Szén, nitrogén, foszfor biogeokémiai ciklusai

A kémiai elemek (anyagok) keringését a bioszféra biogeokémiai ciklusoknak nevezzük.

Az élő szervezetek és a szervetlen környezet közötti kémiai elemek cseréjét biogeokémiai ciklusnak nevezik. vagy biogeokémiai ciklus.

Az élő szervezetek döntő szerepet játszanak ezeken a folyamatokban.
Az élethez szükséges elemeket szokásosan biogén (életadó) elemeknek vagy tápanyagoknak nevezik. Két tápanyagcsoport létezik:

• A makrotróf anyagok közé tartoznak az élő szervezetek kémiai alapjait alkotó elemek. Ez szén, hidrogén, oxigén, nitrogén, foszfor, kálium, kalcium, magnézium, kén.
• A mikrotróf anyagok közé tartoznak az elemek és vegyületek, amelyek életrendszerek létezéséhez szükségesek, de rendkívül kis mennyiségben. Az ilyen anyagokat gyakran mikroelemeknek nevezik. Ezek a vas, mangán, réz, cink, bór, nátrium, molibdén, klór, vanádium és kobalt. A nyomelemek hiánya jelentős hatással lehet az élő szervezetekre (különösen a növények növekedésének korlátozására), valamint a tápanyagok hiányára.

A biogén elemek a ciklusban való részvétel révén ismételten felhasználhatók. A biogén elemek tartalma instabil: egyesek kötődnek és az élő biomassza részét képezik, ami csökkenti az ökoszisztémában maradt mennyiséget. És ha a növények és más organizmusok végül nem bomlanak, a tápanyagellátás kimerülne, és a Földi élet megszűnik. Ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy a heterotróf organizmusok, elsősorban a bomlástermékek aktivitása döntő tényező a biogén elemek ciklusának fenntartásában és az élet megóvásában.

A szén biogeokémiai ciklusa

Tekintsük a szén biogeokémiai ciklusát. A növények által a szerves anyagok szintéziséhez használt szén természetes forrása a szén-dioxid, amely a légkör része vagy vízben oldott állapotban van. A szénciklus legfontosabb kapcsolatait az ábrán mutatjuk be.

A fotoszintézis folyamatában a széndioxid növényeket állatoknak táplálkozó szerves anyaggá alakítják át.

Az üzemanyag visszavezetése, erjesztése és elégetése a széndioxidot visszavezetheti a légkörbe.
Készletek szén a légkörben becsült 700 milliárd tonna, és a hidroszférába -. 50 000B t a becslések az év eredményeként a fotoszintézis növényi tömeg nyereség a szárazföldön és vízben egyenlő 50 és 180 milliárd tonna.

A nitrogén biogeokémiai ciklusa

A biogén elemek cirkulációját rendszerint kémiai átalakulásai kísérik. A nitrát-nitrogén például fehérjékké alakítható, majd karbamidvá alakul, ammóniává alakul át, és mikroorganizmusok hatására nitrát formává alakul át. A nitrogén biokémiai ciklusában különböző mechanizmusok működnek, mind biológiai, mind kémiai. A bioszféra nitrogénforgalmának rendszere az ábrán látható.

A foszfor biogeokémiai ciklusa

Az egyik legegyszerűbb ciklus a foszforciklus. A foszfor főbb állományai különböző kőzeteket tartalmaznak, amelyek fokozatosan (a pusztítás és az erózió következtében) a foszfátokat a szárazföldi ökoszisztémáknak adják. A foszfátok növényeket fogyasztanak, és felhasználják a szerves anyagok szintéziséhez. Amikor az állatok holttesteit mikroorganizmusok bontják le, a foszfátok visszatérnek a talajba, majd újra felhasználják a növények. Ezenkívül a foszfát egy részét a vízben lévő víz áramával hajtják végre. Ez biztosítja a fitoplankton és az összes élelmiszerláncot, amelyek a foszfort érintik. A tengervízben lévő foszfor részei ismét visszatérhetnek a földre guhás tengeri ürülék formájában. Ahol nagy kolóniákat alkotnak, a guanót nagyon értékes trágyaként bányásznak ki.

Egyes organizmusok kivételesen fontos szerepet játszhatnak a foszforciklusban. A puhatestűek, például a víz szűrése és a kis organizmusok kitermelése onnan, maradványaik, nagy mennyiségű foszfor befogása és megtartása. Annak ellenére, hogy a szerepe a puhatestűek az élelmiszerláncban a part menti tengeri közösségek kicsi (ezek nem alkotnak sűrű klaszterek magas biomassza, tápértékük alacsony), ezek az élőlények rendkívül fontos olyan tényezőnek, amely lehetővé teszi, hogy fenntartsák a termékenység a tengeri terület, ahol élnek. kagyló lakosság, mint a természetes elemek, hanem az általuk felhalmozott hatalom, és tartsa a foszfor szükséges az élet fenntartásához a part menti övezetekben a tengerek. Más szóval, a lakosság ezen szervezetek sokkal fontosabb, hogy az ökoszisztéma „közvetítő” a csere az anyag között élő és élettelen természet (közösségi és biotóp).
Ez a példa jól illusztrálja azt a tényt, hogy a természetben lévő faj értéke nem mindig függ az olyan mutatóktól, mint a bőség vagy a nyersanyagok minősége. Ez az érték csak közvetett módon nyilvánulhat meg, és nem mindig található felszínes vizsgálatban.

Kamensky A. A. Kriksunov E.A. Pasechnik V.V. Biológia. 9. fokozat // DROP
Kamensky A. A. Kriksunov E.A. Pasechnik V.V. Biológia. Általános biológia (alapszint) 10-11 osztály // ДРОФА