Презентация "Потоки энергии в биосфере. Устойчивость биосферы" 11 класс
Подписи к слайдам:
- Лекция № 12
- Тема: «Потоки энергии в биосфере.
- Устойчивость биосферы.»
- автор: Киселева О.Н.
- учитель биологии и экологии МАОУ «Лицей №37» г.Саратова
- Продуценты
- Первичные зоофаги (консументы II порядка)
- Фитофаги (консументы I порядка)
- Вторичные зоофаги (консументы III порядка)
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- валовая первичная продукция
- чистая первичная продукция
- Детритоядные и редуценты
- минеральные вещества
- фотосинтез
- минерализация
- Биологический круговорот веществ
- (на примере пастбищной цепи)
- Каковы сходства и отличия
- большого и малого круговоротов?
- Солнце как источник энергии
- Второй принцип функционирования экосистем:
- Экосистема существует за счет практически вечной, не загрязняющей среду солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно
- Характеристики солнечной энергии:
- Избыток
- 2. Чистота
- 3. Постоянство
- 4. Вечность
- Лекция № 12
- Тема: «Потоки энергии в биосфере.
- Устойчивость биосферы.»
- Как человек влияет на потоки энергии в биосфере ?
- Какие глобальные проблемы возникают в результате
- этого влияния ?
- Продуценты
- Первичные зоофаги (консументы II порядка)
- Фитофаги (консументы I порядка)
- Вторичные зоофаги (консументы III порядка)
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- валовая первичная продукция
- чистая первичная продукция
- Детритоядные и редуценты
- минеральные вещества
- R
- R
- R
- R
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- фотосинтез
- минерализация
- R – энергия, теряемая при дыхании
- D – естественная смерть
- E – энергия, выделяемая с продуктами метаболизма
- Биологический круговорот веществ
- (на примере пастбищной цепи)
- R
- 0,2%
- Законы термодинамики
- Закон сохранения энергии.
- При любых процессах, происходящих в системе при неизменных внешних условиях, ее полная энергия остается постоянной.
- Формулировки первого закона (начала) термодинамики:
- Энергия не создается и не уничтожается.
- 2. В любой изолированной системе общее количество энергии постоянно.
- 3. Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение работы над внешними телами.
- 4. Это одна из форм закона сохранения энергии.
- Продуценты
- Первичные зоофаги (консументы II порядка)
- Фитофаги (консументы I порядка)
- Вторичные зоофаги (консументы III порядка)
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- валовая первичная продукция
- чистая первичная продукция
- Детритоядные и редуценты
- минеральные вещества
- R
- R
- R
- R
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- фотосинтез
- минерализация
- R – энергия, теряемая при дыхании
- D – естественная смерть
- E – энергия, выделяемая с продуктами метаболизма
- Биологический круговорот веществ
- (на примере пастбищной цепи)
- R
- 0,2%
- Энергия в экосистеме не может создаваться заново и исчезать, а только переходит из одной формы в другую (Е света Е химических связей органических соединений; Е химических связей органических соединений тепловая Е).
- В применении к экологическим системам:
- Формулировки второго закона (начала) термодинамики:
- Невозможен процесс, при котором тепло самопроизвольно переходит от тел менее нагретых к телам более нагретым.
- 2. Все самопроизвольные процессы в замкнутой неравновесной системе происходят в таком направлении, при котором энтропия системы возрастает; в состоянии теплового равновесия она максимальна и постоянна.
- 3. Процессы, связанные с превращением энергии могут протекать самопроизвольно лишь при условии, что энергия переходит из концентрированной формы в рассеянную.
- Энтропия системы – это мера рассеивания энергии, степень внутренней неупорядоченности системы.
- Ее величина связана со структурой самой системы. В равновесной системе энтропия высокая, в открытой сложноорганизованной – низкая.
- Продуценты
- Первичные зоофаги (консументы II порядка)
- Фитофаги (консументы I порядка)
- Вторичные зоофаги (консументы III порядка)
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- валовая первичная продукция
- чистая первичная продукция
- Детритоядные и редуценты
- минеральные вещества
- R
- R
- R
- R
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- фотосинтез
- минерализация
- R – энергия, теряемая при дыхании
- D – естественная смерть
- E – энергия, выделяемая с продуктами метаболизма
- Биологический круговорот веществ
- (на примере пастбищной цепи)
- R
- 0,2%
- Правило Шредингера
- «о питании» организма отрицательной энтропией: упорядоченность организма выше окружающей среды и организм отдает в эту среду больше неупорядоченности, чем получает.
- Принцип сохранения упорядоченности Пригожина
- в открытых системах энтропия не возрастает, а уменьшается до тех пор, пока не достигается минимальная постоянная величина, всегда большая нуля.
- Принцип экономии энергии Л. Онсагера:
- при вероятности развития процесса в некотором множестве направлений, допустимых началами термодинамики, реализуется то, которое обеспечивает минимум рассеивания энергии.
- Продуценты
- Первичные зоофаги (консументы II порядка)
- Фитофаги (консументы I порядка)
- Вторичные зоофаги (консументы III порядка)
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- вторичная продукция
- валовая первичная продукция
- чистая первичная продукция
- Детритоядные и редуценты
- минеральные вещества
- R
- R
- R
- R
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- D
- E
- фотосинтез
- минерализация
- R – энергия, теряемая при дыхании
- D – естественная смерть
- E – энергия, выделяемая с продуктами метаболизма
- Биологический круговорот веществ
- (на примере пастбищной цепи)
- R
- 0,2%
- не может быть ни одного процесса связанного с превращением энергии без потери некоторой ее части (т.е. эффективность самопроизвольного превращения энергии всегда меньше 100 %). В экосистемах часть энергии превращается в недоступную тепловую и, следовательно, теряется. Поэтому жизнь на Земле не возможна без притока солнечной энергии.
- R
- R
- R
- R
- R
- EDW
- EDW
- EDW
- EDW
- ED
- Редуценты
- Продуценты
- Консументы I порядка
- Консументы II порядка
- Консументы IV порядка
- Консументы III порядка
- Солнце
- Е – энергия, выделяемая с
- метаболитами
- D – естественная смерть
- W – фекалии
- R – дыхание
- R
- Закон пирамиды энергии (закон Линдемана):
- с одного трофического уровня переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии.
- R
- R
- R
- R
- R
- EDW
- EDW
- EDW
- EDW
- ED
- Редуценты
- Продуценты
- Консументы I порядка
- Консументы II порядка
- Консументы IV порядка
- Консументы III порядка
- Солнце
- Е – энергия, выделяемая с
- метаболитами
- D – естественная смерть
- W – фекалии
- R – дыхание
- R
- - это неравновесная система, постоянно поглощающая из окружающей среды энергию, вещество и информацию, уменьшая энтропию внутри себя, но увеличивая вовне в связи с рассеиванием тепловой энергии на каждом трофическом уровне.
- Закон исторического саморазвития экосистем Бауэра:
- развитие биологических систем есть результат увеличения их внешней работы – воздействия этих систем на окружающую среду.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Агроэкосистемы
- Особенности агроэкосистем
- 2. Низкое биологическое разнообразие
- 1. Высокая продуктивность
- 4. Низкая устойчивость
- 3. Высокая энтропия
- 5. Внесение большого количества
- антропогенной энергии
- Влияние антропогенной деятельности
- на потоки энергии и устойчивость
- биосферы
- Человек потребляет более 10% продукции биосферы, хотя по закону Линдемана это потребление не должно превышать 1%. Это приводит к снижению устойчивости и разрушению природных экосистем.
- 2. Человек изменяет термодинамические процессы в биосфере, привнося антропогенную энергию (ископаемого топлива, атомного ядра, ГЭС и др.), что увеличивает поток тепловой энергии с поверхности планеты. Эта энергия накапливается в атмосфере, что приводит к глобальному изменению климата планеты.
- 3. Замена естественных экосистем на агроэкосистемы приводит к росту энтропии, а значит снижению устойчивости биосферы.
- 4. Увеличение энтропии приводит к экстенсивному течению эволюции, что может привести к саморазрушению живой материи или глобальному изменению видового состава и всего облика биосферы.
- Выучить конспект лекции.
- Выучить законы, принципы и правила, вновь отмеченные в списке.
- Выбрать любую проблему, возникающую вследствие изменения потоков энергии и предложить пути её решения.
- По желанию:
- предложить формулировку темы экологического проекта в области энергетических проблем биосферы, собрать дополнительный материал, иллюстрирующий данные проблемы, для организации работы над экологическим проектом.
