2.4 Кругообіг азоту. 13
2.5 Кругообіг фосфору. 15
2.6 Кругообіг сірки. 16
III.Фактори впливають на кругообіг речовин в природі. 18
IV. Вплив людини на кругообіг речовин в природі. 23
Список використаних джерел літератури. 29
Головна функція біосфери полягає в забезпеченні кругообігу хімічних елементів, що виражається в циркуляції речовин між атмосферою, грунтом, гідросферою і живими організмами.
Екосистеми - це співтовариства організмів, пов'язані з неорганічної середовищем щонайтіснішими матеріально - енергетичними зв'язками. Рослини можуть існувати тільки за рахунок постійного надходження в них вуглекислого газу, води, кисню, мінеральних солей. У будь-якому конкретному местообитании запасів неорганічних сполук, необхідних для підтримки життєдіяльності населяють його організмів, вистачило б ненадовго, якби ці запаси не поновлювалися. Повернення біогенних елементів в середу відбувається як в перебігу життя організмів, так і після їх смерті, в результаті розкладання трупів і рослинних залишків. Таким чином, співтовариство знаходить з неорганічної середовищем певну систему, в якій потік атомів, що викликається життєдіяльністю організмів, має тенденцію замикатися в круговорот.
Будь-яку сукупність організмів і неорганічних компонентів, в якій може здійснюватися кругообіг речовин, називають екосистемою. Такий термін був запропонований в 1935 році англійським екологом А. Тенсли, який підкреслював, що при такому підході неорганічні і органічні чинники виступають як рівноправні компоненти, і ми не можемо відокремити організми від конкретної навколишнього середовища. А. Тенсли розглядав екосистеми як основні одиниці природи і поверхні Землі, хоча вони і не мають певного обсягу і можуть охоплювати простір будь-якої протяжності.
Мета роботи: вивчити основні механізми підтримки організації та стійкості біосфери за рахунок біогеохімічних кругообігів речовин і потоку енергії.
Оцінити вплив потоку енергії на біосферу.
Проаналізувати основні біогеохімічні кругообіги.
Виявити основні чинники, що впливають на кругообіг речовини в біосфері.
I. Перетворення енергії в біосфері
На відміну від речовин, які безперервно циркулюють по різних блоках екосистеми і завжди можуть знову входити в круговорот, енергія може бути використана тільки один раз.
Односторонній приплив енергії як універсальне явище природи відбувається в результаті дії законів термодинаміки, що належать до основ фізики. Перший закон стверджує, що енергія може переходити з однієї форми (наприклад, енергія світла) в іншу (наприклад, потенційну енергію їжі), але вона ніколи не створюється знову і не зникає.
Другий закон термодинаміки говорить, що не може бути жодного процесу, пов'язаного з перетворенням енергії, без втрати деякої її частини. У таких перетвореннях певну кількість енергії розсіюється в недоступну теплову енергію, і, отже, втрачається. З цієї причини не може бути перетворень, наприклад харчових речовин в речовину, з якого складається тіло організму, що йдуть зі 100-відсотковою ефективністю.
Існування всіх екосистем залежить від постійного припливу енергії, яка необхідна всім організмам для підтримки їх життєдіяльності і самовідтворення.
Сонце - практично єдине джерело всієї енергії на Землі. Однак далеко не вся енергія сонячного випромінювання може засвоюватися і використовуватися організмами. Лише близько половини звичайного сонячного потоку, що падає на зелені рослини (тобто на продуценти), поглинається фотосинтетичними елементами і лише мала частка поглиненої енергії (від 1/100 до 1/20 частини) запасається у вигляді біохімічної енергії (енергії їжі).
II. біогеохімічні кругообіги
Хімічні елементи, що входять до складу живого, звичайно циркулюють в біосфері за характерними шляхами: із зовнішнього середовища в організми і знову в зовнішнє середовище. Для біогенної міграції властиво накопичення хімічних елементів в організмах (акумуляція) і їх вивільнення в результаті мінералізації відмерлої біомаси (детриту). Такі шляхи циркуляції хімічних речовин (в більшій чи меншій мірі замкнуті), що протікають з використанням сонячної енергії через рослинні і тваринні організми, називають биогеохимическими круговоротами (біо відноситься до живих організмів, а гео - до грунту, повітря, води на земній поверхні).
Розрізняють кругообіг газового типу з резервуарами неорганічних сполук в атмосфері або океанах (N2. О2. СО2, Н2 О) і кругообіг осадового типу з менш великими резервуарами в земній корі (Р, Са, Fе).
Необхідні для життя елементи і розчинені солі умовно називають біогенними елементами (вони дають життя), або поживними речовинами. Серед біогенних елементів розрізняють дві групи: макротрофние речовини і мікротрофние речовини.
Перші охоплюють елементи, які складають хімічну основу тканин живих організмів. Сюди відносяться: вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірка.
Другі включають в себе елементи і їх з'єднання, також необхідні для існування живих систем, але в виключно малих кількостях. Такі речовини часто називають мікроелементами. Це залізо, марганець, мідь, цинк, бор, натрій, молібден, хлор, ванадій і кобальт. Хоча мікротрофние елементи необхідні для організмів в дуже малих кількостях, їх недолік може сильно обмежити продуктивність, так само як і нестача біогенних елементів.
Циркуляція біогенних елементів супроводжується зазвичай їх хімічними перетвореннями. Нітратний азот, наприклад, може перетворюватися в білковий, потім переходити в сечовину, перетворюватися в аміак і знову синтезуватися в нітратну форму під впливом мікроорганізмів. У процесах денітрифікації і фіксації азоту беруть участь різні механізми, як біологічні, так і хімічні.
Вуглець, що міститься в атмосфері у вигляді СО2. є одним з вихідних компонентів для фотосинтезу, а потім разом з органічною речовиною споживається консументами. При диханні рослин і тварин, а також за рахунок редуцентов вуглець у вигляді СО2 повертається в атмосферу.
На відміну від азоту і вуглецю резервуар фосфору знаходиться в гірських породах, що зазнають ерозії і вивільняють в екосистеми фосфати. Велика їх частина потрапляє в море і частково знову може бути повернена на сушу через морські харчові ланцюги, що закінчуються рибоядних птахами (освіта гуано). Засвоєння фосфору рослинами залежить від кислотності ґрунтового розчину: у міру підвищення кислотності практично нерозчинні в воді фосфати перетворюються в добре розчинну фосфорну кислоту.
На відміну від енергії біогенні елементи можуть використовуватися неодноразово: круговорот їх характерна риса. Інша відмінність від енергії полягає в тому, що запаси біогенних елементів непостійні. Процес зв'язування деякої їх частини у вигляді живої біомаси знижує кількість, що залишається в середовищі екосистеми. І якби рослини і інші організми, в кінцевому рахунку, що не розкладалися б, запас биогенов вичерпався б і життя на Землі припинилася. Звідси можна зробити висновок, що активність гетеротрофов, і в першу чергу організмів, що функціонують в детритной ланцюгах, - вирішальний фактор збереження кругообігу біогенних елементів і утворення продукції.