Стандартной биологии для обучении в вузах явно недостаточно. Поэтому минобр решил сделать все возможное, чтобы запутать умы и без того запутанных студентов и ввести качественно новый предмет – биология с основами экологии. Учебник для вузов по этому предмету не то чтобы очень сложный для понимания, но некоторые понятия все же требуют нашего вмешательства и разъяснения. Например, это касается такого явления как биогеохимический круговорот…
Основа существования биосферы
Основу стабильного существования биосферы обеспечивает множество компонентов, а не какой-то один. Все эти компоненты неразрывно связаны друг с другом. И то, как они сотрудничают, влияет на общую стабильность системы и непрерывное превращение энергии.
В основе существования биосферы лежит круговорот. А вот круговорот чего – это уже другой вопрос. Круговоротов существует множество, все они отличаются и по масштабу, и по качеству протекающих в них явлений (к примеру, круговорот углерода, воды, азота). Но в каждом из них обязательно принимают участие ВСЕ компоненты биосферы, так как все эти компоненты входят в состав одного общего биогеохимического круговорота.
Биогеохимический круговорот – это обмен веществ и превращение энергии между разными компонентами биосферы, связанные с деятельностью ее организмов. Заказать шпаргалки на экзамены вы можете прямо по ссылке. Обращайтесь!
Круговорот энергии
Энергия – это основная движущая сила биогеохимического круговорота. Она непрерывна, позволяя так же непрерывно происходить всем остальным процессам и обеспечивать живым веществам деятельность.
Чтобы в организме поддерживалась жизнедеятельность, им необходимо энергия, которая может существовать в нескольких формах в природе:
- Механическая,
- Тепловая,
- Химическая,
- Электрическая,
- Световая,
- Атомная и пр.
Преобразование энергии – это ее переход из одной формы в другую (например, из механической в электрическую и т.д.).
Такой переход одной формы энергии в другую действует четко по законам сохранения энергии, согласно которому:
Энергия может превращаться из одной формы в другую, но не может быть создана или уничтожена.
Основным источником энергии является, конечно же, солнце, а точнее – его энергия. Именно она способствует нагреванию атмосферы и гидросферы, что способствует движению воздушных масс, океанических течений, испарению воды, таянию снегов.
Зеленые растения и прочие представители автотрофных организмов преобразуют солнечную энергию в энергию химических связей – так происходит Его Величество Фотосинтез. Вот почему у многих авторов именно фотосинтез выступает как основа существования энергетики биосферы.
Основная часть этой энергии тратится самими растениями для поддержания своей жизнедеятельности. Меньшую часть растение передает по пищевой цепочке животным, которые затем преобразуют эту энергию в другие ее виды (световую, электрическую, тепловую). Какая-то часть солнечной энергии может накапливаться и в виде природных запасов (горючие сланцы, уголь, торф).
Так что можно утверждать, что как такового круговорота энергии в биосфере не происходит, происходит лишь ее перерождение из одной формы в другую.
Круговорот воды
Вода – это наша альфа и омега. В среднем все живые тела на 80% состоят из этого вещества, а наша планета на две трети покрыта Мировым океаном.
Вот так распределяется вода на нашей планете
Вода испаряется с поверхности морей и океанов под воздействием солнечных лучей. Эти испарения переносятся ветром на материки, где испарения в виде осадков выпадают на землю.
Выпадая в жидком виде, вода сразу становится доступной живым организмам или же стекает к рекам и грунтовым водам, возвращаясь обратно в океаны. Если же вода выпадает в виде связанных осадков (снег и лед), то некоторое время она будет недоступной для организмов.
В таком виде происходит круговорот воды
Из почвы вода поглощается растениями, частично расходуясь на фотосинтез, а частично испаряясь с поверхности листьев. К животным вода поступает в виде еды и пищи, а выходит из их организмов при дыхании, выделении пота и в составе других продуктов жизнедеятельности.
Круговорот углерода
Углерод – необходимый химический элемент органических веществ любых классов.
Львиная доля круговорота этого вещества в круговороте принадлежит растениям. Именно они в процессе фотосинтеза способствуют ассимиляции углекислого газа атмосферы и гидросферы растениями и цианобактериями, образуя углеводы.
Когда же живой организм дышит, происходит обратный процесс – образуется углекислый газ из углерода органических соединений.
Так что циркуляции углерода в биосфере способствуют всего лишь 2 казалось бы естественных и таких незаметных процесса – дыхание и фотосинтез.
Круговорот азота
Главный источник азота в биосфере – атмосферный азот в форме газа. В небольшом объеме азот и кислородный воздух связывается в нитраты в процессе образования грозовых разрядов.
А вот схема круговорота азота в биосфере:
Отсюда становится ясно, что главным связующим звеном азота с биосферой являются азотофиксирующие бактерии, которые живут в почве.
Когда азот становится частью органических соединений (от процессов жизнедеятельности животных или растений), он поступает в почву в виде аммиачных соединений, которые окисляются и становятся нитратами и нитритами, после чего снова используются животными и растениями.
Вот, пожалуй, самое основное, что вам нужно знать об основах биосферы и о биогеохимическом круговороте. Для понимания этого вполне хватит, чтобы сдать зачет или небольшой экзамен. А если вам вдруг понадобится написать сложный реферат или контрольную работы на тему Основы экологии, наши авторы не только помогут с подбором актуальной и полезной информации, но и грамотно оформят работу согласно требованиям вашего учебного заведения!
