Думата екосистема се отнася до всички живи видове, както и неживите елементи в определена област на околната среда. Например, езеро, блато, коралов риф, гора или прерия биха били считани за екосистема. Екосистемите могат да се различават значително по размер и индивидуални характеристики - например екосистемата на локва се различава значително от тази на отсек от тундра.
Въпреки тези различия, всички екосистеми функционират по същия начин по начина, по който енергията се влива в, през и извън тях чрез енергийния цикъл.
Цялостна структура
Енергията се прехвърля в и извън екосистемите чрез мрежа от сложни взаимодействия. Енергията навлиза в екосистемата от външни източници и се движи през нейните компоненти. Например, енергията от слънцето протича през растения, микроорганизми и животни. Енергийните цикли в една екосистема завършват с разлагане и след това процесът започва наново.
По същество енергийният поток през екосистемите може да се обясни с това кой какво яде. Имайте предвид обаче, че енергийният трансфер не е напълно ефективен; голяма част от него се разсейва като топлина в различни фази от цикъла.
Ролята на автотрофите
Автотрофите са производители в екосистема. Думата "автотроф" означава самостоятелно подаване. Автотрофите се състоят главно от растения, водорасли и някои бактерии. Често това се случва чрез процеса на фотосинтеза, при който производителите преобразуват светлинната енергия от слънчевата светлина, заедно с водата и въглеродния диоксид, във въглехидрати. Въглехидратите се комбинират с други молекули, за да образуват основния структурен материал на растението.
Фотосинтезата обаче не е единственият начин, по който автотрофите преобразуват енергията; някои автотрофи произвеждат въглехидрати, като използват химическа или топлинна енергия вместо слънчева енергия.
Ролята на хетеротрофите
Терминът "хетеротроф" се отнася до потребителските видове в дадена екосистема. Хетеротрофите могат да бъдат класифицирани в различни типове в зависимост от техния енергиен източник - т.е. какво ядат. Потребителите могат да ядат изключително растения, животни, гъби, бактерии или асортимент от организми.
Животните, които получават енергията си само от растения, са известни като тревопасни или първични консуматори животните, които получават енергията си основно чрез ядене на други животни, се наричат месоядни или вторични / третични потребителите. Животните, които получават енергията си както от растителни, така и от животински източници, се наричат всеядни.
Енергията протича през хетеротрофи, независимо от техния тип, тъй като всички те произвеждат отпадъци и в крайна сметка умират.
Процесът на разлагане
Енергийният цикъл в една екосистема завършва и започва наново с процеса на разлагане. Някои бактерии, червеи, насекоми, гъбички и дори плесени действат като разлагачи. Те превръщат органичните вещества - главно отпадъците или остатъците от автотрофи и хетеротрофи - в неорганични вещества, които автотрофите в крайна сметка използват.
Материята обаче се различава от енергията - в процеса на вършене на работата си, разложителите произвеждат топлинна енергия. Ето защо купчините компост са топли. Цялата енергия, която циклира през екосистемата, я оставя по този начин.
Пример за енергийния цикъл: Горска екосистема
Нека разгледаме пример, който илюстрира този цикъл, като разгледаме a горска екосистема.
Първичните производители (автотрофи) като дървета, треви и други растения използват фотосинтеза, за да превърнат слънчевата енергия в химическа енергия, а именно глюкоза.
Тази енергия, която те създават чрез фотосинтеза, след това се прехвърля към основните консуматори (хетеротрофи), които ядат тези растения. В гората това може да са елени, мишки, насекоми, катерици, катерици и т.н. Оттам нататък вторичните и третичните потребители ще ядат тези първични потребители и ще включат енергията си в себе си. В гората това може да включва лисици, малки птици, грабливи птици, вълци, мечки и др.
Когато някой от тези организми умре, разложителите ще ги разградят и ще използват тази енергия за себе си. В гората това включва гъби, бактерии, някои насекоми и т.н.
На всяка стъпка от този цикъл част от енергията се губи чрез топлина. Цикълът започва отново с преобразуването на слънчева енергия в химическа енергия с производители.