2.4 Ciclul azotului. 13
2.5 Ciclul fosforului. 15
2.6 Ciclul de sulf. 16
III.Factorii care influențează circulația substanțelor în natură. 18
IV. Influența omului asupra ciclurilor de substanțe din natură. 23
Lista surselor utilizate de literatură. 29
Funcția principală a biosferei este asigurarea circulației elementelor chimice, care este exprimată în circulația substanțelor între atmosferă, sol, hidrosferă și organisme vii.
Ecosistemele sunt comunități de organisme legate de mediul anorganic de cele mai apropiate materiale și conexiuni energetice. Plantele pot exista numai datorită consumului constant de dioxid de carbon, apă, oxigen, săruri minerale în ele. În orice localitate dată rezervă compuși anorganici necesare pentru a susține organismele vii, ar fi de ajuns pentru o scurtă perioadă de timp, în cazul în care aceste stocuri nu sunt reînnoite. Întoarcerea nutrienților în mediul înconjurător are loc atât în timpul vieții organismelor, cât și după moartea lor, ca urmare a descompunerii cadavrelor și a resturilor vegetale. Astfel, comunitatea cu un mediu anorganic dobândește un anumit sistem în care fluxul de atomi cauzate de funcțiile vitale ale organismelor, tinde să se blocheze în ciclul.
Orice combinație de organisme și componente anorganice, în care circulația substanțelor poate fi efectuată, se numește ecosistem. Un astfel de termen a fost propus în 1935 de către ecologul englez A. Tensley, care a subliniat că prin această abordare factorii anorganici și organici acționează ca elemente egale și nu putem separa organisme de un anumit mediu. A. Tensley a considerat ecosistemele ca unități de bază ale naturii și ale suprafeței Pământului, deși nu au un anumit volum și pot acoperi spațiul în orice măsură.
Obiectiv: studierea mecanismelor de bază ale menținerii organizării și stabilității biosferei datorită ciclurilor biogeochimice ale substanțelor și fluxului de energie.
Evaluați efectul fluxului de energie asupra biosferei.
Analizați principalele cicluri biogeochimice.
Identificați principalii factori care afectează circulația materiei în biosferă.
I. Convertirea energiei în biosferă
Spre deosebire de substanțele care circulă continuu prin diferite blocuri ale ecosistemului și pot intra întotdeauna în ciclu, energia poate fi utilizată doar o singură dată.
Fluxul unilateral al energiei ca fenomen universal al naturii apare ca urmare a legilor termodinamicii, referitoare la elementele de bază ale fizicii. Prima lege prevede că energia se poate schimba de la o formă (de exemplu, energia luminii) la altul (de exemplu, energia potențială a produselor alimentare), dar este creat niciodată din nou și dispare.
A doua lege a termodinamicii spune că nu poate exista un singur proces legat de transformarea energiei fără a pierde o parte din ea. În astfel de transformări, o anumită cantitate de energie este disipată în energie termică inaccesibilă și, prin urmare, este pierdută. Din acest motiv, nu poate exista o transformare, de exemplu, a substanțelor nutritive în substanța din care se compune corpul corpului, venind cu o eficiență de 100%.
Existența tuturor ecosistemelor depinde de fluxul constant de energie necesar tuturor organismelor pentru a-și menține funcțiile vitale și autoproducerea.
Soarele este practic singura sursă de energie pe Pământ. Cu toate acestea, nu toată energia radiației solare poate fi absorbită și utilizată de organisme. Doar aproximativ o jumătate de incident fluxul solar convențional pentru plantele verzi (adică, producători), absorbite de celule fotosintetice și doar o mică fracțiune din energia absorbită (de la 1/100 la 1/20 părți) este stocată ca energie biochimică (alimente energie).
II. Cicluri biogeochimice
Elementele chimice care alcătuiesc cei vii sunt de obicei circulați în biosferă de-a lungul căilor caracteristice: de la mediul extern la organisme și din nou în mediul extern. Pentru migrația biogenă elementelor chimice tind să se acumuleze în organism (acumulare) și eliberarea lor, ca urmare a mineralizare biomasei moarte (detritus). chimice O astfel de cale de circulație (într-o măsură mai mică sau mai închis), care apar cu utilizarea energiei solare prin intermediul organismelor vegetale și animale, numite cicluri biogeochimice (bio se referă la organismele vii, geometria și - la sol, aer, apa de pe suprafața pământului).
Distinge cicluri de tip gaz cu compuși anorganici autocisterne în atmosferă sau ocean (N2. O2. CO2, H2O) și ciclurile de tip sedimentar cu rezervoare mai puțin extinse în scoarța terestră (P, Ca, Fe).
Elementele necesare pentru viață și sărurile dizolvate sunt convențional numite elemente biogene (care dau viață) sau nutrienți. Printre elementele biogene se disting două grupuri: substanțe macro-tropice și substanțe micro-tropice.
Primul cuprinde elementele care alcătuiesc baza chimică a țesuturilor organismelor vii. Acestea includ: carbon, hidrogen, oxigen, azot, fosfor, potasiu, calciu, magneziu, sulf.
Al doilea include elementele și compușii lor, de asemenea necesari pentru existența sistemelor vii, dar în cantități foarte mici. Astfel de substanțe sunt adesea numite microelemente. Acestea sunt fier, mangan, cupru, zinc, bor, sodiu, molibden, clor, vanadiu și cobalt. Deși elementele microtrofice sunt necesare pentru organismele în cantități foarte mici, deficiența lor poate limita sever productivitatea, precum și lipsa elementelor biogene.
Circulația elementelor biogene este de obicei însoțită de transformările lor chimice. Nitratul de azot, de exemplu, poate fi transformat în proteină, apoi transformat în uree, transformat în amoniac și re-sintetizat sub formă de nitrați sub influența microorganismelor. Diferite mecanisme, biologice și chimice, sunt implicate în procesele de denitrificare și fixarea azotului.
Carbon, conținut în atmosferă sub formă de CO2. este una dintre componentele inițiale pentru fotosinteză și apoi consumată împreună cu materia organică de către consumatori. Când respiră plante și animale, precum și din cauza descompunerilor, carbonul sub formă de CO2 revine în atmosferă.
Spre deosebire de azot și carbon, rezervorul de fosfor se găsește în roci care suferă eroziune și eliberează fosfați în ecosisteme. Cele mai multe dintre ele se încadrează în mare și pot fi parțial reintroduse prin intermediul lanțurilor marinare care se termină în păsările care mănâncă pește (formarea guano). Asimilarea fosforului de plante depinde de aciditatea soluției solului: odată cu creșterea acidității fosfați practic insolubili sunt transformați în acid fosforic ușor solubil.
Spre deosebire de energie, elementele biogene pot fi folosite în mod repetat: circulația lor este o caracteristică caracteristică. O altă diferență față de energie este că stocurile de elemente biogene sunt instabile. Procesul de legare a unora dintre ele în forma biomasei vii reduce cantitatea rămasă în ecosistem. Și dacă plantele și alte organisme, în analiza finală, nu s-ar descompune, stocul de biogene ar fi epuizat și viața de pe Pământ va înceta. Se poate concluziona că activitatea heterotrofe, și în special a organismelor care funcționează în lanțuri detritice - un factor crucial în menținerea ciclului de substanțe nutritive și produse educaționale.
Trimiteți-le prietenilor: