يعد تدفق المادة والطاقة في النظم البيئية أمرًا مهمًا للتبادل الضروري لها لتعمل. لكي توجد النظم البيئية ، يجب أن تكون هناك طاقة تتدفق وتجعل تحويل المادة ممكنًا.
النظم البيئية هي أنظمة معقدة تتبادل المادة والطاقة مع البيئة ، ونتيجة لذلك تقوم بتعديلها. من أجل فهم ديناميكيات النظم البيئية وكيفية عملها ، من الضروري إنشاء الروابط بين تدفق الطاقة ودورة المادة.
جميع العمليات على الأرض هي نتيجة لتدفقات الطاقة ودورات المادة داخل الأنظمة الفرعية وفيما بينها.
طاقة
الطاقة هي قدرة المادة على القيام بالعمل ، وفي هذه الحالة تعمل على الحفاظ على وظائفها الحيوية.
بمعنى آخر ، عندما يتم تسخين شيء ما أو تبريده أو تغير طبيعته ، فهناك طاقة يتم امتصاصها أو إطلاقها بطريقة ما.
النوعان الرئيسيان للطاقة في علم البيئة هما الطاقة الكيميائية والطاقة الشمسية. الأول هو الطاقة التي يتم إطلاقها أو امتصاصها في تغيير كيميائي ، والثاني هي الطاقة التي تنبعث منها الشمس.
البناء الضوئي
صيغة التمثيل الضوئي
التمثيل الضوئي هو العملية التي تلتقط بها النباتات الطاقة الشمسية بواسطة الكلوروفيل وتحويلها إلى مادة عضوية.
التخليق الكيميائي
في الأماكن التي لا تصل فيها أشعة الشمس (قاع البحر ، الكهوف) توجد كائنات حية تحصل على الطاقة من أكسدة كبريتيد الهيدروجين وتحولها إلى مادة عضوية تمامًا مثل النباتات.
المادة و الطاقة
النظام البيئي هو مجتمع من الكائنات الحية التي ترتبط عمليات حياتها ببعضها البعض. من وجهة نظر الطاقة ، إنها المنطقة التي يكون فيها تدفق الطاقة ودورة المادة في حالة توازن ديناميكي.
يمكن تحديد مسار الطاقة ودورة المادة من خلال السلسلة الغذائية (الغذائية).
العلاقات الغذائية
الشبكات الغذائية. المصدر: Roddelgado
العلاقات الغذائية هي تلك التي تحتل فيها الكائنات الحية موقعًا معينًا فيما يتعلق بالمكان الذي تحصل فيه على طاقتها (الغذاء).
المكان الأول دائمًا ما يحتله كائن حي ذاتي التغذية (كائن ينتج مادة عضوية من خلال الشمس) ، أي منتج.
المتغايرات التغذية هي تلك التي تحصل على طاقتها من المنتجين أو من الحيوانات الأخرى التي أكلت المنتجين ، أي أنهم مستهلكون ويحتلون المركز الثاني في السلسلة.
يتم تصنيف هذه الأخيرة وفقًا لقربها من المنتجين. وهكذا ، فإن الحيوانات العاشبة التي تتغذى مباشرة على المنتجين تسمى أولية ؛ يطلق على الحيوانات آكلة اللحوم التي تأكل العواشب آكلات ثانوية أكبر آكلات اللحوم التي تأكل أقل آكلات اللحوم تسمى المستهلكين من الدرجة الثالثة ، وهكذا.
المرتبة الثالثة تحتلها المتحللات ، الكائنات الحية التي تحصل على المادة والطاقة من الكائنات الحية الأخرى وتحولها إلى مواد معدنية غير عضوية يمكن بعد ذلك استخدامها من قبل المنتجين لتحويلها إلى مادة عضوية.
خاتمة
بدون تدفق الطاقة والمواد ، لن توجد النظم البيئية. تأتي الطاقة لهم من الشمس ، يقوم المنتجون بتحويل تلك الطاقة إلى مادة عضوية. ثم يتم نقل هذه الطاقة المحولة على طول السلسلة الغذائية إلى المستهلكين والمحللين.
في كل مستوى من هذه المستويات ، يتوفر جزء صغير فقط من الطاقة للمستوى التالي ، حيث يتم استهلاك ما يقرب من 90٪ في الصيانة والتنفس.
المراجع
- POFF، NL، ALLAN، JD، BAIN، MB، KAR، JR، PRESTEGAARD، KL، RICHTER، BD،… & STROMBERG، JC (1997). نظام التدفق الطبيعي. العلوم البيولوجية، 47 (11) ، 769-784.
- بول ، EA (2014). علم الأحياء الدقيقة للتربة والبيئة والكيمياء الحيوية. الصحافة الأكاديمية.
- NEBEL، BJ، & WRIGHT، RT (1999). العلوم البيئية: علم البيئة والتنمية المستدامة. تعليم بيرسون.
- أولسون ، شبيبة (1963). تخزين الطاقة وتوازن المنتجين والمحللين في النظم البيئية. علم البيئة، 44 (2) ، 322-331
- ODUM ، EP (1992). علم البيئة: أسس علمية لنموذج جديد (رقم 574.5 O36Y). سوف ترى.