Слово экосистема относится ко всем живым видам, а также к неживым элементам в определенной области окружающей среды. Например, озеро, болото, коралловый риф, лес или прерия - каждая из них будет считаться экосистемой. Экосистемы могут сильно различаться по размеру и индивидуальным характеристикам - например, экосистема лужи сильно отличается от экосистемы полосы тундры.
Несмотря на эти различия, все экосистемы функционируют одинаково в том, как энергия поступает в них, проходит через них и выходит из них в рамках энергетического цикла.
Общая структура
Передается энергия в экосистемы и из них через сеть сложных взаимодействий. Энергия поступает в экосистему из внешних источников и перемещается по ее компонентам. Например, энергия солнца проходит через растения, микроорганизмы и животных. Энергетические циклы в экосистеме заканчиваются разложением, а затем процесс начинается заново.
По сути, поток энергии через экосистемы можно объяснить тем, кто что ест. Однако имейте в виду, что передача энергии не совсем эффективна; большая часть его рассеивается в виде тепла на различных фазах цикла.
Роль автотрофов
Автотрофы - это производители в экосистеме. Слово «автотроф» означает самокорм. Автотрофы в основном состоят из растений, водорослей и некоторых бактерий. Часто это происходит в процессе фотосинтеза, при котором производители преобразуют световую энергию солнечного света, а также воду и углекислый газ в углеводы. Углеводы соединяются с другими молекулами, образуя основной структурный материал растения.
Однако фотосинтез - не единственный способ преобразования энергии автотрофами; некоторые автотрофы производят углеводы, используя химическую или тепловую энергию вместо солнечной.
Роль гетеротрофов
Термин «гетеротроф» относится к видам-потребителям в экосистеме. Гетеротрофов можно разделить на разные типы в зависимости от их источника энергии, то есть того, что они едят. Потребители могут употреблять в пищу исключительно растения, животных, грибы, бактерии или различные организмы.
Животные, получающие энергию исключительно от растений, известны как травоядные или основные потребители, в то время как животные, которые получают свою энергию в основном за счет поедания других животных, называются плотоядными или вторичными / третичными. потребители. Животных, которые получают энергию как из растительных, так и из животных источников, называют всеядными.
Энергия течет через гетеротрофов независимо от их типа, поскольку все они производят отходы и в конечном итоге умирают.
Процесс разложения
Энергетический цикл в экосистеме заканчивается и начинается заново с процессом разложения. Некоторые бактерии, черви, насекомые, грибки и даже плесень действуют как разлагатели. Они превращают органическое вещество - в основном отходы или останки автотрофов и гетеротрофов - в неорганическое вещество, которое в конечном итоге используют автотрофы.
Однако материя отличается от энергии - в процессе работы деструкторы вырабатывают тепловую энергию. Вот почему компостные кучи теплые. Таким образом, вся энергия, циркулирующая по экосистеме, покидает ее.
Пример энергетического цикла: лесная экосистема
Давайте посмотрим на пример, иллюстрирующий этот цикл, на примере лесная экосистема.
Первичные продуценты (автотрофы), такие как деревья, травы и другие растения, используют фотосинтез для превращения солнечной энергии в химическую энергию, а именно глюкозу.
Эта энергия, которую они создают посредством фотосинтеза, затем передается основным потребителям (гетеротрофам), которые поедают эти растения. В лесу это могут быть олени, мыши, насекомые, белки, бурундуки и т. Д. Оттуда вторичные и третичные потребители будут съедать этих первичных потребителей и включать свою энергию в себя. В лесу это могут быть лисы, мелкие птицы, хищные птицы, волки, медведи и т. Д.
Когда любой из этих организмов умирает, разлагатели разрушают их и используют эту энергию для себя. В лесу это грибки, бактерии, некоторые насекомые и т. Д.
На каждом этапе этого цикла некоторая энергия теряется из-за тепла. Цикл снова начинается с преобразования солнечная энергия в химическую энергию с производителями.