Первый и второй законы термодинамики. Вещество и энергия в экосистеме. Сколько раз используются?

Вопросы к рубежному контролю 2-7

1. r-виды стратегий и их роль в сукцессионных процессах (график и уравнение роста, сильные и слабые стороны стратегий).

В регионах, где происходят крупные экологические катаклизмы, такие как например это случилось после извержения вулкана на о. Кракатау в Индонезии или на горе Сент-Хеленс в штате Вашингтон, США, r- и K-стратегии играют очень важную роль в экологической сукцессии (или последовательности), которая восстанавливает баланс экосистемы. Как правило, основную роль здесь играет r-стратегия благодаря своей высокой репродуктивности и экологическому оппортунизму. Вследствие такой стратегии флора и фауна быстро увеличивают свой потенциал, и по мере восстанавливаения равновесия с окружающей средой (в экологии — климаксное сообщество), последователи K-стратегии постепенно выходят на первый план.

Характеристика	r-стратегия	K–стратегия
Численность популяции	Очень изменчива, может быть больше K	Обычно близка к K
Оптимальный тип местообитания или климата	Изменчивый и(или) непредсказуемый	Более-менее постоянный, предсказуемый
Смертность	Обычно катастрофическая	Небольшая
Размер популяции	Изменчивый во времени, неравновесный	Относительно постоянный, равновесный
Конкуренция	Часто слабая	Обычно острая
Онтогенетические особенности	Быстрое развитие, раннее размножение Небольшие размеры Единственное размножение Много потомков Короткая жизнь (менее 1 года)	Относительно медленное развитие Позднее размножение Крупные размеры Многократное размножение Мало потомков Долгая жизнь (больше 1 года)
Способность к расселению	Быстрое и широкое расселение	Медленное расселение

 

2. к-виды стратегий и их роль в сукцессионных процессах (график и уравнение роста, сильные и слабые стороны стратегий).

3. Сравнение двух видов стратегий могут ли они одновременно существовать в одной экосистеме

4. Какие типы саморегулирующихся систем вы знаете (определение,чем характеризуются, примеры).

Саморегулиющаяся система- “множество взаимосвязанных объектов, называемых элементами системы, способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться информацией

5. Три принципа построения долгоживущих саморегулируемых (кибернетических) систем. Сумма каких интегральных показателей при этом рассматриваются в экосистемах?

Строение по фракталу.

Сумма произв=0

Избирательные границы

6. Основное свойство экосистем. Какой закон его определяет и как он реализуется?

-умение самостоятельного совершения круговорота веществ

-удержание равновестного состояния

-стремление к стабильности.

 

8. Дать определение эмерджентности. Принцип управления саморегулирующихся долгоживущих (кибернетических) систем.

Эмерджентность (от англ. emergence — возникающий, неожиданно появляющийся)^[1] в теории систем — наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её подсистемам и блокам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов; синоним — «системный эффект».

В биологии и экологии понятие эмерджентности можно выразить так: одно дерево — не лес, скопление отдельных клеток — не организм. Например, свойства биологического вида или биологической популяции не представляют собой свойства отдельных особей, понятия рождаемость, смертность неприменимы к отдельной особи, но применимы к популяции или виду в целом.

целенаправленность управления — «управление — неотъемлемое свойство любой системы», а система «является организмом, обладающим своей собственной целью и своим собственным единством»;

9. Какая связь между веществом и энергией (в чем заключена энергия)? Сколько раз может использоваться вещество и энергия в экосистеме?

Для вещества и энергии действуют законы сохранения. В силу этих законов и вещество, и энергия не появляются и не исчезают, а только переходят из одной формы в другую. Уравнение Эйнштейна отражает фундаментальную связь между веществом и энергией. Для информации законы сохранения не действуют. Информация может появляться и исчезать. Как это ни удивительно, информацию можно передать другому, не лишаясь ее самому

В итоге вещества в данной экосистеме совершают бесконечный круговорот. При этом энергия, заключенная в пище, не совершает круговорот, а постепенно превращается в тепловую энергию и уходит из экосистемы. Поэтому необходимым условием существования экосистемы является постоянный приток энергии извне.

10. Что такое трофический уровень и трофические цепи? Правило 10%. Что происходит с оставшимися на предыдущем трофическом уровне 90% энергии?

Энергия, содержащаяся в органическом веществе одних организмов, потребляется другими организмами. Перенос веществ и заключенной в них энергии от автотрофов к гетеротрофам, что происходит в результате поедания одними организмами других, называется пищевой цепью.

Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное положение в пищевой цепи, носит название трофический уровень. К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.

В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.

11. На что уходят энергетические затраты пищи? Куда идет энергия дыхания и энергия выделения? Что происходит с квантом света на «выходе» из экосистемы?

Этому утверждению можно найти объяснение, проследив, куда тратится энергия потребленной пищи (С). Часть ее идет на построение новых клеток, т.е. на прирост (Р). Часть энергии пищи расходуется на обеспечение энергетического обмена 7или на дыхание (i?). Поскольку усвояемость пищи не может быть полной, т.е. 100 %, то часть неусвоенной пищи в виде экскрементов удаляется из организма (F). Балансовое равенство будет выглядеть следующим образом:С = Р + R + F.

Учитывая, что энергия, затраченная на дыхание, не передается на следующий трофический уровень и уходит из экосистемы, становится ясным, почему каждый последующий уровень всегда будет меньше предыдущего.

В конечном итоге вся энергия, поступающая в биотический круговорот экосистемы, рассеивается в виде тепла.

12. Каким образом солнечная энергия аккумулируется в планетарную? В какую энергию аккумулируется квант света в экосистеме?

Непрерывный поток солнечной энергии, воспринимаясь молекулами живых клеток, преобразуется в энергию химических связей. Химические вещества последовательно переходят от одних организмов к другим, то есть происходит последовательный упорядоченный поток вещества и энергии.

Существует два основных механизма удержания, перераспределения и накопления энергии на Земле:

Механизм, характеризующий среду обитания: испарение, конденсация, градиенты плотности в атмосфере и в океане, геохимические реакции, эрозия и др. (геохимический круговорот веществ).

Механизм, характеризующий жизнедеятельность биообъектов: фотосинтез, дыхание и др.

Когда излучение поглощается какимлибо предметом, последний нагревается, то есть энергия излучения переходит в энергию движения молекул, из которых состоит тело, причем, это касается любых физических полей и сред, взаимодействующих с ними. В частности, солнечное излучение сушей и водой поглощается поразному, в результате возникают теплые и холодные области, что в свою очередь служит причиной образования воздушных потоков, которые, например, могут вращать ветряные двигатели и выполнять другую работу. Таким образом, «потребленная» энергия на самом деле не расходуется, она только переводится из состояния, в котором ее легко превратить в работу, в состояние с малой возможностью использования.

13. Структура экосистемы по Одуму. На каких трофических уровнях степень аккумуляции солнечной энергии возрастает, а на каких падает?

Отметим, что эффективность переноса энергии от одних организмов к другим значительно выше, чем эффективность производства первичной продукции. Средняя эффективность переноса энергии от растения к животному составляет около 10 %, а от животного к животному – 20 %. Обычно растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных.

Обычно структура экосистема рассматривается в трех планах: 1) компонентный (популяционный или видовой) состав и количественное соотношение различных видовых популяций, жизненных форм (биоморф) и других структурных элементов; 2) пространственное распределение отдельных элементов; 3) совокупность всех связей, в первую очередь цепей и циклов питания, топических, форических и других взаимоотношений. Некоторые исследователи (Ю. Одум, 1975) ставят знак равенства между экосистемой и биогеоценозом

 

ПАША

24 Виды антропогенных воздействий. Какие из них наиболее опасные?

 

По А. Н. Тетиору (1991) все антропогенные воздействия делятся на:

1) загрязнения (внесение в среду нехарактерных для нее веществ, микроорганизмов, энергий или превышение естественного уровня этих агентов);

2) техногенные преобразования и разрушение природных систем и ландшафтов в процессе строительства, добычи полезных ископаемых, военных действий и т.д.;

3) исчерпание природных ресурсов;

4) глобальные климатические воздействия в связи с деятельностью человека;

5) эстетические воздействия (изменения природных форм, неблагоприятные для визуального восприятия).

Главнейшим и наиболее распространенным видом негативного антропогенного воздействия на отдельные экосистемы и биосферу является загрязнение.

По видам загрязнений выделяют физические, химические, биологические, механические и эстетические загрязнения.

Физическое загрязнение может быть тепловым, шумовым, радиационным, вибрационным, электромагнитным и световым. Весьма распространено химическое загрязнение отдельными химическими веществами и элементами, в частности, тяжелыми металлами, полимерными соединениями, пестицидами,

25 В чем специфика воздействия антропогенных факторов на разных структурных уровнях?

 

ХЗ ЧТО НАПИСАТЬ

Выделяется несколько типов антропогенных воздействий:

– Точечные воздействия – например, отдельные источники загрязнений.

– Линейные воздействия – например, дороги, нефтепроводы, линии электропередач.

– Воздействия на обширных территориях – например, распашка степей, вырубка лесов.

– Глобальные воздействия – например, изменение содержания углекислого газа в атмосфере.

 

26 Какие химические антропогенные факторы наиболее опасные. Что такое СОЗ?

Антропогенные факторы.

По природе антропогенные факторы подразделяются на химические, физические, комбинированные (климатические, рельефообразующие). По продолжительности действия они бывают постоянные и периодические. По результатам, которые они могут привести, их разделяют на малозаметные, катастрофические, приспособительные, сигнальные.

Химические факторы являются результатом выбросов в окружающую среду синтетических соединений, которые в природе отсутствуют, или веществ, содержащих, например, ионы тяжелых металлов и другие биологически активные компоненты. Появление их в среде приводит к необходимости дополнительной адаптации организмов. Источником химического загрязнения являются промышленное производство и коммунальные стоки, что объясняется содержанием в этих выбросах вредных газов, твердых частиц, детергентов, пестицидов, канцерогенов, инсектицидов подобное. Например, кадмий и свинец, содержащиеся в канализационных стоках или фосфорных удобрениях, могут попадать в почву, а оттуда в сельскохозяйственные растения и пищевые продукты. Кадмий, в частности, попадая в организм человека, накапливается в почках и вызывает повышение почечного давления и развитие некоторых болезней. Мышьяк попадает в окружающую среду в результате сжигания каменного угля, а также с пестицидами. Свинец из выхлопных газов достаточно быстро попадает в поверхностные грунтовые воды, а оттуда - в растения и грибы.

Стойкие органические загрязнители, сокращенно СОЗ, редко — «Грязная дюжина» веществ (англ. persistent organic pollutants — POP) общее наименование наиболее опасных органических соединений. Понятие появилось в Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях сформулированной и открытой для подписания 23 мая 2001 года на Конференции полномочных представителей в Стокгольме. Вступила в силу 17 мая 2004 года.

27 Как определить степень опасности вещества. Примеры

Класс опасности вредных веществ — условная величина, предназначенная для упрощённой классификации потенциально опасных веществ. Класс опасности устанавливается в соответствии с нормативными отраслевыми документами. Для разных объектов — для химических веществ, для отходов, для загрязнителей воздуха и др. — установлены различные нормативы и показатели.

Класс опасности	Степень опасности
I	чрезвычайно опасные вещества
II	высокоопасные вещества
III	умеренно опасные вещества
IV	малоопасные вещества
Наименование показателя	Норма для класса опасности
I	II	III	IV
ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м³	менее 0,1	0,1—1,0	1,1—10,0	более 10,0
Средняя смертельная доза (ЛД50) при введении в желудок, мг на 1 кг массы тела	менее 15	15—150	151—5000	более 5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг на 1 кг массы тела	менее 100	100—500	501—2500	более 2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м³	менее 500	500—5000	5001—50 000	более 50 000
Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)	более 300	300—30	29—3	менее 3
Зона острого действия	менее 6,0	6,0—18,0	18,1—54,0	более 54,0
Зона хронического действия

Аллергенность ГМО

 

Вред от плесневых грибов

 

Плесень на поверхности жидкости

 

Испорченный сыр, покрытый плесенью

Опасность для человека

Микотоксины и антибиотики

Многие плесневые грибы вырабатывают вторичные метаболиты —антибиотики и микотоксины, угнетающе или токсично действующие на другие живые организмы. Наиболее известны следующие вещества

• Микотоксины:
• Афлатоксин
• Т-2
• Антибиотики:
• Пенициллин
• Цефалоспорины
• Циклоспорин

Многие антибиотики вынужденно используются в концентрациях, близких к токсическим. Так, антибиотики гентамицин, стрептомицин, дигидрострептомицин, канамицин и другие могут оказать нефро- и ототоксическое действие.

Патогены

Некоторые плесневые грибы могут вызывать заболевания животных и человека — аспергиллёзы, онихомикозы и другие.

 

Афлатоксины

Афлатоксины — смертельно опасные микотоксины, относящиеся к классу поликетидов. Производящие токсин грибы нескольких видов рода аспергилл (главным образом A. flavus и A. parasiticus) — растут на зёрнах, семенах и плодах растений с высоким содержанием масла (например, на семенах арахиса) и других субстратах. Сильнее обычно заражены грибами продукты, хранящиеся в жарком и влажном климате. Так же токсин обнаруживается в молоке животных употреблявших зараженный корм.Из всех биологически производимых ядов афлатоксины являются самыми сильными гепатоканцерогенами из обнаруженных на сегодняшний день. При попадании в организм высокой дозы яда смерть наступает в течение нескольких суток из-за необратимых поражений печени. Токсичность этих видов была по большей части неизвестна вплоть до 1960-х, когда в Британии неожиданно умерли 100 тысяч индюшек.

8. 29 Что такое экологические стратегии? В чем различие – и к-видов стратегий, характерные особенности? Что такое –коэффициент и к-коэффициент?

В тетрадке есть)

Приспособления особей в популяции в конечном счете направлены на повышение вероятности выживания и оставление потомства. Среди приспособлений выделяется комплекс, называемый экологической стратегией. Экологическая стратегия популяции — это ее общая характеристика роста и размножения. Сюда входят темпы роста ее особей, время достижения поло-возрелости, плодовитость, периодичность размножения и т. д.

Виды инфекций

Инфекция может развиваться в разных направлениях и принимать различные формы. Форма развития инфекции зависит от соотношения патогенности микроорганизма, факторов защиты макроорганизма от инфекции и факторов окружающей среды.

Локальная инфекция — местное повреждение тканей организма под действием патогенных факторов микроорганизма. Локальный процесс, как правило, возникает на месте проникновения микроба в ткани и обычно характеризуется развитием местной воспалительной реакции. Локальные инфекции представлены ангинами, фурункулами, дифтерией, рожей и пр. В некоторых случаях локальная инфекция может перейти в общую.

Общая инфекция — проникновение микроорганизмов в кровь и распространение их по всему организму. Проникнув в ткани организма, микроб размножается на месте проникновения, а затем проникает в кровь. Такой механизм развития характерен для гриппа, сальмонеллёза, сыпного тифа, сифилиса, некоторых форм туберкулёза, вирусных гепатитов и пр.

Латентная инфекция — состояние, при котором микроорганизм, живущий и размножающийся в тканях организма, не вызывает никаких симптомов (хроническая форма гонореи, хронический сальмонеллёз и др.)

31 Что является маркером «заболевания экосистемы» и что является маркером заболевания организма человека?

 

Вопросы к рубежному контролю 2-7

1. r-виды стратегий и их роль в сукцессионных процессах (график и уравнение роста, сильные и слабые стороны стратегий).

В регионах, где происходят крупные экологические катаклизмы, такие как например это случилось после извержения вулкана на о. Кракатау в Индонезии или на горе Сент-Хеленс в штате Вашингтон, США, r- и K-стратегии играют очень важную роль в экологической сукцессии (или последовательности), которая восстанавливает баланс экосистемы. Как правило, основную роль здесь играет r-стратегия благодаря своей высокой репродуктивности и экологическому оппортунизму. Вследствие такой стратегии флора и фауна быстро увеличивают свой потенциал, и по мере восстанавливаения равновесия с окружающей средой (в экологии — климаксное сообщество), последователи K-стратегии постепенно выходят на первый план.

Характеристика	r-стратегия	K–стратегия
Численность популяции	Очень изменчива, может быть больше K	Обычно близка к K
Оптимальный тип местообитания или климата	Изменчивый и(или) непредсказуемый	Более-менее постоянный, предсказуемый
Смертность	Обычно катастрофическая	Небольшая
Размер популяции	Изменчивый во времени, неравновесный	Относительно постоянный, равновесный
Конкуренция	Часто слабая	Обычно острая
Онтогенетические особенности	Быстрое развитие, раннее размножение Небольшие размеры Единственное размножение Много потомков Короткая жизнь (менее 1 года)	Относительно медленное развитие Позднее размножение Крупные размеры Многократное размножение Мало потомков Долгая жизнь (больше 1 года)
Способность к расселению	Быстрое и широкое расселение	Медленное расселение

 

2. к-виды стратегий и их роль в сукцессионных процессах (график и уравнение роста, сильные и слабые стороны стратегий).

3. Сравнение двух видов стратегий могут ли они одновременно существовать в одной экосистеме

4. Какие типы саморегулирующихся систем вы знаете (определение,чем характеризуются, примеры).

Саморегулиющаяся система- “множество взаимосвязанных объектов, называемых элементами системы, способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться информацией

5. Три принципа построения долгоживущих саморегулируемых (кибернетических) систем. Сумма каких интегральных показателей при этом рассматриваются в экосистемах?

Строение по фракталу.

Сумма произв=0

Избирательные границы

6. Основное свойство экосистем. Какой закон его определяет и как он реализуется?

-умение самостоятельного совершения круговорота веществ

-удержание равновестного состояния

-стремление к стабильности.

 

8. Дать определение эмерджентности. Принцип управления саморегулирующихся долгоживущих (кибернетических) систем.

Эмерджентность (от англ. emergence — возникающий, неожиданно появляющийся)^[1] в теории систем — наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её подсистемам и блокам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов; синоним — «системный эффект».

В биологии и экологии понятие эмерджентности можно выразить так: одно дерево — не лес, скопление отдельных клеток — не организм. Например, свойства биологического вида или биологической популяции не представляют собой свойства отдельных особей, понятия рождаемость, смертность неприменимы к отдельной особи, но применимы к популяции или виду в целом.

целенаправленность управления — «управление — неотъемлемое свойство любой системы», а система «является организмом, обладающим своей собственной целью и своим собственным единством»;

9. Какая связь между веществом и энергией (в чем заключена энергия)? Сколько раз может использоваться вещество и энергия в экосистеме?

Для вещества и энергии действуют законы сохранения. В силу этих законов и вещество, и энергия не появляются и не исчезают, а только переходят из одной формы в другую. Уравнение Эйнштейна отражает фундаментальную связь между веществом и энергией. Для информации законы сохранения не действуют. Информация может появляться и исчезать. Как это ни удивительно, информацию можно передать другому, не лишаясь ее самому

В итоге вещества в данной экосистеме совершают бесконечный круговорот. При этом энергия, заключенная в пище, не совершает круговорот, а постепенно превращается в тепловую энергию и уходит из экосистемы. Поэтому необходимым условием существования экосистемы является постоянный приток энергии извне.

10. Что такое трофический уровень и трофические цепи? Правило 10%. Что происходит с оставшимися на предыдущем трофическом уровне 90% энергии?

Энергия, содержащаяся в органическом веществе одних организмов, потребляется другими организмами. Перенос веществ и заключенной в них энергии от автотрофов к гетеротрофам, что происходит в результате поедания одними организмами других, называется пищевой цепью.

Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное положение в пищевой цепи, носит название трофический уровень. К одному трофическому уровню принадлежат организмы, получающие свою энергию от Солнца через одинаковое число ступеней.

В 1942 г. американский эколог Р. Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (закон 10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения, на движение и т.д. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности.

11. На что уходят энергетические затраты пищи? Куда идет энергия дыхания и энергия выделения? Что происходит с квантом света на «выходе» из экосистемы?

Этому утверждению можно найти объяснение, проследив, куда тратится энергия потребленной пищи (С). Часть ее идет на построение новых клеток, т.е. на прирост (Р). Часть энергии пищи расходуется на обеспечение энергетического обмена 7или на дыхание (i?). Поскольку усвояемость пищи не может быть полной, т.е. 100 %, то часть неусвоенной пищи в виде экскрементов удаляется из организма (F). Балансовое равенство будет выглядеть следующим образом:С = Р + R + F.

Учитывая, что энергия, затраченная на дыхание, не передается на следующий трофический уровень и уходит из экосистемы, становится ясным, почему каждый последующий уровень всегда будет меньше предыдущего.

В конечном итоге вся энергия, поступающая в биотический круговорот экосистемы, рассеивается в виде тепла.

12. Каким образом солнечная энергия аккумулируется в планетарную? В какую энергию аккумулируется квант света в экосистеме?

Непрерывный поток солнечной энергии, воспринимаясь молекулами живых клеток, преобразуется в энергию химических связей. Химические вещества последовательно переходят от одних организмов к другим, то есть происходит последовательный упорядоченный поток вещества и энергии.

Существует два основных механизма удержания, перераспределения и накопления энергии на Земле:

Механизм, характеризующий среду обитания: испарение, конденсация, градиенты плотности в атмосфере и в океане, геохимические реакции, эрозия и др. (геохимический круговорот веществ).

Механизм, характеризующий жизнедеятельность биообъектов: фотосинтез, дыхание и др.

Когда излучение поглощается какимлибо предметом, последний нагревается, то есть энергия излучения переходит в энергию движения молекул, из которых состоит тело, причем, это касается любых физических полей и сред, взаимодействующих с ними. В частности, солнечное излучение сушей и водой поглощается поразному, в результате возникают теплые и холодные области, что в свою очередь служит причиной образования воздушных потоков, которые, например, могут вращать ветряные двигатели и выполнять другую работу. Таким образом, «потребленная» энергия на самом деле не расходуется, она только переводится из состояния, в котором ее легко превратить в работу, в состояние с малой возможностью использования.

13. Структура экосистемы по Одуму. На каких трофических уровнях степень аккумуляции солнечной энергии возрастает, а на каких падает?

Отметим, что эффективность переноса энергии от одних организмов к другим значительно выше, чем эффективность производства первичной продукции. Средняя эффективность переноса энергии от растения к животному составляет около 10 %, а от животного к животному – 20 %. Обычно растительная пища энергетически менее ценна, так как в ней содержится большое количество целлюлозы и древесины, не перевариваемых большинством животных.

Обычно структура экосистема рассматривается в трех планах: 1) компонентный (популяционный или видовой) состав и количественное соотношение различных видовых популяций, жизненных форм (биоморф) и других структурных элементов; 2) пространственное распределение отдельных элементов; 3) совокупность всех связей, в первую очередь цепей и циклов питания, топических, форических и других взаимоотношений. Некоторые исследователи (Ю. Одум, 1975) ставят знак равенства между экосистемой и биогеоценозом

 

Первый и второй законы термодинамики. Вещество и энергия в экосистеме. Сколько раз используются?

1-й закон термодинамики (закон сохранения энергии) – энергия может переходить из одной формы (солнечный свет) в другую (потенциальная энергия химических связей в органическом веществе),но она не исчезает и не создаётся заново,т.е. общее кол-во энергии в процессах остаётся постоянным.

2-й закон термодинамики (закон энтропии) – в любых процессах превращения энергии некоторая её часть всегда рассеивается в виде недоступной для использования тепловой энергии,поэтому эффективность самопроизвольного превращения кинетической энергии (например,света) в потенциальную (например,в энерг.хим.св в орган.вещ-ве) всегда меньше 100%.

Экосистемы – открытые системы,получающие энергию и вещ-во извне и отдающие их во внешнюю среду,поэтому вжаная составная часть экосистемы – внешняя среда (среда на входе и среда на выходе). Живые организмы,входящие в экосистемы,чтобы существовать,должны постоянно пополнять и расходовать энергию. В отличае от веществ,непрерывно циркулирующих по разным компонентам экосистемы, энергия может быть использована только один раз, т.к. проходит через экосистему в виде линейного потока. Энергия может накапливаться в экосистеме,затем снова высвобождаться или экспортироваться,но не может использоваться вторично. В отличае от энергии биогенные элементы и вода могут использоваться многогратно.