Referat.me

Название: Круговорот биогенных элементов

Вид работы: статья

Рубрика: Биология и химия

Размер файла: 22,29 Kb

Скачать файл: referat.me-21617.docx

Краткое описание работы: Нам известно, что углерод, азот, водород, кислород, фосфор, сера формируют живые организмы. Однако эти организмы не смогут жить без достаточного количества многих других элементов - катионов металлов.

Помощь студентам

Круговорот биогенных элементов

Чибисова Н.В., Долгань Е.К.

Нам известно, что углерод, азот, водород, кислород, фосфор, сера формируют живые организмы. Однако эти организмы не смогут жить без достаточного количества многих других элементов - катионов металлов.

Среди них калий, кальций, магний (иногда натрий) относятся к группе макроэлементов, так как они необходимы в больших количествах (выражающихся в сотых долях сухого вещества); однако такие элементы, как железо, бор, цинк, медь, марганец, молибден, кобальт, анион хлора, относятся к микроэлементам и нужны лишь в малых количествах (выражающихся в миллионных долях сухого вещества).

На суше главным источником биогенных элементов (катионов) служит почва, которая получает их в процессе разрушения материнских пород. Катионы абсорбируются корнями, распределяются различными органами растений, накапливаются в листве, т.е. входят в корм растительноядных потребителей последующих порядков в цепи питания.

Минерализация погибших организмов возвращает биогенные катионы в почву, создается впечатление, что цикл способен продолжаться беспрерывно. Однако почва выщелачивается дождями, дождевые воды переносят катионы в систему подземного стока, а также и в поверхностный сток: в реки, моря, иногда в значительных количествах.

Выщелачивание - автокаталитический процесс: чем больше оно прогрессирует, тем больше деградируют почвенные коллоиды. Положение становится особенно тяжелым в тропических местностях: ливневые дожди, низкая абсорбируемость почвенного комплекса (малое количество гумуса), истощение почв монокультурами сахарного тростника, кофе, какао, кукурузы, арахиса.

Когда вырубаются или выжигаются леса под сельское хозяйство, то минерализованный таким путем запас биогенных веществ быстро выщелачивается дождями и почва утрачивает свое плодородие. Если на ней временно прекратить посевы, то она вновь может дать жизнь лесу, но уже вторичному, с менее ценой биомассой, чем у первоначального сообщества. После повторения подобных операций почва будет покрываться все более и более скудной растительностью с уменьшающейся продукцией биомассы. Сначала образуется саванна, затем степь, наконец, пустыня. Значит, круговорот минеральных катионов сопровождает циклы углерода и азота. В умеренных широтах последствия выщелачивания не так резки, но все-таки в результате вырубок (сплошных под корень), при корчевке пней и снятия дерна разрушается гумус - ресурс питательных веществ. Следовательно, нарушается круговорот, его полнота: переход к пустоши или лугу, со скудной растительностью и меньшим запасом биомассы.

Рис. 4.3. Упрощенная схема круговорота фосфора

Истощение почвы возможно не только вследствие снятия растительного покрова, но и через сельскохозяйственные культуры. Есть такие культуры, как свекла, картофель, масличные культуры, уносящие ежегодно от 300 до 700 кг минеральных веществ на 1 га.

Таблица 4.1

Ежегодный вынос из почвы веществ (кг/га) при средних урожаях

Культура Элемент
N Р К Са
Пшеница 70 30 50 » 30
Картофель 90 40 160 76
Люцерна - - - 242

Таблица 4.2

Вынос веществ (кг/га) при вырубке лесов 100-летнего возраста

Растительность Элемент
Са К Р
Сосновый лес 424 168 38
Хвойный лес 8980 466 74
Лиственный лес 1930 483 106
Культуры: овес, травы, картофель, репа 2420 7400 1060

Если вырубка и вывоз из леса осуществляется очищенных деревьев, то обеднение не столь сильное, а с корой выносится много кальция.

Интересна диаграмма распределения элементов в лесах 100-летнего возраста (в кг/га). На рисунке видно, что кальция содержится в 4 раза больше в лиственном лесу, чем в сосновом.

Хвойный лес

Са: 676

К: 375

Р: 70

Сосновый лес

Са: 328

К: 138

Р: 30

Лиственный лес

Са: 1283

К: 320

Р: 70

Похожие работы

  • Открытие химических элементов

    Наименование. Символ. Атомный номер. Атомная масса.Первооткрыватель. Год.

  • Химический состав клетки

    В клетке встречается около 70 химических элементов Периодической системы Д. И. Менделеева, однако содержание этих элементов существенно отличается от их концентраций в окружающей среде, что доказывает единство органического мира.

  • Круговорот азота

    Несмотря на величайшую сложность, этот круговорот осуществляется быстро и беспрепятственно. Воздух, содержащий 78% азота, одновременно служит и огромным вместилищем и предохранительным клапаном системы. Он беспрерывно и в разных формах питает круговорот азота.

  • Фосфор

    Свойства разных видов фосфора: белого, красного, черного. Их взаимодействие с другими химическими элементами.

  • Фтор

    Атом, молекула, ядерные свойства. Строение атома фтора.

  • Фтор

    Физические свойства. Химические свойства. Формы нахождения в природе.

  • Экзамен по химии за 9 класс

    Экзаменационные вопросы по химии.

  • Химические элементы в организме человека

    Для организма человека определенно установлена роль около 30 химических элементов, без которых он не может нормально существовать. Эти элементы называют жизненно необходимыми.

  • Круговорот азота в природе

    При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве н и трифицирующих бактерий окисляется затем в азотную кислоту.

  • Азот

    Около двухсот лет назад ученые открыли, что в атмосфере содержится газ, непригодный для дыхания и не поддерживающий горение. Атмосфера почти на 4/5 состоит из этого газа.