Реферат: Биогеохимические циклы

--PAGE_BREAK--<img width=«52» height=«20» src=«ref-1_634870770-341.coolpic» v:shapes="_x0000_s1043"><img width=«51» height=«12» src=«ref-1_634871111-272.coolpic» v:shapes="_x0000_s1030">                                                    Спалюванняі                  Тепло                                 Тепло
                                                 вивітрювання
<img width=«601» height=«226» src=«ref-1_634871383-5174.coolpic» v:shapes="_x0000_s1028 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1035 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042">



Мал. 1. Кругообіг
углерода в процесах фотосинтеза і а
еробного д
ихан
ня.

<img width=«501» height=«297» src=«ref-1_634876557-3586.coolpic» v:shapes="_x0000_s1044 _x0000_s1046 _x0000_s1050 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1062 _x0000_s1076 _x0000_s1077">



                                                                 Розчинюється

<img width=«32» height=«17» src=«ref-1_634880143-270.coolpic» v:shapes="_x0000_s1058">                                                                    в дощовій

<img width=«80» height=«18» src=«ref-1_634880413-307.coolpic» v:shapes="_x0000_s1057"><img width=«2» height=«530» src=«ref-1_634880720-175.coolpic» v:shapes="_x0000_s1083">                                                                      воді
<img width=«426» height=«338» src=«ref-1_634880895-5481.coolpic» v:shapes="_x0000_s1045 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1051 _x0000_s1056 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1063 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1072"> <img width=«102» height=«140» src=«ref-1_634886376-681.coolpic» v:shapes="_x0000_s1074 _x0000_s1075">


<img width=«18» height=«204» src=«ref-1_634887057-336.coolpic» v:shapes="_x0000_s1080">                                                   
<img width=«17» height=«32» src=«ref-1_634887393-276.coolpic» v:shapes="_x0000_s1065"> 
<img width=«31» height=«2» src=«ref-1_634887669-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1079"> <img width=«590» height=«280» src=«ref-1_634887824-5713.coolpic» v:shapes="_x0000_s1064 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1073 _x0000_s1078 _x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1084">



Мал
. 2.
Колообіг

в
угле
ця
.

За останні 200 років відбулися значні зміни в континентальних екосистемах в результаті збільшуючогося антропогенного впливу. Коли землі, зайняті лісами та трав’янистими спільнотами, пертворюються в сільськогосподарські угіддя, органічна речовина, тобто жива речовина рослин і мертва органічнаречовина грунтів, окислюється і потрапляє до атмосфери у вигляді<img width=«32» height=«21» src=«ref-1_634893537-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">. Деяка кількість елементарного вуглеця може також захоронюватись в грунті у вигляді древесного вугілля (як продукт,що залишився від спалювання лісу) і, таким чином, вилучається зішвидкого обігув вуглецевомуциклі. Вміст вуглецю в різних компонентах екосистемзмінюється, оскільки поновлення органічної речовини залежить від географічної широти та типа рослинності.

Були проведені численні дослідження, що малисвоєю метою розв'язати існуючу невизначеністьв оцінці змін запасів вуглецю вконтинентальних екосистемах. Базуючисьна даних цих досліджень,можна прийти до висновку, що надходження доатмосфериз 1860 по1990 рік склало<img width=«103» height=«24» src=«ref-1_634893760-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026"> г Сі що в1990 році біотичний викид вуглецю був рівний <img width=«100» height=«24» src=«ref-1_634894051-295.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027"> г С/рік. Крім того, можливийвплив зростаючих атмосферних концентрацій та викидів забруднюючихречовин, таких як <img width=«29» height=«21» src=«ref-1_634894346-227.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028"> і<img width=«33» height=«21» src=«ref-1_634894573-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">,наінтенсивність фотосинтезу органічної речовини континентальних екосистем. Повидимому, інтенсивність фотосинтезу зростаєіз збільшенням концентрації в атмосфері. Найбільш імовірно, що це зростанняхарактерне для сільськогосподарських культур, а в природних континентальних еко-системах підвищення ефективності використання води могло б призвести до прискоренняутворення органічної речовини.
4. Колообіг

кисня.

В кількісному відношенні головною складовоюживої матеріїє кисень, кругообігякого ускладнениййого здатністю вступати врізніхімічні реакції, головним чином реакції окислення. Врезультаті виникаєбезлічлокальних циклів,що відбуваються між атмосферою, гідросферою та літосферою,які всвою чергу можуть бути порушені антропогенним фактором.Кисень, що міститься в атмосфері і в поверхевихмінералах (осадовікальцити, залізні руди), маєбиогенное походження і повинно розглядатися як продуктфотосинтезу. Цей процес протилежнийпроцесу споживаннякисня при диханні, який супроводжується руйнуванням органічнихмолекул, взаємодією кисня ізводородом (отщепленим від субстрата)та утворенням води. В деякому відношеннікругообігкисня нагадує зворотний кругообігвуглекислого газу. Восновному він відбувається міжатмосферою та живими організмами. Споживанняатмосферного кисня та його відшкодування рослинами в процесіфотосинтезу здійснюється досить швидко. Розрахунки показують,що для повного поновлення всього атмосферного киснявимагається білядвох тисяч років. З іншого боку, для того, щобвсі молекули води гідросфери були підверженіфотолизуі знов синтезованіживими організмами, необхідно два мільйонироків. Більша частина кисня, що виробляється на протязі геологічних епох, не залишалася в атмосфері, а фіксуваласялітосферою у вигляді карбонатів, сульфатів, оксидів заліза, і її маса складає5,9*1016 т. Маса кисня,що циркулює в біосфері у вигляді газу абосульфатів,розчинених в океанських та континентальних водах, вдекількаразівменша(0,4*1016 т).

 Відзначимо, що, починаючи з певної концентрації,кисень дуже токсичний для клітин і тканин (навіть уаеробних організмів). А живий анаеробний організм не може витримати (це було доведене ще вминулому сторіччі Л. Пастером)концентрацію кисня, що перевищуєатмосферну на 1%.
5. Кругообіг
а
зоту.

Газоподібний азот виникаєв результаті реакції окислення аміаку, якийутворюється при виверженні вулканів тарозкладені біологічних відходів:   4NH3 + 3O2®2N2 + 6H2O.

Кругообігазоту – одинз самих складних, але водночас самих ідеальнихкругообігів. Незважючи на те,що азот складає біля80%атмосферного повітря, в більшості випадків він не може бути

безпосередньо використаний рослинами, так як вони не засвоюютьгазоподібний азот. Втручання живих істот у кругообігазоту підпорядковане суворійиєрархії: лишепевні категорії організмів можуть виявляти вплив на окремі фази цьогоциклу. Газоподібний азот беззупинно надходитьдоатмосферив результаті роботи деяких бактерій, тоді як іншібактерії – фіксатори (разом з синьо-зеленими водоростями)постійно поглинаютьйого, преобразуючивнітрати. Неорганічнимшляхом нітрати утворюються й ватмосфері врезультаті електричних розрядів під час гроз. Найбільшактивніспоживачі азоту – бактеріїна кореневій системі рослин сімействабобових. Кожному виду цих рослин притаманні свої особливі бактерії, що перетворюють азот в нітрати. В процесібіологічного циклу нітрат–іони  (NO3-) та іониамонію (NH4+),поглинаємі рослинами з грунтовоївологи, перетворюються у білки,нуклеїновікислоти ітак далі. Потімутворяться відходи у вигляді загиблих організмів, що є об'єктами життєдіяльності інших бактерій та грибів, перетворюючих їх в аміак. Таквиникає новий цикл кругообіга. Існують організми, здатніперетворювати аміак у нітріти, нітрати івгазоподібний азот. Основні ланки кругообігаазоту вбіосфері представлені схемою на мал. 3. Біологічна активністьорганізмів доповнюється промисловими засобами отримання азотомістящихорганічних та неорганічних речовин,багатоз яких застосовуються в якості добрив для підвищенняпродуктивності та росту рослин. Антропогеннийвплив на кругообігазоту визначається наступними процесами:

1.           Спалювання палива призводить до утворення оксида азоту, апісля цьогодо реакцій:

2NO + O2 ®2NO2 ,

4NO2 + 2H2O.+ O2 ®4HNO3,сприяючивипаданню кислотних дощів;

2.           Врезультатівпливу деяких бактерій на добрива і відходи тваринництва утворюється оксид азото – один з компонентів, утворюючих парниковий ефект;

3.           Видобуток корисних копалин, містящих нітрат – іони і іони аммонія, для виробництва мінеральних добрив;

4.           При збиранні врожая з почви виносяться нітрат – іони і іони аммонія;

5.           Стоки зполей, ферм таканалізацій збільшують кількість нітрат – іонів і іонів аммоніяв водных екосистемах, що присорює рост водоростей і іншихрослин; при розкладанніяких розходується кислород, що в кінцевому рахункупризводитьдозагибеліриб.
   

    продолжение
--PAGE_BREAK--                           Блискавки <img width=«5» height=«178» src=«ref-1_634894799-369.coolpic» v:shapes="_x0000_s1121"><img width=«2» height=«146» src=«ref-1_634895168-163.coolpic» v:shapes="_x0000_s1125"><img width=«186» height=«17» src=«ref-1_634895331-336.coolpic» v:shapes="_x0000_s1124"><img width=«108» height=«17» src=«ref-1_634895667-324.coolpic» v:shapes="_x0000_s1123"><img width=«22» height=«17» src=«ref-1_634895991-266.coolpic» v:shapes="_x0000_s1122">                                                                                     Денітрифіцируючі
<img width=«18» height=«157» src=«ref-1_634896257-328.coolpic» v:shapes="_x0000_s1126"><img width=«209» height=«172» src=«ref-1_634896585-1546.coolpic» v:shapes="_x0000_s1132">                        Азотофіксуючі                                         бактерії

                            бактерії
                                                   Синьо –зелені
Бактерії      Опади                         водорості

                                                     
 

<img width=«513» height=«208» src=«ref-1_634898131-3051.coolpic» v:shapes="_x0000_s1116 _x0000_s1117 _x0000_s1119 _x0000_s1120 _x0000_s1127 _x0000_s1128 _x0000_s1129 _x0000_s1130 _x0000_s1131 _x0000_s1136 _x0000_s1137 _x0000_s1140"> <img width=«4» height=«99» src=«ref-1_634901182-272.coolpic» v:shapes="_x0000_s1133"> <img width=«17» height=«70» src=«ref-1_634901454-303.coolpic» v:shapes="_x0000_s1143"> <img width=«17» height=«109» src=«ref-1_634901757-315.coolpic» v:shapes="_x0000_s1142">


<img width=«50» height=«2» src=«ref-1_634902072-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1144"><img width=«89» height=«2» src=«ref-1_634902228-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1139">                                                                                         Бактерії
<img width=«309» height=«2» src=«ref-1_634902386-165.coolpic» v:shapes="_x0000_s1135"><img width=«78» height=«2» src=«ref-1_634902551-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1134">                                                                                         Бактерії

<img width=«396» height=«2» src=«ref-1_634902707-171.coolpic» v:shapes="_x0000_s1138"><img width=«98» height=«2» src=«ref-1_634902878-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1141">                                                                                         Бактерії
Мал
. 3. Кругообіг
а
зоту.

6. Кругообіг

фосфору.





Фосфор – один з основних компонентів (головним чином у вигляді  <img width=«51» height=«24» src=«ref-1_634903035-246.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">) живої речовини і входить у склад  нуклеїнових кислот (ДНК іРНК), кліточних мембран, аденозінтрифосфата (АТФ) и аденозіндифосфата (АДФ), жирів, кістокізубів. Кругообігфосфора, як і іншихбіогенних елементів, відбувається по великому и малому циклам.

Запасы фосфора, доступні живим істотам, повністю сконцентровані в літосфері. Основні джереланеорганічного фосфора – виверження вулканів абоосадовіпороди. В земнійкорівмістфосфора не перевищує 1%, щолімітуюєпродуктивність екосистем. Зпород земноїкоринеорганічний фосфор залучаєтьсяв циркуляцію континентальними водами. Він поглинається рослинами, которіпри йогоучастісинтезуютьрізні органічнісполуки ітаким чином включаються в трофічні ланцюги. Потім органічніфосфаты разом зтрупами, відходами тавиділеннями живих істот повертаютьсяв землю, де знов підвергаються впливумікроорганізмів іпретворюютьсяв мінеральні форми, які використовуютьсязеленими рослинами.

В екосистеміокеана фосфор приноситься текучими водами, що сприяєрозвиткуфітопланктона іживих організмів.

В наземних системах кругообігфосфора проходитьв оптимальних природніхумовахізмінімумом втрат. В океанісправа відбуваєтьсяінакше. Цепов’язано зпостійним осіданням(седиментацією) органіческих речовин. Осівший на невеликійглибиніорганічний фосфор повертаєтьсяв кругообіг. Фосфати, відкладені на великихморських глибинах неприймаютьучастьв маломукругообігу. Однак тектонічнірухи сприяютьпідйомуосадових порід на поверхню.

Таким чиномфосфор повільно переміщується з фосфатних родовищна суші імілководних океанічнихосадівдо живихорганізмівназад(мал. 4).

Запаси фосфору наземлі малі. Тому вважається, що фосфор – основнийфактор, лімітуючийзростання первинноїпродукції біосфери. Вважають навіть, що фосфор – головнийрегулятор всіх інших біогеохімічних циклів, це –найбільшслабка ланка в життєвому ланцюзі, щозабезпечує існування людини.

 Антропогенний вплив на круговорот фосфоруполягає в наступному:

1.    Видобуток великих кількостейфосфатних руд для мінеральнихдобрив тамиючихзасобівпризводить дозменшення кількість фосфору в біотичному кругообігу;

2.    Стоки з полів, ферм та комунальні відходипризводять до збільшення фосфат–іоніву водосховищах, до різкогозростання водних рослин і порушення рівноваги вводних екосистемах.
7. Кругообіг

сірки.


З природних джерел сірка потрапляєдо атмосфериу вигляді сірководня, диоксида сірки і частоксульфатних солей(мал. 5). Біляоднієї третини сполуксірки і 99% диоксида сірки – антропогенного походження. Ватмосфері протікають реакції, що призводять докислотних опадів:

2SO2 + O2®2SO3 ,        SO3 + H2O ®H2SO4 .
<img width=«359» height=«598» src=«ref-1_634903281-3360.coolpic» v:shapes="_x0000_s1145 _x0000_s1146 _x0000_s1175 _x0000_s1176 _x0000_s1177">


    продолжение
--PAGE_BREAK--                                          Розробка                                              Кістки і зуби
                                                надр

<img width=«99» height=«17» src=«ref-1_634906641-323.coolpic» v:shapes="_x0000_s1151"> <img width=«243» height=«192» src=«ref-1_634906964-715.coolpic» v:shapes="_x0000_s1161 _x0000_s1162"> <img width=«77» height=«169» src=«ref-1_634907679-1162.coolpic» v:shapes="_x0000_s1153"> <img width=«17» height=«147» src=«ref-1_634908841-325.coolpic» v:shapes="_x0000_s1154"> <img width=«18» height=«128» src=«ref-1_634909166-317.coolpic» v:shapes="_x0000_s1152">


                                                      Вищєла-                                Сток і            чування
                               ерозія
                                                                                                     Відходи
<img width=«406» height=«146» src=«ref-1_634909483-2933.coolpic» v:shapes="_x0000_s1147 _x0000_s1148 _x0000_s1158 _x0000_s1159 _x0000_s1160 _x0000_s1178">  


<img width=«27» height=«17» src=«ref-1_634912416-267.coolpic» v:shapes="_x0000_s1156"><img width=«39» height=«17» src=«ref-1_634912683-275.coolpic» v:shapes="_x0000_s1157">                                                   
<img width=«127» height=«17» src=«ref-1_634912958-314.coolpic» v:shapes="_x0000_s1155"> 


<img width=«17» height=«185» src=«ref-1_634913272-333.coolpic» v:shapes="_x0000_s1169">                            Вищєлачування
<img width=«63» height=«124» src=«ref-1_634913605-929.coolpic» v:shapes="_x0000_s1165"><img width=«2» height=«117» src=«ref-1_634914534-160.coolpic» v:shapes="_x0000_s1167"><img width=«2» height=«194» src=«ref-1_634914694-165.coolpic» v:shapes="_x0000_s1171"><img width=«17» height=«147» src=«ref-1_634914859-321.coolpic» v:shapes="_x0000_s1166"><img width=«17» height=«95» src=«ref-1_634915180-333.coolpic» v:shapes="_x0000_s1164">                                  іерозія

                                                                     Розкладення                                    Відходи і
                                                                                                                          розкладення

                           

<img width=«70» height=«17» src=«ref-1_634915513-295.coolpic» v:shapes="_x0000_s1168">                       Птахи,які

                     живляться   

                            рибою

<img width=«146» height=«2» src=«ref-1_634915808-159.coolpic» v:shapes="_x0000_s1170">

    продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по экологии