الاختلاف الرئيسي بين تدفق الطاقة ودورة المادة هو أن تدفق الطاقة يوضح انتقال الطاقة من مستوى غذائي واحد إلى المستوى الغذائي التالي في سلاسل الغذاء بينما توضح دورة المادة تدفق العناصر أو تدويرها عبر الأجزاء الحية وغير الحية من النظم البيئية.
تتدفق الطاقة في نظام بيئي من خلال سلاسل الغذاء. وبالمثل ، تدور العناصر عبر أجزاء مختلفة من الأرض. الشمس هي مصدر الطاقة لمعظم النظم البيئية. يعمل المنتجون الأساسيون على تحويل طاقة ضوء الشمس إلى كربوهيدرات. المستهلكون ، وخاصة العواشب ، يستهلكون الأطعمة التي ينتجها المنتجون. ثم تعتمد الحيوانات آكلة اللحوم والحيوانات آكلة اللحوم على العواشب.وبالمثل ، تتدفق الطاقة عبر مستويات غذائية مختلفة. في الوقت نفسه ، يتم إعادة تدوير المادة عبر عمليات مختلفة. في الواقع ، تنتقل كل من الطاقة والمادة من كائن حي إلى آخر في سلاسل الغذاء.
ما هو تدفق الطاقة؟
للطاقة في النظام البيئي شكلين. إنها طاقة مشعة وطاقة ثابتة. الطاقة المشعة هي الطاقة التي تأتي من الموجات الكهرومغناطيسية ، وخاصة من ضوء الشمس. الطاقة الثابتة هي الطاقة الكيميائية المخزنة في مواد عضوية مختلفة. Autotrophs هي نوع من الكائنات الحية التي تنتج الغذاء عن طريق تثبيت الطاقة المشعة واستخدام المواد غير العضوية. من ناحية أخرى ، تعتمد الكائنات غيرية التغذية على الطاقة الثابتة في المادة العضوية. يكسرون المواد العضوية ويستخدمون الطاقة المنبعثة. يحدث تدفق الطاقة عبر سلاسل الغذاء وشبكات الغذاء. من خلال سلاسل الغذاء ، تنتقل الطاقة بين المستويات الغذائية المختلفة ، بدءًا من المنتجين الأساسيين. يشار إلى حركة الطاقة على طول السلسلة الغذائية بتدفق الطاقة.يُعرف أيضًا باسم التدفق الحراري.
الشكل 01: تدفق الطاقة
يخضع تدفق الطاقة لقانونين للديناميكا الحرارية. وفقًا للقانون الأول ، لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها. يمكن تحويلها إلى شكل آخر. ينص القانون الثاني على أنه في كل مرة يتم فيها نقل الطاقة ، يتم إهدار جزء من الطاقة كطاقة حرارية. يتم نقل 10٪ فقط من الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر ، ويتم إطلاق 90٪ المتبقية في الغلاف الجوي. لذلك ، كلما تم تمرير الطاقة من مستوى إلى المستوى التالي ، يتم إهدار 90٪. ومع ذلك ، فإن تدفق الطاقة مهم للغاية من أجل الحفاظ على التوازن البيئي.
ما هو ركوب الدراجات؟
دورة المادة هي تدفق جميع أنواع العناصر على الأرض من خلال الأجزاء الحية وغير الحية منها.يتم تفسير دورة المادة من خلال دورات جيوكيميائية مختلفة. تشرح دورة المياه دورة المياه بينما تشرح دورات الكربون والنيتروجين والكبريت والفوسفور والأكسجين تحركاتها على الأرض. تُظهر كل دورة فردية التبادل الدوري للمواد بين الكائنات الحية وبيئتها غير الحية.
الشكل 02: دورة المادة - دورة الكربون
يشارك البشر أيضًا في دورة المادة. يعتبر التسميد ، وتناوب المحاصيل ، واستخدام الأسمدة ، والمواد الكيميائية الأخرى العديد من الأنشطة البشرية التي تؤثر على دورة المادة. الجريان السطحي للأسمدة والتراكم الأحيائي أثران ضاران على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، تلعب المُحلِّلات دورًا رئيسيًا في تدوير المادة. يحافظون على انتقال المادة بين الأجزاء الحية وغير الحية في النظام البيئي.المُحلِّلات تطلق المغذيات. ثم تمتص النباتات العناصر الغذائية من التربة من خلال جذورها.
ما هي أوجه التشابه بين تدفق الطاقة وركوب الدراجات؟
- تتدفق كل من الطاقة والمادة عبر سلاسل الغذاء في نظام بيئي.
- إنها مهمة من أجل الحفاظ على توازن النظام البيئي
- الكائنات الحية تحتاج إلى كل من المادة والطاقة.
ما هو الفرق بين تدفق الطاقة وركوب المواد؟
تتدفق الطاقة والمواد على طول سلاسل الغذاء في النظم البيئية. يخبرنا تدفق الطاقة كيف تتدفق الطاقة من مستوى غذائي إلى المستوى التالي في السلسلة الغذائية. وبالمثل ، يخبرنا تدوير المادة كيف تنتقل المادة من مكان إلى مكان آخر عبر الأجزاء الحية وغير الحية من النظام البيئي. إذن ، هذا هو الفرق الرئيسي بين تدفق الطاقة ودورة المادة.
أدناه مخطط المعلومات الرسومي يلخص الفرق بين تدفق الطاقة ودورة المادة.
ملخص - تدفق الطاقة مقابل ركوب الدراجات في المواد
تتدفق الطاقة عبر سلاسل الغذاء. وبالمثل ، فإن المادة دورات داخل النظم البيئية. يحافظ كل من تدوير الطاقة والمواد على النظم البيئية متوازنة وصحية. عندما تتدفق الطاقة عبر مستويات غذائية مختلفة ، يتم إهدار 90٪ وإطلاقها كطاقة حرارية في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن معظم المادة تبقى على الأرض تنتقل من مكان إلى آخر. يمكن تفسير دورة المادة باستخدام الدورات الجيوكيميائية الفردية مثل دورة الكربون ودورة النيتروجين ودورة المياه ودورة الأكسجين وما إلى ذلك. لذلك ، يشرح تدفق الطاقة انتقال الطاقة بينما تشرح دورة المادة كيف تتحرك المادة عبر الأجزاء الحية وغير الحية من النظام البيئي. وبالتالي ، هذا هو الفرق الأساسي بين تدفق الطاقة ودورة المادة.
