Ключевое различие между потоком энергии и круговоротом вещества заключается в том, что поток энергии показывает передачу энергии от одного трофического уровня к следующему трофическому уровню в пищевых цепях, в то время как круговорот вещества показывает поток или круговорот элементов через живые и неживые части экосистемы.
Энергия течет в экосистеме по пищевым цепям. Точно так же элементы проходят через разные части Земли. Солнце является источником энергии для большинства экосистем. Первичные продуценты фиксируют энергию солнечного света в углеводы. Консументы, особенно травоядные, потребляют продукты, произведенные производителями. Тогда плотоядные и всеядные зависят от травоядных. Точно так же энергия течет через различные трофические уровни. В то же время материя перерабатывается посредством различных процессов. На самом деле и энергия, и материя переходят от одного организма к другому по пищевым цепям.
Что такое поток энергии?
Энергия в экосистеме имеет две формы. Это лучистая энергия и фиксированная энергия. Лучистая энергия – это энергия, исходящая от электромагнитных волн, особенно от солнечного света. Постоянная энергия – это химическая энергия, запасенная в различных органических веществах. Автотрофы - это вид живых организмов, производящих пищу за счет фиксации лучистой энергии и использования неорганических веществ. С другой стороны, гетеротрофы зависят от фиксированной энергии в органическом веществе. Они расщепляют органические вещества и утилизируют высвободившуюся энергию. Поток энергии происходит через пищевые цепи и пищевые сети. По пищевым цепям энергия передается между разными трофическими уровнями, начиная от первичных продуцентов. Движение энергии по пищевой цепи называется потоком энергии. Он также известен как тепловой поток.
Рисунок 01: Поток энергии
Поток энергии подчиняется двум законам термодинамики. Согласно первому закону, энергия не может быть создана или уничтожена. Его можно трансформировать в другую форму. Второй закон гласит, что каждый раз, когда энергия передается, часть энергии тратится впустую в виде тепловой энергии. Только 10% энергии переходит с одного трофического уровня на другой, а остальные 90% выбрасываются в атмосферу. Следовательно, всякий раз, когда энергия передается с одного уровня на другой, 90% тратится впустую. Однако поток энергии очень важен для поддержания экологического баланса.
Что такое цикличность материи?
Круговорот материи – это движение всех типов элементов на Земле через живые и неживые ее части. Круговорот вещества объясняется различными геохимическими циклами. Круговорот воды объясняет круговорот воды, а циклы углерода, азота, серы, фосфора и кислорода объясняют их движение на Земле. Каждый отдельный цикл показывает циклический обмен веществом между живыми организмами и их неживой средой.
Рисунок 02: Круговорот материи – круговорот углерода
Люди также участвуют в круговороте материи. Компостирование, севооборот, использование удобрений и других химикатов - это несколько видов человеческой деятельности, влияющих на круговорот веществ. Сток удобрений и биоаккумуляция - два вредных воздействия человека на Землю. Кроме того, редуценты играют важную роль в круговороте вещества. Они заставляют материю перемещаться между живой и неживой частями экосистемы. Редуценты выделяют питательные вещества. Затем растения поглощают питательные вещества из почвы через свои корни.
Каковы сходства между потоком энергии и круговоротом материи?
- И энергия, и материя проходят через пищевые цепи в экосистеме.
- Они важны для поддержания баланса экосистемы.
- Живые организмы нуждаются и в материи, и в энергии.
В чем разница между потоком энергии и круговоротом материи?
Энергия и материя текут по пищевым цепям в экосистемах. Поток энергии говорит нам, как энергия течет от одного трофического уровня к следующему уровню в пищевой цепи. Точно так же круговорот материи говорит нам о том, как материя перемещается из одного места в другое через живые и неживые части экосистемы. Итак, в этом ключевое различие между потоком энергии и круговоротом материи.
Ниже на инфографике показана разница между потоком энергии и круговоротом материи.
Резюме – Поток энергии и круговорот материи
Энергия течет по пищевым цепям. Точно так же материя циркулирует в экосистемах. И энергия, и круговорот веществ поддерживают сбалансированность и здоровье экосистем. Когда энергия течет через разные трофические уровни, 90% тратится впустую и выделяется в виде тепловой энергии в атмосферу. Однако большая часть материи остается на Земле, перемещаясь из одного места в другое. Круговорот вещества можно объяснить с помощью отдельных геохимических циклов, таких как круговорот углерода, круговорот азота, круговорот воды, круговорот кислорода и т. д. Таким образом, поток энергии объясняет передачу энергии, а круговорот вещества объясняет, как вещество движется через живые и неживые части экосистемы. Таким образом, в этом принципиальное различие между потоком энергии и круговоротом материи.
