Характеристика солнечного излучения, поступающего в биосферу. Рассеяние энергии солнечного излучения

Ультрафиолетовое излучение - это вид электромагнитного излучения с длиной волны от 180 до 400нм (короткие волны - от 180 до 290 нм умерщвляет живые клетки (бактерии)), ультрафиолет от 290 до 313нм в малых дозах способствует синтезу витаминов, активизирует дыхание и кровообращение (эффект умеренного загара). В высоких дозах ультрафиолет вызывает рак кожи и катаракту глазного хрусталика.

Видимая часть дает свет при отсутствии попадания прямых солнечных лучей (облачность). Энергия солнца не только поглощается, но и отражается атмосферой. АТМОСФЕРА - газовая оболочка Земли (m = 6*10¹⁸ тонн, 50% массы находится на высоте до 5,5 км, а 99% на высоте до 40 км). Структура атмосферы складывается из 2^х частей: внутренняя (тропосфера, стратосфера, мезосфера, ионосфера), и внешней (магнитосфера, экзосфера).

Спектр солнечного излучения

1-атмосфера, 2-солнечный день, 3-облака, 4-через листву.

Расход энергии: 30%-отражаются, 46%-переходят в тепло, 23%-испарения и осадки

0,2%-ветер, волны, 0,8%-фотосинтез.

Роль атмосферы:

1.Поглощение лучей, иначе бы все сгорело. Зеленый свет отражается от растений.

Спектр солнечного излучения на поверхности Земли:

10%-ультрофиолетовые,45%-видимый свет,45% -ИК-лучи.

Рассеивание энергии солнечного излучения.

Отражается	30%	Фотосинтез	0,8
Превращение в тепло		Энергия приливо	0,0017
Испарение,осадки		Тепло Земли	0,5
Ветер,волны,течение	0,2

14.Концепция продуктивности экосистемы. Четыре уровня продуктивности. Концепция энергетической субсидии.

Продуктивность экосистемы,определяется как скорость с которой лучистая энергия усваивается организмами продуцентами в процессе фотосинтеза и хемосинтеза, накапливаясь виде органических веществ.

1. Валовая первичная продуктивность- Общая скорость фотосинтеза, включает все органические вещества, которые были во время измерения затраченные на “дыхание” растений.

2.Чистая первичная продуктивность-скорость накопления органических веществ в тканях растений за вычетом тех органических веществ, которые были затрачены на поддержание дыхания.

3.Чистая продуктивность сообщества- скорость накопления орг. веществ у гетеротрофов, и скорость накопления энергии у консументов 2-го порядка(2-й продуктивности).То есть растения- первичная

Продуктивность, травоядные- вторичная, хищники- третичная, хищники 2-го порядка- четвертичная продуктивность.

4.Вторичная продуктивность-скорость накопления энергии на уровне консументов.

Энерг.субсидия- всякий источник энергии уменьшающий затраты на самоподдержание экосистемы и увеличивающий ту долю энергии, которая может перейти в продукцию.

Злаковая культура	Страны	Урожай кг/га
Пшеница	Голландия
Индия
Кукуруза	США
Индия
Картофель	США
Индия

15. Продуктивность экосистем. Мировое распределение первичной продукции экосистем основных типов.

1.Первичная продуктивность-скорость усвоения лучистой энергии, организмами-продуцентами в процессе фото и хемо синтеза.

2. Валовая первичная продуктивность- Общая скорость фотосинтеза, включает орг. вещества затраченные на “дыхание” растений.

3.Чистая перв. Продуктивность-скорость накопления орг. веществ в тканях растений.

4.Чистая продуктивность сообщества- скорость накопления орг. веществ у гетеротрофов, и скорость накопления энергии у консументов 2-го порядка(2-й продуктивности).То есть растения- первичная

В вопросе следует применить пример о трофических уровнях экосистем.

Экосистема- открытая первичная термодинамическая система, обеспечивающая обмен с окр. средой энергией и веществом, при этом она уменьшает свою энтропию, т.е.чем больше беспорядок- тем больше энтропия. R/B-мера термодинамической устойчивости экосистем

16. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни.

Пищевые цепь- перенос энергии пищи от ее источников автотропов через ряд организмов, происходящих путем поедания одних организмов другими, при каждом очередном переносе большая часть энергии теряется,переходя в тепло.Чем ближе организм к началу,тем больше количества энергии доступно для данной популяции.

В пищевой цепи идет разложение на трофические уровни(1-й-растения, последний-

хищники)

Уменьшение количества

Увеличение количества

Трофический уровень- сложная экосистема. Организмы получающие свою энергию через одинаковое количество ступеней считаются принадлежащими к одному трофическому уровню.По мере того как в этой цепи ↓ количество энергии пропорционально на каждом этапе ↑ та ее доля, которая перешла в новую форму энергии.

17. Принцип качества энергии. Изменение количества энергии в цепях ее переноса. А – пищевая цепь. Б – цепь использования электроэнергии.

Эффективность самопроизвольного превращения кинетической энергии,например светового излучения, в потенциальную энергию химических соединений протоплазмы всегда меньше 100%.

А=В+Б. В- первичная энергия.

Уменьшение количества

Увеличение количества

Уменьшение количества

Увеличение количества

18. Трофическая структура и экологические пирамиды. Пирамида численности, пирамида биомассы и пирамида потока энергии.

Экологическая пирамида

1.Численности 2. Биомассы 3. Энергии

1.-отражает количество организмов на данном уровне

2.- массу общего количества существ на одном уровне

3.-показывает величину энергии на всех трофических уровнях.

19. . Теория сложности. Энергетика размеров, закон уменьшения отдачи и концепция поддерживающей емкости среды. Примеры.

При увеличении размеров и сложности экосистем действуют два закона:

1.Закон увеличения отдачи- При увеличении сложности экосистемы возрастает качество и устойчивость экосистемы к различного рода нарушающим воздействиям

2. Закон уменьшения отдачи-при увеличении сложности экосистемы возрастают

расходы, связанные с поддержанием данной экосистемы и ее структуры.

Количество биомассы, которая может поддерживаться в системе в этих условиях равных скоростях 2-х процессов, называют максимальной поддерживающей

емкостью среды.

20. Понятия максимальной и оптимальной поддерживающей емкости среды. Примеры.