Круговороты веществ в биосфере реферат

Васса

В отличие от энергии, которая однажды использована организмом, превращается в тепло и теряется, вещества в биосфере циркулируют, создавая биогеохимические круговороты. Круговорот вещества существовал на Земле и до возникновения жизни, и определялся он исключительно физико-химическими процессами. Круговорот воды и ее запасы показаны на рис. Азот при этом восстанавливается до молекулярного. Основу биогеохимического круговорота вешеств составляют энергия Солнца и хлорофилл зеленых растений. Когда в процессе клеточного дыхания содержащие азот органические вещества расщепляются, азот выделяется в окружающую среду главным образом в аммонийной форме.

Под живым веществом В. Вернадский понимает все количество живых организмов планеты как единое целое. Биосфере, как и составляющим ее другим экосистемам более низкого ранга, присуща система свойств, которые обеспечивают ее функционирование, саморегулирование, устойчивость и другие параметры.

Рассмотрим основные из. Биосфера — открытая система. Ее существование немыслимо без поступления энергии из вне. Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности. Биосфера — саморегулирующаяся система, для которой, как отмечал Вернадский, характерна организованность. В настоящее время это свойство называется гомеостазом, понимая под ним способность возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов.

Опасность современной экологической ситуации связана прежде всего с тем, что нарушается линия механического гомеостаза и принцип Ле-Гиателье-Брауна, если не в планетарных, то в крупных региональных масштабах. Результат — распад экосистем, либо появление неустойчивых, практически лишенных свойств гомеостаза круговороты веществ в биосфере реферат типа агроценоза или урбанизированных комплексов. Биосфера — система, характеризующаяся большим разнообразием. Разнообразие — важнейшее свойство всех экосистем.

Кольцо в центре иллюстрирует процесс окисления О и восстановления R , благодаря которым происходит обмен серы между фондом доступного сульфата и фондом сульфидов железа, находящимся глубоко в почве и осадках. Это применимо и к литосфере, пережившей водную стадию функционирования. Организмы, характерные для определенного биотопа, составляют жизненное сообщество, или биоценоз животные, растения и микроорганизмы озера, луга, береговой полосы. Природопользование Экономика природопользования Закономерности и принципы природопользования Экономический механизм природопользования Рациональное и нерациональное природопользование Экологический риск История развития экологии как науки Предмет, объект и задачи экологии Основы экологии Направления экологии Содержание Основные понятия и определения Скорость круговорота веществ.

Биосфера как глобальная экосистема, характеризующаяся максимальным среди других систем разнообразием. Разнообразие рассматривается как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом.

Это условие так универсально, что сформировалось в качестве закона. Важнейшее свойство биосферы — наличие в ней механизмов, обеспечивающих круговорот вещества и связанного с ним неисчерпаемость отдельных химических элементов и их соединений. Что принципиально отличает круговороты веществ в биосфере реферат планету от какой-либо другой планеты Солнечной системы?

Наявность жизни. Живое вещество биосферы есть совокупность всех ее живых организмов. Как ученый В. Живое вещество в его понимании — это форма активной материи, и ее энергия тем больше, чем больше масса живого вещества. Вернадский и понимал над ним совокупность всех живых организмов планеты.

Круговороты веществ в биосфере реферат 9411371

Живое вещество биосферы характеризуется огромной свободной энергией, которую можно было бы сравнить разве что с огненным потоком лавы, но энергия лавы не долговременна. В живом веществе, благодаря присутствию ферментов, химические реакции происходят в тысячи, а иногда и в миллионы раз быстрее, чем в неживой. Для жизненных процессов характерно то, что полученные организмом вещества и энергия перерабатываются и отдаются в значительно больших количествах.

Например, масса насекомых, которых съедает синица за день, равна ее собственной массе, а круговороты веществ в биосфере реферат гусеницы употребляют круговороты веществ в биосфере реферат перерабатывают за сутки в раз больше еды, чем весят. Индивидуальные химические элементы белки, ферменты, а иногда и отдельные минеральные соединения синтезируются только в живых организмах.

Живое вещество стремится заполнить собой все возможное пространство. Вернадский называет две специфические формы движения живого вещества:. Живое вещество проявляет значительно большее морфологическое и химическое разнообразие, чем неживое. В природе известно более 2 млн. Живое вещество представлено дисперсными телами — индивидуальными организмами, каждый из которых имеет свой собственный генезис, свой генетический состав. Крупнейшими из растений считаются секвойи, а из животных — киты. По мнению Вернадского, минимальные и максимальные размеры организмов определяются граничными возможностями их газового обмена со средой.

Будучи дисперсным, живое вещество никогда не попадается на Земле в морфологически чистой форме, например в виде популяционного вида.

Круговорот веществ в биосфере. Видеоурок по биологии 11 класс

Неживые абиогенные вещества, как известно, поступают в биосферу из космоса, ним же выносятся порциями из оболочки земного шара. Они могут быть аналогичными по составу, но генетической связи в общем случае у них. Живое вещество в лице конкретных организмов, в отличие от неживого, осуществляет на протяжении своей исторической жизни грандиозную работу. По сути, только биогенные вещества метабиосферы — это интеграл массы живого вещества, тогда круговороты веществ в биосфере реферат масса неживого вещества земного происхождения является величиной постоянной в геологической истории: 1 круговороты веществ в биосфере реферат архейского гранита и сегодня остается 1 г того же вещества, а та же масса живого вещества, то есть 1 г, на протяжении миллиардов лет существовала за счет изменения поколений и все это время выполняла геологическую работу.

Изучение особенностей распределения живых организмов в пределах биосферы. Исследование основных функций веществ в биосфере и их биохимического цикла. Описание обмена кислорода среды с живыми организмами или их остатками после гибели в пределах биосферы. Химические соединения минеральных и органических веществ с кислородом.

Общие сведения об элементе. Схема круговорота кислорода в природной среде. Солнце как первоисточник энергии для экосистем.

Круговорот вещества в биосфере: природа и человек

Поток солнечной энергии круговороты веществ в биосфере реферат Земле и ее трансформации. Географический большой и биологический малый круговорот. Круговорот веществ в природе и их характеристика.

Пути возврата элементов в круговорот. Свойства и принципы организации биосферы, круговорот веществ и энергии в. Однако пятая биогеохимическая функция живого вещества - биогеохимическая деятельность человечества круговороты веществ в биосфере реферат занимает особое место в истории земного шара и привносит особые, не присущие ранее черты в круговороты веществ и химических элементов, в том числе в круговорот углерода, фосфора, азота 1; 3; 6.

До достижения баланса между образованием органического вещества и его распада значительная часть фотосинтезируемого органического вещества не использовалась ни консументами, ни редуцентами, а накапливалась в виде детрита и постепенно погребалась под различными минеральными осадками. Находясь в земле миллионы лет, этот детрит под действием высоких температуры и давления превращался в нефть, природный газ, уголь, причем конечный продукт напрямую зависел от исходного материала, продолжительности и условий пребывания в земле.

В настоящее время человек в огромных количествах добывает это ископаемое топливо для обеспечения энергетических потребностей современного уровня индустриализации общества. Сжигая это топливо, человек в определенной мере завершает, а следовательно, и начинает новый цикл круговорота углерода.

Таким образом, на круговорот углерода человек влияет путем увеличения содержания в биосфере доступного для биогеохимического круговорота углерода 1; 3. Влияние на круговорот фосфора характеризуется наличием нескольких различных механизмов. Во-первых, условно выделяемой экосистеме человека, в отличие от естественных природных экосистем, присуща более значительная миграция биогенов: урожай вместе с извлеченными из почвы биогенами перевозится к потребителям на большое расстояние.

Тем самым содержание фосфора в агроэкосистемах на момент сбора урожая резко снижается. Во-вторых, фосфор, содержащийся в отходах жизнедеятельности человека, полностью исключается из круговорота почвенных экосистем и дополнительно перенасыщает водные экосистемы, т. В-третьих, фосфор, связанный в костях человека, возвращается в естественные экосистемы крайне ремонт окон и дверей, т.

Следовательно, на первый взгляд кажется, что влияние человека на круговорот фосфора выражается в снижении его количества, доступного для биогеохимического круговорота, но круговороты веществ в биосфере реферат не совсем верно, поскольку человек в ходе агротехнической деятельности вносит в почву химически синтезированные фосфорсодержащие удобрения.

  • Размножение организмов вследствие их роста приводит к увеличению биомассы и возрастанию обмена веществ путем питания, дыхания и выделений экскрементов.
  • Фосфор накапливается позвоночными животными, сосредоточиваясь в костях.
  • Однако уже через несколько лет В.
  • Вода испаряется с поверхности водоемов и суши и затем вновь поступает на Землю в виде осадков.
  • Минерализация небиогенного органического вещества 1 ; разложение неживого неорганического вещества 2 ; всасывание созданных веществ в биохимический круговорот 3.

Однако вследствие невозможности точно установить степень антропогенного снижения количества фосфора, доступного для биогеохимического круговорота, а также вероятности заведомо избыточного внесения фосфорсодержащих удобрений, невозможно соблюдение не только географического, но и количественного баланса.

Для анализа антропогенного влияния на круговорот азота необходимо вспомнить, что все естественные экосистемы зависят от азотфиксирующих организмов, поэтому крайне важна роль симбиотических бактерий бобовых растений.

Это семейство очень многочисленно, и в каждой естественной наземной экосистеме есть характерные для нее виды бобовых.

Круговороты веществ в биосфере реферат 4375952

Бобовые первые заселяют горы, без них реколонизация идет значительно медленнее из-за недостатка в почве доступного азота.

Но такая закономерность наблюдается только в природных экосистемах, в то время как антропогенным агроэкосистемам она не свойственна. Реконструкция естественных условий возможна и заключается в севообороте бобовых и других культур, но этот метод не всегда экономически выгоден, а потому используется редко и в основном охватывает только небольшие сельскохозяйственные угодья фермерского типа. В остальных же случаях человек выращивает урожаи монокультур при помощи внесения в почву химически синтезированных азотсодержащих удобрений.

Следовательно, налицо следующие отклонения от естественного круговорота азота: снижение клубеньковой азотфиксации за счет снижения площадей произрастания дикорастущих бобовых растений и внесение в почву химически синтезированных азотсодержащих удобрений, т. Невозможно точно сказать, является ли описанное выше круговороты веществ в биосфере реферат человека противоречащим первому принципу функционирования экосистем или нет 7; 5.

С одной стороны, вмешательство человека нарушает нормальный ход биогеохимических круговоротов: количество углекислого газа, выделяющегося в атмосферу из-за сжигания углеродистого топлива, фотосинтеза, особенно в связи со снижением плотности растительного покрова планеты, и избытки углекислого газа оказывают ряд негативных эффектов по отношению к биосфере Земли; водные экосистемы планеты нарушаются и даже разрушаются из-за избыточного поступления в них фосфатов; от дисбаланса круговорота азота страдают как водные, так и наземные экосистемы.

Но существует и такая деятельность человека, которая однозначно нарушает принципы устойчивости экосистем. Примером такой деятельности является привнесение в биосферу множества используемых в промышленности техногенных веществ, таких, как ртуть, ДДТ и многое другое. В отсутствие круговороты веществ в биосфере реферат этих веществ происходит, с одной стороны - истощение ресурсов, а с другой - загрязнение окружающей среды.

Так же, как и все процессы, осуществляющиеся в природе, круговорот веществ требует определенных энергетических затрат. Приток энергии обеспечивается за счет солнечной радиации. Именно солнечная энергия лежит в основе биогенного круговорота веществ. В различных звеньях пищевых цепочек количество связанной в органических веществах энергии уменьшается в связи с ее расходованием при отдаче тепла в окружающее пространство и при осуществлении процессов жизнедеятельности в живых организмах.

Подобные реакции лежат в основе буферной системы океана, поддерживающей постоянство рН воды. Таким образом, проявляется биогенный при участии живых организмов круговорот веществ в биосфере.

Так, в биосфере поток энергии преобразуется и перемещается. Биосфера может быть устойчивой целостной системой при условии непрерывного круговрота веществ и постоянного притока энергии Солнца.

Продуктивность экосистем. Антропогенная экосистема. Природная экосистема. Круговорот веществ в биосфере. Круговорот веществ в экосистемах. Ключевым объектом изучения экологии является биосфера. Создателем современного учения о биосфере является выдающийся русский ученый академик В.

Биосфера — сложная наружная оболочка Земли, в которой содержится вся совокупность живых организмов и та часть вещества планеты, которая находится в процессе непрерывного обмена с этими организмами. Это одна из важнейших геосфер Земли, являющаяся основным компонентом природной среды, окружающей человека.

Круговорот веществ в биосфере и природе

Земля состоит из концентрических оболочек геосфер как внутренних, так и внешних. К внутренним относятся ядро и мантия, а к внешним: литосфера - каменная оболочка Земли, включая земную кору рис.

На высоте от 10 до 50 км расположен слой озона, с максимальной его концентрацией на круговороты веществ в биосфере реферат км, защищающий Землю от чрезмерного ультрафиолетового излучения, гибельного для организма.

Сюда же к внешним геосферам относится и биосфера. Биосфера - внешняя оболочка Земли, в которую входят часть атмосферы до высоты км до озонового слояпрактически вся гидросфера и верхняя часть литосферы примерно до глубины 3 км. Особенность этих частей состоит в том, что они населены живыми организмами, составляющими живое вещество планеты. Взаимодействие абиотической части биосферы — воздуха, воды, горных пород и органического вещества - биоты обусловило формирование почв и осадочных пород.

Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере ограничены. Исчерпаемость пригодных для усвоения химических веществ часто тормозит развитие тех или иных групп круговороты веществ в биосфере реферат в локальных участках суши или океана. По выражению академика В.

Вильямса, единственный способ придать конечному свойства бесконечного состоит в том, чтобы заставить его вращаться по замкнутой кривой. Следовательно, устойчивость биосферы поддерживается благодаря круговороту веществ и потокам энергии.

Имеются два основных круговорота веществ: большой — геологический и малый — биогеохимический.

Круговороты веществ в биосфере реферат 8510

Большой геологический круговорот рис. Кристаллические горные породы магматические под воздействием физических, химических и биологических факторов преобразуются в осадочные породы. Песок и глина — типичные осадки, продукты преобразования глубинных пород.

Круговороты веществ в биосфере реферат 9794

Однако формирование осадков происходит не только за счет разрушения уже существующих пород, но также и путем синтеза биогенных минералов — скелетов микроорганизмов — из природных ресурсов — вод океана, морей и озер.

Рыхлые водянистые осадки по мере их изоляции на дне водоемов новыми порциями осадочного материала, погружения на круговороты веществ в биосфере реферат, попадания в новые термодинамические условия более высокие температуры и давления теряют воду, отвердевают, преобразуясь при этом в осадочные горные породы.

В дальнейшем эти породы погружаются в еше более глубокие горизонты, где и протекают процессы их глубинного преобразования к новым температурным и барическим условиям, — происходят процессы метаморфизма. Под воздействием потоков эндогенной энергии глубинные породы переплавляются, образуя магму — источник новых магматических пород.

После поднятия этих пород на поверхность Земли, под действием процессов выветривания и переноса снова происходит их трансформация в новые осадочные породы. Таким образом, большой круговорот обусловлен взаимодействием солнечной экзогенной энергии с глубинной эндогенной энергией Земли. Он перераспределяет вещества между биосферой и более глубокими горизонтами нашей планеты. Большой геологический круговорот веществ тонкие стрелки и изменение разнообразия в земной коре сплошные широкие стрелки — рост, прерывистые — уменьшение разнообразия.

Биосфера: состав и круговорот веществ