Роль литосферы, почвы в круговороте веществ в природе

Независимо от производственно-бытовой и сельскохозяйственной деятельности человека в естественной среде происходит круговорот веществ – процессы самоочищения. В биогеохимическом круговороте веществ в биоценозе (трофическая структура) участвуют 3 группы: продуценты, консументы деструкторы. Продуценты синтезируют с помощью света из углекислоты и воды, минеральных веществ, органические соединения (автотрофы). Консументы (гетеротрофы) преобразуют органические соединения в специфические формы белков и других ему нужных веществ.

Деструкторы (разрушители) или редуценты органические остатки окисляют до углекислоты и воды, которые снова вовлекаются в круговорот веществ.

Образуется пищевая цепь (цепь питания) – перенос энергии и веществ от автотрофов к потребителям - гетеротрофам-редуцентам.Человек для своей жизнедеятельности и удовлетворения своих растущих потребностей создал город как экосистему с промышленной зоной и агроэкосистему - сельскохозяйственную, с целью получения через литосферу и почву все необходимое. В.И.Вернадский (1926г.) в книге «Биосфера», представленная как единая динамичная система, организованная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью, миграцией химических элементов, участие их в геологических и биологических циклах. Главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений, синтезирующие первичные органические вещества.

Человечество является потребителем этой биогеохимической энергии. Разнообразие и богатство живой природы – есть биоиндикация баланса человек-среда обитания, обеспечивает эффективный круговорот веществ и стабильности популяций, видов. Важнейшую роль в пищевой цепи играют биогеохимические круговороты углерода, кислорода, азота, фосфора, серы.

Углерод распределен в довольно тонком слое земной коры. Основные запасы углерода в минералах и горных породах (известняки, доломиты, ракушечники). Круговорот углерода осуществляется благодаря растениям, через фотосинтез они превращают его в углеводы протеиды. Восполнение ресурсов CO2 идет за счет растворения известняков, вулканической деятельности, использования энергии ископаемого углерода – нефти, газа, сланцев, угля. Идет образование гумуса, минерализация почвы, равновесие атмосфера-почва-вода-известняки, коралловые рифы (

H2

CO3). С углеродом связан процесс возникновения и развития жизни на Земле. Основной запас углерода в форме карбонатов

CaCO3 и гидрокарбонатов

Ca(

HCO3)2. Деятельность человека способствует повышению

CO2 в атмосфере, метана и оксида углерода, оксидов азота и серы. Связывают углерод атмосферы зеленые массивы, растения гидросферы, морские организмы – затем отложения известняков. Судьба углерода непосредственно связана с кислородом.

Кислород вовлечен в циклы органического и неорганического мира. Главным производителем животворного кислорода является зеленое вещество растений, а главный потребитель – человек. Огромная масса кислорода используется для получения тепла при сжигании топлива. Кризис человек-среда обитания заключается в увеличении добычи энергетических ресурсов с одной стороны и уменьшением площади зеленых насаждений. Минимальный гигиенический норматив озеленения – 20% от общей площади. Взрослое дерево за сутки производит 180л O2, а человек потребляет в сутки 360л, а при работе – 700-900л. Легковой автомобиль за 1000км пробега поглощает годовую норму кислорода человека, а реактивный самолет за 3-5 часов сжигает 35-55т O2. Расход кислорода превышает его образование. Ультрафиолетовое излучение образует озоновый экран O2-O3, защитный слой для Земли и жизни на ней.

Азот – особый биогенный элемент, важный строительный материал для белков, нуклеиновых кислот и других соединений. В больших количествах азот находится в биогенных ископаемых (уголь, нефть, битум, торф). В почвах же растворимого азота мало, для роста и развития растений. Эти соединения азота в почве образуются благодаря жизнедеятельности некоторых микроорганизмов. Азот атмосферы – 78%, миллионы тонн инертен, он активен только в химических соединениях – азотнокислых и аммиачных солях. В почву азот из атмосферы попадает при грозовых разрядах вместе с осадками, при вулканической деятельности, и биологической фиксацией газообразного азота клубеньковыми (азотфиксирующими) бактериями и цианкобактериями (арахис, соя, чечевица, горох, фасоль, бобы, люцерна, клевер, люпин и др.). При процессах минерализации и нитрификации азот почвы переходит в азот гумуса (санитарное число Хлебникова). Восполнение почвы азотом для выращивания сельскохозяйственных культур, производит человек – органическими и минеральными удобрениями – до 40-60 млн.т. Азот усваивается растениями в виде нитритов и нитратов и по пищевым цепям поступает в организм человека. В атмосферу азот из почвы поступает благодаря процессам денитрификации почвенными и водными бактериями.

Перейти на страницу: 1 2

Публикации по єкологии

Экологические проблемы Омской области
Человечество слишком медленно подходит к пониманию масштабов опасности, которую создает легкомысленное отношение к окружающей среде. Между тем решение (если оно еще возможно) таких грозных глобальных проблем, как экологические, требует неотложных энергичных совместных усилий ме ...

Экологические проблемы Кузбасса
XX век принес человечеству немало благ, связанных с бурным развитием НТП. Однако он же и поставил жизнь земли на грань экологической катастрофы. Интенсификация добычи и использования природных ресурсов, урбанизация и огромные объемы вредных выбросов, изменением природы. Широкое ...

Разделы