Кучерявий В.П. Екологія - Кругообіг речовин і хімічних елементів

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

7.5.2. Кругообіг речовин і хімічних елементів

Кругообіг речовин – це їх багаторазова участь у процесах, які відбуваються в біосферних шарах атмосфери, гідросфери і літосфери. Тобто повний кругообіг здійснюють не речовини, а певні елементи, а тому слід розглянути їх кругообіг.
Як відомо, атоми різних елементів нерівномірно представлені у вулканічних породах, морській воді, органічній матерії. Перші з них – вулканічні породи – виступають як джерело атомів, з яких органічний світ творить свою матерію. Материнська порода, гідросфера, атмосфера і світ організмів пов'язані між собою міграцією атомів, яка може відбуватися циклічно або ациклічно.

Згідно з В.Енгельгардтом (1959), міграцію можна називати циклічною, якщо середній вміст хімічних елементів у вулканічних породах (lx), з одного боку, і в осадочних породах (tx) та морській воді (mx) – з іншого, є однаковими. Якщо ще додати сюди кларк елементів із живих організмів, одержимо рівняння

lxE - txT - mxM + bxB = 0,

де Е, Т – кількість зрушеної породи; М – об'єм морської води; В – маса живих організмів на планеті.

З цього рівняння випливає, що процес буде циклічним, якщо

lxE = txT + mxM + bxB,

і водночас буде ациклічним, якщо

lxE < txT + mxM + bxB.

Елементи, які мігрують циклічно, обертаються в біохімічних процесах двох рівнів: біогеоценозу і біосфери. Кругообіг елементів у біогеоценозі (малий кругообіг) розглянутий у попередньому розділі. Зупинимося на "великому" головному кругообізі, який відбувається в біосфері.
Як відомо, основою динамічної рівноваги і стійкості біосфери є кругообіг речовин і перетворення енергії, які складаються з багатьох процесів. Причому окремі циклічні процеси являють собою послідовний ряд змін речовини, що відповідає тимчасовому стану рівноваги. Добре відомі глобальні процеси кругообігу води, кисню, вуглецю, азоту, фосфору, мікроелементів. Процеси руху хімічних елементів, які відбуваються за участю живої речовини, називаються біохімічними циклами.
Цілорічно біохімічні цикли приводять у рух близько 480 млрд т речовини, виключно біофільних елементів – вуглецю, азоту, кисню, водню та ін. Внаслідок фотосинтезу біосфера має величезний енергетичний потенціал. У масштабі біосфери біохімічні цикли замкнуті, крім циклу 02, який відсутній після області розсіювання.
Характерна особливість "великого" геологічного кругообігу речовини – це його переважно горизонтальний напрям. Він відбувається між сушею і морем. Біологічний кругообіг має переважно вертикальний напрям міграції і відбувається між рослинами і ґрунтом.
Міграція речовин у хімічному кругообізі визначається двома тісно пов'язаними і взаємозумовленими процесами, які протистоять один одному. Це синтез живої речовини зеленими рослинами з елементів неживого середовища за допомогою сонячної енергії та мінералізація органічних решток рослин і тварин, у процесі якої виділяється енергія. Такий кругообіг відбувається в кожному ландшафті як на суші, так і на морі. Речовини, які рослини добувають з грунту, повітря і води, йдуть на побудову їхніх організмів, потім, мінералізуючись, знову надходять у навколишнє середовище. Однак цей процес не замкнутий. Частина речовин з кожного циклу кругообігу, що надходить у геологічний кругообіг речовин, потрапляє в море, а там, відклавшись на дні, може бути на довгий час вилученою з біологічного кругообігу. Кожний наступний цикл включає нові речовини, тому він не подібний до попереднього.

◄ Геохімічне середовище і геохімія живих організмів (частина 3)

Зміст підручника "Кучерявий В.П.Екологія."

Кругообіг води (частина 1) ►

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

Загрузка...