A természetben a kémiai elemek körforgása zajlik. Az abiotikus tényezők ökológiai jelentősége

A bioszférában, mint minden ökoszisztémában, a szén, a nitrogén, a hidrogén, az oxigén, a foszfor, a kén és más anyagok állandó körforgása zajlik.

A szén-dioxidot a növények és a termelők felszívják, és a fotoszintézis során szénhidrátokká, fehérjékké, lipidekké és más szerves vegyületekké alakul át. Ezeket az anyagokat az állati fogyasztók élelmiszerekben használják fel.

Ugyanakkor ami a természetben történik, az fordított folyamat. Minden élő szervezet lélegzik, CO 2 szabadul fel, amely belép a légkörbe. Az elhalt növényi és állati maradványokat, állati ürüléket a lebontó mikroorganizmusok bontják le. CO 2 kerül a légkörbe. A szén egy része formában halmozódik fel a talajban szerves vegyületek.

A bioszférában zajló szénkörforgás során energetikai erőforrások: olaj, szén, gyúlékony gázok, tőzeg és fa.

A növények és állatok lebomlása során a nitrogén ammónia formájában szabadul fel. A nitrifikáló baktériumok az ammóniát salétromsav és salétromsav sóivá alakítják, amelyeket a növények felszívnak. Egyes nitrogénmegkötő baktériumok képesek asszimilálni a légköri nitrogént. Ez lezárja a nitrogén körforgást a természetben.

A bioszférában zajló anyagok körforgása következtében az elemek folyamatos biogén vándorlása következik be: a növények és állatok életéhez szükséges kémiai elemek az élőlények lebomlásakor a szervezetbe kerülnek, ezek az elemek ismét visszatérnek a környezetbe , ahonnan bejutnak a szervezetbe.

A bioszféra alapja a körforgás szerves anyag, amelyet a bioszférában lakó összes élőlény részvételével hajtanak végre, biotikus ciklusnak nevezik.

A biotikus ciklus törvényei tartalmazzák az élet hosszú távú létezésének és fejlődésének alapját a Földön.

Az ember a bioszféra eleme és hogyan összetevő A Föld biomasszája evolúciója során közvetlenül függött és függ a környező természettől.

A magasabb fejlődésével ideges tevékenység maga az ember is erős környezeti tényezővé válik ( antropogén tényező) V további evolúció földön.

Az emberi természetre gyakorolt ​​hatás kettős: pozitív és negatív. Az emberi tevékenység gyakran a természeti törvények megzavarásához vezet.

Az emberiség tömegének részesedése a bioszférában csekély, de tevékenysége óriási, jelenleg a bioszférában zajló folyamatokat megváltoztató erővé vált.

V. I. Vernadsky azt állítja, hogy a bioszféra természetesen átalakul nooszférává (a gr. „noos” - elme + gr. „gömb” - labda).

V. I. Vernadsky szerint a nooszféra az emberi munka által átalakított és a tudományos gondolkodás által megváltoztatott bioszféra.

Jelenleg eljött az az időszak, amikor az embernek meg kell terveznie a sajátját gazdasági aktivitás hogy ne sértse meg a bioszférát jelentő gigantikus ökoszisztémában kialakult mintákat, és ne járuljon hozzá a biomassza csökkenéséhez.

A szén természetesen megtalálható különféle üledékes kőzetekben: krétában, mészkőben. Nagyszámú a szén a növényi biomassza része. Tartalom a légkörben szén-dioxid viszonylag kicsi - kevesebb, mint 1% (pontosabban 0,03 térfogatszázalék), de ez a szén az, ami ma felkelti a tudósok figyelmét.

A növényeknek szén-dioxidra van szükségük a fotoszintézishez. A fotoszintézis folyamata szerves anyagokat termel, amelyek mindenki számára táplálékforrásként szolgálnak élő organizmusok. Ugyanakkor a szén-dioxid üvegházhatást válthat ki.

Ez annak köszönhető, hogy napfényáthalad a légkörön, felmelegszik a Föld felszíne, amely infravörös hősugarak formájában felesleges hőt bocsát ki az űrbe. A szén-dioxid átengedi a napfényt, de blokkolja azt infravörös sugárzás. A megnövekedett CO 2 koncentráció következtében globális felmelegedés olvadó éghajlat sarki jég. Ez a tengerszint emelkedését és áradásokat okoz nagy területek sushi.

A fotoszintézis a fő folyamat, amely folyamatosan eltávolítja a szén-dioxidot a légkörből. Jelenleg az erdőterület csökkenése tapasztalható, ami különösen káros - nedves trópusi erdők. Az óceán felszínének kőolajtermékekkel való szennyezése megzavarja a normál gázcserét és az algák fotoszintézisét.

Ugyanakkor a fosszilis tüzelőanyagok fogyasztása folyamatosan növekszik: földgáz, olaj, szén - égéskor szén-dioxid kerül a légkörbe. Szén-dioxid szabadul fel a szerves anyagok bomlása, valamint az állatok és az emberek légzése során is.

A jelenlegi helyzetben, fontos szerep szerepet játszanak a légkör CO 2 -tartalmának szabályozásában fenéküledékek kalcium-karbonát, amely akkor keletkezik, amikor a kis tengeri gerinctelenek elpusztulnak. A légkör szén-dioxid-tartalmának növekedésével vízben oldódik, a mészkő reakcióba lép vele, és hidrogén-karbonátokat képez, amelyek megkötik a felesleges szén-dioxidot:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3) 2

Ha a légkörben hiányzik a szén-dioxid, az egyensúly balra tolódik el, a bikarbonátok CO 2 felszabadulásával bomlanak le.

Ezeket a folyamatokat diagramként ábrázolhatjuk:

Szén körforgása a természetben

Ha egyenletek írására kérik, megadhatja a fotoszintézis során a glükóz képződésének általános egyenletét:

6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Metán égetése földgáz részeként:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

Mészkő égetés:

CaCO 3 = CaO + CO 2

2. Feladat. A reakcióba lépett gáz térfogatának kiszámítása, ha ismert a reakciótermékek tömege.
Példa:

2. Hány liter hidrogén égett el, ha 72 g víz keletkezett?

Megoldás:

1. M(H2O) = 1. 2 + 16 = 18 g/mol
2. Meghatározzuk a vízanyag mennyiségét a problémakörülmények alapján:
   n = m/M = 72 g: 18 g/mol = 4 mol
3. Felírjuk a rendelkezésre álló adatokat a reakcióegyenlet fölé, az egyenlet alá pedig - az egyenlet szerinti mólszámot (egyenlő az anyag előtti együtthatóval):
   x mol 4 mol
   2H 2 + O 2 = 2H 2 O
   2 mol 2 mol
4. Készítsünk arányt:
   x anyajegy - 4 mol
   2 mol - 2 mol
   x keresése:
   x= 4 mol. 2 mol / 2 mol = 4 mol
5. A hidrogén térfogatának meghatározása:
   v = 22,4 l/mol. 4 mol = 89,6 l

Válasz: 89,6 l.

Az egyenlet alatti és feletti anyagok tömegét és térfogatát közvetlenül helyettesítheti:
x l 72 g
2H 2 + O 2 = 2H 2 O
44,8 l 36 g

2. dia

A projekt célja és céljai. Cél: Célok: Tekintsük az anyagok ciklusait és egymás közötti kölcsönhatásaikat. 1) Tanulmányozza a témával kapcsolatos szakirodalmat. 2) Tanulmányozza a kémiai elemek körforgását és kapcsolatait! 3) Fontolja meg antropogén hatás az anyagok körforgásáról a természetben.

3. dia

4. dia

Bevezetés. Az anyagok természetben való körforgása a legfontosabb ökológiai fogalom, amely az anyagok bioszférában való eloszlásának és átalakulásának természetes mintáját tükrözi. Ennek a koncepciónak a segítségével kialakulnak elképzelések a természetben zajló ciklikus folyamatokról, előfordulásuk mechanizmusairól és a földi élet létének jelentőségéről.

5. dia

I. fejezet A kémiai elemek körforgása a természetben. A bioszféra fő feladata a keringés biztosítása kémiai elemek, ami az atmoszféra, a talaj, a hidroszféra és az élő szervezetek közötti anyagáramlásban fejeződik ki.

6. dia

1.1. Nitrogén ciklus. A nitrogén fő tárolója a légkör, ahol formájában létezik egyszerű anyag N2, amely kémiailag inert.

Csak zivatarok idején vagy a nitrifikáló baktériumok tevékenysége következtében alakul a szabad nitrogén kötött nitrogénné. Megkötött formában (NH4+) a talajba vagy az óceánba kerül, ahol a növények azonnal felszívják.

Amikor elpusztulnak, a nitrogén visszatér a talajba vagy az óceánba, majd a növények gyorsan visszaszívják.

7. dia

A természet nitrogénciklusának diagramja. 8. dia 1.2. Szénciklus.

Más elemekhez hasonlóan a természetben a szénatomok nincsenek állandóan ugyanabban a vegyületben, hanem egyik anyagból a másikba mozognak.

Az életfolyamat eredményeként

zöld növények

– fotoszintézis – a légkörből származó szén, amelyben a szén-monoxid (IV) összetétele tartalmazza, átjut a növényekbe. Így keletkeznek a természetben szabad oxigén és szerves növényi anyagok, amelyek táplálékul szolgálnak az állatok számára. Ebben az esetben a szén bejut az állatok testébe, ahol ismét szén-monoxiddá (IV) alakul, és a légzőrendszeren keresztül visszakerül a légkörbe. A szén-monoxid (IV) az ásványok és kőzetek mállása során is megköt, és vulkáni és ásványi források révén visszakerül a légkörbe. 9. dia Diagram a szén körforgásáról a természetben. 10. dia Foszfor ciklus. 1.3. A foszfor körforgása valamivel egyszerűbb, mint a nitrogén körfolyamat, mivel a foszfor csak néhányban található kémiai formák

: ez az elem kering, szerves vegyületekből fokozatosan foszfáttá alakul, amit a növények fel tudnak venni. De a nitrogéntől eltérően a foszfor tartalékalapja nem a légkör, hanem

sziklák

és az elmúlt geológiai korszakokban keletkezett egyéb üledékek. Ezek a kőzetek fokozatosan erodálódnak, és foszfátokat bocsátanak ki az ökoszisztémákba. Nagy mennyiségű foszfor kerül a tengerbe, és ott rakódik le. Ez az oka annak, hogy a foszfor visszatérése a ciklusba nem kompenzálja a veszteségeit. A foszforciklus ugyanolyan fontos az élő szervezetek számára, mint a nitrogénciklus. Ez az elem a nukleinsavak, sejtmembránok, energiaátvivő rendszerek egyik fő alkotóeleme.

fejezet II. Antropogén hatás a kémiai elemek körforgásaira a természetben. Az emberi termelési tevékenységek további toxikus elemeket vezetnek be az anyagok körforgásába. Ezen elemek talajba és folyókba való vándorlása növeli az élő szervezetekkel való érintkezésük valószínűségét. Így a mikroorganizmusok számos ciklusban vesznek részt. Egyes esetekben az oldhatatlan kémiai vegyületeket oldható vegyületekké alakítják, amelyek közül sok mérgező. Más esetekben tevékenységüket a szennyezés elnyomja (néha teljesen). természetes környezet. Mindkettő megzavarja a biokémiai ciklusok stabilitását. Az oxigén, a szén és a nitrogén körforgása könnyen helyreállítható az önszabályozó mechanizmusnak köszönhetően (a nagy légköri vagy óceáni alapok jelenlétének köszönhetően gyorsan pótolják az anyagveszteséget). A második típusba az üledékes ciklusok tartoznak (kén, foszfor, vas ciklusai). Könnyen megzavarhatók és nehezen helyreállíthatók, mivel az anyag nagy része egy viszonylag inaktív és inaktív alapban koncentrálódik. földkéreg. A ciklusokra gyakorolt ​​antropogén hatás abban rejlik, hogy az ember tevékenységében a természetben található szinte valamennyi elemet felhasználva számos anyag mozgását jelentősen felgyorsítja, és ezzel megzavarja a ciklusok ciklikusságát. Így az anyagciklusok kiegyensúlyozatlanokká válnak, amikor a kémiai elemek felhalmozódnak az ökoszisztémában, vagy eltávolítódnak onnan. Mert környezetvédelmi intézkedések hozzá kell járulniuk az anyagoknak a ciklusukba való visszatéréséhez.

13. dia

Következtetés. Ebben a munkában megadtuk a természetben a kémiai elemek körforgásának fogalmát. Ennek a koncepciónak a segítségével képet alkottunk a természet ciklikus folyamatairól, előfordulásuk mechanizmusairól és jelentőségükről a földi élet létezése szempontjából. A kémiai elemek ciklusai képviselik különleges jelentése az élet kialakulásához és fejlődéséhez. Felmérték az emberi hatást is a különböző ciklusokra. Így az emberi beavatkozás kedvezőtlenül hat a kémiai elemek körforgásaira a természetben. Manapság számos környezetvédelmi törvény létezik. Mindegyik célja a természet védelme a káros emberi beavatkozástól, vagyis a kémiai elemek körforgásának megőrzése a természetben.

14. dia

Köszönöm a figyelmet!

Az összes dia megtekintése

A kémiai elemek körforgásának kérdéskörével kapcsolatban fontos megjegyezni, hogy a természetben sokféle kémiai reakciók. Ezeknek a reakcióknak egy része élőlények részvétele nélkül megy végbe, mások pedig közvetlen részvételükkel, azaz az élő természetben. Ennek eredményeként kémiai folyamatok az atomok mozognak és mozognak. Ennek eredményeként anyag- és energiacsere történik a Föld összes héja között: litoszféra, légkör, hidroszféra, bioszféra. A kémiai elemek körforgása az oka a kémiai reakciók állandóságának. Elmondhatjuk, hogy a kémiai elemek körforgása révén lehetséges az élet a Földön.

Az anyagok körforgása az anyagok átalakulásának és mozgásának ismétlődő folyamatai a természetben, amelyek többé-kevésbé ciklikus jellegűek. A szén- és oxigénciklusok különösen fontos szerepet játszanak a földi életben.

Következő lépésként megfontolhatjuk például az oxigénciklust. Az egyszerű oxigén anyag megtalálható a légkörben, és kémiai elemként számos természetes vegyület része. Az oxigén nagy része a földkéregben található, ahol szilíciumhoz, alumíniumhoz, vashoz kapcsolódik, kőzeteket és ásványokat képezve: oxidokat (SiO2, A12O3,

Fe2O3); karbonátok (CaCO3, MgCO3, FeCO3); szulfátok (CaSO4, timsó) stb.

Az ásványok és kőzetek az évszázados mállás során a felszínre kerülhetnek, ahol a Naptól érkező energia utánpótlást kapnak. Az energiát az oxigént tartalmazó hegyikristályok szerkezetátalakítására fordítják, és ott is marad belső energia kristályos vegyületek képződnek. Ezek a kőzetek idővel megváltoztatják szerkezetüket, összeomlanak, feloldódnak, átkristályosodnak, kémiai reakciókba lépnek stb., energiát nyelve és felszabadítva. Így a földkéreg oxigénje játszik nagy szerepet a litoszféra rétegei közötti energiacserében.

A természetben sok olyan reakció megy végbe, amely során oxigént fogyasztanak (légzés, égés, lassú oxidáció stb.), és csak egy reakció megy végbe, amelynek eredményeként oxigén szabadul fel. Ez a fotoszintézis - egy folyamat, amely a növények leveleiben a fényben megy végbe:

Az oxigén nagy részét (3/4) a szárazföldi növények bocsátják ki, 1/4 része pedig a növények élete során képződik a Világóceánban.

A hidroszférában is létezik molekuláris oxigén. BAN BEN természetes vizek Mindig nagyon nagy mennyiségű oxigén van feloldva.

A fotoszintézis reakciójának egyenletét nem szükséges leírni.

Az oxigén körforgása köti össze a légkört a hidroszférával és a litoszférával.

Az oxigénkörforgás fő láncszemei ​​röviden a következőképpen jellemezhetők: fotoszintézis (O2 felszabadulás) - a Föld felszínén lévő elemek oxidációja - vegyületek bejutása a földkéreg mély zónáiba - a vegyületek részleges redukciója a Föld belsejében CO2 és H2O képződése - CO2 és H2O eltávolítása a légkörbe és hidroszféra - fotoszintézis.

Könnyen belátható, hogy a széntartalmú vegyületek számos folyamatban vesznek részt. Ezek közül a leghíresebb az olaj, szén, tőzeg, földgáz, valamint karbonátok. A természetben kémiai folyamatok is előfordulnak velük:

A fenti egyenletekből kitűnik, hogy a szén és az oxigén átalakulásai szorosan összefüggenek egymással, ami a természetben a különböző kémiai elemek ciklusainak egységét jelzi.

Az élőlények, különösen az emberek szerepe a kémiai elemek körforgásában növekszik. Például az emberi tevékenység következtében számos anyag légkörbe, hidroszférába és talajba jutása megnövekszik. Az autók, hőerőművek, üzemek és gyárak szén-monoxid (IV) légkörbe történő kibocsátása, valamint az aktív erdőirtás veszélyt jelent ennek az oxidnak a légkörben való megnövekedésére, ami üvegházhatás, éghajlatváltozás a bolygón.

Fontos, hogy a kérdés megválaszolásakor gyre diagramokat használjunk. különféle elemek elérhető a kémiai laboratóriumban.

A Föld kialakulása óta átmeneti folyamatok mennek végbe a bolygón kémiai vegyületekés elemek egyik állapotból a másikba. Ez az anyagok körforgása a természetben. Hogyan történik, és miért van szükség rá, ebben a cikkben tárgyaljuk.

Gyors navigáció a cikkben

Annyira különbözőek

Az anyagok körforgása valójában egy végtelenül ismétlődő ciklus. Ráadásul a kémiai elemek kölcsönhatása és a kémiai vegyületek sokfélesége miatt soha nem ismétlődnek meg pontosan. Mérlegeljük különböző típusok ciklusokat, valamint azt, hogy az anyagok zárt körforgása hogyan hat bolygónk fejlődésére és létére.

Az anyagok biogeokémiai körforgása

Mi az energia szerepe a körforgásban? Az anyagok körforgásának elsődleges energiaforrása a legtöbb esetben a Nap. Ezt az energiát az űrből vonják be.

Az anyag és az energia körforgása

Az élőlények által termelt energia hővé alakul, és az ökoszisztémába kerül. Ezzel szemben az anyagok mozgása önszabályozó folyamatokon keresztül történik, minden komponens részvételével különböző ökoszisztémák. A természetben található több mint 95 elem közül csak 40 szükséges az élő szervezetek életéhez, ezek közül a legfontosabbak és a legfontosabbak hatalmas mennyiségeket négy fő elem:

1. oxigén;
2. hidrogén;
3. szén;
4. nitrogén.

Honnan jönnek a szükséges méretben? Például a nitrogént aktív nitrogénmegkötő baktériumok veszik ki a légkörből, majd más baktériumok visszaadják. A különféle organizmusok által légzésre használt oxigén fotoszintézis útján kerül a légkörbe. A növények felszívják a szén-dioxidot, és bevonják az anyagok körforgásába. BAN BEN fontos folyamatokat szén és hidrogén is részt vesz.

A természetben semmi sem történik semmiért. Nézzük a vulkánokat. Kitörésük során különféle gázok, köztük nitrogén jutnak a légkörbe. Ez a gáznemű anyagok körforgása.

Az evolúció tevékenységében a bioszférában a száma biológiai összetevők. BAN BEN Utóbbi időben Az ember fontos szerepet játszik ezekben a folyamatokban. Tevékenységével fokozza az anyagforgalmat és az energiaáramlást az évezredek alatt kialakult ökoszisztémában. Ez romboló hatással van a meglévő bioszférára.

Korábban, amikor az élet még csak elkezdődött a Földön, több szén volt a légkörben, de szinte nem volt oxigén. Ezért az első élő szervezetek anaerobok voltak. Hosszú időn keresztül oxigén halmozódott fel, és a szén százalékos aránya csökkent. Most a szén-dioxid mennyisége növekszik. Ezt elősegíti a fosszilis tüzelőanyagok használata és a „bolygó tüdejének” - a dzsungelek és az erdők - csökkentése. Az anyagok antropogén körforgása elveszíti elszigeteltségét.

Azt vizsgálva, hogy a Föld mely zónáiban a legaktívabbak az anyag- és energiaciklusok, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a trópusi ökoszisztémák e tekintetben konzervatívabbak. Amikor az emberi befolyást ezekre a folyamatokra vizsgáljuk, nem arról kell beszélnünk, hogy az emberek tevékenységükön keresztül olyasmit változtatnak meg, aminek nem szabadna megváltoznia, hanem arról, hogy ez a tevékenység befolyásolja a változás mértékét.

A szubsztanciák körforgásának leírásában néha megkülönböztetnek egy felszálló és egy leszálló részt. Az anyagok körforgása során a szerves anyagokban lévő energia, egyik állapotból a másikba kerülve fokozatosan elvész. Ez a lefelé mutató rész. Amikor az anyagok már nem szolgálhatnak energiaforrásként, új sejtek anyagává válnak. Ez az áramkör felszálló része.

Nagy és kicsi

Két fő áramkör van. Az anyagok nagy geológiai körforgása a bolygó kialakulásának pillanatától kezdődött. A benne lévő ciklus több ezer évig tarthat. Befolyás alatt külső tényezők a sziklák elpusztulnak, apró részecskék szárazföldön maradnak, néhányuk vízzel bejut a Világóceánba, ahol viszont új rétegek képződnek. A geotektonikai folyamatoknak, a mozgásnak és az alsó domborzat változásainak köszönhetően ezek a rétegek ismét a szárazföldre kerülnek, és minden kezdődik elölről. Földtani körforgás anyagokat két energia kölcsönhatása okozza: a Föld és a Nap. Ez csak akkor lehetséges, ha minden komponens jelen van.

Az anyagok földtani körforgása

A természetben lévő anyagok kis körforgása mindig része egy nagy körnek. Az anyagok biogeokémiai körforgásának nevezik, és csak a bioszféra határain belül nyilvánul meg, minden ökoszisztémában jelen van. Ez alatt tápanyagok A szén és a víz felhalmozódik a növényekben, majd nemcsak maguknak a növényeknek a növekedésére, hanem más élőlények létfontosságú tevékenységére is elköltik. Általában ezek az állatok, amelyek növényeket esznek - fogyasztók. Ezen állatok létfontosságú tevékenységének és bomlási termékei a mikroorganizmusok hatására ismét ásványi komponensekre bomlanak, és a növények segítségével újra forgalomba kerülnek. Az ilyen ciklusok magukban foglalják az összes kémiai elemet, amely elsősorban az élő sejtek felépítéséhez szükséges.

A legmobilabb

A víz soha nem áll meg. Elpárologtatás vele különböző felületek, felhalmozódik a légkörben, hogy csapadék formájában a földre hulljon. Ugyanakkor folyamatosan változtatja az alakját. Ezért a víz mennyisége nem változik - folyamatosan megújul. Ez a víz körforgása a természetben. Összeköti az anyagok geológiai és biotikus körforgását.

Víz körforgása a természetben

A bioszférában a víz, megváltoztatva állapotát, kis és nagy körforgásokon megy keresztül. Az óceán felszínéről történő párolgás, a légkörben kondenzáció és a csapadék visszajutása az óceánba kis forgalom. Amikor a vízgőz egy részét a légáramlatok az óceánból a szárazföldre juttatják, ez a víz nagy körforgásban vesz részt. Egy része elpárolog és a légkörben marad, a többi a patakokkal, folyókkal és a talajvízzel együtt visszakerül az óceánba. Ezzel befejeződik a nagy ciklus, és kezdődik elölről.

A legaktívabb

A bioszféra határain belül folyamatos, pillanatnyi oxigéncsere zajlik a levegőből az élő szervezetekkel, ami az élet fő forrásaként szolgál. Nagyon összetett, ásványi és szerves anyagok különféle kombinációiba lép be. A bioszféra fejlődésének jelenlegi pillanatában eljött az az időszak, amikor a felszabaduló oxigén mennyisége majdnem megegyezik a felvett mennyiséggel. A szén – többek között – a fotoszintézis miatt is bekerül az anyagok körforgásába. A szintézis és összetevői a bioszféra levegő megújulásának alapja.

Oxigén körforgás a természetben

Esszenciális nitrogén

A szerves anyagok bomlása során a bennük lévő nitrogén egy része ammóniává alakul, amit a talajban élő növények visszadolgoznak salétromsav. Mikroreakcióba lép a talajban található élőlényekkel, és nitrátokká alakul. Ez egy olyan forma, amely a növények számára hozzáférhető. Ez egy kis nitrogén körforgást hoz létre.

Nitrogén ciklus

A bomlás során azonban némi nitrogén kerül a légkörbe, és szabad nitrogént képez. Ezenkívül ez a forma a szerves anyagok elégetése, a szén és a tűzifa égése miatt jelenik meg.

Ne engedje, hogy az azotobaktériumok természetes egyensúlya megzavarjon. Egy részük a hüvelyesek gyökerén él, kis gumókat képezve. A légköri nitrogént a levegőből kibocsátva nitrogénvegyületekké alakítják, amelyek átkerülnek a növényekbe. Később a növények fehérjékké, zsírokká, szénhidrátokká és egyéb anyagokká alakítják át őket. Így megy végbe a nitrogén körforgása.

Ha növényeket használnak anélkül, hogy átmennének a bomlás szakaszán, az emberek nitrogénhiányt okoznak. Ennek elkerülése érdekében az emberek megtanulták, hogy nitrogén műtrágyákat adnak a talajhoz, ezzel kompenzálva a természet elvesztését.

Esszenciális kén

Jelentősége a ciklusban felbecsülhetetlen. A kén a kénbaktériumok energiaforrásaként szolgál, amely nélkül a víztisztítás lehetetlen. A természetben ezek a baktériumok széles körben elterjedtek. Ez fontos összetevője sokféle fehérje felépítése. A földkéregben lévő anyagok körforgása sem nélkülözheti a ként. A kén hozzájárulása a remek gyre az anyagok mikroorganizmusok, amelyek ezzel táplálkoznak és aminosavakat alakítanak át. A nagy anyagkörforgásban a kén fő antropogén szállítói a lebomló növények és állati szervezetek. Kéngázt bocsátanak ki. Ezzel befejeződik a kénciklus.

Kén ciklus

Bioszféra

Az élő természet minden képviselője, beleértve az embert is, biomasszát képez. Folyamatosan változik, részt vesz a környezetben zajló folyamatokban.

A növényeket termelőknek, az állatokat fogyasztóknak nevezzük. A protozoonokat és más mikroorganizmusokat, amelyek a szerves anyagokat szervetlen anyagokra bontják, lebontóknak nevezzük. Pusztítóknak is nevezik őket.

A bomlás folyamata a szerves anyagok megsemmisülése.

Nézzük meg, milyen szerepet játszanak a képviselők az anyagok körforgásában különböző csoportokés mi a producerek szerepe:

• kék-zöld baktériumok és növények a napfényt energiává alakítják kémiai kötések. Ily módon a szervetlen elemekből szerves anyag születik;
• mindenevő, amely képes növényeket enni. Ez magában foglalja az embereket is. Növényeket (szerves anyagokat) fogyasztanak, belsőleg feldolgozzák, és a kimeneten szervetlen anyagokat termelnek;
• a húsevők megeszik a növényevőket, beléjük is jut szerves anyag, de nem növények által, hanem más formában;
• ragadozók csúcsragadozói, amelyek képesek húsevő állatokkal táplálkozni. Ez a szerves anyag utolsó mozgása az élő szervezeteken belül;
• protozoák, gombák és mikroorganizmusok, amelyek lebontják az élőlények maradványait. A folyamat során szerves anyagokat alakítanak át szervetlen típus- sók, víz, ásványi anyagok és szén-dioxid;
• mindezeket az elemeket újra felhasználják a növények.

A mikroorganizmusok játsszák a legnagyobb szerepet az anyagok körforgásában; a kezdeti link jelenségek.

Amint az ebből a diagramból látható, a fogyasztók az anyagok bioszférában való körforgása során élelmiszer-kapcsolatokat használnak, amelyek a lánc fontos összetevője. Azonban minden a növényekkel kezdődik és azokkal ér véget.

Növények sokfélesége a természetben

A zárt körfolyamat mellett létezik az anyagok nyitott köre is.

Ökoszisztémák

Röviden, az ökoszisztémák azok természetes komplexek, amelyet az élőhely és a benne élő szervezetek (biocenózisok) összessége alkot. Olyan összetevők, amelyek biztosítják az anyagok keringését a bioszférában. Az ökológiának nevezett tudomány tanulmányozza őket.

Emberek dolgoznak ezen a területen különböző szakmák. Jelenleg globális ciklus az anyagokat emberi cselekvések megzavarják az antropogén hatások pusztító tevékenysége miatt.

Az ökoszisztémák fejlődésük során számos biokémiai cikluson mennek keresztül. Sőt, ha a körforgás nincs lezárva, akkor az egyik ökoszisztéma idővel átalakulhat egy másikká. Ezt a helyzetet befolyásolja a biocenózisban lévő anyagok keringése.

Nézzük meg, hogyan alapul az anyagok körforgása és az energia átalakulása a különféle típusú ökoszisztémákban.

Rét

Különféle növényzet: fű, virágok, apró növények termesztenek. A repülő és mászó rovarok fűvel és virágporral táplálkoznak. A madarak ezekkel a rovarokkal táplálkoznak. Haláluk után a lebontók foglalkoznak a maradványokkal, az utóbbiak tevékenységének termékei pedig új termelők, üzemek alkotóelemeivé válnak. Kiderült, hogy a réti ökoszisztémában a fogyasztók részt vesznek az anyagok körforgásában és a szerves anyagok szervetlen anyagokká történő átalakulásában.

Tó

Minden tónak megvan a maga ökoszisztémája. A termelők itt a plankton és a békalencse, amelyek a szervesanyag-feldolgozó funkción túl oxigénnel töltik fel a vizet. Sok fogyasztó vagy fogyasztó van. Ezek növényevő halak, rákfélék, ebihalak és lárvák. Őket ragadozó halak és vízimadarak követik. Előbb-utóbb egy részük maradvány formájában az aljára kerül, majd kis gerinctelenek és baktériumok, lebontók veszik át a hatalmat. Mivel a tavakban sokkal több a lebontó, mint a fogyasztó, nem tudják feldolgozni az összes fenékre kerülő maradékot. Ez az ökoszisztémában az anyagok és az energia áramlásának nyitott köréhez vezet. Ha az áramkör nincs teljesen lezárva, akkor az ökoszisztéma körülményei fokozatosan megváltoznak. Ez az oka annak, hogy a kis tavak végül mocsarakká változnak.

Az anyagok körforgása a tó ökoszisztémájában

Az anyagok keringése az akváriumban ugyanezt a mintát követi.

Ingovány

Amikor a tó elkezd túlnőni, a partok közelében moha jelenik meg - sphagnum. Megjelenésével beindul az anyagok körforgása a mocsárban. Mivel a sphagnum a felszínen lebeg, alatta nagyon hideg, oxigén nélküli vízréteg képződik, amelyben mikroorganizmusok nem létezhetnek. A mohaágak elhalnak és lesüllyednek az aljára, tőzeget képezve. A tőzegpárna vastagsága eléri az 5 métert - itt élnek a mocsarak lakói. Mivel a mocsárban az anyagok körforgása sem zárt le, sok-sok év után a mocsár erdővé válik, ami megmagyarázza a mocsarak folyamatos kialakulását, majd elburjánzását. De amíg ez meg nem történik, a mocsár fenntartja a szintet talajvízés szükséges összetevője a bioszférában lévő anyagok keringésének.

Az anyagok technogén körforgása

A technogén ciklus és a biotikus ciklus közötti különbség az, hogy mindig nyitva van. Ez inkább egy erőforrás-ciklus. Az élet szintjén különféle organizmusok a bioszférán belül ez nem befolyásolja a lehető legjobb módon. Például egy ilyen ciklusban a víztérfogat csökkenése sokkal nagyobb, mint a biotikus ciklusban. Ugyanez mondható el a folyamat során felhasznált többi elemről is. Ezek az adatok a szervezet szintjétől függenek.

Következtetés

A nap energiaforrás, amely biztosítja az anyagok keringését. Megújuló energiával látja el a bolygót, amely viszont folyamatosan átalakul. Számos ciklust először vizsgálnak a tudósok. A szakértők a keringési ciklusok elveinek ismeretében is egyre új következtetésekre és felfedezésekre jutnak. Az embernek az a benyomása támad, hogy az ember a tizedét sem ismeri azoknak a természeti titkoknak, amelyek rejtve vannak szeme elől. A jövő generációinak életminősége attól függ, hogy milyen gyorsan tudjuk megoldani ezeket a rejtélyeket. Fő következtetés az egyik: az anyagok körforgása és az energia átalakulása az ökoszisztémában a bolygó életének kulcsa. A Földön az élet ciklus nélkül lehetetlen.

Ciklus nélkül lehetetlen az élet a földön

A cikk bemutatja, milyen szerepet játszanak az anyag és az energia körforgásai földrajzi borítékés a bioszférában. Ezért úgy gondoljuk, hogy egyértelmű, hogy a vadszervezeteknek szükségük van embervédelemre.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete