Hva er den biotiske syklusen? Som et lukket system har det fungert vellykket i flere milliarder år.
La oss prøve å finne ut hva den biotiske syklusen er.
Funksjoner
Døde planter og rester av organismer behandles av insekter, sopp, bakterier og protozoer. Dyr og planter omdannes gradvis til elementære organiske og mineralske forbindelser. Den biotiske syklusen innebærer at disse stoffene kommer inn i jorda, og at de deretter konsumeres av planter. Prosessen er preget av lukking, kontinuitet, forfall, dekomponering av sluttforbindelser. Det er en kontinuerlig sirkel som styrer livet på planeten.
Betydning
Den biotiske syklusen av karbon i terrestriske økosystemer vil bli vurdert ved å bruke eksemplet med fosfor. En tilstrekkelig mengde av dette elementet finnes i humushorisonten til uforstyrret jord, så vel som i skogskullet. Takket være syklusen er det mulig å akkumulere rundt 106-107 tonn fosfor i biosfæren. Plantemassen til naturlige engstepper inneholder ca. 30 kg/ha av dette grunnstoffet, noe som er nok for pattedyr.
Energiutveksling
Den biotiske syklusen innebærer energiutveksling. Dens essens koker ned til det faktum at energi ikke forsvinner i kjeden av mat (trofiske) transformasjoner, men dens transformasjon fra en type til en annen blir observert.
Solenergi transformeres i en lignende prosess på alle nivåer. Direkte forbruk av solenergi er typisk bare for grønne planter innenfor rammen av fotosyntese.
De lager en organisk forbindelse (glukose) fra karbondioksid og vann, og akkumulerer energi. Blader av planter er inkludert i denne kjemiske prosessen bare i nærvær av sollys og klorofyll.
Prosessfunksjoner
I noen perioder av menneskehetens eksistens ble den biotiske syklusen av stoffer forstyrret. Bare overskudd ble tatt ut, som ble avsatt som gass, kull, olje, kalkstein og andre organiske mineraler.
Under forbrenning av olje eller kull i ovner (motorer) frigjøres og brukes energi, som har blitt akkumulert av biosfæren over millioner av år. I det siste, slike overskuddikke forsøplet biosfæren, deres negative innvirkning på den biotiske syklusen ble ikke observert. I dag er annerledes.
Spesifikk
Mangfold av dyr er viktig for vellykket implementering av syklusen. En art vil ikke være i stand til å bryte ned de organiske stoffene til planter i biogeocenosen til sluttproduktene. Det bryter ned bare en del av dem, samt noen av de organiske forbindelsene som er i dem. Nettverk og næringskjeder dannes på lignende måte.
I biocenosen er atmosfæren viktig. Det bidrar til å opprettholde den biologiske syklusen av energi og stoffer, samt å sikre vannbalansen.
Forurensning kan brytes ned til former som kan være involvert i påfølgende stadier av syklusen og assimileres av levende organismer.
Syklusen er basert på nedbrytning og absorpsjon av forurensninger av mikroorganismer, den avhenger av aktiviteten og mengden av kjemiske elementer som er direkte involvert i syklusen.
Et økosystem er summen av uorganiske og organiske komponenter som den biotiske syklusen av stoffer finner sted innenfor.
Prosessdiagram
Planter, som mottar en konstant strøm av energi fra solen, danner primærprodukter fra uorganisk materiale. I de gjenværende leddene i syklusen er det en endring og tap av energi. Produsenter, forbrukere, nedbrytere i økosystemet konsumerer det levende materialet fra den opprinnelige produksjonen. Dyr forbruker for en slik prosess mange ganger mer levende materie av det laveste nivået, noe som senker totalenenergireserver. Sirkulasjon gis gjennom samspillet mellom de tre gruppene.
Den første gruppen består av produsenter. Disse inkluderer grønne planter som er aktivt involvert i fotosyntesen. Slike stoffer er også bakterier som er i stand til kjemosyntese. De danner det primære organiske materialet.
Den andre gruppen - forbrukere av den første ordren. De er forbrukere av organisk materiale. Disse inkluderer rovdyr, så vel som protozoer. Dyr som er klassifisert som rovdyr, ca 250 forskjellige arter.
Den tredje gruppen - destruktorer (nedbrytere), som bryter ned dødt organisk materiale til mineraler. Disse inkluderer sopp, bakterier og protozoer. Akkumuleringen av solenergi utføres på den stigende grenen av syklusen på grunn av fotosyntese. Planter syntetiserer på dette stadiet organiske stoffer fra nitrogen, vann, karbondioksid.
Energiforbruk
Hva annet vurderer biologi? Planteånding inntar en viktig plass i den, siden denne prosessen oksiderer nesten halvparten av det organiske materialet til karbondioksid, og returnerer det til atmosfæren.
Den nest største varianten av å bruke organiske forbindelser og lagret energi er bruken av første-ordens forbrukere av planter. Energien som lagres av fytofager med mat, brukes på liv, åndedrett og reproduksjon. Hun skilles ut i ekskrementer.
Herbivore dyr er mat for rovdyr (forbrukere av høyeste trofiske nivå). De på sin side sløser med energi,akkumulert med mat, lik planteetende dyr.
Relasjon mellom elementer
Et eget ledd i økosystemet tilfører organiske rester til miljøet. De tjener som en kilde til energi og mat for saprofagdyr (sopp, bakterier). Det siste stadiet av karbohydratkonvertering er prosessen med humifisering, den påfølgende oksidasjonen av humus til karbondioksid og mineraliseringen av askefragmenter. De kommer så inn i atmosfæren og jorda igjen, og er mat for planter.
Den biotiske syklusen er en kontinuerlig prosess med å skape og bryte ned organiske forbindelser. Det er realisert gjennom alle tre gruppene av organismer. Livet uten produsenter er umulig, siden de er grunnlaget for livet. Bare de har evnen til å lage primært organisk materiale, uten hvilket den påfølgende syklusen ikke vil fortsette.
På grunn av forbruket av forbrukere av ulike ordrer av primær og sekundær produksjon, overføring fra en art til en annen, er en rekke former mulig på jorden. Reduksjonsmidler som bryter ned organiske stoffer returnerer det til første fase av syklusen.
Storskala migrasjonssykluser av kjemiske komponenter binder planetens ytre skall til én helhet, de forklarer kontinuiteten i evolusjonen.
Solens energi fungerer som drivkraften i den biotiske syklusen. Hovedprosessen som bidrar til produksjonen av organisk materiale er fotosyntese. Det er bare mulig når grønne planter bruker solenergi.
Løv av planter (autotrofer),som syntetiserer glukose, "bevarer" solenergi til en organisk forbindelse. Når man kommer inn i biosfæren fra verdensrommet, akkumuleres energi i planter, bergarter og jord. Solen sørger for sirkulasjon av kjemiske elementer, tillater dannelse av uorganiske eller organiske stoffer i sin tur.
Hva er viktig å vite
I tillegg til karbon, oksygen, hydrogen, deltar også andre biologisk viktige elementer i den biotiske syklusen: kalsium, nitrogen, fosfor, silisium, kalium, natrium, svovel. Denne prosessen er også umulig uten sporstoffer: jod, sink, brom, molybden, sølv, nikkel, bly, magnesium. I listen over grunnstoffer som absorberes av levende stoffer, er det til og med giftstoffer - arsen, selen, kvikksølv, så vel som radioaktive komponenter (radium, uran).
Sykkelhastighet
Energibørs er syklisk. Fornyelsen av det levende stoffet i biosfæren utføres etter ca. 8 år. Prosessen går mye raskere i havet (etter 33 dager). I atmosfæren erstattes oksygen om to tusen år, og karbonmonoksid om 6 år. Fullstendig utskifting av vann i hydrosfæren tar 2800 år.
Kjemiske forbindelser som er tilgjengelige for komponentene i biosfæren er begrenset. På grunn av deres uttømmelighet hemmes utviklingen av enkelte grupper av organismer i havet og på land.
Sirkulasjons alternativer
Bare takket være sirkulasjonen av energi og stoffer opprettholdes en stabil tilstand i biosfæren. Det er to alternativer – geologisk (stor) og biogeokjemisk (liten).
Vurder det førstesyklus alternativ. Magmatiske bergarter under påvirkning av biologiske, kjemiske, fysiske faktorer blir til sedimentære bergarter, spesielt til leire og sand. De kan også oppstå under syntesen av biogene mineraler (døde mikroorganismer) fra vannet i hav og hav. Vannaktige løse sedimenter samler seg gradvis i bunnen av reservoaret, stivner, danner tette bergarter.
Så er det deres transformasjon, prosessene med metamorfose blir observert. Under påvirkning av deler av endogen energi blir lagene omsmeltet og danner magma. Når de stiger opp til jordoverflaten under påvirkning av forvitring, overføres de, omdannes de igjen til sedimentære bergarter.
Den store syklusen er preget av samspillet mellom eksogen (sol)energi med den endogene (dype) energien til jorden. Takket være denne prosessen blir stoffet omfordelt mellom de dype horisontene og planetens biosfære.
Det inkluderer også bevegelse av vann mellom litosfæren, atmosfæren, hydrosfæren, akkumulert av solenergi. Først fordamper vann fra overflaten av havet (hav, innsjøer, elver), og returnerer deretter til jorden i form av nedbør. Kompensere for slike prosesser elveavrenning. Vegetasjon spiller en viktig rolle i vannets kretsløp.
Liten sirkulasjon er typisk bare for biosfæren. Sykluser skapes på planetarisk skala fra sykliske multiple bevegelser av atomer, så vel som de bevegelsene som er forårsaket av vulkanisme, bevegelse av havbunnen, vindenergi, underjordiske strømmer.
Sumarize
I biosfæren sirkulerer stoffer,danner biogeokjemiske sykluser. De trenger følgende elementer i store mengder: oksygen, nitrogen, karbon, hydrogen. Sirkulasjonen deres er mulig på grunn av selvregulerende prosesser der andre komponenter i økosystemene blir aktive deltakere.
På alle stadier av utviklingen av biosfæren, fungerer loven om global lukking av syklusen. Grunnlaget for en slik prosess er solenergi, samt klorofyllet til grønne planter.
For fullstendig nedbrytning av organisk materiale, som skapes av grønne planter, trenger du like mye oksygen som frigjøres under fotosyntesen. Takket være nedgraving av organisk materiale i torv, kull, sedimentære bergarter, opprettholdes utvekslingsfondet for oksygen i atmosfæren.
Som følge av økningen i antall transport, industribedrifter, forstyrres oksygenkretsløpet i naturen. Dette påvirker biosystemets levedyktighet negativt, fører til mutasjoner og fullstendig utryddelse av enkelte arter av levende planter og dyr.
