Биогеохимические круговороты веществ
Биогеохимические круговороты веществ - это перемещения и превращения химических элементов через косную и органическую природу при активном участии живого вещества. Химические элементы циркулируют в биосфере по различным путям биологического круговорота: поглощаются живым веществом и заряжаются энергией, затем покидают живое вещество, отдавая накопленную энергию во внешнюю среду. К главным циклам можно отнести круговороты углерода, кислорода, азота, фосфора, серы. Ниже рассмотрим в качестве примера основные черты круговорота типичных биогенных элементов, играющих существенную роль в жизни биосферы.
1. Круговорот углерода
Рис. Природный круговорот углерода
Углерод - его круговорот в биосфере начинается с фиксации атмосферного СО2 в процессе фотосинтеза в зеленых растениях и некоторых микроорганизмах. При фотосинтезе из диоксида углерода и воды образуются углеводы и в то же время высвобождается кислород, уходящий в атмосферу. Часть фиксированного растениями углерода потребляется животными, которые также дышат и выделяют СО2. Мертвые растения и животные в конце концов разлагаются микроорганизмами почвы; углерод их тканей окисляется до СО2 и возвращается в атмосферу. Подобный круговорот углерода имеется в океане. Часть углерода при образовании и последующем ее захоронении в литосфере входит в состав органогенных горных пород (торф, уголь, горючие сланцы), другая - в водоемах участвует в образовании карбонатных пород (известняки, доломиты). Особое место в современном круговороте углерода играет массовое сжигание органических веществ и постепенное возрастание содержания СО2 в атмосфере, вызывающее так называемый "парниковый эффект".
2.Круговорот азота
Рис. Схема цикла азота в сухопутных системах
Около 80 % запасов азота сосредоточено в атмосфере. В результате электрических и фотохимических процессов происходит поступление азота на сушу и в океан с атмосферными осадками. Этот азот включается в общий биогеохимический поток растворенных соединений, мигрирующих с водными массами, участвует в формировании биомассы растений и почвообразующих процессах.
3. Биогехимический цикл фосфора
Круговорот фосфора отличается от круговоротов серы, азота, кислорода и др. т.к. газовая форма соединений фосфора не участвует в его цикле. Главная роль в круговороте этого элемента принадлежит живому веществу, т.к. соединения фосфора входят в состав тканей мозга, скелета. В почвах распространена фиксация фосфора гидроксидами железа, марганца, алюминия и глинистыми минералами (каолином). Однако около 40-50 % фиксированного фосфора может быть десорбировано и использовано растениями (например, при повышении кислотности).
Лекция № 4
Дата добавления: 2015-05-30; просмотров: 1188;