Сабақтың тақырыбы: Экожүйедегі энергия тасымаланың тиімділігі. Энергия ағыны және қоректік тізбектер. Экологиялық пирамида түрлері.
9.3.1.2 - Энергия ағымының тиімділігін есептеу 9.3.1.3 - Энергия, биомасса және сандар пирамидаларын салыстыру
Экожүйе құрылымын талдайды Қоректік тізбектер құра біледі Қарапайым қоректік тізбектегі энергия ағымын сипаттай алады Экожүйе арқылы энергия ағыны тұрғысынан экологиялық пирамиданы сипаттап, мысалдар келтіре алады Сандар, биомасса мен энергия пирамидасын сызба түрінде көрсетіп түсіндіре алады
Биоценоздың негізгі функциясы – биосферадағы зат айналымын қамтамасыз ету. Ол түрлердің қоректік арақатынасына негізделген.
- Түзушілер (продуценттер) Producers - Тұтынушылар (консументтер) Consumers - Ыдыратушылар ( редуценттер) Decomposer
Ecological pyramid -экологическая пирамида primary consumer-консумент первого порядка-1- реттік консумент Pyramid of numbers-сандық пирамида Pyramid of biomass-биомасса пирамидасы Pyramid of energy- энергия пирамидасы.
глюкоза Энергия Солнца О 2 СО 2 продуцент
Заттар мен энергия тасымалдануының әрбір кезеңінде шамамен 90 %- і жоғалады және олардың 1/10 бөлігі ғана келесі тұтынушыға көшеді. Организмдердің қоректік тізбегіндегі энергияның берілу заңы «10 % ереже» деп аталады. Бұл заңды 1942 жылы Р.Линдеман ашқандықтан, кейде оны «Линдеман заңы» деп те атайды.
Мысалы, егер қоян 10 кг шөп жесе, онда оның жеке салмағы 1кг – ға артуы мүмкін. Түлкі не қасқыр, 1кг қоянды жеп, салмағы тек 100 граммға өскен, ал келесі жыртқыш 10 граммға. Міне сондықтан болар қоректену тізбегінде 4-6 саннан артық ағзалардың болмауы. Ал экологиялық пирамидалар саны үлкен қабаттардан құрылуы мүмкін емес.
консументтер 1 реттік консументтер 2 реттік редуценттер
Табиғатта негізгі энергия көзі - күн сәулесінен бастау алған
Шымшықтардың (екінші реттік консумент) 1кг массасында 4000 ккал энергиясы бар делік, ал ормандағы фотосинтездің ПӘК-і (КПД) 2 % ды құрайды. Үстінен 2*10 7 ккал күн энергиясы түскен бірлестікте салмағы о рташа 20гр. осы құстардың қанша жоғарғы саны тамақтана алады Установлено, что в 1 кг массы тела соловьев ( консументы второго порядка) содержится 4000 ккал энергии, а КПД фотосинтеза в лесу составляет 2%. Какое максимальное количество этих птиц со средней массой 20 г сможет прокормиться в сообществе, на поверхность которого поступает 2*10 7 ккал солнечной энергии?
1. Фотосинтез үрдісі нәтижесінде ормандағы өсімдіктер пайдаланған күн сәулесінің энергия мөлшерін табу; пропорция құрамыз : 2*10 7 ккал – 100% Х – 2% Х = (2*10 7 *2)/100 = 4*10 5 жалғасы бар
2. Екінші реттік консументтер қорекпен бірге қабылдайтын энергия мөлшерін анықтаймыз. Ол үшінЛиндеман ережесін ескереміз : 4*10 5 ккал * 0,01 = 4*10 3 ккал (4000 ккал) 3. Массасы 20 гр бір шымшық денесіндегі энергия мөлшерін тауып аламыз : 4000 ккал – 1кг (1000г) Х – 20 г Х = (4000*20)/1000 = 80 ккал
4. Енді орман бірлестігінде қанша шымшық саны қоректенуі мүмкін болатынын табамыз. 1 шымшық – 80 ккал Х – 4000 ккал Х = 4000/80 = 50 шымшық Жауабы : Аталған бірлестікте 50 шымшық қоректенуі мүмкін.
Бір айда шөпқоректі жануар 15 кг екінші реттік өнім жасады. Продуценттермен бірінші реттік өнімнің (кг) қанша мөлшері түзілді, егерде олардың тыныс алуына 75%, 20% бірінші реттік өнім пайдаланбаған болса, ал биомасса бірінші трофикалық деңгейден екіншіге өтуі 10 % ережеге бағынады. Какое количество валовой первичной продукции (кг) было образовано продуцентами, если их трата на дыхание составили 75%, 20% первичной продукции осталось неиспользованной, а переход биомассы с первого трофического уровня на второй подчиняется правилу 10%?
Жануардың,яғни бірінші реттік консументтің (Р) жеген шөп мөлшерін анықтаймыз. Линдеман ережесіне ережесіне сәйкес бұл : Р = 15 кг * 10% = 150 кг 2. Тыныс алуға кеткен мөлшерін ( R ): анықтаймыз : 150 кг – 100% Х ( R ) – 75% Х = (150*75)/100 = 112,5 кг
3. Бастапқы өнімнің қанша мөлшері пайдаланбай қалғанын табамыз ( F ): 150 кг – 100% Х ( F ) – 20 % Х = (150* 20 )/100 = 30 кг 4. Продуценттер түзген жалпы өнімнің мөлшерін анықтаймыз,формуламен : Определяем количество валовой продукции, образованной продуцентами, по формуле С = Р+ R + F = 150+112,5+30 = 292,5 кг жауабы : Продуценттермен 292,5 кг жалпы бастапқы өнім түзілген. Продуцентами образовано 292,5 кг валовой первичной продукции
Суқоймасында массасы 8кг шортан өсу үшін қанша мөлшерде планктон (кг) қажет ? №3 тапсырма шешуі : I. трофикалық тізбек сызбасы : Продуцент (…………….) Консумент-1 (…………..) Консумент-2 (………….) шортан планктон Торта балық II. Берілген сызбаға есептің ережесін жазамыз 8 кг 8 кг х 10 ( 8 кг х 10) х 10 III. Есептеу : Планктон массасы = (8кг х 10) х 10 = 800 кг жауабы : массасы 8 кг.шортан өсу үшін,800 кг планктон қажет
№4 тапсырма Туғанда 1айда бөлтіріктің массасы 1 кг болды, ол тек қояндармен ғана ( орташа массасы 2 кг) қоректенді дейік, қасқыр 40кг салмақ жинау үшін қанша қоян жеді ? Ал қояндар қанша (кг) шөп жеген болар еді ? шешуі : I. трофикалық тізбек сызбасы : Продуцент (…………….) Консумент-1 (…………..) Консумент-2 (………….) қасқыр өсімдік қоян II. Қасқырдың жинаған салмағы : Масса, қасқыр жинаған = 40 кг – 1 кг = 39 кг II. Есептегі берілген есептелгендерді есеп шартына сай сызбаға жазамыз : 39 кг 39 кг х 10 (39 кг х 10) х 10 III. Есептеу : Масса ( қоян ) = 39 кг х 10 = 390 кг; масса ( шөп ) = (39 кг х 10) х 10 = 3900 кг Қояндар саны= 390 кг : 2 кг = 195 дана; жауабы : қасқыр195 қоян жеді, қоян 3900 кг шөп жеген еді.
Төменгі суреттерден әр тізбектегі ағзаның экологиялық құрылымдағы орнын айтыңыз.
Water plant Fly Frog
Small fish Big fish Sea bird
Jackal Rabbit Lion
Жайылымдық қоректік тізбек ( жеп құрту ) цепь выедания Детриттік қоректік тізбек ( ыдырау )
Продуценттер – автотрофтар Жасыл балдырлар – продуценттер Адамдар – автотрофтылар Қоңыз—көлбақа—жылан—бүркіт—бактерия Редуценттер – органикалық заттарды түзеді Өсімдікқоректілер – І реттік консументтер Етқоректілер – тұтынушылар Консументтер (лат. consumo – тұтынамын), бейорганикалық заттардан органикалық зат құраушылар.
Продуценттер – автотрофтар Жасыл балдырлар – продуценттер Адамдар – автотрофтылар Қоңыз—көлбақа—жылан—бүркіт Редуценттер – органикалық заттарды түзеді Өсімдікқоректілер – І реттік консументтер Етқоректілер – тұтынушылар Консументтер (лат. consumo – тұтынамын), бейорганикалық заттардан органикалық зат құраушылар.
9.3.1.3 - Энергия, биомасса және сандар пирамидаларын салыстыру
Пирамида негізін 1-ші деңгей ( продуценттер деңгейі) құрайды, ал келесі деңгейлері пирамиданың қатар және төбесін түзеді. 1927 жылы Ч.Элтон зерттеді.
Биомасса пирамидасы -(г/м 2 ) әрбір қоректік деңгейдегі тірі заттардың жалпы құрғақ салмағын сипаттайды.Экожүйеде өте ұсақ продуценттер мен ірі консументтердің жалпы салмағынан кез келген уақытта продуценттердің жалпы салмағы жоғары, яғни биомасса пирамидасы да төнкерілген болуы мүмкін.
Энергия пирамидасы - (Дж/м 2 жыл )- қоректік деңгейдегі энергия ағынының немесе " өнімділігінің " шамасын көрсетеді. Жүйеге қорекпен келетін энергияның барлық көзі ескерілген жағдайда, энергия пирамидасы жоғары қарай үшкірленеді.Экологиялық пирамидаларының үш түрінің ішінен энергия пирамидасы ғана бірлестіктің қызметтік ұйымдасуы туралы толық мәлімет береді. Қандай да бір қоректік деңгейді бір жағдайларда қолдауы мүмкін организмдер саны мен массасы керек уақытта ілгері тұрған деңгейдегі жинақталған энергияның санына емес, оның қоректі өндіру жылдамдығына байланысты. Жүйенің есебін бейнелейтін сандар мен биомасса пирамидалары емес, энергия пирамидасы қоректік тізбек арқылы қорек массасының өту жылдамдығын көрсетеді. Энергия пирамидаларынсыз биомасса және сан пирамидаларын құрастыру популяцияның қызметтік ролін, күшті ажыратылатын метаболизм қарқынын, яғни особьтардың мөлшерін сенімсіз бағалауға әкелуі мүмкін. Саны жағынан көрсеткіштер - ұсақ организмдердің белгілерін қайта санауға, ал биомасса жағынан көрсеткіштер - ірі организмдердің ролін қайта бағалауға әкеледі. Жүйенің мөлшері мен күрделілігін өзін-өзі қолдайтын энергия шығыны тежейді. Егер өзін-өзі қолдауға кеткен энергия оның түсуімен тең болса, жүйе өсуі тоқталады. Осындай тепе- теңдік жағдайда қолдауы мүмкін биомасса саны орта қолдаушы максимальды сыйымдылығы деп аталады.
Сандық пирамида
Мен енді білемін..... Маған ұнағаны..... Менің түсінбей қалғаным.... Мен жақсы түсіндім..... Менің келесі сабақта білгім келетіні....
Экожүйенің энергетикалық құндылығына есеп шығарып үйреніңіз. Шарты : Дүкендегі пакеттегі сүттің сыртындағы массасы мен энергетикалық құндылығын қараңыз. 10% ережеге сай кеткен шөп мөлшерін массасын есептеп шығарыңыз.Адам денесінің ұлпаларына сүттің қанша мөлшері ( граммен және энергиямен ) сіңіріледі ?
