Биогеохимические циклы в экосистеме
Процесс образования свободного кислорода на Земле. Его активная роль в различных химических процессах. Круговорот углерода в биосфере. Биологическая активность азота, его циркуляция в атмосфере. Геохимические циклы серы, фосфора в живой и неживой материи.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.03.2014 |
| Размер файла | 13,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Одно из наиболее важных тел биосферы - свободный кислород создается на Земле исключительно одной жизнью. Процесс его образования непрерывен, как непрерывна его активная роль в миллионах различных химических процессов. Но несмотря на это, его общее количество приблизительно постоянно и, вероятно, пребывало таковым в течение всего геологического времени. По современным данным, благодаря деятельности фотосинтезирующих организмов, начало накопления свободного кислорода в атмосфере произошло примерно 2 млрд. лет назад, затем образовался озоновый слой. биологическая геохимический круговорот биосфера
Появление кислорода рассматривается как важнейший этап эволюции биосферы. По оценке В.И. Вернадского, вес общего количества кислорода около 1,5Ч1024г. Кислород в силу своей активности приводит в состояние миграции новые массы атомов, во много раз превышающие его вес. Так как он сам - создание одной жизни, то следует и это его действие рассматривать только как геологическое проявление жизни.
Круговорот углерода. Углерод поступает в биосферу в результате фиксации его в процессе фотосинтеза. Количество углерода, ежегодно связываемого растениями, оценивается в 46 млрд. т. Часть его поступает в тело животных и освобождается в результате дыхания в виде СО2, который вновь поступает в атмосферу. Кроме того, запасы углерода в атмосфере пополняются за счёт вулканической деятельности и сжигания человеком горючих ископаемых. Хотя основная часть поступающего в атмосферу диоксида углерода поглощается океаном и откладывается в виде карбонатов, содержание СО2 в воздухе медленно, но неуклонно повышается.
Круговорот азота. Азот - один из основных биогенных элементов - в громадных количествах содержится в атмосфере, где составляет 80 % от общей массы её газообразных компонентов. Однако в молекулярной форме он не может использоваться ни высшими растениями, ни животными. В форму, пригодную для использования, атмосферный азот переводят электрические разряды (при которых образуются оксиды азота, в соединении с водой дающие азотистую и азотную кислоты), азотфиксирующие бактерии и сине-зелёные водоросли. Одновременно образуется аммиак, который другие хемосинтезирующие бактерии последовательно переводят в нитриты и нитраты. Последние наиболее усвояемы для растений. Биологическая фиксация азота на суше составляет примерно 1 г/м2, а в плодородных областях достигает 20 1 г/м2. После отмирания организмов гнилостные бактерии разлагают азотсодержащие соединения до аммиака. Часть его уходит в атмосферу, часть восстанавливается денитрифицирующими бактериями до молекулярного азота, но основная масса окисляется до нитритов и нитратов и вновь используется. Некоторое количество соединений азота оседает в глубоководных отложениях и надолго (миллионы лет) выключается из круговорота. Эти потери компенсируются поступлением азота в атмосферу с вулканическими газами.
Круговорот серы. Сера входит в состав белков и также представляет собой жизненно важный элемент. В виде соединений с металлами-сульфидов - она залегает в виде руд на суше и входит в состав глубоководных отложений. В доступную для усвоения растворимую форму эти соединения переводятся хемосинтезирующими бактериями, способными получать энергию путём окисления восстановленных соединений серы. В результате образуются сульфаты, которые используются растениями. Глубоко залегающие сульфаты вовлекаются в круговорот другой группой микроорганизмов, восстанавливающих сульфаты до сероводорода.
Круговорот фосфора. Резервуаром фосфора служат залежи его соединений в горных породах. Вследствие вымывания он попадает в речные системы и частью используется растениями, а частью уносится в море, где оседает в глубоководных отложениях. Кроме того, в мире ежегодно добывается от 1 до 2 млн. т. фосфорсодержащих пород. Большая часть этого фосфора также вымывается и исключается из круговорота. Благодаря лову рыбы часть фосфора возвращается на сушу в небольших размерах (около 60 тыс. т. элементарного фосфора в год).
Установлено, что азот, фосфор и калий могут оказывать наибольшее положительное влияние на урожаи культурных растений, и потому эти три элемента в наибольших количествах вносят в почву с удобрениями, применяемыми в сельском хозяйстве. Поэтому азот и фосфор оказались главной причиной ускоренной эвтрофизации озёр в странах с интенсивным земледелием.
Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ, и необходимо чётко разграничить эти два понятия. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который в конце концов и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит постоянный круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные понятия о биогеохимических циклах. Круговорот и миграция химических элементов в природе. Круговорот азота, фосфора, серы, углерода, кремния, железа и марганца. Антропогенное влияние человека. Постоянные компоненты природных пресных вод.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 22.03.2012Роль микроорганизмов в круговороте азота, водорода, кислорода, серы, углерода и фосфора в природе. Различные типы жизни бактерий, основанные на использовании соединений различных химических веществ. Роль микроорганизмов в эволюции жизни на Земле.
реферат [20,2 K], добавлен 28.01.2010Беспрерывная циркуляция в биосфере химических элементов, переход их из внешней среды в организмы и обратно. Биогеохимические круговороты: круговорот воды, газообразных веществ, химических элементов. Биотехносфера и ноосфера, биогеохимическая миграция.
реферат [16,2 K], добавлен 22.10.2009Обмен веществ со средой как специфическое свойство жизни. Общее значение продуцентов, консументов и редуцентов. Полный цикл редукции органического вещества. Уровни организации живой материи. Малый круговорот веществ в биосфере. Круговорот углерода и серы.
реферат [28,4 K], добавлен 01.01.2010Тесная связь состава земной коры, атмосферы и океана, которая поддерживается процессами циклического массообмена химических элементов. Границы пояса бореальных лесов. Круговорот углерода, его циркуляция в биосфере. Роль бореальных и тропических лесов.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 12.02.2015Минеральные соли, соединения углерода, азота, кислорода, водорода, серы, фосфора, как источники основных биогенных химических элементов, необходимых для построения, функционирования и метаболизма прокариотической клетки. Факторы роста микроорганизма.
курсовая работа [298,4 K], добавлен 23.01.2015Роль и значение биосферы для развития жизни на Земле. Процесс освоения жизнью планеты. Положение эволюционной теории Вернадского, живое и косное вещество. Структура биосферы в рамках различных подходов. Круговорот химических элементов в биосфере.
курсовая работа [46,5 K], добавлен 24.09.2011Фотосинтез как основной источник биологической энергии. Фотосинтез и первичная биологическая продуктивность. Образование биомассы организмами. Физиологическая роль азота, круговорот азота в атмосфере. Поглощение минеральных веществ корнями растений.
контрольная работа [613,1 K], добавлен 24.11.2010Биологический круговорот веществ, их абиогенные циклы. Показатели биогеохимического круговорота: биомасса, продукция, зольность. Уровни биогеохимических циклов, позволяющие выявить долю участия различных организмов в круговороте химических элементов.
презентация [57,7 K], добавлен 10.08.2015Живое вещество. Аспекты геохимической деятельности организмов. Сфера обитания организмов. Биогеохимические процессы. Связь биогеохимии с другими науками. Биогеохимические циклы миграции. Основные задачи биогеохимии. Практическое значение биогеохимии.
презентация [305,9 K], добавлен 08.08.2015Характеристика и история открытия фосфора. Апатит - источник фосфорных соединений. Содержание элемента в растениях и теле человека. Примеры природных химических реакций с ним. Гипотезы образования фосфоритов. Области применения фосфора и его соединений.
презентация [830,6 K], добавлен 18.04.2013Роль микроорганизмов в круговороте углерода в природе. Углеродное и азотное питание прокариот с различными типами жизни. Значение микроорганизмов в геологических процессах. Типы микрофлоры почвы: зимогенная, автохтонная, олиготрофная и автотрофная.
презентация [1,3 M], добавлен 18.12.2013Сущность и основные концепции техногенеза, этапы и направления данного процесса, его современное состояние и оценка дальнейших перспектив. Биогеохимические циклы. Экологические последствия техногенеза: деградация природной среды, истощение ресурсов.
контрольная работа [48,6 K], добавлен 18.11.2014Ознакомление с идеями Вернадского о биосфере и ее связи с концепцией пространства. Характеристика газовой (атмосфера), водной (гидросфера) и верхней твердой (литосфера) оболочек Земли. Рассмотрение принципов круговорота воды, углерода, кислорода, азота.
презентация [2,3 M], добавлен 01.03.2010Развитие неживой и живой природы. Структура и ее роль в организации живых систем. Современный взгляд на структурную организацию материи. Проблемы самоорганизации, изучаемые в синергетике, законы построения организации и возникновения упорядоченности.
контрольная работа [38,2 K], добавлен 31.01.2010Подходы к изучению живой и неживой природы. Понятие биосферы и составляющие ее элементы. Процесс перехода в ноосферу (сферу разума). Космический цикл как важнейший фактор существование биосферы. Воздействие человека на растительный и животный мир.
реферат [20,7 K], добавлен 15.03.2011Понятие биосферы, начальный этап зарождения гелиобиологии. Вклад А.Л. Чижевского в гелиобиологию. Обнаружение связи количества пятен на Солнце с происходящим на Земле. Этапы солнечной активности по А.Л. Чижевскому. Решающие циклы деятельности Солнца.
реферат [46,2 K], добавлен 09.01.2013Определение биосферы как общепланетной оболочки. Масса биосферы. Географическая оболочка. Образование живых веществ и их распад. Кругооборот кислорода, углерода, азота, фосфора и воды. Замкнутый круг взаимозависимых и взаимоприспособленных организмов.
реферат [24,9 K], добавлен 09.03.2009Определение биосферы, ее характеристика, границы и структура. Основные биохимические циклы (круговороты биогенных элементов). Сущность и функции организмов в биосфере. Продукционная и регуляторная функции биосферы как основа жизнеобеспечения общества.
реферат [43,0 K], добавлен 18.12.2009Участие микроорганизмов в биогеохимических циклах соединений углерода, азота, серы, в геологических процессах. Условия обитания микроорганизмов в почве и воде. Использование знаний о биогеохимической деятельности микроорганизмов на уроках биологии.
курсовая работа [317,9 K], добавлен 02.02.2011
