Aktualności

Kształcenie na odległość

Programy nauczania i scenariusze zajęć do kształcenia ogólnego

Epodręczniki PO KL

Katalog Zasobów Dodatkowych

Gra edukacyjna „Godność, wolność i niepodległość”

Materiały partnerów


Filmy instruktażowe i instrukcje

Wróć do informacji o e-podręczniku Udostępnij materiał Wydrukuj

Ziemia jest układem zamkniętym. Z zewnątrz dociera do niej jedynie energia słoneczna, która podtrzymuje życie. Wszystkie potrzeby organizmów mogą zostać zaspokojone dzięki stabilnym procesom umożliwiającym przepływ substancji i energii w łańcuchu pokrmowym.

ReSstmR9GhRWs1
Źródło: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0.
Już wiesz
  • w ekosystemie organizmy zjadane i zjadające tworzą łańcuchy pokarmowe;

  • producenci, konsumenci i destruenci stanowią kolejne poziomy troficzne.

Nauczysz się
  • opisywać, na czym polega krążenie materii i przepływ energii w ekosystemie;

  • omawiać rolę producentów, konsumentów i destruentów w obiegu materii i przepływie energii przez ekosystem;

  • wyjaśniać, dlaczego przy przechodzeniu materii wzdłuż łańcucha pokarmowego następują straty energii.

iFqfr7IyX1_d5e137

1. Energia przepływa przez ekosystem

Podstawą funkcjonowania przyrody jest energia światła słonecznego. Rośliny przekształcają w energię chemiczną zaledwie 1% energii światła, które dociera do ich powierzchni. Ten ułamek pobranej energii magazynowany jest w związkach organicznych i wystarcza na to, by producenci co roku produkowali łącznie 150 mld ton (150x10Indeks górny 12 kg) biomasy.

Większość energii zmagazynowanej w związkach organicznych rośliny zużywają na swoje potrzeby życiowe, głównie oddychanie, syntezę potrzebnych związków organicznych, transport substancji. Żaden z procesów zachodzących w komórce nie przebiega ze 100% wydajnością, dlatego duża część tej energii rozprasza się w otoczeniu. W efekcie tylko ułamek energii świetlnej, którą rośliny zaabsorbowały podczas fotosyntezy pozostaje zmagazynowany w wiązaniach chemicznych związków organicznych budujących ciało roślin.

Zwierzęta roślinożerne nie zjadają roślin w całości, ponadto większość z nich nie potrafi strawić celulozy. Z tego powodu trafia do nich jedynie część energii zmagazynowanej w masie roślinnej. Zużywają tę energię do podtrzymania własnych czynności życiowych, czemu, podobnie jak w przypadku roślin, towarzyszy rozpraszanie energii. Zwierzęta roślinożerne rosną i rozmnażają się, stając się dla konsumentów II rzędu magazynem materii i energii. Konsumenci II rzędu wykorzystują około 10‑20% energii zgromadzonej przez roślinożerców. Na każdym poziomie troficznym energii jest coraz mniej, więc tworzące dany poziom organizmy mogą wyżywić coraz mniejszą liczbę konsumentów. To wyjaśnia, dlaczego większość łańcuchów w ekosystemach składa się zaledwie z 4 lub 5 ogniw.

Do ostatniego poziomu troficznego, czyli poziomu destruentów, trafia energia obecna w szczątkach martwych organizmów i odchodach, zwłaszcza w niestrawnych częściach ciała, takich jak pióra, kości, rogi.

Na każdym poziomie pokarmowym większość przyswojonej energii zostaje rozproszona i stracona. Szacuje się, że każdy kolejny poziom troficzny ma do dyspozycji o ok. 90% mniej energii niż poziom poprzedni. Oznacza to, że energia przepływa przez ekosystem, w którym zostaje wykorzystana i rozproszona.

RkcPR3Gpdf45L1
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
iFqfr7IyX1_d5e194

2. Materia krąży w ekosystemie

Rośliny (i inni producenci) wiążą świat materii nieożywionej ze światem materii żywej. Z prostych substancji nieorganicznych tworzą materię organiczną, która buduje ich ciała. W postaci pokarmu wędruje ona wzdłuż łańcucha pokarmowego i dociera ostatecznie do destruentów. Tu następuje kolejny ważny etap krążenia materii: bakterie i grzyby przeprowadzają rozkład substancji organicznych do prostych związków mineralnych, które ponownie mogą zostać przyswojone przez producentów. Materia w ekosystemie nie ginie i nie rozprasza się, zmienia jedynie postać. Naturalne ekosystemy są samowystarczalne. Dzięki stałemu krążeniu materia jest nieustannie przetwarzana i ponownie wykorzystywana. Nie powstają tu żadne substancje zbędne, a substancje nie muszą być dostarczane z zewnątrz. 

W ekosystemach sztucznych, np. na polach uprawnych, krążenie materii jest zaburzone. Człowiek zbiera i wywozi niemal cały plon. W przypadku pszenicy są to zarówno owoce (zboże), jak i łodygi (słoma). Taki ekosystem nie może funkcjonować bez dostarczania do gleby nawozów mineralnych.

Ogrodnicy sami produkują naturalny nawóz przyspieszając procesy zachodzące w przyrodzie. Gromadzą oni szczątki roślin w kompostownikach, gdzie układają je warstwami, dbając, by były dobrze przewietrzone i wilgotne. Obsypują je bardzo żyzną glebą, zawierającą duże ilości bakterii glebowych, albo zaszczepiają specjalnymi preparatami zawierającymi takie bakterie. Wytworzony nawóz może zostać rozsypany na glebę już w następnym roku.

RcXk3fAPpkg601
Źródło: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0.
Polecenie 1

Opisz, jakie mogą być skutki regularnego koszenia trawnika i niestosowania na nim żadnych nawozów.

Polecenie 2

Uzasadnij, że zdanie „W przyrodzie nic nie ginie” jest ilustracją procesu krążenia materii w ekosystemie.

iFqfr7IyX1_d5e299

Podsumowanie

  • Podstawą funkcjonowania przyrody jest energia światła słonecznego.

  • Energia przepływa przez wszystkie poziomy pokarmowe ekosystemu i stopniowo jest rozpraszana w środowisku; jej straty uzupełniane są przez stały dopływ energii pochodzącej od Słońca.

  • W ekosystemach materia krąży pomiedzy żywą i nieożywioną częścią ekosystemu.

Praca domowa
Polecenie 3.1

Opisz krążenie materii w akwarium. Zdecyduj, czy można uznać akwarium za ekosystem.

Polecenie 3.2

Wyjaśnij, dlaczego dla funkcjonowania ekosystemu jest konieczny stały dopływ energii.

Polecenie 3.3

Wyjaśnij, dlaczego liczba konsumentów II rzędu jest mniejsza od liczby konsumentów I rzędu.

iFqfr7IyX1_d5e367

Zadania

Ćwiczenie 1
R1Xhl7YVbvqDn1
zadanie interaktywne
Źródło: Alicja Kasińska, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
R7nF33Ev5QLHE1
zadanie interaktywne
Źródło: Alicja Kasińska, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
R1CORyEnaStsc1
[testowy tekst alternatywny]
Źródło: Alicja Kasińska, licencja: CC BY 3.0.
Zgłoś problem