Экологический портал

Это интересно!
Почему важно вступить в группу!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Популярное
» return_links(); ?>
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 0
Отсутствуют.
Гостей: 10
Всех: 10
Именниников сегодня нет

Обменный и резервный фонды

 Экологические статьи » Основы общей экологии  25-12-2010, 20:14  leksei

Солнечная энергия вызывает на Земле два круговорота веществ: большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, или биотический, обнаруживаемый в жизненном процессе. Малый круговорот развивается на основе большого геологического. Бесконечное взаимодействие абиотических факторов и живых организмов экосистемы сопровождается непрерывным круговоротом веществ в виде чередующихся то органических, то минеральных соединений.
Известно, что из более чем 90 химических элементов, встречающихся в природе, 30 — 40 необходимы живым организмам. Некоторые элементы, такие, как углерод, кислород, водород и азот, требуются в больших количествах, другие — в малых или даже минимальных количествах. Какова бы ни была потребность в них, все элементы участвуют в биогеохимических круговоротах (рис. 11.1).
В природе элементы никогда или почти никогда не бывают распределены равномерно по всей экосистеме и не находятся всюду в одинаковой химической форме. На пути между гетеротрофами и автотрофами элементы попадают в так называемый резервный фонд — большая масса медленно движущихся веществ, в основном не связанных с организмами. В отличие от него обменный фонд представляет собой быстрый обмен между организмами и их непосредственным окружением и имеет вид кольца.
В зависимости от природы резервного фонда выделяют два основных типа биогеохимических круговоротов: круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере или гидросфере и осадочный цикл с резервным фондом в земной коре.
Резервные фонды в атмосфере и гидросфере легко доступны, поэтому такие биогеохимические круговороты относительно устойчивы. Осадочные циклы, в которых участвуют фосфор и железо, гораздо менее стабильны. Они подвержены влиянию различного рода местных изменений, так как основная масса вещества сосредоточена в малоактивном и малоподвижном резервном фонде земной коры. Следовательно, если «спуск», т.е. поступление веществ из обменного фонда в резервный, совершается быстрее, чем «подъем», то часть обмениваемого материала выходит из круговорота.
Обменный фонд образуется за счет веществ, которые поступают в круговорот различными путями. Два из них ведут непосредственно от продуцентов и консументов, входящих в состав экосистемы. При этом пополнение фонда идет за счет веществ, которые образуются либо в результате первичной экскреции животными, либо при разложении детрита микроорганизмами.

биогенный круговорот на фоне потока энергии

Рис. 11.1. Биогеохимический круговорот (заштрихованное кольцо) на фоне упрощенной схемы потока энергии (по Ю.Одуму, 1975)

Если оба пути замыкания обменного фонда реализуются в одной экосистеме, то первый из них доминирует, например, в планктоне и других сообществах, где основной поток энергии идет через пастбищную пищевую цепь; второй путь преобладает в степях, лесах умеренной зоны и других сообществах, в которых основной поток энергии направлен через детритную пищевую цепь.
Кроме этих двух основных путей существует еще возможность поступления веществ в обменный фонд благодаря жизнедеятельности организмов, живущих в симбиозе с растениями. Это могут быть бактерии, микроскопические грибы, водоросли, лишайники, другие растения. Они передают элементы питания непосредственно растениям, как, например, делают клубеньковые бактерии. Этот путь особенно важен в экосистемах с низким содержанием питательных веществ.
Поступление в круговорот элементов и веществ возможно также в результате физических процессов, движимых солнечной энергией, т.е. в результате выветривания, эрозии, с потоками воды и т.п. Вода также возвращается в круговорот благодаря энергии Солнца. Таким путем элементы из осадочных пород выносятся из абиотического резервуара и попадают в обменный фонд.
Некоторые вещества поступают в круговорот благодаря деятельности человека и затратам энергии ископаемого топлива. Таким путем возвращаются в круговорот опресненная морская вода, биогенные элементы в виде удобрений, металлы, другие ценные вещества, извлекаемые из отходов, и т.д.
На возврат веществ в круговорот всегда затрачивается энергия. Для первых трех путей энергия поступает из органических веществ, для четвертого — от Солнца, для пятого — от топлива. В четырех случаях из пяти людям не приходится затрачивать дорогостоящее топливо. Если не нарушать природные механизмы рециркуляции, то они способны возвращать в круговорот и воду, и питательные вещества. Повторное же использование промышленных материалов, например металлов, требует затрат энергии ископаемого топлива.

загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.