Кучерявий В.П. Екологія - Кругообіг азоту в природі (частина 2)

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Екологія

У ґрунті (без підстилки) азоту міститься: в смеречняках Карелії – 1120-3040, Англії – 6600; в тропічному лісі – 4590. В живих організмах рослин звичайно міститься не більше 10% загального вмісту зв'язаного азоту біогеоценозу.
Запас азоту в біогеоценозах частково сформувався за рахунок його вмісту в ґрунтоутворюючій породі, але, без сумніву, більша його кількість нагромадилась у процесі розвитку біогеоценозів. Джерелами його могли бути надходження ззовні внаслідок впливу атмосферних, гідрологічних, біогенних і антропогенних факторів, а також фіксації N2 прокаріотами.
З атмосферними опадами надходить незначна кількість азоту, деколи всього 1-2 кг/га і не більше 5-10 кг/га. Антропогенні викиди міст та індустріальних центрів збільшують досить часто його вміст до 20 кг/га і більше.
У процесі кругообігу азоту відбувається поетапний розпад органічних сполук, внаслідок чого він переходить у нітратну форму. Найкраща сполука для споживання рослинами – аміак (NH3), оскільки його перетворення в органічні сполуки вимагає мінімальної хімічної перебудови. Проте токсичність аміаку для рослинних тканин не дає можливості йому бути джерелом азоту, крім того, він легко розчиняється у воді і швидко вимивається з ґрунту. Той аміак, який не вимивається, піддається дії бактерій, котрі добувають енергію шляхом окислення азоту аміаку до нітритів (NO2-) і нітратів (NO3-). Утворені в ґрунті нітрати швидко асимілюються корінням рослин. Біохімічні перетворення азотовмісних сполук відбуваються кількома шляхами. Найважливіший з них – це амоніфікація і нітрифікація, тобто розпад органічних сполук, далі відбувається процес денітрифікації – відновлення нітратів і нітритів до молекулярного азоту (N2) і вивільнення його в атмосферу. Паралельно з ним триває процес фіксації – біологічної асиміляції атмосферного повітря. Якщо процес денітрифікації виводить азот із екосистеми, то завдяки процесу фіксації він повертається в її активний кругообіг. Процес фіксації особливо важливий у тих місцезростаннях, де вміст азоту недостатній для нормального росту рослин.

У тваринних організмів виведення надлишків азоту відбувається шляхом відщеплення амінів (NH2) від органічних сполук і виділення їх у зовнішнє середовище у вигляді аміаку NH3 або сечовини CO(NH2)2. До речі, ґрунтові мікроорганізми легко перетворюють сечовину на аміак шляхом гідролізу:

Формула (доступно при скачуванні повної версії книжки)

Як зазначено вище, вирішальним етапом кругообігу азоту є нітрифікація, яка забезпечує швидкий перехід нітритів у форми, доступні рослинним організмам. Тому походження едафічних умов (погана аерація ґрунту, нестача вологи, підвищена кислотність тощо) негативно впливає на азотофіксаційні процеси і, таким чином, веде до азотного голодування рослинних організмів. Один з прикладів такого негативного впливу – це рекреаційна дигресія едафотопу лісових біогеоценозів.
Азотне голодування рослин може статися і у випадку, коли в органічному детриті виявиться невеликий порівняно з вуглецем вміст азоту. Тоді бактерії використовують весь азот, який мав би піти на побудову власних клітин рослин.
Співвідношення вуглецю і азоту (C/N) у детриті значно впливає на швидкість розкладу його бактеріями (табл. 6.8). Листя шовковиці, наприклад, де відношення вуглецю до азоту є порівняно невеликим (C/N = 25), розкладається швидко завдяки багатству мікрофлори бактерій. Хвоя ладанної сосни, де це відношення майже вдвічі більше (C/N = 43), розкладається повільно через збіднену мікрофлору. Проміжне місце в цьому ряду займає дуб білий.

Таблиця 6.8 Середня втрата маси, відношення C/N і мікрофлора для розкладу листя чотирьох видів у лісовій підстилці (штат Теннессі) З листопада 1960 р. по листопад 1966 р. (доступно при скачуванні повної версії книжки)

◄ Кругообіг азоту в природі (частина 1)

Зміст підручника "Кучерявий В.П.Екологія."

Кругообіг азоту в природі (частина 3) ►

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Екологія

Загрузка...