforestasi berdampak negatif Air tanah, mengurangi kemampuan daerah tersebut untuk menahan curah hujan. Di beberapa tempat, hutan membantu mengisi kembali akuifer, meskipun dalam banyak kasus, hutan justru menguras akuifer tersebut.

Tabel 3

Proporsi air tawar dan air asin di Bumi

Total cadangan air di Bumi diperkirakan sekitar 1,5 hingga 2,5 miliar km 3 . Air asin menyumbang sekitar 97% volume massa air, Samudra Dunia menyumbang 96,5% (Tabel 3). Volume air tawar menurut berbagai perkiraan adalah 35–37 juta km 3 atau 2,5–2,7% dari total cadangan air di Bumi. Sebagian besar air tawar (68–70%) terkonsentrasi di gletser dan lapisan salju (menurut Reimers, 1990).


Pilihan 1

Bagian A.

Pilih jawaban yang benar.


  1. Tunjukkan fenomena itu Bukan adalah subjek utama studi lingkungan:
A) pengaruh lingkungan terhadap tubuh;

B) hubungan antar individu dari spesies yang berbeda;

C) mekanisme mutasi di bawah pengaruh faktor mutagenik;

D) pengaruh organisme terhadap lingkungan.

2. Keberagaman rantai makanan dan siklus zat yang seimbang dalam ekosistem menjamin hal tersebut

A) dinamisme;

B) integritas;

D) kemiripan dengan agrocenosis.

3. Ilmuwan – pendiri doktrin biogeocenosis:

A) Dokuchaev V.V.

B) Sukachev V.N.

B) Vernadsky V.I.

D) Vavilov N.I.

4. Tunjukkan faktor itu Bukan termasuk dalam kategori faktor lingkungan:

A) cahaya;


B) suhu;

B) merawat keturunan;

D) komposisi gas di atmosfer.

5. Mata rantai pertama dalam rantai makanan biogeocenosis adalah:

A) katak;

B) belalang;

D) menanam.

6. Besarnya energi yang berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik lainnya didasarkan pada jumlah energi pada tingkat sebelumnya:


B) 10%;
D) 1%.

7. Nilai ekstrim dari intensitas faktor lingkungan dimana fungsi tubuh masih memungkinkan:

A) norma reaksi;

B) faktor pembatas;

B) batas daya tahan;

D) nilai optimal.

8. Pertambahan biomassa suatu sistem ekologi per satuan waktu adalah

A) produktivitas;

B) produk;

B) keuntungan;

D) efisiensi.

9. Apakah makhluk hidup yang sama dapat menjadi bagian dari beberapa rantai makanan sekaligus?

B) tidak.


10. Area geografis Lahan yang sistem ekologinya dicirikan oleh biomassa tumbuhan dan produk yang besar:

A) tundra;

B) gurun;

B) hutan lintang tengah;

D) hutan hujan tropis.

11. Dalam agrocenosis ladang gandum, jamur dan bakteri pembusuk diklasifikasikan menjadi:

A) produsen;

B) konsumen;

B) pengurai.

12. Jenis perjuangan untuk eksistensi, yang mengakibatkan terbentuknya tingkatan hutan ek:

A) interspesifik;

B) intraspesifik;

B) dengan faktor lingkungan yang tidak menguntungkan.

13. Faktor lingkungan– pengatur utama fenomena musiman pada tumbuhan dan hewan:

Suhu;

B) kelembaban;

B) intensitas radiasi matahari;

D) lamanya hari.

14. Penyebab utama ketidakstabilan ekosistem adalah:

A) fluktuasi suhu lingkungan;

B) kurangnya sumber makanan;

B) ketidakseimbangan peredaran zat;

D) peningkatan kelimpahan beberapa spesies.

15. Proses pengembangan diri ekosistem alami dapat dilihat pada contoh berikut:

A) reproduksi organisme di musim semi;

B) penggundulan hutan;

B) pertumbuhan berlebih di danau hutan;

D) pembuatan reservoir buatan.


Bagian B.

B - 1. Pada ekosistem hutan berdaun lebar, konsumen urutan ke-1 adalah:

A) pohon ek bertangkai;

B) kumbang daun;

B) bakteri tanah;

D) rusa;


D) kukus
Q - 2. Mengapa ladang gandum dianggap sebagai komunitas buatan?

A) memiliki komposisi spesies yang kecil;

B) tidak ada pengurai;

B) sistem tidak stabil;

D) rantai makanan pendek;

E) memiliki populasi tumbuhan dan hewan.
B - 3. Di antara jenis hubungan yang terdaftar, pilih hubungan kompetitif:

A) cacing pita sapi dan manusia;

B) bakteri bintil dan kacang polong;

B) tikus abu-abu dan hitam;

D) lynx dan kelinci;

D) rusa jantan selama kebiasaan musim gugur;

E) musang dan marten.
JAM 4. Cocok antara karakteristik penghuni biogeocenosis dan keanggotaannya dalam kelompok fungsional.

Ciri-ciri grup: Grup fungsional:

1) termasuk tumbuhan, beberapa bakteri; A – produsen

2) menyerap zat organik yang sudah jadi; B – konsumen

3) menyerap zat anorganik;

4) termasuk binatang;

5) mengakumulasi energi matahari;

6) sumber energi – makanan hewani dan nabati.


PADA 5.

A) krustasea Daphnia;

B) fitoplankton;

D) tombak.

C – 1 Apa peran bakteri kemosintetik dalam ekosistem?

C – 2. Apa penyebab “mekarnya” air di waduk?
C – 3. Mengapa di biogeocenosis terestrial paling banyak peran penting termasuk tumbuhan tingkat tinggi?

C – 4. Penggembalaan ternak secara intensif mengubah ekosistem padang rumput dan padang rumput, mengubahnya menjadi lahan terlantar yang miskin. Jelaskan bagaimana hal ini terjadi?

Tes dengan topik: “Dasar-Dasar Ekologi”

pilihan 2

Bagian A.

Pilih jawaban yang benar.


  1. Faktor penyebab pertumbuhan melambat atau terhenti tanaman tahunan di tengah musim panas:
A) penurunan suhu;

B) penurunan curah hujan;

B) berkurangnya panjang hari;

D) penurunan intensitas radiasi matahari.

2. Sebuah tanda bahwa Bukan mengacu pada indikator utama untuk mengkarakterisasi biogeocenosis:

A) keanekaragaman spesies;

B) kepadatan penduduk tertentu;

B) biomassa;

C) totalitas kumpulan gen semua populasi;

D) produktivitas.

3. Pola yang terkait dengan penggunaan dan transformasi energi dalam sirkuit pangan:

A) aturan faktor pembatas (limiting);

B) aturan piramida ekologi:

B) optimal biologis;

D) hukum kekekalan energi dan materi.

4. Jumlah mata rantai yang membentuk sebagian besar rantai makanan:

5. Sekelompok faktor lingkungan, yang meliputi pemeliharaan keturunan dan pacaran pejantan terhadap betina:

A) abiotik;

B) biotik;

B) antropogenik;

D) membatasi.

6. Penyebab utama penurunan jumlah dan biomassa organisme yang membentuk biogeocenosis:

A) jumlah spesies yang terbatas;

B) kerugian besar energi dalam rantai pasokan listrik;

C) harapan hidup yang pendek dari perwakilan masing-masing bagian rantai makanan;

D) terbentuknya jaring-jaring makanan dari beberapa jaring-jaring makanan.

7. Wilayah geografis bumi, yang sistem ekologinya dicirikan oleh biomassa tumbuhan dan produk yang lebih rendah:

A) tundra dan gurun;

B) hutan lintang tengah;

B) hutan hujan tropis.

8. Sumber energi untuk sebagian besar biogeocenosis alami:

A) sinar tampak dari radiasi matahari;

B) energi panas;

B) energi kimia senyawa anorganik;

D) energi kimia senyawa organik.

9. Faktor lingkungan yang membatasi penyebaran banyak hewan dan tumbuhan ke utara:

A) terganggunya pergantian siang dan malam yang merupakan ciri garis lintang tengah;

B) kekurangan makanan;

B) kekurangan panas;

D) kelembaban berlebih.

10 Arah utama tindakan seleksi pada agrocenosis:

A) meningkatkan keanekaragaman varietas dan jenis;

B) terciptanya organisme dengan produktivitas maksimal;

C) penciptaan organisme yang resisten terhadap tindakan tersebut faktor yang tidak menguntungkan lingkungan;

D) terciptanya sistem ekologi yang berkelanjutan.

11. Faktor non-lingkungan yang berkaitan dengan hewan berdarah panas:

A) kelembaban;

B) suhu;

B) virus hewan;

D) bakteri nitrifikasi.

12. Sekelompok organisme yang perwakilannya memainkan peran penting dalam perubahan biogeocenosis terestrial:

A) herbivora;

B) hewan pemangsa;

B) tanaman;

D) bakteri pembusuk, jamur.

13. Ekosistem yang paling berkelanjutan:

B) hutan ek;

14. Mata rantai terakhir dalam rantai makanan biogeocenosis adalah:

B) belalang;

B) katak;

D) menanam.

15. Sekelompok organisme dalam agrocenosis ladang gandum, yang meliputi serangga, burung, tikus, dan rubah:

A) konsumen

B) produsen;

B) pengurai.
Bagian B.

Pilih tiga jawaban yang benar dari enam.

B - 1. Pada ekosistem hutan berdaun lebar, konsumen urutan ke-2 adalah:

A) pohon ek bertangkai;

B) bakteri tanah;

D) laba-laba;


D) kukus
Q - 2. Mengapa danau dianggap sebagai komunitas alami?

A) tidak ada pengurai;

B) ada power chain;

B) sistem alam yang berkelanjutan;

D) rantai makanan yang panjang;

D) berlaku aturan piramida ekologi;

E) memiliki komposisi spesies yang beragam.
B - 3. Di antara jenis hubungan yang terdaftar, pilih hubungan simbiosis:

A) cacing pita sapi dan manusia;

B) bakteri bintil dan kacang-kacangan;

B) lumut;

D) lynx dan kelinci;

D) kelomang dan anemon laut;

E) lamprey dan ikan cod.
JAM 4. Cocok antara faktor lingkungan dan karakteristiknya.

Karakteristik: Faktor lingkungan:

1) Memancing; A – biotik

2) Perubahan ketebalan lapisan ozon; B – abiotik

3) Kematian tanaman akibat kekeringan;

4) Burung memakan buah-buahan tanaman;

5) Perubahan kelembaban udara;


PADA 5. Tetapkan dalam urutan apa Hal ini diperlukan untuk mengatur mata rantai dalam rantai makanan.

A) pohon skylark;

D) belalang.


Bagian C. Berikan jawaban singkat gratis untuk pertanyaan pada tugas C – 1,

C – 2, diperluas sepenuhnya - dalam tugas C – 3, C – 4.

C – 1 Mengapa tidak ada tumbuhan atau tumbuhan yang sangat jarang di jalur hutan?

C – 2. Apa yang mendasari terbentuknya keanekaragaman jaringan pangan dalam suatu ekosistem?
C – 3. Bagaimana hewan beradaptasi terhadap kehidupan di daerah kering?

C – 4. Faktor (kondisi) apa yang mempengaruhi perubahan wilayah habitat yang ditempati oleh populasi hewan yang berbeda?


Jawaban untuk tugas tes.

Pilihan 1



Bagian A.

Bagian B.

Bagian C.

1 – B

1 - BGE

1 – Membentuk zat organik dari zat anorganik; milik produsen.

2 - B

2 - rata-rata

3 – B

3 – VDE

2 – a) pencahayaan yang intens dan pemanasan air menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi reproduksi alga hijau uniseluler;

b) pencemaran badan air dengan air limbah menyebabkan perkembangbiakan organisme biru-hijau.

4 – B

4 - ABABAB

5 - G

5 - BAGDV

6 -B

3 – a) mempunyai biomassa dan produksi yang besar;

b) adalah produsen;

c) secara aktif mempengaruhi iklim mikro biogeocenosis dan membentuk batasnya.


7 -B

8 -B

4 – a) penyebaran tanaman yang tidak dapat dimakan;

b) jumlah spesies berkurang;

c) lingkungan kekurangan unsur hara, yang secara tajam memperburuk kondisi kehidupan tanaman.


9 – SEBUAH

10 – V

11 – B

12 – SEBUAH

13 – G

14 – V

15 -B

pilihan 2



Bagian A.

Bagian B.

Bagian C.

1 – B

1 - BGD

1 – menginjak-injak terus-menerus menyebabkan pemadatan tanah dan penindasan tanaman.

2 - B

2 - HEV

3 – B

3 – BVD

2 – a) keanekaragaman spesies, keberadaan produsen, konsumen dan pengurai;

b) memberi makan spesies dengan berbagai makanan.

4 – B

4 - ABAABA

5B

5 - VDAGB

6 -B

3 – a) aktif pada malam hari;

b) hibernasi musim panas, menggali;

c) penutup kering padat, pembentukan air selama oksidasi lemak.


7 – SEBUAH

8 - SEBUAH

4 – a) mobilitas individu;

b) ketersediaan pangan;

c) kondisi iklim yang menguntungkan bagi kehidupan.

9 – B

10 – B

11 – G

12 – V

13 – B

14 – SEBUAH

15 - SEBUAH

Zat masuk ke organisme hidup dari tanah, udara, dan air. Air menguap dari lautan dan naik ke lapisan atmosfer membentuk hujan. Tumbuhan hijau memanfaatkan air yang masuk ke dalam tanah. Sambil mempertahankan fungsi vitalnya, mereka secara bersamaan melepaskan oksigen yang diperlukan untuk kehidupan. Pada saat yang sama, tanpa paparan oksigen, proses pembusukan dan pembusukan tanaman tidak dapat terjadi. Apa nama yang ini? lingkaran setan, memberikan kemungkinan adanya kehidupan di Bumi, dan apa saja ciri-cirinya?

Konsep utama ekologi

Siklus biologis adalah peredaran unsur-unsur kimia yang muncul bersamaan dengan asal mula kehidupan di planet kita, dan terjadi dengan partisipasi organisme hidup.

Pola-pola yang melekat dalam siklus zat memecahkan masalah utama dalam mempertahankan kehidupan di Bumi. Bagaimanapun, saham nutrisi di seluruh permukaan bumi bukannya tidak terbatas, meskipun jumlahnya sangat besar. Jika cadangan ini hanya dikonsumsi oleh makhluk hidup, maka suatu saat kehidupan akan berakhir. Ilmuwan R. Williams menulis: “ Satu-satunya metode, yang memungkinkan jumlah terbatas memiliki sifat tak terhingga berarti membuatnya berputar sepanjang lintasan garis lengkung tertutup.” Kehidupan sendiri menetapkan bahwa metode ini harus digunakan di Bumi. Bahan organik dihasilkan oleh tumbuhan hijau, sedangkan bahan non-hijau dipecah.

Dalam siklus biologis, setiap spesies makhluk hidup mengambil tempatnya masing-masing. Paradoks utama kehidupan adalah bahwa ia dipertahankan melalui proses kehancuran dan pembusukan yang terus-menerus. Senyawa organik kompleks cepat atau lambat akan hancur. Proses ini disertai dengan pelepasan energi dan hilangnya informasi yang merupakan ciri khas organisme hidup. Mikroorganisme memainkan peran besar dalam siklus biologis zat dan perkembangan kehidupan - dengan partisipasi mereka segala bentuk kehidupan dimasukkan ke dalam siklus biotik.

Tautan biochain

Mikroorganisme memiliki dua sifat yang memungkinkan mereka menempati tempat penting dalam lingkaran kehidupan. Pertama, mereka dapat beradaptasi dengan sangat cepat terhadap perubahan kondisi lingkungan. Kedua, mereka dapat menggunakan berbagai macam zat, termasuk karbon, untuk mengisi kembali cadangan energi. Tak satu pun organisme tingkat tinggi memiliki sifat seperti itu. Mereka hanya ada sebagai suprastruktur atas dasar fundamental kerajaan mikroorganisme.

Individu dan spesies dari berbagai kelas biologis merupakan mata rantai dalam siklus zat. Mereka juga berinteraksi satu sama lain menggunakan berbagai jenis koneksi. Siklus zat dalam skala planet mencakup siklus biologis tertentu di alam. Hal ini dilakukan terutama melalui rantai makanan.

Penghuni debu rumah yang berbahaya

Saprofit, “penghuni” permanen debu rumah, juga memainkan peran penting dalam siklus biologis. Mereka memakan berbagai zat yang membentuk debu rumah. Pada saat yang sama, saprofit menghasilkan kotoran yang agak beracun, yang memicu alergi.

Siapakah makhluk yang tidak terlihat oleh mata manusia ini? Saprofit milik keluarga arakhnida. Mereka menemani seseorang sepanjang hidupnya. Bagaimanapun, tungau debu memakan debu rumah, yang juga mengandungnya kulit manusia. Para ilmuwan percaya bahwa saprofit pernah menjadi penghuni sarang burung, dan kemudian “pindah” ke rumah manusia.

Tungau debu sedang bermain peran besar dalam sirkulasi biologis, ukurannya sangat kecil - dari 0,1 hingga 0,5 mm. Namun mereka sangat aktif sehingga hanya dalam waktu 4 bulan seekor tungau debu dapat bertelur sekitar 300 butir. Satu gram debu rumah bisa mengandung ribuan tungau. Tak bisa dibayangkan berapa banyak tungau debu yang ada di dalam sebuah rumah, karena diyakini sebanyak 40 kg debu bisa menumpuk di rumah manusia dalam satu tahun.

Bersepeda di hutan

Di hutan, siklus biologis paling kuat terjadi karena penetrasi akar pohon jauh ke dalam tanah. Mata rantai pertama dalam pergantian ini biasanya dianggap sebagai mata rantai rhizosfer. Rhizosfer adalah lapisan tanah tipis (3 sampai 5 mm) di sekitar pohon. Tanah di sekitar akar pohon (atau "tanah rizosfer") biasanya sangat kaya akan eksudat akar dan berbagai mikroorganisme. Tautan rizosfer adalah semacam pintu gerbang antara alam hidup dan alam mati.

Mata rantai konsumsi ada pada akar yang menyerap mineral dari tanah. Namun, beberapa zat tersapu kembali ke dalam tanah melalui curah hujan sebagian besar pengembalian nutrisi dilakukan melalui dua proses - sampah dan pembusukan.

Peran sampah dan limbah

Pembusukan dan pembusukan sudah terjadi arti yang berbeda dalam siklus biologis zat. Sampahnya meliputi kerucut pohon, dahan, dedaunan, dan sisa-sisa rumput. Peneliti tidak memasukkan pohon ke dalam serasah - mereka diklasifikasikan sebagai serasah. Pembusukan membutuhkan waktu puluhan tahun untuk terurai. Terkadang serasah dapat menjadi bahan makanan bagi spesies pohon lainnya - tetapi hanya setelah mencapai tahap pembusukan tertentu. Limbah tersebut banyak mengandung zat yang termasuk golongan abu. Mereka perlahan-lahan memasuki tanah dan digunakan oleh tanaman untuk kehidupan selanjutnya.

Sampah itu bergantung pada apa?

Sampah memiliki arti yang sedikit berbeda dalam siklus biologis. Sepanjang tahun, seluruh volumenya masuk ke lapisan serasah dan mengalami pembusukan dekomposisi lengkap. Unsur abu memasuki sirkulasi biotik lebih cepat. Namun pada kenyataannya, sampah sudah menjadi bagian dari proses biologis ketika daun sudah berada di pohon. Tingkat sampah bergantung pada banyak faktor: iklim, cuaca saat ini dan tahun-tahun sebelumnya, jumlah serangga. Di hutan-tundra mencapai beberapa sen, di hutan diukur dalam ton. Jumlah sampah terbesar di hutan terjadi pada musim semi dan musim gugur. Angka ini pun bervariasi tergantung tahunnya.

Adapun komposisi organik jarum dan daun mengalami perubahan yang sama selama siklusnya. Berbeda dengan serasah, daun hijau biasanya kaya akan fosfor, kalium, dan nitrogen. Sampahnya biasanya kaya akan kalsium. Serangga dan hewan mempunyai pengaruh yang besar terhadap siklus biologis. Misalnya, serangga pemakan daun dapat mempercepatnya secara signifikan. Namun, pengaruh terbesar terhadap laju pergantian diberikan oleh hewan selama penguraian sampah. Larva dan cacing memakan dan menghancurkan serasah, bercampur lapisan atas tanah.

Fotosintesis di alam

Tumbuhan dapat memanfaatkan sinar matahari untuk mengisi kembali cadangan energinya. Mereka melakukan ini dalam dua tahap. Pada tahap pertama, cahaya ditangkap oleh daun; kedua, energi digunakan untuk proses penyerapan karbon dan pembentukan zat organik. Ahli biologi menyebut tumbuhan hijau autotrof. Mereka adalah dasar bagi kehidupan di seluruh planet ini. Autotrof punya nilai yang besar dalam fotosintesis dan sirkulasi biologis. Mereka mengubah energi dari sinar matahari menjadi energi yang tersimpan melalui pembentukan karbohidrat. Yang paling penting dari ini adalah gula glukosa. Proses ini disebut fotosintesis. Organisme hidup dari kelas lain dapat mengakses energi matahari dengan memakan tumbuhan. Dengan demikian, muncul rantai makanan yang menjamin sirkulasi zat.

Pola fotosintesis

Meskipun pentingnya proses fotosintesis, untuk waktu yang lama itu masih belum dijelajahi. Baru pada awal abad ke-20, ilmuwan Inggris Frederick Blackman melakukan beberapa eksperimen yang memungkinkan untuk menetapkan proses ini. Ilmuwan juga mengungkapkan beberapa pola fotosintesis: ternyata fotosintesis dimulai dalam cahaya redup, dan secara bertahap meningkat seiring dengan aliran cahaya. Namun, hal ini hanya terjadi sampai tingkat tertentu, setelah itu peningkatan cahaya tidak lagi mempercepat fotosintesis. Blackman juga menemukan bahwa peningkatan suhu secara bertahap dengan peningkatan cahaya mendorong fotosintesis. Menaikkan suhu pada kondisi cahaya redup tidak mempercepat proses ini, begitu pula dengan meningkatkan suhu pada suhu rendah.

Proses mengubah cahaya menjadi karbohidrat

Fotosintesis diawali dengan proses foton sinar matahari mengenai molekul klorofil yang terdapat pada daun tumbuhan. Klorofillah yang memberi tanaman warna hijau. Penangkapan energi terjadi dalam dua tahap, yang oleh para ahli biologi disebut Fotosistem I dan Fotosistem II. Menariknya, jumlah fotosistem ini mencerminkan urutan penemuannya oleh para ilmuwan. Ini adalah salah satu keanehan dalam sains, karena reaksi pertama kali terjadi pada fotosistem kedua, dan baru kemudian pada fotosistem pertama.

Sebuah foton sinar matahari bertabrakan dengan 200-400 molekul klorofil yang terletak di sebuah daun. Dalam hal ini, energi meningkat tajam dan ditransfer ke molekul klorofil. Proses ini disertai dengan reaksi kimia: molekul klorofil kehilangan dua elektron (mereka, pada gilirannya, diterima oleh apa yang disebut “akseptor elektron”, molekul lain). Dan juga ketika foton bertabrakan dengan klorofil, air terbentuk. Siklus di mana sinar matahari diubah menjadi karbohidrat disebut siklus Calvin. Pentingnya fotosintesis dan siklus biologis zat tidak dapat diremehkan - berkat proses inilah oksigen tersedia di bumi. Sumber daya mineral yang diperoleh manusia - gambut, minyak - juga merupakan pembawa energi yang tersimpan selama proses fotosintesis.

Sejak awal keberadaan planet kita, selalu ada hal yang konstan berbagai proses transfer energi antara organisme hidup dan lingkungan. Ia berubah, berubah menjadi bentuk lain, mengikat dan menghilang lagi. Hal yang sama dapat dikatakan tentang zat apa pun yang menjadi dasar kehidupan. Masing-masing dari mereka melewati banyak kejadian, mengalami banyak perubahan dan akhirnya kembali.

Proses-proses ini memberikan gambaran tentang apa itu siklus zat di alam. Mereka memungkinkan Anda melacak pergerakan tidak hanya koneksi, tetapi juga elemen individu. Mari kita coba memahami masalah ini lebih detail.

Konsep umum siklus zat

Apa yang dimaksud dengan siklus materi? Ini adalah transisi siklus dari satu bentuk ke bentuk lainnya, disertai dengan hilangnya sebagian atau dispersi, tetapi bersifat permanen dan stabil. Artinya, setiap zat atau unsur mengalami serangkaian peralihan secara bertahap, bertransformasi dan berubah, namun pada akhirnya tetap kembali ke bentuk semula.

Tentu saja, seiring berjalannya waktu mungkin ada kerugian sebagian dalam jumlah senyawa atau unsur tersebut. Namun skema umum konstan dan telah dilestarikan selama ribuan tahun.

Apa yang dimaksud dengan siklus zat dapat dilihat dengan menggunakan contoh. Yang paling sederhana adalah transformasi zat organik. Awalnya, semua makhluk hidup multiseluler terdiri dari mereka. Setelah menyelesaikannya lingkaran kehidupan tubuh mereka diurai oleh organisme khusus, dan senyawa organik diubah menjadi senyawa anorganik. Senyawa ini kemudian diserap oleh makhluk lain dan dikembalikan ke bentuk organiknya di dalam tubuhnya. Kemudian proses tersebut berulang dan berlanjut secara siklis sepanjang waktu.

Diagram siklus zat di alam memperjelas bahwa tidak ada sesuatu pun yang muncul dari mana pun dan menghilang entah ke mana. Segala sesuatu mempunyai awal, akhir, dan bentuk peralihannya. Ini adalah aturan dasar kehidupan. Energi dikendalikan oleh mereka. Mari kita perhatikan contoh transformasi yang terjadi pada ekosistem dan makhluk hidup. Kita juga akan memahami apa dasar peredaran zat berdasarkan satu unsur tertentu.

Materi hidup di alam

Substansi terpenting dari biosfer adalah kehidupan. Apa itu? Ini adalah setiap perwakilan satwa liar. Bersama-sama mereka membentuk biomassa. Ia secara alami mengalami perubahan dan ikut serta dalam semua proses yang terjadi di lingkungan.

Peredaran makhluk hidup dapat diilustrasikan dengan contoh berikut.

  1. Makhluk pertama yang secara langsung menangkap energi sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi ikatan kimia adalah tumbuhan dan bakteri biru-hijau. Hal ini terjadi karena adanya pigmen klorofil pada saat fotosintesis. Hasilnya adalah sintesis bahan organik dari komponen anorganik. Ini adalah bagaimana hubungan pertama antara makhluk hidup di biosfer terbentuk.
  2. Berikutnya adalah hewan yang bisa langsung memakan tumbuhan. Dan juga omnivora, termasuk manusia. Mereka mengkonsumsi mata rantai pertama dan mengubah bahan organik di dalam dirinya menjadi bentuk lain - anorganik.
  3. Makhluk herbivora dapat dimakan oleh hewan karnivora. Ini adalah bagaimana zat berpindah ke organisme lain.
  4. Berikutnya adalah organisme yang mampu memakan bentuk karnivora. Predator teratas. Mereka adalah mata rantai terakhir dalam sirkulasi bahan organik. Setelah mereka mati, organisme berikut ikut berperan.
  5. Detritivor adalah mikroorganisme, jamur, protozoa yang menguraikan sisa-sisa makhluk hidup yang mati dan mengubah segala zat menjadi bentuk anorganik.
  6. Koneksi ini ( karbon dioksida, air, garam mineral) digunakan kembali oleh tanaman dalam proses pembuatan senyawa organik.

Dengan demikian, diagram siklus zat di alam di atas mencerminkan transformasi komponen kehidupan di biosfer. Semuanya dimulai dengan tanaman dan diakhiri dengan mereka. Proses siklus lengkap yang memiliki banyak cabang dan ikal yang rumit.

Siklus zat dalam suatu ekosistem

Ekosistem apa pun adalah komunitas keseluruhan berbagai organisme, disatukan oleh hubungan nutrisi yang kompleks, dan juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang serupa.

Perputaran zat-zat dalam suatu ekosistem mempunyai keteraturan tertentu hukum lingkungan hidup. Oleh karena itu, subordinasi yang ketat di sepanjang rantai makanan adalah suatu keharusan. Pertukaran energi, zat, sirkulasi banyak elemen - semua ini terjadi antar individu dalam kelompok ekologi tertentu.

Apalagi semuanya dibagi menjadi beberapa kelompok:

  • produsen;
  • konsumen urutan pertama;
  • konsumen tingkat kedua;
  • konsumen tingkat ketiga;
  • organisme omnivora;
  • pengurai atau detritivora.

Siklus zat mungkin terlihat seperti ini:

  • tanaman (produsen) menghasilkan bahan organik;
  • (konsumen tingkat pertama) mengubahnya menjadi bahan anorganik dan bahan organik lainnya;
  • karnivora (konsumen tingkat kedua) berubah menjadi bahan organik lainnya;
  • predator puncak (konsumen tingkat ketiga) lagi-lagi membuang sebagiannya dalam bentuk panas, dan sebagian lagi mengkonsentrasikannya dalam bentuk zat organik internal;
  • mikroorganisme seperti bakteri, jamur dan lain-lain (pengurai atau detritivora), menguraikan sisa-sisa hewan yang mati dan membentuk suatu massa senyawa anorganik;
  • Tumbuhan menyerap bahan anorganik dan kembali menghasilkan sejumlah senyawa organik penting dalam proses fotosintesis, yaitu menghasilkan.

Zat ekosistem

Jelaslah bahwa dalam satu ekosistem terdapat dua jenis materi utama yang berinteraksi erat: organik dan anorganik. Dari organik itu adalah:

  • protein;
  • lemak;
  • karbohidrat.

Senyawa anorganik adalah sebagai berikut:

  • air;
  • karbon dioksida;
  • garam mineral;
  • sejumlah makronutrien penting.

Kondisi yang sangat penting untuk berfungsinya ekosistem secara normal adalah masuknya energi matahari secara konstan. Bagaimanapun, tumbuhan hanya dapat melakukan fotosintesis dalam kondisi ini. Selain itu, energi yang terkandung dalam ikatan kimia senyawa dihamburkan dalam bentuk panas dalam jumlah yang cukup besar. Oleh karena itu, zat tidak dapat bersirkulasi dalam keadaan tidak berubah tanpa mengalami kehilangan.

Skema peredaran zat di padang rumput

Padang rumput itu istimewa. Bagaimanapun, ia memiliki beberapa perbedaan dari yang lain, misalnya dari hutan. Apa perbedaan-perbedaan ini?

  1. Padang rumput hanya didominasi oleh vegetasi herba, terdiri dari rumput rendah abadi dan tahunan. Namun, mereka berbeda satu sama lain. Mereka yang lebih menyukai cahaya bertubuh tinggi, sedangkan mereka yang bisa hidup di tempat teduh bertubuh pendek.
  2. Tidak ada perwakilan besar dunia hewan dalam komunitas ini. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa mereka tidak punya tempat untuk bersembunyi, karena tidak ada pohon.
  3. Secara berkala, saat hujan lebat, seluruh area padang rumput tergenang air. Oleh karena itu nama lainnya - kental atau kental. Tidak semua makhluk hidup bisa hidup dalam kondisi seperti itu.

Jika kita berbicara tentang persamaan antara komunitas padang rumput dan hutan, misalnya, kita harus menyorotinya Fitur utama: kedua wilayah tersebut dihuni oleh perwakilan tumbuhan, serangga, hewan pengerat, burung, reptil, amfibi, dan mamalia.

Siklus zat di padang rumput dapat terlihat seperti ini:

  • mineral dan air yang dikonsumsi tanaman langsung dari tanah;
  • serangga yang menyerbuki bunga dan memungkinkannya berkembang biak sambil memakan nektar, yaitu bahan organik yang dihasilkan tanaman;
  • burung dan mamalia yang memakan serangga dan tumbuhan, yaitu mengkonsumsi bahan organik;
  • mikroorganisme yang menguraikan sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang mati dan melepaskan zat anorganik (garam mineral, air, karbon dioksida).

Contoh pilin padang rumput

Semua tautan yang ditunjukkan dalam contoh ini penting. Siklus zat di padang rumput - kondisi yang diperlukan atas keberadaan komunitas ini. Tanah dapat diperkaya dengan zat dan unsur bermanfaat hanya berkat aktivitas penghuninya - mikroorganisme detritivor, cacing, kutu kayu, dan makhluk lainnya. Tanpa kondisi ini, tanaman akan kekurangan bahan anorganik untuk fotosintesis dan pertumbuhannya, sehingga bahan organik yang dihasilkannya juga akan kekurangan. Seperti pati, selulosa, protein dan lain-lain. Hal ini akan menyebabkan berkurangnya jumlah hewan dan burung, dan juga bahan organik secara umum. Akibatnya, hewan detritivora juga akan menderita dan siklusnya terganggu.

Peredaran zat di padang rumput dapat digambarkan lebih detail. contoh konkrit. Mari kita coba membuat diagram seperti itu.

  • Garam mineral, air, karbon dioksida, dan oksigen dikonsumsi oleh kamomil.
  • Lebah madu menyerbuki tanaman yang ditunjuk dan memakan serbuk sarinya, yaitu karbohidrat dan protein.
  • Pemakan lebah dan burung madu mematuk lebah madu dan memakan bahan organik tubuhnya (kitin, protein, karbohidrat).
  • Tikus padang rumput dan hewan pengerat kecil lainnya dan banyak lagi spesies besar Mereka memakan komponen organik tumbuhan dan serangga.
  • Kestrel (burung) memakan hewan pengerat dan mengkonsumsinya
  • Setelah mati, semua hewan dan serangga jatuh ke tanah, dimana tubuhnya terurai menjadi senyawa penyusunnya oleh aktivitas mikroorganisme, cacing, kutu kayu dan detritivora lainnya.
  • Akibatnya tanah kembali jenuh garam anorganik, air dan senyawa lain yang diserap oleh akar tanaman.

Sirkuit dan jaringan listrik

Siklus materi dan energi, sebagaimana telah dijelaskan, berkaitan erat dengan hal tersebut konsep ekologi, seperti sirkuit atau jaringan listrik. Bagaimanapun, zat apa pun adalah bahan, produk yang berfungsi bahan bangunan untuk pembentukan bagian struktural sel, jaringan dan organ.

Masing-masing pasti memerlukan transformasi siklik zat. Dan setiap proses sintesis dan peluruhan memerlukan pengeluaran atau pelepasan energi. Akibatnya, ia juga terlibat dalam satu siklus di alam.

Mengapa konsep "rangkaian" dan "jaringan listrik" ada? Masalahnya adalah bahwa dalam satu kelompok ekologi seringkali jauh lebih kompleks daripada sekedar rantai biasa. Bagaimanapun, perwakilan dunia hewan yang sama dapat menjadi herbivora dan predator. Ada organisme omnivora. Selain itu, bagi banyak orang, terciptanya lingkungan kompetitif dalam produksi dan pangan, yang juga berdampak pada hal ini rencana keseluruhan hubungan dalam biogeocenosis.

Dalam kasus ini, sirkuit-sirkuit tersebut saling terkait erat satu sama lain dan apa yang disebut jaringan listrik terbentuk. Hal ini terutama terlihat di tempat-tempat yang dihuni oleh penduduk: hutan, komunitas danau, hutan tropis dan lain-lain.

Semua rangkaian daya dapat dibagi menjadi dua jenis:

  • merumput, atau merumput;
  • pembusukan, atau detritus.

Perbedaan utama di antara keduanya adalah bahwa dalam kasus pertama semuanya dimulai dengan organisme hidup - tumbuhan. Yang kedua, dari sisa-sisa mati, kotoran dan endapan lainnya, yang diolah oleh mikroorganisme, cacing, dan sebagainya.

Perubahan Energi

Energi, seperti halnya zat, mengalami sejumlah perubahan selama proses di ekosistem. Itu semua dibagi menjadi dua jenis utama:

  • sinar matahari;
  • ikatan kimia.

Selama pembangunan rantai makanan, energi ditransfer dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Dalam hal ini, terjadi kerugian sebagian. Bagaimanapun, itu dihabiskan untuk proses kehidupan setiap makhluk, dihamburkan dalam bentuk panas. Inilah sebabnya mengapa energi matahari sebagai sumber utama harus terus-menerus mengisi kembali pasokan bagi komunitas mana pun.

Langsung dalam bentuk cahaya Matahari hanya dapat dikonsumsi oleh organisme seperti:

  • tanaman;
  • bakteri;
  • organisme uniseluler fotosintetik.

Setelah mereka, semua energi masuk bentuk berikut - ikatan kimia koneksi. Dalam bentuk ini, ia dikonsumsi oleh perwakilan biosfer heterotrofik.

Siklus air

Kami telah menunjukkan yang paling penting dan mapan secara historis proses kehidupan- Ini adalah siklus zat di alam. Air adalah senyawa anorganik, yang signifikansinya sangat penting dan berskala besar. Oleh karena itu, kami akan mempertimbangkan secara umum bagaimana peredarannya terjadi.

  1. Sejumlah besar air terkonsentrasi di permukaan planet kita di berbagai jenis perairan. Ini adalah laut dan samudera, rawa, sungai, danau, sungai, bangunan buatan. Kelembaban terus-menerus menguap dari permukaannya, yaitu air dalam bentuk uap masuk ke lapisan atmosfer.
  2. Tanah, baik bagian luar maupun bagian dalamnya, juga banyak mengandung uap air. Ini adalah air bawah tanah atau air tanah. Uap memasuki atmosfer dari permukaan, mengalir dari lapisan dalam ke perairan, dan menguap dari sana.
  3. Mengembun di atmosfer, air secara bertahap mencapai maksimum dan mulai kembali ke bumi dalam bentuk presipitasi. Di musim dingin turun salju, di musim panas turun hujan.
  4. Tumbuhan menerima Partisipasi aktif dalam penyerapan dan transpirasi air, karena mereka membawa air dalam jumlah besar melalui dirinya sendiri.

Dengan demikian, siklus air dan siklus zat di alam memastikan keadaan normal ekosistem apa pun, dan juga organisme.

Mempelajari siklus zat di sekolah dasar

Agar anak punya gambaran tentang apa perubahan siklus terjadi di alam, mereka harus diberitahu tentang hal itu sejak dini tahap awal pelatihan. Anak-anak harus mempunyai pengetahuan tentang apa itu peredaran zat. Kelas 3 adalah saat yang tepat untuk ini. Pada periode ini, anak-anak sudah cukup besar untuk memahami dan mengasimilasi informasi semacam ini secara penuh.

Dalam berbagai Program edukasi Diagram yang bagus tentang "Siklus Zat. Kelas 3" disajikan di dunia sekitar. Ini mencerminkan jenis utama transformasi air dan zat yang menjadi ciri khas setiap ekosistem.

Diagram perkiraan siklus zat untuk anak sekolah dasar mungkin terlihat seperti: air pada tumbuhan - bahan organik pada hewan - air dan garam mineral setelah kematian tumbuhan dan hewan.

Setiap tahapan harus dijelaskan dengan contoh dan uraian rinci untuk membentuk gambaran yang jelas tentang proses alam yang terjadi.