Organizmas ir aplinka
Potemė: Ekosistemos ir biosfera
Apibūdinti gyvosios gamtos funkcines karalijas (gamintojai, vartotojai, skaidytojai). Gamintojai – autotrofai; vartotojai ir skaidytojai – heterotrofai.
Paaikinti kuo skiriasi ekosistema nuo ekologinės bendrijos.
Ekologinė bendrija tai visi tam tikroje vietoje gyvenantys gamintojai, gyvaėdžiai ir skaidytojai, o ekosistema tai bendrija ir juos supanti negyvoji aplinka.
Sudaryti miko ir vandens telkinio mitybos grandinių ir tinklų schemas, nustatyti kuriam mitybos lygmeniui priklauso organizmas ir pagrįsti savo teiginį.
Žalieji augalai – I lygmuo;
Augalėdžiai arba fitofagai – II lygmuo;
Plėšrūnai – III ir kiti plėšrūnai IV – V lygmuo;
Žmogus – II ir III ir IV lygmuo priklauso nuo to, kuo maitinasi.
Penktame mitybos lygmenyje dažniausiai atsiduria plėšrūnai: vanagai, lapės, tačiau taip būna retai. Jie užima III arba IV lygmenį, – juose daug daugiau maisto. Plėšrūnai Lietuvoje nėra siauriai specializuoti, antraip jie mirtų iš bado.
Vandens telkinys (tvenkinys)
Pagrįsti skaidytojų vaidmenį sausumos ir vandens ekosistemose, pateikti pavyzdžių.
Skaidytojų dėka atpalaiduojami pagrindiniai protoplazmos elementai, kuriuos pakartotinai vėl gali panaudoti gamintojai, bei kiti organizmai. Vyksta mineralizacija – tai organinių medžiagų skaidymas dirvoje ar dumble iki neorganinių (mineralinių).
Skaidymo procesas dirvoje ir vandenyje yra panaus ir skirtingas. Dirvoje yra augalinių nuokritų smulkintojų. Tai sliekai, vėdarėliai, šimtakojai, o vandenyje šią funkciją atlieka oniplaukos, ilgakojo uodo lervos, ankstyvės lervos, vandens asiliukai. Šios rūšys nuokritas doroja pirmosios. Tačiau filtruojantys skaidytojai gyvena tik vandenyje: dvigeldžai moliuskai, bedantės, perluotės, dreisenos, midijos.
Kitas skirtumas: dirvos skaidytojai yra labai siaurai specializuoti. Tai ypač pasakytina apie gyvūnų išmatų ir maitos skaidytojus. Mediena besimaitinančių gyvūnų žarnyne yra simbiotinių mikroorganizmų išskiriančių fermentus, skaidančius ligniną ir celiuliozę. Dauguma vandens bestuburių yra visaėdžiai, kiekvienas jų gali misti ir augalinėmis nuokritomis, ir gyvūnų imatomis, ir maita.
Apibendrintai schema pavaizduoti medžiagų apytaką sausumos ir vandens ekosistemose ir ją apibūdinti.
Maisto medžiagų apytaka, dėka skaidytojų mineralizacinės veiklos yra ciklinė.
Sausumos ekosistema (Mikas).
Medžiagos (elementai) biogenai ekosistemoje juda uždaru ratu iš dirvos ar dumblo jos patenka į augalus, iš jų į gyvaėdžius ir skaidytojus, kurie vėl gražina jas augalams. Tai medžiagų ciklas.
Visur vyksta kvėpavimas, išsiskiria CO2 ir į aplinką šiluma; CO2 sunaudoja gamintojai – fotosintezei.
Vandens ekosistema (tvenkinys)
Ekosistemos nėra uždaros, jos nuolat viena su kita pasikeičia organizmais (sezoninės migracijos), medžiagomis (į ežerus įteka upės, upeliai) ir energija.
Biosfera – ekosistemų visuma.
Apibūdinti – energijos virsmus organizme.
Kūno masės (biomasės) prieauglis vadinamas produkcija (P) P = ?B/?t. Masės arba energijos vienetas per laiko vienetą. B – biomasė, arba kūno masė.
Produkcija – tai kūno masės arba jame esančios energijos augimo greitis.
Kai didėja augalo masė, tai masės prieauglis yra pirminė arba tikroji produkcija, tuo tarpu žmogaus ar kitų vartotojų masės didėjimas tai antrinė, tretinė ir t.t. produkcija.
Energijos virsmai pas žmogų.
Energijos mūsų kūne atsiranda, kai maisto medžiagos jungiasi su deguonimi (kvėpavimas). Iš įkvėpto oro plaučiai paima O2 ir perduoda jį kraujui. Kraujo išnešiotas po visą kūną deguonis jungiasi su maisto medžiagomis. I maisto isiskyrusią energiją naudojame:
1. dirbdami, sportuodami, mokydamiesi. Be jos sustotų mūsų širdis, nustotų tekėti kraujas, nebegalėtų veikti nei vienas mūsų kūno organas.
2. Organizmo gyvybiniai veiklai.
3. i energija padeda palaikyti pastovią kūno temperatūrą. Kai perkaistame – prakaituojame.
Energijos virsmai žmogaus organizme:
iluma ? ?CO2
ŽMOGUS
Energija ? ?Maistas
?Atliekos ?Deguonis
Paaikinti energijos virsmus ekosistemoje pereinant i vieno mitybos lygmens į kitą ir pavaizduoti juos schema (energijos piramidė).
I vieno lygmes į kitą pereina tik apie 1/10 dalis maiste esančios energijos. Likusios 9/10 dalys – tai energija, pasialinanti su imatomis arba kvėpavimo metu išsiskirianti šiluma. Energijos piramidė – bet kuris ios piramidės stačiakampis yra apytiksliai 10 kartų siauresnis už tą, ant kurio jis uždėtas. Norint sužinoti kurią pirminės produkcijos dalį sudaro n-tojo (5 ar 4) mitybos lygmens produkcija, reikia atlikti tokį veiksmą:
Pn = (0,1)n-1 x P1; P1 = Pn/(0,1)n-1
Pvz.: vietoj n įrašę 7 gauname P7 = (0,1)6 x P1 , arba 1/milijoninę dalį pirminės produkcijos.
Energijos arba produkcijos piramidė, vaizduojanti kaip mažėja cheminė energija ir kaip didėja išspinduliuojamas į aplinką šilumos kiekis maistui
keliaujant iš vieno mitybos lygmens į kitą.
Energijos virsmų ekosistemoje schema:
Saulės energija * cheminė (organinnių junginių energija) * iluma
Energijos srautas yra vienakryptis, neaklinis, energija keliaudama mitybos grandine virsta iluma.
Paaikinti dirvožemio susidarymą, apibūdinti organizmų vaidmenį šiame procese.
Dirvožemiu vadinamas viršutinis žemės sluoksnis, kuriame yra puvenų arba humuso ir dirvos organizmų. Dirvoje dar yra kietos mineralinės dalelės, vanduo ir oras, bei tirpios medžiagos.
Dirvožemio susidarymo eiga:
1. Uolienų dūlėjimas (susidaro smėlis, molis, tirpūs azoto, fosforo, kalio junginiai), (vėjas ir vanduo);
2. Organinių nuokritų, reikalingų puvenoms susidarymas, atsiradimas;
b) pirmųjų augalų (kerpių) atsiradimas (simbiotiniai organizmai iš grybo ir vienaląsčio dumblio), jos labai nereiklios aplinkai, iskiria rūgštis kurios ardo uolienas;
c) augalų nuokritos kaupėsi šiek tiek sparčiau, nei jos buvo suskaidomos iki mineralinių medžiagų. Susidaro humuso (puvenų) sluoksnis;
d) dirvos skaidytojų atsiradimas;
e) kiti sausumos augalai ir gyvūnai.
3. Velėnėjimas (augalų dangos ir aknų sistemos), kurių neišplauna vanduo, nenupusto vėjas.
Schematikai pavaizduoti ir paaikinti vandens, anglies, deguonies, azoto apytaką biosferoje.
Vandens ciklas
Ekologinei apytakai priklauso vanduo, kuris sunaudojamas fotosintezei ir įsiurbimui, bei prarandamas kvėpavimo ir transpiracijos metu.
I ekologijos sąvokos 45 psl. (Ciklas)
Varomoji jėga – saulės spindulių šiluminė energija.
Nuotėkio reikšmė (37 psl. Ekologija 1991 m) – vanduo ištirpdo ir perneša maisto medžiagas iš vienų ekosistemų į kitas, vienas atiduodamas, kitas paimdamas. Schema 37 psl. Ekologija 1991m.