Biosfääris on veeringlus. Vee ja mõne biosfääri ringluse tunnused

Ökoloogia seos teiste teadustega (oma erialaga). Joonista suhtediagramm

Ökoloogiat peetakse tavaliselt bioloogia alaharuks, mis on elusorganismide üldteadus. Elusorganisme saab uurida erinevatel tasanditel, alates üksikutest aatomitest ja molekulidest kuni populatsioonide, biotsenooside ja biosfäärini tervikuna. Ökoloogia uurib ka keskkonda, milles nad elavad, ja selle probleeme. Ökoloogia on seotud paljude teiste teadustega just seetõttu, et uurib elusorganismide organiseerimist väga kõrgel tasemel, uurib seoseid organismide ja nende keskkonna vahel. Ökoloogia on tihedalt seotud selliste teadustega nagu bioloogia, keemia, matemaatika, geograafia ja füüsika.
Kaasaegne ökoloogia uurib inimese ja biosfääri suhet, tehnosfääri loodusliku keskkonnaga ja muid probleeme. Keskkonnaprobleemide ja ideede teistesse teadmiste valdkondadesse tungimise protsessi nimetatakse rohestamiseks.

Kemikaalide tsüklit anorgaanilisest keskkonnast läbi taimestiku ja loomade tagasi anorgaanilisse keskkonda, kasutades päikeseenergial töötavaid keemilisi reaktsioone, nimetatakse biogeokeemiline tsükkel . VeeringlusVesi on elu oluline element. Kvantitatiivselt on see elusate ainete kõige tavalisem anorgaaniline komponent.

Kontsentreeritud ookeanides 97% kogu biosfääri vee massist. Arvatakse, et kogu aurustumist tasakaalustab sade. Ookeanist aurustub rohkem vett kui siseneb sinna koos sademetega, maismaal - vastupidi. Maapinnale sattuvad "lisa" sademed satuvad jääkatetesse ja liustikesse, täiendavad põhjavett (millest taimed vett imevad) ja lõpuks jõuavad järvedesse ja jõgedesse, jõudes järk-järgult tagasi ookeani. Põhimõtteliselt toimub veeringlus atmosfääri ja ookeani vahel.

Olulise reservfondi olemasolu atmosfääris soosib asjaolu, et mõnede gaasiliste ainete tsüklid on võimelised üsna kiireks eneseregulatsiooniks koos erinevate kohalike tasakaalustamatustega. Niisiis hajub tuul kiiremas korras oksüdeerimise või põlemise tagajärjel kuhugi kogunenud süsihappegaasi ülejäägi; lisaks sellele tasakaalustab süsinikdioksiidi intensiivset moodustumist selle suur tarbimine taimedes või muundamine karbonaatideks. Negatiivse tagasiside tüüpi eneseregulatsiooni tulemusel on gaasiliste ainete tsüklid ülemaailmselt suhteliselt ideaalsed. Peamised sellised tsüklid on süsiniku (süsinikdioksiidi koostises), lämmastiku, hapniku, fosfori, väävli ja muude toitainete tsüklid.

Ülevaate arvud 230-234. Milliseid keemilisi ühendeid organismid oma ringluses kasutavad? Mis tähtsust on fotosünteesi, vee aurustumise, hingamise, lämmastiku fikseerimise protsessidel, et tagada ainete ringlus ja energiavoog biosfääris?

Kõik biosfääri komponendid ja selles toimuvad protsessid on tihedalt seotud. Biosfääri stabiilsust toetavad pidevalt esinevad ainetsüklid ja energia muundamine. Tsüklid on nähtuste skaala ja kvaliteedi poolest erinevad, näiteks veeringlus, süsiniku tsükkel, lämmastiku tsükkel. Need viiakse läbi kõigi biosfääri komponentide osalusel ja on osa ühest biogeokeemilisest tsüklist.

Biogeokeemiline ringlus - ainevahetus ja energia muundamine biosfääri erinevate komponentide vahel, mis on seotud selle organismide tegevusega.

Biogeokeemilise tsükli peamine liikumapanev jõud on biosfääris pidevalt esinev energiavoog, mis on seotud elusate ainete aktiivsusega.

Organismid vajavad energiat oma elutähtsate funktsioonide säilitamiseks. Energia biosfääris eksisteerib mitmel kujul. Teadaolevad mehaanilised, keemilised, termilised, elektrilised ja muud energiaallikad. Ühel energiavormil teisele üleminek, mida nimetatakse energia muundamiseks, allub energia säilitamise seadusele, mis sätestab, et energiat saab teisendada ühest vormist teise, kuid seda ei saa luua ega hävitada.

Biosfääri peamine energiaallikas on Päikese energia (joonis 228). See soojendab atmosfääri ja hüdrosfääri, põhjustab õhumasside, ookeanihoovuste liikumist, vee aurustumist, lume sulamist. Autotroofsed organismid, peamiselt rohelised taimed, muundavad fotosünteesi reaktsioonide tulemusel päikeseenergia loodud orgaaniliste ainete keemiliste sidemete energiaks. Märkimisväärse osa sellest kulutavad taimed ise elutähtsatele protsessidele. Väiksem osa taimede keemilisest energiast kandub edasi mööda toiduahelaid heterotroofsetele organismidele. Heterotroofsed organismid, peamiselt loomad, muudavad keemilise energia selle muudeks vormideks, näiteks mehaaniliseks, elektriliseks, termiliseks ja valguseks. Osa roheliste taimede kogunenud päikeseenergiast võib koguneda biosfääri puidu, turba, kivisöe ja põlevkivi varude kujul.

Joon. 228. Energia voog biosfääris

Järelikult ei toimu energiatsüklit biosfääris. See protsess pole suletud. Biosfääris on ainult energiavoog, mis on seotud selle ühe vormi teisendamisega teiseks.

Veeringlus. Vesi mängib biogeokeemilises tsüklis üliolulist rolli, kuna elusad kehad moodustavad sellest keskmiselt 80% ja maailmameri hõivab üle 2/3 maakera pinnast (joonis 229).

Joon. 229. Veejaotus Maa peal

Kogu planeedil toimub veeringlus merede, ookeanide ja mandrite vahel (joon. 230). Päikese poolt merede ja ookeanide pinnalt aurustunud vett kannavad tuuled mandritele, kus see langeb sademete kujul. Märkimisväärne osa veest on seotud näiteks lume ja jääga, see tähendab, et see on organismidele ajutiselt kättesaamatu. Jõgede ja maapinna äravoolu korral naaseb vesi järk-järgult ookeanidesse.

Joon. 230. Veeringlus biosfääris

Märkimisväärse osa maismaal kasutatavast veest imenduvad taimed mullast ja aurustuvad seejärel ülekuumenemise vältimiseks lehtedena veeauru kujul. Osa veest kulutavad taimed fotosünteesi protsessile. Loomad saavad vett joomise ja toiduga. Vesi eemaldatakse loomsetelt organismidelt väljahingatava õhu, higi ja muude eritiste osana.

Peamiselt niisketest ekvatoriaalmetsadest pärit maismaataimed, aurustades vett, vähendavad selle pinnavee äravoolu ja säilitavad atmosfääris niiskuse. See hoiab ära sette pinnase erosiooni ja selle ülemise viljaka kihi hävimise. Ekvatoriaalmetsade pindala vähenemine nende intensiivse metsade hävitamise tagajärjel põhjustab põua maakera külgnevates piirkondades.

Joon. 231. Süsiniku tsükkel biosfääris

Süsiniku tsükkel. Biosfääri süsinikku esindab peamiselt süsinikdioksiid (süsinikdioksiid). Selle peamine esmane allikas on vulkaaniline tegevus. Süsinikdioksiidi sidumine toimub kahel viisil (joonis 231). Esimene neist seisneb taimede imendumises fotosünteesi käigus orgaaniliste ainete moodustumisel ja sellele järgneval sadestumisel turba, kivisöe ja põlevkivi kujul (joonis 232). Teine viis on see, et süsinikdioksiid lahustub veekogudes, muutudes karbonaatioonideks ja vesinikkarbonaatioonideks. Seejärel sadestatakse kaltsiumit või magneesiumi kasutades karbonaadid veehoidla põhjale lubjakivi kujul. Süsihappegaasi varud atmosfääris täienevad pidevalt tänu organismide hingamisele, orgaaniliste jääkide lagunemisprotsessidele, samuti kütuse põlemisel ja tööstuslikele heitmetele.

Joon. 232. Turbamaardlad - üks biosfääri sekundaarsetest süsinikuallikatest

Lämmastiku tsükkel. Biosfääri peamiseks lämmastikuallikaks on atmosfääriline gaasiline lämmastik. Väikestes kogustes seondub atmosfääri lämmastik välguheidete ajal atmosfääri hapnikuga nitraatidega (joonis 233).

Joon. 233. Äikese ajal atmosfääris sisalduv gaasiline lämmastik seob atmosfääri hapnikuga nitraate

Atmosfääri lämmastiku peamist sidumist teostavad mullas elavad lämmastikku fikseerivad bakterid (joonis 234). Nad sünteesivad nitrite ja nitraate, mis on taimedele kasutamiseks kättesaadavad. Taimedes muundatakse lämmastik orgaanilisteks ühenditeks, näiteks valkudeks, nukleiinhapeteks ja ATP-ks. Surnud organismide surnukeha lagundamisel või uriinist eritub loomadest lämmastikku pinnasesse ammoniaagiühendite kujul. Seejärel oksüdeeritakse need nitrititeks ja nitraatideks ning taimed kasutavad neid uuesti. Osaliselt taandatakse mulla nitraadid, deitrifitseerides baktereid lämmastiku gaasiks. Nii viiakse atmosfääris läbi gaasilise lämmastiku täiendamine. Mulla nitraadivarud täienevad ka seetõttu, et inimesed viivad sinna anorgaanilist lämmastikku ja orgaanilisi väetisi.

Joon. 234. Lämmastiku tsükkel biosfääris

Niisiis, biosfääris pidevalt toimuvad vee, süsiniku, lämmastiku ja energia muundamise tsüklid moodustavad ühe biogeokeemilise tsükli. Selles sisalduvaid aineid ja elemente kasutavad organismid korduvalt. Erinevalt neist kasutavad organismid energiat ainult üks kord. Biogeokeemilisel tsüklil pole täielikku tsüklit. Mõned ained on sellest välja jäetud ja võivad loodusesse koguneda.

Materiaalsed harjutused

Mis on biogeokeemiline tsükkel? Milliseid protsesse see pakub?
Kirjeldage, kuidas toimub veeringlus biosfääris. Milline on taimede ja loomade roll selles?
Kuidas toimub süsiniku tsükkel biosfääris? Millisel kujul võib süsinik loodusesse koguneda?
Kirjeldage, kuidas toimub lämmastiku tsükkel biosfääris. Milline on lämmastikku fikseerivate ja denitrifitseerivate bakterite roll selles?
Selgitage, miks on korrektne rääkida ainete ja elementide tsükli biosfääris toimuvast, kuid kas pole õige rääkida biosfääri energiatsüklist?

Hapnikutsükkel

Hapnikutsükkel. Hapnik (O2) mängib olulist rolli enamiku meie planeedi elusorganismide elus. Kvantitatiivses mõttes on see elusate ainete peamine komponent. 349

Näiteks kui võtta arvesse kudedes sisalduvat vett, siis sisaldab inimkeha 62,8% hapnikku ja 19,4% süsinikku. Üldiselt on see element biosfääris võrreldes süsiniku ja vesinikuga lihtsate ainete hulgas peamine. Biosfääri piires toimub kiire hapnikuvahetus elusorganismide või nende jääkidega pärast surma. Taimed toodavad reeglina vaba hapnikku ja loomad on selle tarbijad hingamise teel. Olles kõige levinum ja liikuvam element Maal, ei piira hapnik ökosfääri olemasolu ja funktsioone, ehkki veeorganismide hapniku kättesaadavus võib ajutiselt olla piiratud. Hapnikutsükkel biosfääris on ebaharilikult keeruline, kuna sellega reageerib suur hulk orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid. Selle tagajärjel tekivad paljud epitsüklid litosfääri ja atmosfääri vahel või hüdrosfääri ja nende kahe keskkonna vahel. Hapnikutsükkel sarnaneb mõnes mõttes vastupidise süsinikutsükliga. Ühe liikumine toimub teise liikumisega vastupidises suunas

Esmased tootjad kasutavad atmosfääri hapniku tarbimist ja selle kompenseerimist suhteliselt kiiresti. Nii et kogu atmosfääri hapniku täielikuks uuenemiseks on vaja 2000 aastat. Tänapäeval tasakaalustavad fotosüntees ja looduslikes tingimustes hingamine, arvestamata inimtegevust, üksteist suure täpsusega. Sellega seoses ei kogune hapnik atmosfääri ja selle sisaldus (20,946%) püsib konstantsena.

Esmane veeallikas, meie planeedi peamine veehoidla on ookeanid. Seda saab võrrelda hiiglasliku aurukatlaga, mida soojendab päike. See on looduses maailma veeringluse peamine allikas. Igal tunnil siseneb selle katla veepinna ruutkilomeetrilt Maa atmosfääri keskmiselt umbes 1000 tonni auru ja troopikas aurustub keskpäevase päikese kõrvetavate kiirte all 2–3 korda rohkem. Siin koguneb õhus tohutul hulgal veeauru tohutu hulk veeauru, moodustuvad võimsad pilved. Siin tekivad suured troopilised orkaanid ja algavad võimsad õhuvoolud. Nad, nagu konveierilint, kannavad niiskust ümber maakera.

Suur tsükkel

Suur tsükkel avaldub kõige selgemalt õhumasside ja vee ringluses. Suur (geoloogiline) tsükkel põhineb ainete, peamiselt mineraalsete ühendite, ülekandmisel ühest kohast teise planeedilises mastaabis.

Ligikaudu 30% Maakeral juhtunud päikeseenergiast kulub õhu liikumisele, vee aurustamisele, kivide ilmastikutingimustele, mineraalide lahustamisele jne. Vee ja tuule liikumine põhjustab omakorda pinnase ja kivide erosiooni, transporti, ümberjaotumist, sadestumist ja mehaaniliste ja keemiliste sademete kogunemist maismaale ja ookeani. Pikka aega võivad moodustunud mereladestused naasta maapinnale ja protsessid jätkuvad. Nende tsüklitega on seotud vulkaaniline aktiivsus, maavärinad ja ookeaniliste plaatide liikumine maapõues.

Veeringe, sealhulgas selle üleminek vedelast gaasilisse ja tahkesse olekusse ja vastupidi, on ainete abiootilise ringluse üks peamisi komponente. Hüdroloogilise tsükli jooksul toimub planeetide veevarude oluline ümberjaotumine ja oluline puhastamine. Peab märkima, et kõige suuremat uuendusemäära omab elava maakeskkonna olemasolule kõige olulisem - magevesi. Nende käibe periood on keskmiselt umbes 11 päeva.

Väike tsükkel.

Suure geoloogilise tsükli alusel toimub orgaaniliste ainete tsükkel või väike, bioloogiline (biootiline) tsükkel.

Ainete väikese tsükli alus on orgaaniliste ühendite süntees ja hävitamine. Need kaks protsessi pakuvad elu ja on selle üks peamisi jooni.

Erinevalt geoloogilisest iseloomustab bioloogilist tsüklit ebaoluline energiakogus. Nagu juba öeldud, kulub orgaanilise aine tekitamiseks vaid umbes 1% Maa peal toimuvast kiirgusenergiast. See bioloogilisse tsüklisse kaasatud energia teeb aga elusate ainete loomisel suure töö. Et elu jätkuks, peavad keemilised elemendid pidevalt ringlema väliskeskkonnast elusorganismideni ja vastupidi, liikudes mõnede organismide protoplasmast teiste jaoks samaväärsesse vormi.

Ainete kõik abiootilised ja biootilised planeediringlused on tihedalt läbi põimunud ja moodustavad globaalse süsteemselt eksisteeriva tsükli koos Päikese energia ümberjaotamisega, ilma et selle üksikute harude vahel oleks vastuolusid ja mille materjali tasakaal oleks praktiliselt null.

"Bioloogilised ressursid" - muusikariistad. Metsik part. Paberist papist parkett. Sarapuur. Tunni eesmärk: Rayon. Laptevi walrus. Ühest hektarist metsa saab koguda: kobras. Rebane Võilill. Marjad ja ravimtaimed. Peamised jahiloomade tüübid. Karjamaad lammastele ja kaamelitele. Mere- ja jõeloomad.

“Venemaa bioloogilised ressursid” - 1. Toorainete optimaalne kasutamine ja säilitamine nii Venemaa enda majandusvööndis ja siseveekogudes kui ka välisriikide vööndites, avatud ja tavapärastel aladel. 2. saagi suurendamine Venemaa territoriaalmeres ja majandusvööndis 4,5 miljoni tonnini, teiste riikide tsoonides - kuni 1,7 miljonit tonni ja avatud ja tavapärastel aladel - kuni 1-1,5 miljonit tonni; 3. jäätmetevaba tehnoloogia kasutuselevõtt merel saagi töötlemiseks ja merre heite keelamine, nii kaaspüügi kui ka jäätmete töötlemise osas;

“Inimene ja noosfäär” - EVOLUTSIOON - orgaanilise maailma arengu ajalugu. Mis on noosfäär. Mõned teesid biosfääri õpetuse kohta. 4. Noosfääris peaks domineerima PÕHJALIKU, HOOLIKU looduse suhtumise idee. 1. Inimkond on biosfääriga lahutamatult seotud. 6. Noosfäär - biosfääri kõrgeim arenguetapp. 2. Aju arenguga saab inimesest Maa evolutsiooni võimas tegur.

"Biosfäär ja inimene" - primaarse biokera tekkimine ainete biootilise ümmarguse suu kaudu. Inimühiskonna teke. Inimese suhtlus välismaailmaga. 11. Sisukord. Keskkonnaprobleemide lahendamise juhised. Seal on elu ja arengu bioloogilised seadused. Biosfääri ja inimkonna ökoloogilised probleemid.

"Biosfääri elusmaterjal" - Susha. Biosfääri piirid. Kodutöö. Maa ja ookeanide elusained on omavahel sarnased. Inertsne aine. Ta on lõpetanud Venemaa ühe parima õppeasutuse - Peterburi klassikalise gümnaasiumi. Hüdrosfäär -? Elusmaterjal. Biosfäär on Vernadsky sõnul maakera, elusmaterjali olemasolu piirkond.

"Looduskorralduse alused" - koolitus Internetis. Jaotis 7. Keskkonnajuhtimine. Kursuse õppe- ja metoodiline tugi. 1. jagu. Metoodilised ja organisatsioonilis-juriidilised juhtimissüsteemid. Õppematerjalid. 8. jagu Keskkonnajuhtimise ökoloogiline ja majanduslik reguleerimine rahvusvahelisel tasandil. Kursuse eesmärk:

Kokku on 15 ettekannet

Ainete ringlus biosfääris on tänu Päikese energiale teatud keemiliste elementide "teekond" elusorganismide toiduahelas. Reisimise käigus kukub mõni element erinevatel põhjustel välja ja jääb reegliks maapinnal. Nende koha hõivavad need, kes tavaliselt tulevad atmosfäärist. See on kõige lihtsamini kirjeldatud, mis on elu planeedil Maa garantii. Kui mingil põhjusel selline teekond katkeb, lakkab kõigi elusolendite olemasolu.

Ainete tsükli lühikeseks kirjeldamiseks biosfääris on vaja panna paar lähtepunkti. Esiteks on looduses teadaolevatest ja leitud enam kui üheksakümmend keemilistest elementidest elusorganismide jaoks vaja umbes nelikümmend. Teiseks on nende ainete kogus piiratud. Kolmandaks, me räägime ainult biosfäärist, see tähendab elust, mis sisaldab maakera, ja seetõttu ka elusorganismide vastastikmõjudest. Neljandaks, tsüklisse panustav energia on päikesest tulev energia. Maa soolestikus mitmesuguste reaktsioonide tagajärjel tekkinud energia ei osale vaadeldavas protsessis. Ja viimane. Selle "reisi" lähtepunktist on vaja edasi pääseda. See on tingimuslik, kuna ringil ei saa olla lõppu ega algust, kuid see on vajalik selleks, et hakata protsessi millegi abil kirjeldama. Alustame troofilise ahela madalaimast lülist - reduktoritest või hauakaevajatest.

Hapnikku tarbivad ja energiat kasutavad koorikloomad, ussid, vastsed, mikroorganismid, bakterid ja muud hauad töötlevad anorgaanilised keemilised elemendid elusorganismidele sobivaks orgaaniliseks aineks ja selle edasiseks liikumiseks mööda toiduahelat. Lisaks söövad tarbijad või tarbijad neid juba orgaanilisi aineid, mille hulka kuuluvad mitte ainult loomad, linnud, kalad jms, vaid ka taimed. Viimased on tootjad või tootjad. Neid toitaineid ja energiat kasutades toodavad nad hapnikku, mis on peamine element, mis sobib kogu planeedi elu hingamiseks. Tarbijad, tootjad ja isegi taandajad surevad. Nende jäänused koos neis sisalduvate orgaaniliste ainetega langevad hauakaevajate käsutusse.

Ja kõik kordub uuesti. Näiteks kogu biosfääris olev hapnik pöördub 2000. aastal ja süsinikdioksiid 300. Seda ringlust nimetatakse biogeokeemiliseks tsükliks.

Mõned orgaanilised ained saavad oma "teekonna" protsessis reageerida ja koostoimed teiste ainetega. Selle tulemusel moodustuvad segud, mida redutseerijad ei saa praegusel kujul töödelda. Selliseid segusid hoitakse maas. Kõik hauakaevajate lauale jäävad orgaanilised ained ei saa neid töödelda. Mitte igaüks ei saa sellega bakteritega üle pingutada. Sellised reageerimata jäägid ladestuvad. Kõik, mis jääb lattu või reservi, langeb protsessist välja ja ei kuulu biosfääri ainete tsüklisse.

Seega võib biosfääris ainete tsükli, mille liikumapanevaks jõuks on elusorganismide aktiivsus, jagada kaheks komponendiks. Üks, reservfond, on osa ainest, mis ei ole seotud elusorganismide aktiivsusega ega ole seotud käibega aja jooksul. Ja teine \u200b\u200bon käibefond. See esindab ainult väikest osa ainest, mida elusorganismid aktiivselt kasutavad.

Milliste põhiliste keemiliste elementide aatomid on Maakera eluks vajalikud? Need on: hapnik, süsinik, lämmastik, fosfor ja mõned teised. Ühenditest võib vooluringi peamist nimetada veeks.

Hapnik

Hapnikutsükkel biosfääris peaks algama fotosünteesi protsessist, mille tulemusel see ilmnes miljardeid aastaid tagasi. Taimed eritavad seda veemolekulidest päikeseenergia mõjul. Hapnik moodustub ülemises atmosfääris keemiliste reaktsioonide käigus ka veeaurus, kus keemilised ühendid lagunevad elektromagnetilise kiirguse mõjul. Kuid see on tähtsusetu hapnikuallikas. Peamine on fotosüntees. Hapnikku leidub ka vees. Kuigi see on seal, 21 korda vähem kui atmosfääris.

Saadud hapnikku kasutavad elusorganismid hingamiseks. See on ka mitmesuguste mineraalsoolade oksüdeerija.

Ja inimene on hapniku tarbija. Kuid teaduse ja tehnoloogia revolutsiooni algusega on see tarbimine mitu korda suurenenud, kuna hapnik põletatakse või seotakse paljude tööstusettevõtete töö, transpordi ajal, et rahuldada inimelu jooksul majapidamistarbeid ja muid vajadusi. Nn atmosfääri hapnikuvahetusfond, mis eksisteeris varem 5% ulatuses selle kogumahust, see tähendab, et fotosünteesi käigus toodeti nii palju hapnikku, kui see kulus. Nüüd on see maht katastroofiliselt väike. Niiöelda puutumatust varust kulub hapnikku. Kust seda pole, kuhu seda lisada.

Leevendab seda probleemi pisut, kuna osa orgaanilistest jäätmetest ei töödelda ja need ei kuulu putrefaktiivsete bakterite mõju alla, vaid jäävad settekivimitesse, moodustades turba, kivisöe jms.

Kui fotosünteesi tulemus on hapnik, siis on selle tooraineks süsinik.

Lämmastik

Lämmastiku tsükkel biosfääris on seotud selliste oluliste orgaaniliste ühendite moodustumisega nagu: valgud, nukleiinhapped, lipoproteiinid, ATP, klorofüll ja teised. Molekulaarses vormis olev lämmastik sisaldub atmosfääris. Koos elusorganismidega - see on vaid umbes 2% kõigist lämmastiku sisaldustest Maal. Sellisel kujul saavad seda kasutada ainult bakterid ja sinivetikad. Ülejäänud taimses maailmas ei saa lämmastik toiduna toimida, vaid seda saab töödelda ainult anorgaaniliste ühendite kujul. Teatud tüüpi sellised ühendid tekivad äikesetormide ajal ja sademetega satuvad vette ja pinnasesse.

Kõige aktiivsemad lämmastiku või lämmastiku fikseerijate "töötlejad" on sõlmebakterid. Nad settivad kaunviljade juurrakkudesse ja muundavad molekulaarse lämmastiku taimedele sobivateks ühenditeks. Pärast nende surma on pinnas rikastatud lämmastikuga.

Putrefaktiivsed bakterid lagundavad lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid ammoniaagiks. Osa sellest läheb atmosfääri ja teine \u200b\u200bteist tüüpi bakterite kaudu oksüdeeritakse nitrititeks ja nitraatideks. Neid omakorda tarnitakse taimedele toiduna ja nitrifitseerivad bakterid redutseeritakse oksiidideks ja molekulaarseks lämmastikuks. Mis sisenevad taas atmosfääri.

Seega on näha, et lämmastiku tsüklis mängivad peamist rolli mitmesugused bakterid. Ja kui hävitate vähemalt 20 neist liikidest, siis elu planeedil lakkab.

Ja jälle lõhkus väljakujunenud vooluring inimese. Viljasaagi suurendamiseks hakkas ta aktiivselt kasutama lämmastikku sisaldavaid väetisi.

Süsinik

Süsiniku tsükkel biosfääris on lahutamatult seotud hapniku ja lämmastiku tsükliga.

Biosfääris põhineb süsinikutsükli skeem roheliste taimede aktiivsusel ja nende võimel muundada süsinikdioksiid hapnikuks, see tähendab fotosünteesiks.

Süsinik interakteerub teiste elementidega mitmel viisil ja on osa peaaegu kõigist orgaaniliste ühendite klassidest. Näiteks on see osa süsinikdioksiidist, metaanist. See lahustatakse vees, kus selle sisaldus on palju suurem kui atmosfääris.

Ehkki süsinik ei ole levimuse esikümnes, moodustab see elusorganismides 18–45% kuivmassist.

Ookeanid toimivad süsinikdioksiidi regulaatorina. Niipea kui selle osakaal õhus tõuseb, tõuseb vesi tasemeni, neelates süsihappegaasi. Teine ookeani süsiniku tarbija on mereorganismid, kes kasutavad seda kestade ehitamiseks.

Süsinikuringe biosfääris põhineb süsinikdioksiidi olemasolul atmosfääris ja hüdrosfääris, mis on omamoodi vahetusfond. See täieneb elusorganismide hingamise tõttu. Orgaaniliste jääkide lagundamisel pinnases osalevad bakterid, seened ja muud mikroorganismid osalevad ka atmosfääri süsinikdioksiidi täiendamisel. Süsinik “säilib” mineraliseerunud, rafineerimata orgaanilistes jääkides. Kivi- ja pruunsöe, turba, põlevkivi jms maardlates. Kuid peamine süsinikuvaru on lubjakivid ja dolomiidid. Neis sisalduv süsinik on "ohutult varjatud" sügavale planeedile ja see eraldub ainult tektooniliste nihete ajal ja vulkaaniliste gaaside emissioonide ajal pursete ajal.

Kuna hingamisprotsess koos süsiniku vabanemisega ja fotosünteesi protsess koos selle imendumisega kulgeb elusorganismide kaudu väga kiiresti, on ringlusesse kaasatud ainult väike osa planeedi süsinikust. Kui see protsess ei olnud vastastikune, siis ainult sushi taimed kasutasid kogu süsinikku vaid 4-5 aastat.

Praegu pole tänu inimtegevusele taimemaailmas süsinikdioksiidi puudust. Seda täiendatakse kohe ja samaaegselt kahest allikast. Põletades hapnikku töötleva tööstuse ja transporditööstuse käigus, samuti seoses nende konservide - söe, turba, põlevkivi - kasutamisega seda tüüpi inimtegevuseks. Seetõttu suurenes süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris 25%.

Fosfor

Fosforitsükkel biosfääris on lahutamatult seotud selliste orgaaniliste ainete sünteesiga nagu: ATP, DNA, RNA ja teised.

Mullas ja vees on fosforisisaldus väga madal. Selle peamised reservid asuvad kauges minevikus moodustunud kivimites. Nende kivimite ilmastikuoluga algab fosforitsükkel.

Taimed absorbeerivad fosforit ainult fosforhappeioonide kujul. See on peamiselt orgaaniliste jääkide töötlemine graveerijate poolt. Kuid kui mullas on suurenenud aluseline või happeline tegur, siis fosfaadid neis praktiliselt ei lahustu.

Fosfor on suurepärane toitaine erinevat tüüpi bakteritele. Eriti sinakasrohelised vetikad, mis suurenenud fosforisisaldusega õitsevad.

Sellest hoolimata kandub suurem osa fosforist koos jõgede ja muude vetega ookeani. Seal sööb ta aktiivselt fütoplanktonit ning koos sellega ka linde ja muid loomaliike. Seejärel siseneb fosfor ookeani põhja ja moodustab settekivimid. See tähendab, et see naaseb maapinnale ainult merevee kihi all.

Nagu näha, on fosforitsükkel spetsiifiline. Seda on keeruline vooluringiks nimetada, kuna see pole suletud.

Väävel

Biosfääris on väävlitsükkel vajalik aminohapete moodustamiseks. See loob valkude kolmemõõtmelise struktuuri. See hõlmab baktereid ja organisme, kes tarbivad hapnikku energia sünteesimiseks. Nad oksüdeerivad väävli sulfaatideks ja üherakulised tuumaeelsed elusorganismid redutseerivad sulfaadid vesiniksulfiidiks. Lisaks neile oksüdeerivad terved väävbakterite rühmad vesiniksulfiidi väävliks ja seejärel sulfaatideks. Taimed võivad mullast tarbida ainult vääveliooni - SO 2- 4. Seega on mõned mikroorganismid oksüdeerivad ained, teised aga redutseerivad ained.

Väävli ja selle derivaatide kogunemine biosfääri on ookean ja atmosfäär. Väävel satub atmosfääri vesiniksulfiidi eraldumisel veest. Lisaks satub väävel atmosfääri dioksiidi kujul põlemisel põlevate fossiilkütuste tootmisel ja olmevajaduste tekkimisel. Kõigepealt kivisüsi. Seal see oksüdeerub ja, muutudes vihmavees väävelhappeks, langeb koos sellega maapinnale. Happed vihmad põhjustavad ise kogu taimestikule ja loomastikule olulist kahju ning peale selle satuvad tormi ja sulaveega jõgedesse. Jõed kannavad väävlisulfaadi ioone ookeani.

Väävel sisaldub kivimites ka väävlisisalduse kujul, gaasilisel kujul - vesiniksulfiid ja vääveldioksiid. Mere põhjas on loodusliku väävli ladestused. Kuid see kõik on "reserv".

Vesi

Biosfääris pole enam levinud ainet. Selle varud on peamiselt merede ja ookeanide soolases mõrkjas vormis - see on umbes 97%. Ülejäänud on magevesi, liustikud ning põhja- ja põhjavesi.

Tavaliselt algab veeringlus biosfääris aurustumisega veekogude pinnalt ja taimelehtedest ning on umbes 500 000 kuupmeetrit. km See naaseb tagasi sademete kujul, mis langeb kas otse tagasi veekogudesse või läbib pinnast ja põhjavett.

Vee roll biosfääris ja selle arengu ajalugu on selline, et kogu elu alates selle loomisest sõltus täielikult veest. Biosfääris on vesi elusorganismide kaudu korduvalt läbinud lagunemis- ja sünnitsüklid.

Veeringlus on suuremal määral füüsikaline protsess. Selles mängib olulist osa aga loomade ja eriti taimede maailm. Vee aurustumine puulehtede pindalalt on selline, et näiteks hektar metsast aurustub päevas kuni 50 tonni vett.

Kui vee aurustumine veehoidlate pindadelt on selle ringluse jaoks loomulik, siis mandrite jaoks koos nende metsavöönditega on selline protsess ainus ja peamine viis selle säilitamiseks. Siin läheb vooluring justkui suletud tsüklis. Sademed moodustuvad mullast ja taimepindadest eralduvatest aurudest.

Fotosünteesi käigus kasutavad taimed veemolekulis sisalduvat vesinikku, et luua uus orgaaniline ühend ja vabastada hapnik. Ja vastupidi, elusorganismide hingamise protsessis toimub oksüdatsiooniprotsess ja moodustub taas vesi.

Kirjeldades erinevat tüüpi kemikaalide ringlust, seisame silmitsi inimeste aktiivsema mõjuga nendele protsessidele. Praegu tegeleb loodus mitme miljardi dollari pikkuse ajaloo säilimise tõttu häiritud saldode reguleerimise ja taastamisega. Kuid haiguse esimesed sümptomid on juba olemas. Ja see on "kasvuhooneefekt". Kui kaks energiat: päikeseenergia ja Maa peegelduvad, ei kaitse elusorganisme, vaid vastupidi, tugevdavad üksteist. Selle tagajärjel tõuseb ümbritsev temperatuur. Millised tagajärjed sellisel tõusul võivad olla lisaks liustike kiirenenud sulamisele, vee aurustumisele ookeani, maa ja taimede pinnalt?