Глобальный круговорот веществ в биосфере

Лекция 5. Экологические факторы. Круговорот веществ в природе.

Студенты, лекцию необходимо записать кратко в тетрадь или распечатать и вклеить в тетрадь!!!!! Лекционный материал выучить!!! (фото конспектов присылайте до 24.04 на почту filimonovalya@gmail.com )

Экология – наука, изучающая взаимоотношения организмов, как между собой, так и их связь со средой обитания.

Среды обитания: водная, наземно-воздушная, почвенная, организм как среда обитания(например, паразитизм)

Экологический фактор — это любой элемент или условие окружающей среды, оказывающие на организм внешнее воз­действие и вызывающее у него приспособительные реакции.

Экологические факторы:

1. Абиотические факторы – это факторы неживой природы, прежде всего климатические (солнечный свет, температура, влажность воздуха), и местные (рельеф, свойства почвы, соленость, течения, ветер, радиация и т.п.). Эти факторы могут влиять на организм прямо (непосредственно), как свет и тепло, либо косвенно, как, например, рельеф местности, который обусловливает действие прямых факторов (освещенности, увлажнения, ветра и др.).
2. Биотические факторы – это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга (например, опыление насекомыми растений, поедание одних организмов другими, конкуренция между ними за те или иные виды ресурсов – пищу, пространство, свет и т.д. – паразитизм и многое другое). Биотические взаимоотношения имеют чрезвычайный сложный и своеобразный характер и также могут быть прямыми и косвенными.

1. Антропогенные факторы – это те формы деятельности человека, которые, воздействуя на окружающую среду, изменяют условия живых организмов или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных. Одним из наиболее важных антропогенных факторов является загрязнение.

Антропогенные факторы весьма разнообразны по своему составу. Человек воздействует на живую природу, прокладывая дороги, строя города, ведя сельское хозяйство, перегораживая реки и т.д. Современная деятельность человека все чаще проявляется и в загрязнении окружающей среды побочными, часто ядовитыми продуктами. Двуокись серы, летящая из труб заводов и теплоэлектростанций, соединения металлов (меди, цинка, свинца), сбрасываемые возле рудников или образующиеся в выхлопных газах автомашин, остатки нефтепродуктов, сбрасываемые в водоемы при промывании нефтеналивных судов – вот лишь некоторые из загрязняющих веществ, ограничивающих распространение организмов (особенно растений).

Глобальный круговорот веществ в биосфере

Благодаря круговоротам веществ конечное количество вещества, имеющееся в биосфере, приобретает свойство бесконечности.

Глобальный круговорот веществ складывается из отдельных круговоротов (воды, химических элементов), к которым подключаются грандиозные перемещения воздушных масс, тектонические процессы, обусловленные вулканической деятельностью и движением океанических плит.

Круговорот веществ возможен только на основе постоянного притока солнечной энергии и осуществляется при участии живого вещества. Поступая в организмы из окружающей среды, различные элементы вовлекаются в процессы клеточного метаболизма, затем возвращаются в среду и вновь используются организмами. Благодаря этому биосфера функционирует как целостная, саморегулирующаяся, сохраняющая постоянство система.

Основными элементами глобального круговорота являются углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. Круговороты этих и других элементов называют биогеохимическими циклами. В ходе таких циклов большинство элементов проходят через живое вещество огромное число раз.

Круговорот углерода. Углерод входит в состав углекислого газа, который содержится в воздухе и воде. Фактически круговорот углерода идет по двум циклам - континентальному и океаническому. Объединение между этими циклами происходит через углекислый газ атмосферы.

Углекислый газ поглощается продуцентами, преобразуется в процессе фотосинтеза в органические соединения, которые затем усваиваются консументами. Вместе с тем, происходит обратный процесс: углекислый газ образуется при дыхании организмов и разложении мертвого вещества (остатков растений и животных) редуцентами. То есть углерод в составе углекислого газа вновь возвращается в атмосферу.

Углерод в составе углекислоты также поступает в окружающую среду из мантии Земли при извержении вулканов, с выхлопными газами автомашин, с дымовыми выбросами заводов и фабрик, при сгорании горючих ископаемых.

Часть углерода выходит из общего круговорота веществ, что привело в геологическом прошлом к накоплению таких ископаемых, как торф, уголь, нефть, газ, известняки.

В естественных циклах баланс углерода нулевой. Однако деятельность человека приводит к тому, что содержание углекислого газа в атмосфере ежегодно повышается ( на 3 млрд. т), возникает парниковый эффект - чрезмерное поглощение воздухом теплового излучения Земли. Вследствие этого может произойти глобальное потепление климата, резкое повышение уровня Мирового океана в результате таяния ледников. Это, в свою очередь, может привести к затоплению густонаселенных приморских районов и возрастанию опустынивания в центральных частях континентов.