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.
Приведём некоторые примеры.
Круговорот воды. Под действием энергии Солнца вода
испаряется с поверхности водоёмов и воздушными течени- ями переносятся на большие расстояния. Выпадая на по-
верхность суши в виде осадков, она способствует разруше- нию горных пород и делает составляющие их минералы до-
ступными для растений, микроорганизмов и животных. Она
размывает верхний почвенный слой и уходит вместе с рас-
творёнными в ней химическими соединениями и взвешен-ными органическими и неорганическими частицами в моря и океаны. Циркуляция воды между океаном и сушей -
важнейшее звено в поддержании жизни на Земле.
Растения участвуют в круговороте воды двояким спо-собом: извлекают её из почвы и испаряют в атмосферу; часть воды в клетках растений расщепляется в процессе фотосинтеза. При этом водород фиксируется в виде органи-
ческих соединений, а кислород поступает в атмосферу.
Животные потребляют воду для поддержания осмоти-ческого и солевого равновесия в организме и выделяют её во внешнюю среду вместе с продуктами обмена веществ.
Круговорот углерода. Углерод поступает в биосферу в
результате фиксации его в процессе фотосинтеза. Коли-чество углерода, ежегодно связываемого растениями, оце-
нивается в 46 млрд. т. Часть его поступает в тело животных
и освобождается в результате дыхания в виде СО2, который
вновь поступает в атмосферу. Кроме того, запасы углерода
в атмосфере пополняются за счёт вулканической деятельно-сти и сжигания человеком горючих ископаемых. Хотя
основная часть поступающего в атмосферу диоксида угле-рода поглощается океаном и откладывается в виде карбона-
тов, содержание СО2 в воздухе медленно, но неуклонно по-
вышается. Круговорот азота. Азот - один из основных биогенных
элементов - в громадных количествах содержится в атмо-сфере, где составляет 80% от общей массы её газообразных
компонентов. Однако в молекулярной форме он не может
использоваться ни высшими растениями, ни животными.
В форму, пригодную для использования, атмосферный азот
переводят электрические разряды (при которых образуются
оксиды азота, в соединении с водой дающие азотистую и азотную кислоты), азотфиксирующие бактерии и синезелё-ные водоросли. Одновременно образуется аммиак, который
другие хемосинтезирующие бактерии последовательно пере-
водят в нитриты и нитраты. Последние наиболее усвояемы для растений. Биологическая фиксация азота на суше со-
ставляет примерно 1 г/м2, а в плодородных областях дости-
гает 20 г/м2.
После отмирания организмов гнилостные бактерии раз-лагают азотсодержащие соединения до аммиака. Часть его
уходит в атмосферу, часть восстанавливается денитрифици-
рующими бактериями до молекулярного азота, но основная
масса окисляется до нитритов и нитратов и вновь использу-ется. Некоторое количество соединений азота оседает в глу-
боководных отложениях и надолго (миллионы лет) выклю-
чается из круговорота. Эти потери компенсируются поступ-
лением азота в атмосферу с вулканическими газами.
Круговорот серы. Сера входит в состав белков и также
представляет собой жизненно важный элемент. В виде со-
единений с металлами - сульфидов - она залегает в виде руд
на суше и входит в состав глубоководных отложений. В до-
ступную для усвоения растворимую форму эти соединения
переводятся хемосинтезирующими бактериями, способными
получать энергию путём окисления восстановленных соеди-
нений серы. В результате образуются сульфаты, которые
используются растениями. Глубоко залегающие сульфаты
вовлекаются в круговорот другой группой микроорганиз-мов, восстанавливающих сульфаты до сероводорода. Перейти на страницу: 1 2 3
Интересное по теме
Проблемы экологии на предприятии ОАО Сибур-Волжский По-гречески «экос» - «дом», «логос» - «наука». Экология – наука о доме, о месте жительства. Вся Земля является домом для существ, на ней живущих. Революцией во взаимоотношениях человека и природы стало развитие промышленности. Современ ...
Байкал как рифтовая зона В пределах данной работы предпринята попытка рассмотреть озеро Байкал, а точнее Байкальский регион, как район рифтовой зоны. В истории изучения как Байкальской горной системы, так и самого озера Байкал было много исследователей и ученых, к ...