Ce este ciclul biotic? Ca sistem închis, funcționează cu succes de câteva miliarde de ani.
Să încercăm să ne dăm seama care este ciclul biotic.
Funcții
Plantele moarte și rămășițele de organisme sunt prelucrate de insecte, ciuperci, bacterii și protozoare. Animalele și plantele se transformă treptat în compuși organici și minerali elementari. Ciclul biotic presupune pătrunderea acestor substanțe în sol, consumarea lor ulterioară de către plante. Procesul se caracterizează prin închidere, continuitate, degradare, descompunere a compușilor finali. Este un cerc continuu care guvernează viața de pe planetă.
Semnificație
Ciclul biotic al carbonului în ecosistemele terestre va fi luat în considerare folosind exemplul fosforului. O cantitate suficientă din acest element se găsește în orizonturile de humus ale solurilor netulburate, precum și în așternutul pădurii. Datorită ciclului, este posibil să se acumuleze aproximativ 106-107 tone de fosfor în biosferă. Fitomasa stepelor naturale de luncă conține aproximativ 30 kg/ha din acest element, ceea ce este suficient pentru mamifere.
Schimb de energie
Ciclul biotic implică schimbul de energie. Esența sa se rezumă la faptul că energia nu dispare în lanțul transformărilor alimentare (trofice), ci se observă transformarea ei de la un tip la altul.
Energia solară este transformată într-un proces similar la fiecare nivel. Consumul direct de energie solară este tipic numai pentru plantele verzi în cadrul fotosintezei.
Ei creează un compus organic (glucoză) din dioxid de carbon și apă și acumulează energie. Frunzele plantelor sunt incluse în acest proces chimic numai în prezența luminii solare și a clorofilei.
Funcții de proces
În unele perioade ale existenței omenirii, ciclul biotic al substanțelor a fost perturbat. Au fost retrase numai surplusurile, care au fost depozitate sub formă de gaz, cărbune, petrol, calcar și alte minerale organice.
În timpul arderii petrolului sau a cărbunelui în cuptoare (motoare), se eliberează și se utilizează energie, care a fost acumulată de biosferă de-a lungul a milioane de ani. În trecut, astfel de surplusnu au împânzit biosfera, impactul lor negativ asupra ciclului biotic nu a fost observat. Astăzi este diferit.
Specificații
Diversitatea animalelor este importantă pentru implementarea cu succes a ciclului. O specie nu va putea descompune substanțele organice ale plantelor din biogeocenoză până la produsele finale. Descompune doar o parte dintre ele, precum și unii dintre compușii organici care se află în ele. Rețelele și lanțurile trofice sunt formate într-un mod similar.
În biocenoză, atmosfera este importantă. Ajută la menținerea ciclului biologic al energiei și substanțelor, precum și la asigurarea echilibrului apei.
Poluantul se poate descompune în forme care pot fi implicate în etapele ulterioare ale ciclului și asimilate de organismele vii.
Ciclul se bazează pe descompunerea și absorbția poluanților de către microorganisme, acesta depinde de activitatea și cantitatea elementelor chimice direct implicate în ciclu.
Un ecosistem este suma componentelor anorganice și organice în care are loc ciclul biotic al substanțelor.
Diagrama procesului
Plantele, care primesc un flux constant de energie de la Soare, formează produse primare din materia anorganică. În verigile rămase ale ciclului, există o schimbare și pierdere de energie. Producătorii, consumatorii, descompozitorii din ecosistem consumă materia vie a producției originale. Animalele consumă pentru un astfel de proces de multe ori mai multă materie vie de cel mai de jos nivel, scăzând totalulrezerve de energie. Circulația este asigurată prin interacțiunea celor trei grupuri.
Primul grup este format din producători. Acestea includ plante verzi care sunt implicate activ în fotosinteză. Astfel de substanțe sunt și bacterii care sunt capabile de chimiosinteză. Ele formează materia organică primară.
Al doilea grup - consumatori de prim ordin. Sunt consumatori de materie organică. Acestea includ prădători, precum și protozoare. Animale care sunt clasificate drept prădători, aproximativ 250 de specii diferite.
Al treilea grup - destructori (descompunetori), care descompun materia organică moartă în minerale. Acestea includ ciuperci, bacterii și protozoare. Acumularea energiei solare se realizează pe ramura ascendentă a ciclului datorită fotosintezei. Plantele în acest stadiu sintetizează substanțe organice din azot, apă, dioxid de carbon.
Consum de energie
Ce altceva ia în considerare biologia? Respirația plantelor ocupă un loc important în ea, deoarece acest proces oxidează aproape jumătate din materia organică în dioxid de carbon, returnându-l în atmosferă.
A doua cea mai mare variantă de cheltuire a compușilor organici și a energiei stocate este utilizarea consumatorilor de ordinul întâi de plante. Energia care este stocată de fitofagi cu alimente este cheltuită pentru viață, respirație și reproducere. Ea este excretată în excremente.
Animalele erbivore sunt hrana carnivorelor (consumatoare de cel mai în alt nivel trofic). Ei, la rândul lor, risipesc energie,acumulat cu alimente, similar animalelor erbivore.
Relația elementelor
O legătură separată în ecosistem furnizează reziduuri organice mediului. Acestea servesc ca sursă de energie și hrană pentru animalele saprofe (ciuperci, bacterii). Etapa finală a conversiei carbohidraților este procesul de humificare, oxidarea ulterioară a humusului în dioxid de carbon și mineralizarea fragmentelor de cenușă. Apoi reintră în atmosferă și sol, fiind hrană pentru plante.
Ciclul biotic este un proces continuu de creare și descompunere a compușilor organici. Se realizează prin toate cele trei grupuri de organisme. Viața fără producători este imposibilă, deoarece ei sunt baza vieții. Numai ei au capacitatea de a crea materie organică primară, fără de care ciclul următor nu va continua.
Datorită consumului consumatorilor de diferite ordine de producție primară și secundară, transferul de la o specie la alta, pe Pământ este posibilă o varietate de forme. Reductorii care descompun substanțele organice îl readuc în prima etapă a ciclului.
Cicurile pe scară largă de migrare a componentelor chimice leagă învelișurile exterioare ale planetei într-un întreg, ele explică continuitatea evoluției.
Energia Soarelui acționează ca forță motrice a ciclului biotic. Procesul principal care contribuie la producerea materiei organice este fotosinteza. Este posibil numai atunci când plantele verzi folosesc energie solară.
Frunze de plante (autotrofe),care sintetizează glucoza, „conservă” energia solară într-un compus organic. Intrând în biosferă din spațiu, energia se acumulează în plante, roci și sol. Soarele asigură circulația elementelor chimice, permite formarea de substanțe anorganice sau organice pe rând.
Ce este important de știut
Pe lângă carbon, oxigen, hidrogen, la ciclul biotic iau parte și alte elemente importante din punct de vedere biologic: calciu, azot, fosfor, siliciu, potasiu, sodiu, sulf. Acest proces este imposibil și fără oligoelemente: iod, zinc, brom, molibden, argint, nichel, plumb, magneziu. În lista elementelor care sunt absorbite de materia vie, există chiar otrăvuri - arsen, seleniu, mercur, precum și componente radioactive (radiu, uraniu).
Viteza de ciclism
Schimbul de energie este ciclic. Reînnoirea materiei vii a biosferei se realizează după aproximativ 8 ani. Procesul decurge mult mai repede în ocean (după 33 de zile). În atmosferă, oxigenul este înlocuit în două mii de ani, iar monoxidul de carbon în 6 ani. Înlocuirea completă a apei în hidrosferă durează 2800 de ani.
Compușii chimici care sunt disponibili pentru componentele biosferei sunt limitati. Datorită epuizabilității lor, dezvoltarea unor grupuri de organisme în ocean și pe uscat este inhibată.
Opțiuni de circulație
Numai datorită circulației energiei și substanțelor, se menține o stare stabilă a biosferei. Există două opțiuni - geologică (mare) și biogeochimică (mică).
Luați în considerare primulopțiunea de ciclu. Rocile magmatice sub influența factorilor biologici, chimici, fizici se transformă în roci sedimentare, în special în argilă și nisip. Ele pot apărea și în timpul sintezei mineralelor biogene (microorganisme moarte) din apele mărilor și oceanelor. Sedimentele apoase libere se acumulează treptat în partea de jos a rezervorului, se întăresc, formează roci dense.
Apoi este transformarea lor, se observă procesele de metamorfism. Sub acțiunea unor porțiuni de energie endogenă, straturile sunt retopite, formând magma. Când se ridică la suprafața Pământului sub influența intemperiilor, transferului, ele sunt din nou transformate în roci sedimentare.
Marele ciclu este caracterizat de interacțiunea energiei exogene (solare) cu energia endogenă (adâncă) a Pământului. Datorită acestui proces, substanța este redistribuită între orizonturile adânci și biosfera planetei.
Include și mișcarea apei între litosferă, atmosferă, hidrosferă, acumulată de energia solară. Mai întâi, apa se evaporă de pe suprafața oceanului (mări, lacuri, râuri), apoi revine pe pământ sub formă de precipitații. Compensați scurgerea râului pentru astfel de procese. Vegetația joacă un rol important în ciclul apei.
Circulația mică este tipică numai pentru biosferă. Ciclurile sunt create la scară planetară din mișcări ciclice multiple ale atomilor, precum și acele mișcări care sunt cauzate de vulcanism, mișcarea fundului mării, energia eoliană, fluxurile subterane.
Rezumat
În biosferă circulă substanțele,formând cicluri biogeochimice. Au nevoie de următoarele elemente în cantități mari: oxigen, azot, carbon, hidrogen. Circulația lor este posibilă datorită proceselor de autoreglare în care alte componente ale ecosistemelor devin participanți activi.
La toate etapele dezvoltării biosferei, funcționează legea închiderii globale a ciclului. La baza unui astfel de proces se află energia solară, precum și clorofila plantelor verzi.
Pentru descompunerea completă a materiei organice, care este creată de plantele verzi, aveți nevoie de atât de mult oxigen cât este eliberat în timpul fotosintezei. Datorită îngropării materiei organice în turbă, cărbune, roci sedimentare, fondul de schimb de oxigen este menținut în atmosferă.
Ca urmare a creșterii numărului de întreprinderi de transport, industriale, ciclul oxigenului în natură este perturbat. Acest lucru afectează negativ viabilitatea biosistemului, duce la mutații și la dispariția completă a unor specii de plante și animale vii.
