круговорот веществ и превращение энергии в биосфере круговорот веществ.
живой организм в природе всегда находится во взаимосвязи с животными и растительными организмами, а также с окружающими его физико - химическими условиями.
во всяком биогеоценозе эти взаимоотношения очень сложны и противоречивы.
животные и растения связаны цепями питания друг с другом и постоянным обменом веществ с окружающей неживой природой свет, вода, тепло, воздух, химические элементы.
тем самым они включаются в круговороты веществ, происходящие в каждом биогеоценозе и во всей биосфере.
в биосфере все время совершаются круговороты воды и всех элементов, входящих в состав живых организмов.
процесс этот длится десятки миллионов лет.
на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом вернадский.
роль микроорганизмов в биосфере.
распространенность микроорганизмов в атмосфере, литосфере и гидросфере, быстрота их размножения и жизнедеятельность, влияющие на круговорот веществ, играют колоссальную роль в биосфере.
споры некоторых бактерий сохраняют жизнеспособность при температуре 253 с и 120 с.
маленькие и лсгкие микроорганизмы и споры заносятся за пределы тропосферы.
распространение бактерий обусловлено быстротой их размножения.
грамм бактерий содержит свыше 600 млрд.
особей.
потомство одной бактерии при наличии питательных веществ и беспрепятственном размножении за 5 суток заполнило бы мировой океан.
микроорганизмы в силу своей способности к быстрому размножению обладают громадной генетической изменчивостью и приспособляемостью.
по роду питания и использования энергии различают следую - 304 щие бактерии: хемосинтезирующие, использующие энергию хи -.
мических соединений железобактерии, серобактерии, азотобактерии и др.
бактерии - сапрофиты, пищей которых служат органические вещества молочнокислые, маслянокислые, уксуснокислые, гнилостные и др.
бактерии - паразиты, питающиеся за счст живых организмов болезнетворные туберкулеза, чумы, холеры, тифа и др.
узкая специализация жизнедеятельности бактерий приводит к смене одних бактерий другими.
молочнокислые бактерии, окисляя молочный сахар, погибают в созданной ими среде молочной кислоты, но в ней поселяются маслянокислые бактерии.
в почве гнилостные бактерии разлагают органические остатки, выделяя аммиак, который другие бактерии превращают в азотистую, а затем в азотную кислоту.
наряду с накоплением в почве соединений азота нитрифицирующими аэробными и другими бактериями в ней происходит и обратный процесс выделения аммиака в воздух денитри - фицирующими анаэробными бактериями.
л.
пастер назвал бактерии великими могильщиками природы.
ежеминутно умирают миллионы организмов.
разложение при гниении мсртвых тел растений и животных величайший процесс в биосфере, вновь превращающий сложные органические соединения в минеральные.
при гниении выделяется в атмосферу большое количество cog и hzs.
если зелсные растения являются производителями органического вещества, животные его потребителями, то микроорганизмы в основном его разрушителями.
микроорганизмы принимают участие в геохимических процессах и круговоротах веществ в биосфере.
биогенная миграция атомов.
освобожденные при гниении микроорганизмами элементы, поступая в почву и атмосферу, снова включаются в круговорот веществ биосферы, захватываются живыми организмами.
в круговороте элементов биосферы в состав живых организмов входят одни и те же элементы с, n, н, о, s.
из неживой природы они переходят в состав растений, из растений в животных и человека.
атомы переходят из организма в организм и удерживаются в круге жизни сотни миллионов лет, что подтверждают последние данные об изотопах.
в состав органических соединений входят определснные изотопы элементов.
из трсх изотопов водорода н, н, н активным будет' первый, вступивший в реакцию в 6 раз быстрее, чем второй.
в природе существуют три изотопа кислорода: ю, о, 0.
кислород о, наиболее лсгкий, связан с водой и фотосинтезом.
известно, что в состав органических веществ входит с, тогда как в неорганических процессах участвует с.
в биосфере совершается постоянный круговорот активных элементов, переходящих из организма в организм, в неживую природу и снова в организм.
это биогенная миграция, отличающаяся от происходящих на земле физико - химических перемещений в водной среде растворение элементов, передвижение растворов в почвенных, грунтовых и поверхностных водах и атмосфере передвижение газообразных соединений и паров воды.
для биогенной миграции характерна аккумуляция, концентрация элементов в живых организмах.
аккумуляции противостоит процесс минерализации в результате разложения мсртвых организмов.
в каждом биогеоценозе можно наблюдать биологический круговорот элементов аккумуляцию и минерализацию их.
растительный покров земного шара извлекает из углекислого газа атмосферы и гидросферы углерод.
минерализация преобладает в почве и в глубинах моря.
перенос химических элементов производится дальними миграциями птиц, рыб и насекомых.
сложная цепь взаимоотношений растений и животных, передающих друг другу необходимые для жизни элементы, видна во всех биогеоценозах см.
80, 81.
биогенная миграция вызывается тремя процессами жизни: 306 обменом веществ в организмах, ростом и размножением их.
различают два рода биогенной миграции атомов: первый производят микроорганизмы и второй многоклеточные организмы.
миграция атомов первого рода превышает миграцию второго, так как микроорганизмы размножаются значительно быстрее многоклеточных организмов.
человечество овладело миграцией атомов третьего рода, идущей под влиянием его деятельности.
биосфера и превращение энергии.
живое вещество земли не только зависит от условий жизни, но и само охватывает и перестраивает все химические процессы биосферы, в которой одновременно происходят поступление и потеря энергии.
энергетический баланс земли слагается из различных источников.
главнейшие из них солнечная и радиоактивная энергия.
в ходе эволюции земли радиоактивное вещество распадалось, и 3 млрд.
лет назад радиоактивного тепла было в 18 раз больше.
тепло лучей солнца, падающее на землю, теперь значительно превосходит внутреннее тепло от радиоактивного распада.
главнейшую роль в жизни на земле играет непрерывно поступающий поток энергии солнца: 10, 5 - 10 кдж год 2, 5 - 1ср к сал год, 42 солнечной энергии отражается землей в мировое пространство, 58 поглощается атмосферой и почвой.
из этого количества землей излучается более 20, а 10 расходуется на испарение воды с поверхности мирового океана.
падающая на землю солнечная энергия аккумулируется зелсными растениями и поступает с ним в другие организмы.
зелсные растения земного шара образуют в год около 100 млрд.
т органических веществ, содержащих около 1800 - 10 кдж 450 - 10 ккал энергии.
при этом они поглощают около 170 млрд.
т coz, выделяют около 115 млрд.
т 02 и испаряют 16 - 10 г воды.
солнце, его световые лучи источник энергии на земле, которая трансформируется в процессе фотосинтеза растениями, образующими органические вещества и освобождающими кислород.
обрагование органических веществ эндотермический процесс, окисление их экзотермический.
наряду с фотосинтезом в зелсных растениях на земле происходит почти равное ему по масштабу окисление органических веществ в процессах дыхания, брожения и гниения с выделением тепла, на0 и сог.
частично солнечная энергия консервировалась в земной коре в остатках организмов: в каменном угле, нефти, сапропеле иле и торфе.
солнечная энергия возбуждает на земле грандиозные по своим масштабам климатические, геологические и биологические процессы.
под влиянием биосферы она преобразуется в различные формы энергии, вызывающие огромные по размерам и скорости превращения, миграции и круговороты веществ, увеличение и распространение биомассы.
грандиозность и взаимосвязанность круговорота веществ на планете земля очевидна из следу - приводимые в этой главе цифры примерные, так как научные исследования приносят все новые и новые данные.
307.
ющего расчста.
без фотосинтеза растений в течение 100 лет содержание cog в воздухе значительно увеличилось бы, что привело бы к гибели людей и животных.
в биосфере в течение более 2 млрд.
лет идут изменения.
мощность биосферы расширяется, проникая в новые, ранее безжизненные области планеты.
биосфера охватывает весь земной шар.
в нес входят все различные экосистемы биогеоценозы.
биосфера грандиозная система всего живого вещества и круговоротов химических элементов на земле, но система открытая, так как в нес извне постоянно вливается поток солнечной энергии.
1.
начертите по выбору схему круговорота в биосфере 1420, соа или 02, пользуясь учебником химии.
2.
как происходит биогенная миграция ато - мов в биосфере?
3.
расскажите о поступлении энергии в биосферу.
85.
