Круговорот веществ в биосфере

Бесплатно!

Круговорот веществ в биосфере возможен за счет энергии солнечной радиации (СР). Поток СР измерен на середине расстояния Земли от Солнца и он приблизительно равен 4190х103 Дж / (м2 х год). Вследствие шарообразности Земли на единицу её поверхности в среднем поступает 1/5 часть от общей величины потока СР. Еще меньше энергии поглощается самой планетой. Нагретая поверхность Земли становится источником длинноволнового излучения, нагревающего атмосферу. Атмосфера задерживает частично длинноволновое излучение и в виде противоизлучения возвращает его земной поверхности. Сумма потоков радиационной энергии, которые приходят к поверхности Земли и уходят от нее, называется радиационным балансом (РБ) земной поверхности.

Энергия РБ-са расходуется на нагревание атмосферы, на испарение, на теплообмен с более глубокими слоями гидро- или литосферы и ряд др.процессов, которые имеют громадное значение для других компонентов биосферы. Например, процесс фотосинтеза связан с преобразованием радиационной энергии в химическую энергию и созданием органического вещества (ОВ). ОВ-во в природе создается за счет автотрофных растений, которые способны синтезировать ОВ из минерального. ОВ-во почти полностью потребляется гетеротрофными организмами. Часть этих организмов поедает живое ОВ, другая часть питается отмирающими частями автотрофных растений. Очень небольшая часть ОВ-ва сохраняется в верхних слоях литосферы и на дне водоемов в виде угля, торфа, нефти и др.органических соединений.

Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ:

  • большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы;
  • малый или биологический.

Оба круговорота взаимосвязаны и представляют единый процесс. Биологический круговорот веществ, втягивая в свои многочисленные орбиты косную среду, обеспечивает воспроизводство живого вещества и оказывает активное влияние на облик биосферы.

Растительные организмы, животные и бактерии используют для создания своих тканей водород и кислород, азот, фосфор и серу, кальций и калий, магний, кремний и др., а также микроэлементы (йод, кобальт, медь, цинк) и одновременно отделяют легкие изотопы углерода, водорода, кислорода, азота и серы от более тяжелых форм.

Организмы суши, водной и воздушной среды непрерывно (пожизненно и посмертно) обмениваются со своим окружением, воспринимают и отдают широкий спектр минеральных и органических соединений в виде газов, растворов, твердых тел. Суммарная масса и объем продуктов прижизненного обмена организмов и среды в несколько раз превышают биомассу живого вещества.

Нагревание водных масс, образование и конденсация паров, выпадение атмосферных осадков, движение поверхностных и подземных вод – вторая важная форма перераспределения энергии Солнца и в биосфере. Эрозия, химические трансформации, транспорт, осаждение и накопление химических и механических осадков на суше и в океане – все это звенья единой цепи передачи и превращения энергии и работы, выполняемой большими и локальными круговоротами в биосфере.

Круговорот веществ и энергии в природе складывается из нескольких взаимосвязанных процессов:

1. Регулярно повторяющийся или непрерывный приток энергии,, а также образование и синтез новых соединений.

2. Постоянный или периодический перенос и перераспределение энергии, вынос и направленное перемещение синтезированных соединений под влиянием физических, химических и биологических агентов.

3. Направленное ритмическое или периодическое преобразование, разложение и деструкции (разрушение) синтезированных ранее соединений под влиянием биогенных или абиогенных воздействий среды.

4. Постоянное или периодическое образование простейших минеральных или органно-минеральных комплексов в газообразном, жидком или твердом состоянии, которые играют роль составных компонентов для новых (очередных) синтетических циклов круговорота веществ в биосфере.

Именно благодаря непрерывному функционированию системы «атмосфера-почва-растения-животные-микроорганизмы» сложился биогеохимиический круговорот многих химических элементов и их соединений, охватывающий сушу, атмосферу и внутриконтинентальные воды. Именно поэтому живое вещество на Земле уже многие миллионы лет является фактором геологического значения. Человек давно использует преимущества планирования своей хозяйственной деятельности в земледелии, пастбищном животноводстве, водоснабжении, навигации и др. сферах с учетом цикличности природных процессов в биосфере.

Детали:

Тип работы: Конспект, Лекции

Предмет: Экология

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon Из сборника: БИОСФЕРА. УЧЕНИЕ О БИОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

Год написания: 2010

Добавить комментарий

Ваш email не будет показан.

Получать новые комментарии по электронной почте. Вы можете подписаться без комментирования.