Важно свойство на биосферата - това, че съдържа механизми за движение на вещества и свързани с неизчерпаеми отделни химични елементи и техните съединения. Слънчевата енергия осигурява два цикъла на материята на Земята - геоложки или голяма циркулация и биологичната, светлина, колоездене.
Геоложки цикъл е най-ясно се проявява в кръговрата на водата. На Земята от Слънцето влиза ежегодно 5,24 × 10 24 J енергия. Около половината от нея се изразходва за изпаряване на водата. В този случай, от океана, за да се изпари повече вода, отколкото той се връща с валежи. На земята, а напротив повече валежи, отколкото се изпарява вода. Нейната излишък поток в реките и езерата, а след това - отново в океана (с прехвърлянето на този определено количество минерални вещества). Това също представлява голям обращение в биосферата, въз основа на факта, че общият изпарението на водата от земята се компенсира от валежите.
С появата на живата материя на базата на геоложки цикъл обръщение произхожда органични вещества, биологични (малка) цикъл.
С развитието на живата материя от геоложки цикъл непрекъснато извлича повече елементи, които влизат в нов биологичен цикъл. За разлика от прост прехвърлянето на вещества в геоложката минерал под формата на разтвори, както и механично утаяване в биологичен цикъл от най-важните съображения са синтеза и унищожаването на органични съединения. За разлика от това, геоложки, биологична има малко енергия. В създаването на органични вещества обикновено се изразходват само 0,1-0,2% от слънчевата енергия достига Земята (в геоложки обръщение - 50%). Въпреки това, енергията за биологичния цикъл, произвежда много работа за създаване на първичното производство.
С появата на света на живата материя Химични елементи циркулират за продължителен период в биосферата, като се започне от външната среда в организма и обратно в околната среда. Това обръщение е повече или по-малко затворени пътища, наречени биогеохимични цикли.
Основните биогеохимичните цикли са цикъла на кислород, въглерод, вода, азот, фосфор, сяра и други хранителни вещества.
Биогенната миграция на материал - форма на универсалната миграция на елементите в природата. Съгласно биогенен миграция трябва да се разбира миграция на органични и инертни вещества, участващи в растежа и развитието на живите организми и произведени в резултат на сложни биохимични и биохимичен процеси. VI Вернадски формулирани закона на биогенен миграцията на атома, който гласи, както следва:
Миграцията на химическите елементи в биосферата или изпълнени с пряко участие на живата материя, или се появява в среда, където геохимични характеристики (О2. СО2. Н2 и т.н.), причинени от живата материя (в която обитава в биосферата и момента е действал на Земята през целия геоложката история).
Човек въздейства предимно върху биосферата, а населението му е жив, така че по този начин той се променя условията на биогенни миграцията на атома, създаване на предпоставки за дълбок химически промени. По този начин, процесът може да се превърне в самостоятелна разработка, не зависи от желанието на човека, както и почти неуправляем, когато световен мащаб.
От гледна точка на планетарния цикъл най-важният въпрос е почвата, пейзаж, хидросферата и дълбочина (intraterrestrial) цикли. В първата от тях се провежда екстрахиране химични елементи от скали, вода, въздух, разлагането на органична материя, абсорбцията и синтеза на различни органични и органо-минерални съединения. В хидросферата цикъл играе главна роля състав вода и биологична активност на живите организми. Bioprodutsirovanie вещество се извършва при масовото участие на фитопланктона и зоопланктона. В дълбочина, на цикъла на биогенни миграция на най-важната роля принадлежи на дейността на анаеробни микроорганизми.
Процесите, които се провеждат в различни сфери на Земята са в състояние на динамично равновесие, и да променят някоя от тях води до безкрайни вериги понякога необратими явления. Всеки естествен цикъл е препоръчително да се направи разграничение между двете части, или две "Фонд":
- резерв - голяма маса на бавно движещи се материали, предимно неорганична природа;
- подвижна или обмена, фондът - на по-малки, но по-активни, който се характеризира с бърз обмен между организми и тяхната среда.
Exchange фонд образуван от вещества, които се връщат в цикъла поради първични или екскреция (лат. - маркиран) животни или микроорганизми в разлагането на детрит.
Ако имате предвид биосферата като цяло, биогеохимични цикли могат да се разделят на два основни вида:
- циркулация на газообразни вещества от фонд резервен в атмосферата или хидросферата;
- седиментни цикъл с резервен фонд, в земната кора.
Цикълът на азот. Азот цикъл - е пример за саморегулираща линия с голям резервен капацитет на атмосферата. Въздух, 78% от която азотът е най-големият "резервоар" и едновременно, поради тяхната ниска химическа активност - система "предпазен клапан". Азотът е постоянно доставя в атмосферата поради активността на денитрифициращите бактерии и непрекъснато се екстрахира от атмосферата в резултат на азот за определяне бактерии и някои водорасли (биохимичен фиксиране на азот) и действието на електрически разряди време бури. азотен цикъл се състои от следните процеси:
- азот фиксиране от симбиотични и свободно живеещи почвени бактерии и синьо-зелени водорасли;
- Азот асимилация от растенията, включване в протеини и други азотсъдържащи вещества;
- прехвърляне на органични азотни съединения в хранителната верига;
- ammonification на органични азотни съединения - азот освобождаване като амониев йон (NH +) на мъртвата органична материя, извършена от почвата микроорганизми, ammonifiers;
- нитрификация - амоняк окисление до нитрит йон (NO 2 -) или нитрит да нитрат (NO3 -). Напредъкът включваща почвените микроорганизми nitrifiers;
- Денитрификация - възстановяване нитрит и нитрат в N2 газообразен молекулярен азот. Той се среща в почвата поради трудова денитрифициращи микроорганизми.
Така цикълът на азот дължи затвореност е почвени бактерии. Като цяло, азотния цикъл се забави и зависи изцяло от живата материя. В литосферата запаси неорганичен азот не. Само понякога натриеви нитрати (нитрати) могат да се съхраняват в сухи области. Резерви от органичен азот, т.нар гуано - птичи тор за разширение в "rookeries" се основава на островите от западното крайбрежие на Южна Америка.
Човешката дейност нарушава цикъла на азот. Когато оран намалена активност на азот за определяне микроорганизми е около 5 пъти повишена активност на денитрифициращи бактерии, което води до намаляване на плодородието на почвата.
Въглероден цикъл. Въглеродният цикъл (въглероден диоксид) атмосферното фонд е много малък в сравнение с въглеродните запаси, съставляващи множество органични и неорганични съединения. СО2 е основният източник на вулканична дейност, свързана с векове на обезгазяване магма и долните хоризонти на земната кора. миграцията на CO2 отива два начина. Първият е да се свързват в процеса на фотосинтеза и образуването на органично вещество, който е депозиран в световен мащаб под формата на дългосрочна детрит: торф, нефт, газ и въглища. Вторият път на миграция CO2 е в резервоари с създаване карбонат система: от СО2 е лесно разтворим във вода, образува слаб въглена киселина във водата може да бъде под формата на йони - карбонати и gidrokarbotnatov, процесът отива към схемата: СО2 - Н2 CO3 - Н CO3 -. CO3 2-. Йоните се утаяват карбонати на Са и Mg, и може да се извършва както abiogenically и биогенни. Има пластове от варовик. Според някои съотношение на СО2 за фотосинтеза вар е 1. 4. Връщане на въглерод в атмосферата се случва по два начина: дишане на растения и животни, почвата дишане, разлагане на растителни и животински останки, вторият начин - към атмосферата на литосферата варовик, вар и аз тебешир. Основният източник на приходи, се счита за дългосрочна масово изгаряне на изкопаеми горива детрит. Допринесе за превръщането на развитието на селското стопанство и обезлесяването. Гори - въглероден съхранение важно, тъй като тяхната биомаса, съдържаща 1,5 пъти, а в хумус гора - 4 пъти повече въглерод, отколкото в атмосферата. Смята се, че преди индустриалната епоха въглеродни потоци между атмосферата, континенти и океани са балансирани. В момента с отбягване цикъл въглерод намалява с приблизително един порядък (т.е., е намалял с около 10 пъти), като същевременно се поддържа, че подобна тенденция може да доведе до глобален екологичен проблем.
фосфор цикъл. фосфор цикъл - пример от цикъла седиментни с резервен фонд, в земната кора. Фосфор - важен и необходим елемент за живите организми. Тя циркулира, преминаване от органичните съединения в фосфати, които растенията могат да се използват отново. Сухоземни растения и водорасли съдържат до 0.1% фосфор, животни от 0.1% до няколко процента.
Общо цикъл фосфор се състои от две части - морската и земя. В скали фосфор се концентрира главно в фосфорити и апатити (на известни фосфор-съдържащи минерали 190). Процесът на атмосферни влияния (разрушаването на скалата под действието на атмосферно физически и химически фактори) и изместване на скала атмосферни влияния продукти от вода, вятър, лед или от тежестта прехвърля фосфор в естествени води океан. В физиологичен морска вода навлиза в фосфор състава на фитопланктона, който служи като храна на други морски организми, с последващо натрупване в тъканите на морски животни, включително риба. А определено количество фосфор се извършва върху земя поради морски птици и риболов. Основният размер на фосфор остава в дълбините на океаните.
фосфор цикъл отключена, повечето от които се установява на дъното на океана, така че земята принадлежи на дефицитните на фосфор.
Свързани статии