Презентация на тему "Потоки энергии в биосфере. Устойчивость биосферы"

Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рецензии

Добавить свою рецензию

Аннотация к презентации

Лекция для школьников по экологии старших классов для углубленного изучения темы потоков энергии в биосфере и её устойчивости. Приведены наглядные схемы биологического круговорота веществ в природе на практических примерах.

  • Формат
    pptx (powerpoint)
  • Количество слайдов
    26
  • Автор
    Киселева О.Н. учитель биологии и экологии МАОУ «Лицей №37» г. Саратова
  • Аудитория
    11 класс
  • Слова
    биосфера биология экология
  • Конспект
    Отсутствует
  • Оценка качества контента

Краткое содержание

  • Биологический круговорот веществ;
  • Солнце как источник энергии;
  • Законы термодинамики
  • Формулировки второго закона (начала) термодинамики
  • Правило Шредингера
  • Агроэкосистемы
  • Влияние антропогенной деятельности на потоки энергии и устойчивость биосферы

Содержание

  • Слайд 1

     

    • Лекция № 12
    • Тема: «Потоки энергии в биосфере.
    • Устойчивость биосферы.»

  • Слайд 2

     

  • Слайд 3

    Биологический круговорот веществ

    (на примере пастбищной цепи)

    • 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



  • Слайд 4

    Каковы сходства и отличия большого и малого круговоротов?



  • Слайд 5

    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:

    1. Избыток
    2. Чистота
    3. Постоянство
    4. Вечность

  • Слайд 6

     

    Лекция № 12

    Тема: «Потоки энергии в биосфере.

    Устойчивость биосферы.»

  • Слайд 7

     

    Как человек влияет на потоки энергии в биосфере ?

    Какие глобальные проблемы возникают в результате этого влияния ?

  • Слайд 8

    Биологический круговорот веществ (на примере пастбищной цепи)

    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
    • R – энергия, теряемая при дыхании
    • D – естественная смерть
    • E – энергия, выделяемая с продуктами метаболизма
    • R 0,2%

  • Слайд 9

    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:

    1. 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.

  • Слайд 10

     


  • Слайд 11

    В применении к экологическим системам

    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).

  • Слайд 12

    Формулировки второго закона (начала) термодинамики

    1. 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.

  • Слайд 13

     


  • Слайд 14

    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.

  • Слайд 15

     


  • Слайд 16

    Второй закон термодинамики в применении к экосистемам:

    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.

  • Слайд 17

     

    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

  • Слайд 18

     

    Закон пирамиды энергии (закон Линдемана):

    с одного трофического уровня переходит на другой, более высокий уровень в среднем около 10% поступившей на предыдущий уровень энергии.

  • Слайд 19

     


  • Слайд 20

    Экосистема(с точки зрения термодинамики)

    - 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.

  • Слайд 21

     

    Закон исторического саморазвития экосистем Бауэра:

    развитие биологических систем есть результат увеличения их внешней работы – воздействия этих систем на окружающую среду.

  • Слайд 22

     

  • Слайд 23

     

    Агроэкосистемы

  • Слайд 24

     

    Особенности агроэкосистем

    1. Низкое биологическое разнообразие
    2. Высокая продуктивность
    3. Низкая устойчивость
    4. Высокая энтропия
    5. Внесение большого количества антропогенной энергии

  • Слайд 25

    Влияние антропогенной деятельности на потоки энергии и устойчивость биосферы

    1. 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.

  • Слайд 26

    Домашнее задание

    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.

Посмотреть все слайды
Презентация будет доступна через 45 секунд