Apartamentul ca ecosistem Ecologia apartamentului Autotrofi în apartament (plante de interior). Apartamentul ca ecosistem Ecologia apartamentului Autotrofele din apartament (plante de apartament) Ce rol joacă autotrofele în casa ta

Întrebarea 1. Ce rol joacă organismele autotrofe în comunitate și ce rol au cele heterotrofe?
Primul nivel trofic al unui ecosistem este format din autotrofe - plante verzi, bacterii foto- și chimiosintetice. ca urmare a activitatii lor vitale se formeaza substante organice care servesc drept sursa de energie pentru restul populatiei biogeosenozei. Organismele autotrofe dintr-o comunitate produc (produc) materie biologică primară (organică) și stochează energie în ea. Toate celelalte elemente ale comunității naturale depind indirect de aceste substanțe - heterotrofe, care asimilează, rearanjează și descompun substanțele organice gata preparate. Acestea includ consumatorii sau consumatorii - organisme care trăiesc din nutrienții creați de producători. Consumatorii formează produse secundare ale ecosistemului.
Reductorii sau descompozitorii sunt un complex de organisme care descompun materia organică moartă în compuși minerali. Acestea includ bacterii, ciuperci, protozoare și multe animale multicelulare, cum ar fi râmele.
Astfel, autotrofele formează substanțe organice complexe din cele anorganice simple sub influența energiei solare. Substanțele organice formate au energie ascunsă a legăturilor chimice, care este eliberată atunci când sunt descompuse de organismele heterotrofe. În același timp, organismele heterotrofe sintetizează noi compuși organici, iar produsele activității lor vitale, de exemplu, dioxidul de carbon, amoniacul și altele, la rândul lor, sunt utilizate de autotrofi. Ca rezultat, se creează o circulație a nutrienților și un flux de energie în limitele biogeocenozei. Energia solară susține acest proces ciclic și compensează pierderile de energie din sistem rezultate din radiația termică.

Întrebarea 2. Ce regulă guvernează modificarea ratei fluxului de energie prin lanțul trofic?
În fiecare verigă a lanțului trofic, se pierde ceva energie. Există un model în lanțurile trofice care reflectă eficiența utilizării și transformării energiei în procesul de hrănire a organismelor vii. La fiecare nivel trofic ulterior, este utilizată doar 5-15% din energia biomasei, care este transformată în materie organică nou construită. Restul energiei este disipată sub formă de căldură sau pur și simplu nu este absorbită. Astfel, ca urmare a pierderii inevitabile de energie, cantitatea de materie organică s-a format pe fiecare ulterior. nivelul nutrițional scade brusc. Eficiența fiecărei legături este în medie de aproximativ 10%. Prin urmare, lanțurile trofice constau din cel mult 4-6 niveluri alimentare.

Întrebarea 3: Ce este o piramidă inversată a populației?
Piramidele numerice reflectă doar numărul real de organisme la fiecare nivel trofic, dar nu și rata de auto-reînnoire a organismelor. Dacă rata de reproducere a populației de pradă este mare, atunci chiar și la un număr mic o astfel de populație poate fi o sursă suficientă de hrană pentru prădătorii care au un număr mai mare, dar o rată de reproducere scăzută. Din acest motiv, piramidele populației pot fi inversate. Exemple de piramidă inversată a populației:
-multe insecte pot trăi și hrăni cu un singur copac;
-in ecosistemele acvatice, producatorii primari (fitoplancton) se impart si intretin rapid un numar mare din consumatorii lor (zooplancton), care au un ciclu lung de reproducere.

Întrebarea 4. Numiți speciile de animale și plante care ocupă niveluri trofice adiacente și care se află într-un singur lanț trofic.
Un singur lanț trofic este format din specii de animale și plante care ocupă nivelurile trofice adiacente. De exemplu, un lanț poate fi compus din: urzică (producător) - afidă (consumator de ordinul întâi) - larvă de gărgăriță (consumator de ordinul doi) - piței (consumator de ordinul trei). Un alt exemplu: fitoplancton - zooplancton - gandac - biban.

Un apartament este un ecosistem heterotrof, care amintește de un oraș în miniatură. Ca și orașul, există datorită furnizării de energie și resurse, deoarece principalii săi locuitori - oameni și animale care trăiesc cu ei - sunt heterotrofe.

Autotrofele din apartament sunt plante de interior (flori în ghivece, pătrunjel într-o cutie pe pervaz, mai multe tulpini de plante acvatice și plancton microscopic într-un acvariu).

Plantele din apartament joacă un rol estetic și igienic: ne îmbunătățesc starea de spirit, hidratează atmosfera și eliberează substanțe utile în ea - fitoncide, care ucid microorganismele. Există o știință specială - phytodesign (designul este un tip de activitate de proiectare inginerească pentru a oferi produselor industriale un aspect atractiv) - capacitatea de a crea un interior frumos prin aranjarea elegantă a diverselor plante de interior pe pervaz, pereți sau standuri speciale, rafturi, piramide . Cu cât sunt mai multe plante într-o cameră, cu atât atmosfera este mai curată, cu atât există mai mult oxigen și mai puține microorganisme. (Fig. 99.)

Aerul din cameră curăță bine clorofitul și eliberează în aer o mulțime de fitoncide de mușcate.

Fauna apartamentului. Pe lângă pisici, câini, budgi, hamsteri și pești de acvariu, casele găzduiesc cel puțin două duzini de specii de animale care s-au stabilit în apartamente împotriva voinței oamenilor. Mamiferele includ șoarecii și șobolanii, iar în casele de lemn, în plus, volei obișnuiți. Rozatoarele sunt deosebit de numeroase in depozite, de la dulapuri pana la depozite mari de produse alimentare. Cu cât există mai multă hrană, cu atât se reproduc mai repede și, prin urmare, principala modalitate de a controla numărul este de a priva rozătoarele de hrană. Există medicamente speciale care otrăvesc șobolanii și șoarecii și mijloace mecanice de combatere a acestora (capcane pentru șoareci).

În case s-au instalat multe insecte diferite. Cele mai comune insecte din apartamente au fost diverse molii (molii de mobilă, molii de haine și molii de blană). Astăzi, practic, nu există nicio substanță chimică de care să-i fie „frică”. Molia se adaptează rapid la noile medicamente și poate mânca șosete și pălării stropite cu naftalină, tutun și lavandă. Moliile preferă articolele din lână cu miros de transpirație. Prin urmare, sunt bine ventilate și depozitate învelite în ziare proaspete (molii nu se tem de cerneala de tipar, dar nu le plac) sau în pungi de plastic închise.

Uneori apar păduchii și puricii în apartamente, dar aceste insecte sunt ușor de scăpat dacă respectați regulile de igienă. În timpul Marelui Război Patriotic, când era lipsă de săpun, păduchii au devenit purtători de boli periculoase precum tifosul.

Acarienii microscopici pot trăi și în apartamente, provocând scabie sau diverse boli alergice: astm bronșic, rinită, conjunctivită, dermatoze.

Habitatul lor principal sunt pernele din pene, saltelele și cuverturile de pat, precum și mobilierul vechi, covoarele și jucăriile moi. Ele se găsesc și pe hainele persoanelor care locuiesc în apartamente contaminate.

Gândacii, negri și roșii („prusacii”), s-au „integrat” bine în ecosistemul apartamentului. Le poți combate menținând curățenia: păstrând alimentele în borcane bine închise, acoperind crăpăturile de-a lungul cărora acești „chiriași” merg din cameră în cameră sau din apartament în apartament. Utilizarea medicamentelor otrăvitoare împotriva gândacilor este periculoasă pentru oameni. Biologii au dezvoltat o modalitate sigură pentru ca oamenii să lupte cu gândacii - folosind medicamente care acționează asupra sistemului lor reproducător. Gândacii care au încercat aceste medicamente nu produc urmași.

Locuitorii obișnuiți ai apartamentelor includ și gândacii care se reproduc în făină sau cereale. Pentru a vă proteja împotriva lor, produsele trebuie depozitate în borcane bine închise, cu mai mulți căței de usturoi așezați acolo. Puteți păstra alimentele în pungi de pânză, fierte în prealabil timp de 30 de minute într-o soluție saturată de sare.

Există multe animale în apartamente care își petrec doar o parte din timp în ele. Principalele pe timp de vară sunt muștele de casă, care sunt periculoase deoarece pot transporta agenți patogeni. Larvele muștelor verzi și albastre pot distruge peștele și carnea lăsate expuse pentru scurt timp. Combaterea muștelor nu este dificilă: plasele sunt plasate peste ferestre, iar insectele care intră în apartament sunt distruse cu petarde sau prinse cu benzi adezive.

În ultimii ani, în apartamente au apărut țânțarii, nu doar cei care zboară din stradă, ci și cei care trăiesc și se reproduc în mod constant în subsoluri și în alte locuri umede. Acest țânțar de casă este atât de mic încât nu poți simți cum aterizează pe corpul tău, iar mușcăturile sale sunt dureroase. Poți lupta împotriva țânțarilor doar eliminând nișele lor ecologice - scurgeri din țevi și locuri umede din subsoluri.

Doar în apartamente trăiesc mici furnici faraon galbene, hrănindu-se cu resturile de hrană umană.

Poluarea aerului. Sursa de poluare pot fi emisiile toxice de rășini sintetice cu care sunt impregnate plăcile de PAL (mobilierul este realizat din acestea), fumurile de la acoperirile chimice ale podelei - linoleum și folie PVC, produsele de ardere a gazelor în sobe și sobe cu gaz. Poluarea aerului de la fumul de tutun este periculoasă pentru sănătate.

În fiecare caz, trebuie luate măsuri specifice pentru a reduce concentrația de poluanți nocivi din aerul încăperii. Mobilierul din plăci aglomerate este acoperit cu vopsea și lacuri care reduc eliberarea de substanțe nocive, linoleumul nu este folosit în dormitoare, iar dispozitivele de evacuare sunt instalate deasupra sobelor cu gaz pentru a colecta reziduurile nearse. Și, bineînțeles, pentru a reduce poluarea aerului, încăperile sunt ventilate. Unele plante de interior purifică și aerul.

Se acumulează mult praf pe cărți. Prin urmare, ar trebui să fie aspirate în mod regulat și, dacă este posibil, păstrate în rafturi și dulapuri de sticlă. Covoarele acumulează și praf, mai ales dacă oamenii merg pe ele în aceiași pantofi ca pe stradă (este necesar să se schimbe în pantofi de casă). Covoarele trebuie curățate în mod regulat cu un aspirator sau bătute cu un băț afară zăpada îndepărtează bine praful. Unul dintre principalii poluanți este scamele care cad din lenjerie de pat, lenjerie de corp și îmbrăcăminte exterioară în timpul purtării. Sursa de poluare periculoasă este cauciucul spumă vechi din scaune și canapele, care se descompune și poluează aerul cu particule minuscule. Cauciucul spumos trebuie înlocuit la fiecare 5-7 ani.

Economie de energie și economie de resurse. Ca un oraș în miniatură, energia intră în ecosistemul apartamentului din exterior - sub formă de electricitate, gaz, apă caldă. Apa curge în apartament prin conductele de apă. Persoana, principalul locuitor al apartamentului, cumpără diverse lucruri și produse alimentare. Atât în ecosistemul urban, cât și în ecosistemul apartamentelor, este foarte important să se reducă consumul de resurse și mai ales de energie. Orice gospodină atentă a cărei mâncare nu se strică reduce consumul de resurse; datorită reparațiilor în timp util și a manipulării cu grijă, hainele durează mult timp, iar electrocasnicele durează mult timp; Robinetele de apă și rezervoarele de deșeuri sunt în stare bună de funcționare.

Economisirea energiei într-un apartament poate fi foarte eficientă. Dacă becurile inutile nu sunt aprinse, la deschiderea frigiderului, produsele necesare sunt îndepărtate rapid din acesta, iar televizorul este pornit pentru un număr limitat de ore, atunci economiile de energie vor fi semnificative. Este important să economisiți căldura prin izolarea ușilor și ferestrelor. Economiile de gaz sunt posibile atunci când utilizați sobe cu gaz și încălzitoare de apă.

Problema deșeurilor. Deșeurile care sunt generate în fiecare apartament formează o masă uriașă a deșeurilor menajere ale orașului în gropile de gunoi și o parte semnificativă a apelor uzate ale orașului. În țări precum Germania sau Suedia, proprietarul însuși separă deșeurile de apartamente în fracțiuni - hârtie, resturi alimentare organice, plastic etc., le pune în recipiente de diferite culori și ușurează reciclarea lor în viitor. În Rusia, o astfel de sortare a deșeurilor menajere nu a fost încă organizată.

Întrebări de securitate

1. De ce ecosistemul apartamentelor poate fi numit „oraș în miniatură”?

2. Ce plante se cultivă în apartament?

3. Ce animale alcătuiesc fauna apartamentului?

4. Ce surse de poluare a aerului există în apartament?

5. Cum poți economisi resurse și energie?

Material de referință

Unele plante de interior sunt folosite ca medicamente (de exemplu, aloe și colanchoe, ale căror frunze sunt aplicate pe abcese, iar sucul este luat pe cale orală pentru diferite boli interne, obținem vitamine și fitoncide din ceapa cultivată pe pervaz).

Poluarea electromagnetică (smogul electric) prezintă un pericol semnificativ pentru sănătatea locuitorilor unui apartament modern, înghesuit cu aparate electrice și acoperit cu covoare sintetice, mersul pe care încarcă o persoană cu electricitate statică. Toate acestea provoacă dureri de cap. Au fost chiar și cazuri când un astfel de chiriaș electrificat, așezat la computer, și-a șters toate informațiile din memorie. Electrosmogul este deosebit de periculos în dormitor, unde nu trebuie amplasate televizoare și chiar ceasuri deșteptătoare electronice.

Inhalarea forțată a fumului de tutun de către nefumători se numește fumat pasiv. Dăunează mult sănătății, deoarece în fumul pe care fumătorul nu îl inhalează, multe substanțe toxice pot fi conținute în concentrații mai mari decât în fumul inhalat de fumător. La inhalare, temperatura din zona de ardere a țigării crește brusc, iar aportul de oxigen este suficient pentru arderea completă a tutunului. Mai mult, dacă un fumător consumă fum filtrat de un filtru de țigară, atunci nefumătorii care vin în contact cu el în momentul fumatului primesc produse de ardere a fumului de țigară fără nicio purificare.

Pentru a economisi energie atunci când folosiți sobe electrice, trebuie să alegeți tigăile potrivite. Fundul tigaii trebuie să fie complet plat și de același diametru cu arzătorul, deoarece dacă este convex sau murdar, contactul dintre fund și arzător se reduce și timpul de încălzire crește. Puteți economisi energie reducând puterea după ce tigaia s-a încălzit. În Europa de Vest și mai ales în Japonia, unde energia este foarte scumpă, se folosesc metoda „turnului” de gătit: tigaie pe tigaie. În tigaia de sus, fierbeți mazărea și fasolea la abur și încălziți felurile principale.

Japonia a creat cuptoare cu microunde de mărimea unui frigider care ard deșeurile menajere noaptea, când energia este mai ieftină.

Un exemplu de una dintre opțiunile pentru locuințe organizate ecologic este dat de T. Miller, autorul cărții în trei volume „Life in the Environment”. Pentru a-și construi casa, a folosit un autobuz școlar scos din funcțiune (salvarea materialelor de construcție, folosind materiale reciclate), pe care l-a acoperit cu scânduri și l-a instalat pe o fundație termoizolantă. Roțile autobuzului au fost vândute. Pentru a-și încălzi casa, Miller folosește celule solare și colectoare termice, iar pentru a o răci pe vreme caldă, folosește aer rece, care este antrenat de un ventilator din conducte îngropate în pământ până la o adâncime de 5,5 m, Miller intenționează să instaleze o astfel de cantitate pe acoperișul casei sale panouri solare, care nu numai că vor furniza casei cu energie electrică, dar și o vor vinde. Pentru iluminarea locuinței se folosesc becuri care sunt de 2,5 ori mai economice decât cele convenționale și au o durată de cel puțin 5 ani. Se folosește o toaletă cu debit redus. Toate deșeurile organice sunt compostate și folosite ca îngrășământ. Hârtia este reciclată. Lucrurile vechi nu sunt aruncate, ci sunt distribuite gratuit celor care au nevoie. Miller își îmbunătățește în mod constant „biharul ecologic” pentru a reduce costurile cu energia și resursele pentru furnizarea acesteia.

Toate ființele vii de pe Pământ au nevoie de hrană pentru a supraviețui. Hrana nu este doar ceea ce mănâncă oamenii și animalele, ci și mineralele și nutrienții pe care plantele le absorb. A spune că plantele sunt sursa principală de nutriție ar fi o subestimare grosolană, deoarece trebuie să mănânce și pentru a supraviețui. Totul a fost creat de natură în așa fel încât ființele vii să poată coexista armonios unele cu altele. În termeni simpli, autotrofele și heterotrofele sunt plante și animale care diferă prin modul lor de nutriție.

Autotrofi

Plantele mănâncă amidon și substanțe nutritive care provin din sol și din lumina soarelui. Nu au nevoie să caute hrană, va fi suficient să-și folosească pur și simplu propriile abilități și caracteristici înnăscute pentru a obține nutrienții necesari pentru a asigura creșterea și dezvoltarea. Autotrofele sunt plante care își iau hrana din ploaie, sol și lumina soarelui.

Fotosinteza (utilizarea luminii) și chemosinteza (energia chimică) joacă un rol important în furnizarea celulelor cu nutrienți și minerale. În timpul acestor procese complexe, nutrienții și mineralele brute sunt transformate în celule specializate care absorb lumina solară și o transformă în energie. Autotrofii sunt numiți și producători.

Heterotrofe

Heterotrofele sunt organisme care nu sunt capabile să-și sintetizeze propria hrană. Aceasta include animalele și oamenii, adică consumatorii care au nevoie de surse externe de hrană. Producerea de energie pentru a menține viața și funcționarea corectă a organismului necesită absorbția și digestia alimentelor. Fără aceste procese, heterotrofii pur și simplu nu ar putea exista.

Heterotrofii sunt numiți și consumatori. Acestea includ erbivorele (cum ar fi vite, căprioare, elefanți etc.), carnivore (leu, șerpi și rechini, toate cele care mănâncă alte animale) și omnivore (oameni). Viermii care mănâncă rămășițele de plante și animale moarte și ciuperci sunt, de asemenea, considerați heterotrofi.

Autotrofe, heterotrofe: caracteristici comparative

Autotrofii obțin carbon din surse anorganice, cum ar fi dioxidul de carbon (CO2), în timp ce heterotrofei obțin cota lor de carbon de la alte organisme. Autotrofii sunt de obicei plante, heterotrofei sunt animale. Autotrofii și heterotrofei diferă unul de celălalt în multe privințe. Autotrofii își creează propria nutriție prin fotosinteză sau chemosinteză cu ajutorul componentelor nevii ale ecosistemului.

Heterotrofele depind de autotrofe pentru hrană. Autotrofele depind direct de energia de la soare și transformă materia anorganică în materie organică. Heterotrofele depind de energia solară doar indirect și dobândesc substanțe organice de la autotrofe și le folosesc în procesele metabolice.

Fotosinteza si chemosinteza

În timpul fotosintezei, autotrofele folosesc energia de la soare pentru a transforma apa din sol și dioxidul de carbon din aer în glucoză. Acesta din urmă furnizează energie și este folosit pentru a crea celuloză (care este esențială pentru construcția membranelor celulare), de exemplu de către plante, alge, fitoplancton și unele bacterii. Plantele carnivore folosesc fotosinteza pentru a produce energie, dar depind și de alte organisme pentru nutrienți precum azotul, potasiul și fosforul. Prin urmare, aceste plante sunt considerate și autotrofe.

Chemotrofele folosesc energia produsă de reacțiile chimice pentru a produce alimente. Cel mai adesea, hidrogenul sulfurat (metan cu oxigen) reacționează. Dioxidul de carbon este principala sursă de carbon pentru chimiotrofe. Exemplele includ bacteriile găsite în vulcanii activi, izvoarele termale, gheizere și pe fundul mării. Aceste organisme supraviețuiesc în cele mai extreme condiții.

lanțul trofic

Autotrofii nu depind de alte organisme; ei înșiși sunt principalul producător și ocupă nivelul inițial al lanțului trofic. Ierbivorele care se hrănesc cu autotrofe ocupă al doilea nivel trofic. Urmează heterotrofei omnivori și carnivori. În cele din urmă, în vârful lanțului trofic se află o persoană care îl folosește atât pe primul, cât și pe cel de-al doilea pentru hrană.

Organismele biologice, autotrofe și heterotrofe, sunt două tipuri de componente biotice ale unui ecosistem care interacționează între ele. Toate organismele vii pot fi clasificate ca autotrofe sau heterotrofe. Într-un ecosistem, fluxul de energie de la un organism la altul este descris de conceptul de lanț alimentar. Fiecare organism, dependent de următorul organism pentru hrană, formează o secvență liniară prin care energia trece de la un organism la altul. Mai simplu spus, lanțul trofic arată cine pe cine mănâncă.

Autotrofe, heterotrofe, chemotrofe: rol în ecosistem

Toate lanțurile alimentare încep de la nivelul producătorului. Consumatorii primari mănâncă producătorii pentru energie. Consumatorii primari sunt consumati de consumatorii secundari; consumatorii secundari sunt consumați de consumatorii terțiari și așa mai departe.

Un exemplu comun pentru a explica conceptul de lanț alimentar este un ecosistem în care iarba este producătorul, iar șoarecele care mănâncă iarba devine principalul consumator. Șoarecele se dovedește a fi pradă șarpelui, care devine un consumator secundar. Vulturii mănâncă șerpi și devin consumatori terțiari.

Rolul heterotrofilor și autotrofilor, precum și al chimiotrofelor în natură nu poate fi supraestimat. Animalele moarte se descompun și astfel returnează nutrienții înapoi în sol. Acest ciclu de flux de nutrienți de la un nivel la altul se repetă periodic între componentele biotice și nevii ale ecosistemului.

În ciuda multor diferențe, autotrofii și heterotrofei sunt direct dependenți unul de celălalt. Pentru supraviețuire în sensul global al cuvântului, pur și simplu au nevoie unul de celălalt, deoarece sunt una dintre cele mai importante componente ale ecosistemului, deși în teorie chimiotrofei și autotrofele ar putea exista fără heterotrofe, aceștia din urmă nu pot trăi fără energia vitală a altcuiva.