Чибисова Н.В., Долгань Е.К.
Нам известно, что углерод, азот, водород, кислород, фосфор, сера формируют живые организмы. Однако эти организмы не смогут жить без достаточного количества многих других элементов - катионов металлов.
Среди них калий, кальций, магний (иногда натрий) относятся к группе макроэлементов, так как они необходимы в больших количествах (выражающихся в сотых долях сухого вещества); однако такие элементы, как железо, бор, цинк, медь, марганец, молибден, кобальт, анион хлора, относятся к микроэлементам и нужны лишь в малых количествах (выражающихся в миллионных долях сухого вещества).
На суше главным источником биогенных элементов (катионов) служит почва, которая получает их в процессе разрушения материнских пород. Катионы абсорбируются корнями, распределяются различными органами растений, накапливаются в листве, т.е. входят в корм растительноядных потребителей последующих порядков в цепи питания.
Минерализация погибших организмов возвращает биогенные катионы в почву, создается впечатление, что цикл способен продолжаться беспрерывно. Однако почва выщелачивается дождями, дождевые воды переносят катионы в систему подземного стока, а также и в поверхностный сток: в реки, моря, иногда в значительных количествах.
Выщелачивание - автокаталитический процесс: чем больше оно прогрессирует, тем больше деградируют почвенные коллоиды. Положение становится особенно тяжелым в тропических местностях: ливневые дожди, низкая абсорбируемость почвенного комплекса (малое количество гумуса), истощение почв монокультурами сахарного тростника, кофе, какао, кукурузы, арахиса.
Когда вырубаются или выжигаются леса под сельское хозяйство, то минерализованный таким путем запас биогенных веществ быстро выщелачивается дождями и почва утрачивает свое плодородие. Если на ней временно прекратить посевы, то она вновь может дать жизнь лесу, но уже вторичному, с менее ценой биомассой, чем у первоначального сообщества. После повторения подобных операций почва будет покрываться все более и более скудной растительностью с уменьшающейся продукцией биомассы. Сначала образуется саванна, затем степь, наконец, пустыня. Значит, круговорот минеральных катионов сопровождает циклы углерода и азота. В умеренных широтах последствия выщелачивания не так резки, но все-таки в результате вырубок (сплошных под корень), при корчевке пней и снятия дерна разрушается гумус - ресурс питательных веществ. Следовательно, нарушается круговорот, его полнота: переход к пустоши или лугу, со скудной растительностью и меньшим запасом биомассы.
Рис. 4.3. Упрощенная схема круговорота фосфора
Истощение почвы возможно не только вследствие снятия растительного покрова, но и через сельскохозяйственные культуры. Есть такие культуры, как свекла, картофель, масличные культуры, уносящие ежегодно от 300 до 700 кг минеральных веществ на 1 га.
Таблица 4.1
Ежегодный вынос из почвы веществ (кг/га) при средних урожаях
Культура |
Элемент |
N |
Р |
К |
Са |
Пшеница |
70 |
30 |
50 |
» 30 |
Картофель |
90 |
40 |
160 |
76 |
Люцерна |
- |
- |
- |
242 |
Таблица 4.2
Вынос веществ (кг/га) при вырубке лесов 100-летнего возраста
Растительность |
Элемент |
Са |
К |
Р |
Сосновый лес |
424 |
168 |
38 |
Хвойный лес |
8980 |
466 |
74 |
Лиственный лес |
1930 |
483 |
106 |
Культуры: овес, травы, картофель, репа |
2420 |
7400 |
1060 |
Если вырубка и вывоз из леса осуществляется очищенных деревьев, то обеднение не столь сильное, а с корой выносится много кальция.
Интересна диаграмма распределения элементов в лесах 100-летнего возраста (в кг/га). На рисунке видно, что кальция содержится в 4 раза больше в лиственном лесу, чем в сосновом.
Хвойный лес
Са: 676
К: 375
Р: 70
|
|
Сосновый лес
Са: 328
К: 138
Р: 30
|
|
Лиственный лес
Са: 1283
К: 320
Р: 70
|
|
Другие работы по теме:
Гидрохимический режим прудов
Вода пруда, как и любого другого естественного водоема, представляет собой раствор всевозможных неорганических солей и органических соединений, попадающих в воду с дождями, талыми водами, за счет смыва с окружающей площади водосбора, размыва грунта.
Круговорот воды
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Академия народного хозяйства при Правительстве Российской Федерации»
Экология и экосистема
Понятие и сущность экологических факторов, анализ законов их воздействия на живые организмы. Описание круговорота элементов в экосистеме, их изменения при стрессовых воздействиях. Методика расчета выбросов загрязняющих веществ автомобильным транспортом.
Учение Вернадского о Биосфере
Учение В.И. Вернадского о биосфере. Создателем современного учения о биосфере был замечательный русский учёный В.И. Вернадский. Он показал, что за всё геологически обозримое время жизнь на Земле развивалась как взаимосвязанная совокупность организмов, обеспечивающая непрерывный поток элементов в биогенном обмене веществ на поверхности нашей планеты.
Круговорот в природе
Реферат на тему: "Круговорот веществ в природе." Деятельность живых организмов сопровождается извле- чением из окружающей их неживой природы больших ко- личеств минеральных веществ. После смерти организмов составляющие их химические элементы возвращаются в окружающую среду. Так возникает биогенный круговорот веществ в природе, т.е. циркуляция веществ между атмо- сферой, гидросферой, литосферой и живыми организмами.
Биогеофизические круговороты веществ в природе
План: Круговорот воды. Круговорот углерода. Круговорот кислорода. Круговорот азота. Круговорот фосфора. Круговорот серы. Круговорот воды. Вода находится в постоянном движении. Испаряясь с поверхности водоемов, почвы, растений, вода накапливается в атмосфере и, рано или поздно, выпадает в виде осадков, пополняя запасы в океанах, реках, озерах и т.п.
Биологический круговорот
Биологический круговорот химических элементов в распространенных тропических сообществах Биоклиматические условия тропической территории весьма разнообразны. Представление о тропиках как о сплошной полосе джунглей совершенно не отвечает действительности. Меняющиеся соотношения атмосферных осадков и эвапотранспирации, длительности сухих и дождливых сезонов создают широкую гамму экосистем с разной степенью атмосферного увлажнения — от крайне засушливых или пустынных ландшафтов до постоянно влажных тропических лесов.
по Химии
Стехиометрические понятия и правила: Массовая доля вещества, молярная концентрация вещества Фактор эквивалентности, химический эквивалент Молярная масса эквивалента, количество вещества эквивалента
Дмитрий Иванович Менделеев 3
Имя Дмитрия Ивановича Менделеева сейчас известно не только ученым, но и любому школьнику. И хотя список научных открытий и разработок этого ученого необратимо велик, все мы знаем его в первую очередь как автора периодического закона химических элементов.
Круговорот углерода в природе
Круговорот углерода в природе. Основным резервуаром углерода являются горные породы; в них, по существующим оценкам, его содержится примерно 75 квадриллионов тонн. Еще 5 триллионов тонн содержится в горючих полезных ископаемых — угле, нефти, газе и торфе. Примерно 150 млрд. т приходится на верхний слой донных океанических осадков.
Круговорот веществ в природе
Содержание. Лист. 1. Биогеохимические круговороты. 2. Круговорот веществ в биосфере. 3. Круговорот углерода. 4. Круговорот кислорода. 5. Круговорот азота.
Космоцентризм ранней древнегреческой философии
На протяжении VI-IV вв. до н.э. в Греции происходил бурный расцвет культуры и Ф. За этот период были созданы новое немиф. мировоззрение, новая картина мира, центральным элементом к-рой стало учение о космосе. Космос охватывает Землю, человека, небесные светила и сам небесный свод. Он замкнут, имеет сферическую форму и в нем происходит постоянный круговорот - все возникает, течет и изменяется.
ЭДС
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Если два тела А и В , находящиеся под разными потенциалами соед. проводником А и В то по нему потечет ток, который через короткое время, когда потенциально уравняются, прекратится.
Круговорот фосфора
Фосфор совершает круговорот в наземных экосистемах в качестве важной и необходимой составной части цитоплазмы: биоредуценты минерализуют органические соединения фосфора из отмерших организмов в фосфаты, которые вновь потребляют корни растений. Громадные запасы фосфора, накопившиеся за прошлые геологические эпохи, содержат горные породы; в процессе разрушения эти породы отдают фосфаты наземным экосистемам; однако значительные количества фосфатов оказываются вовлеченными в круговорот воды, когда происходит их выщелачивание водой и вынос в моря и океаны.
Символика герба муниципального образования Аларский район
Символика герба муниципального образования «Аларский район» Вариант Герб муниципального образования «Аларский район» представляет собой изображение на синем щите, в центре которого изображен золотой круг, в котором заключена белая триада «арбагар» (бур.).
Речная дрейссена
Введение 1 История распространения 2 Условия обитания и роль в экосистеме Введение Дрейссена речная или мидия-зебра (лат. Dreissena polymorpha, англ. zebra mussel) — широко распространённый вид двустворчатых моллюсков, обитающий в пресных и солоноватых водах. Обладают зеленоватой или желтоватой раковиной, характерной треугольной формы, с рисунком из поперечных или зигзагообразных коричневых полос.
Круговорот воды в природе 2
Реферат на тему: «Круговорот воды в природе» Круговорот воды в природе Введение Известно, что человеческий организм почти на 65% состоит из воды. Вода входит в состав тканей, без нее невозможно нормальное функционирование организма, осуществление процесса обмена, поддержание теплового баланса, удаление продуктов метаболизма и т.д.
Круговорот углерода
Биотический круговорот углерода является составной частью большого круговорота в связи с жизнедеятельностью организмов.
Круговорот азота
Несмотря на величайшую сложность, этот круговорот осуществляется быстро и беспрепятственно. Воздух, содержащий 78% азота, одновременно служит и огромным вместилищем и предохранительным клапаном системы. Он беспрерывно и в разных формах питает круговорот азота.
Азот
Около двухсот лет назад ученые открыли, что в атмосфере содержится газ, непригодный для дыхания и не поддерживающий горение. Атмосфера почти на 4/5 состоит из этого газа.
Химико-биологические процессы в аквариуме
В аквариуме непрерывно происходит круговорот питательных веществ, значение которого чрезвычайно важно. Химические и биологические процессы в воде аквариума тесно связаны между собой, влияют друг на друга.
Круговорот в природе
Деятельность живых организмов сопровождается извлечением из окружающей их неживой природы больших количеств минеральных веществ. После смерти организмов составляющие их химические элементы возвращаются в окружающую среду. Так возникает биогенный круговорот веществ в природе, т.е. циркуляция веществ между атмосферой, гидросферой, литосферой и живыми организмами.
Потоки энергии и вещества в экосистемах
Понятие и биологическое значение потока энергии в сообществе, принципы и направления данного потока, влияющие на него факторы. Круговорот веществ в экосистеме. Критерии, характеризующие продуктивность сообщества. Сущность экологической сукцессии.
Биогеохимические круговороты основных химических элементов
Беспрерывная циркуляция в биосфере химических элементов, переход их из внешней среды в организмы и обратно. Биогеохимические круговороты: круговорот воды, газообразных веществ, химических элементов. Биотехносфера и ноосфера, биогеохимическая миграция.
Стивен Гулд
Гулд, Стивен Джей (Gould, Stephen Jay) (р. 1941), американский палеонтолог и популяризатор науки.