Основные принципы устройства БС.
Чтобы обеспечить дальнейшее сущ-ние и развитие БС необходимо непрерывный поток биолог-ки важных в-в в природе. Кол-во в-ва конечно и хар-тся общими запасами. Потребление биолог-ки важных в-в способствует истощению запасов ® вымиранию ЖВ. Неиссякаемость того или иного в-ва достигается вовлечением его в КО. Инициатором биохим. КО выступает орг. в-во.
КО – потреблении в-ва из ОС, использовании его в различных цепочках и возвращении обратно. Под действием спец. Условий в-во трансформ-тся и возвр-ться в КО. ¥ и неиссякаемость в-ва хар-тся способностью в-ва возр-ться в КО. Цирк-ция хим. в-ва в БС, переход из среды в орг-м и обратно – биохим. цирк-ция. Различают: большой КО – геологический КО в-в – сущ-ет млн. лет, перемещение в масштабах планеты под действием ветра, течений океана и т.д.; биологический КО – синтез и разложение орг. в-ва. По мере развития жизни из геолог. КО постоянно изымается всё больше эл-тов, кот. вступают в новый биолог. КО.
Зависит от: КВ (КО) в-в (БС использует в-ва в КО; биохим. циклы эл-тов отработаны эволюционно и не приводят к накоплению вредных в-в), пирамиды энергии (при переходе с троф. уровня на более высокий 90% энергии теряется), приспособленности видов (виды вынуждены приспосабливаться к условиям жизни; эк. специфичность видов к изменчивости хар-тся эк. нишей), стабильности численности популяции (конкуренция и хищническое отношение между видами), видового разнообразия (фактор повышения устойчивости экосистем к воздействию внешних факторов).
Биохимический круговорот веществ: круговорот кислорода.
О2 на планете содержится в – молекулярный, жидкий (вода), тв. (оксиды). В биолог. цикле – АС-ный О2. Скорость КВ О2 – 2 тыс. лет, именно за это время весь О2 АС проходит через живое вещество. Основной поставщик О2 на Земле – зеленые растения. Ежегодно они производят на суше 53×109 т О2, а в океанах – 414×109 т. Обмен – фотосинтеза, дыхания, горение и др.
Главный потребитель – животные, почвенные организмы и растения, использующие его в процессе дыхания. Процесс КВ О2 в АС весьма сложен, т.к. он содержится в очень многих химических соединениях. Восстановление – фотосинтез.
Биохимический круговорот веществ: круговорот углерода.
Содержание С: карбонаты – 99%, карбонатная система океанов – 0,66%, АС – 0,01%. Активная часть составляет 0,1% от общего содержания.
КВ: АС = (фотосинтез)® растения = (поедание)® животные = (дыхание, гниение)®АС; АС = (фотосинтез) ® растения = (отмирании)®полезные ископаемые = (горение, пром. использование)®АС.
Биохимический круговорот веществ: круговорот азота.
Один из главных биогенных элементов, входит в состав белков.
Фиксация – процесс превращения азота из атмосферы в аммиак (восстановительный процесс).
Аммонификация – разложение органического вещества бактериями.
Нитрификация – NH3 => NO2 => NO3.
Денитрификация – процесс восстановления (осуществляется многими бактериями).
КВ в биогеоценозах: атмосферный N2 = (фиксации) ® аммиак, нитраты, нитриты = (восстановление/денитрификация) ® белок (® аммиак)/атмосферный N2.
Биохимический круговорот веществ: круговорот фосфора.
Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот и клеточные мембраны 250-350 мг в 100 г сухого вещества. Человек – в костных тканях – 5000мг в 100 г, мозг – 4000мг в 100 г. Основной источник фосфора – литосфера. В результате выщелачивания в водной и воздушной ... он поступает в атмосферу. Растениям доступен в слабокислой среде. В процессе питания фосфор поступает в организм животных из растений, при отмирании растений и животных органический фосфор минерализуется образованием фосфатов. Достаточно большая масса фосфора вымывается в океан. Фосфор также является источником эстрафирования. Эстрафирование – это подверженность стоячей воды в нарушении питательной среды водоёмов.
Биохимический круговорот веществ: круговорот серы.
Через сульфаты сера попадает в живые организмы. При разложение органических остатков сера минерализуется. При разложении серы происходит формирование элементарной серы или сульфатов. Элементарная сера превращается в месторождения серы, а сульфаты образуют гипс. В анаэробных условиях разложение серы происходит до сероводорода. Нарушению круговорота способствуют теплоэлектростанции, сжигание топлива, гл. образом, угля. Получаются оксиды серы, следовательно, в атмосфере образуются кислотные осадки.