Бесплатные Рефераты >>> Биология, Химия  



 

 

Круговорот биогенных элементов

 

Круговорот биогенных элементов

Чибисова Н.В., Долгань Е.К.

Нам известно, что углерод, азот, водород, кислород, фосфор, сера формируют живые организмы. Однако эти организмы не смогут жить без достаточного количества многих других элементов - катионов металлов.

Среди них калий, кальций, магний (иногда натрий) относятся к группе макроэлементов, так как они необходимы в больших количествах (выражающихся в сотых долях сухого вещества); однако такие элементы, как железо, бор, цинк, медь, марганец, молибден, кобальт, анион хлора, относятся к микроэлементам и нужны лишь в малых количествах (выражающихся в миллионных долях сухого вещества).

На суше главным источником биогенных элементов (катионов) служит почва, которая получает их в процессе разрушения материнских пород. Катионы абсорбируются корнями, распределяются различными органами растений, накапливаются в листве, т.е. входят в корм растительноядных потребителей последующих порядков в цепи питания.

Минерализация погибших организмов возвращает биогенные катионы в почву, создается впечатление, что цикл способен продолжаться беспрерывно. Однако почва выщелачивается дождями, дождевые воды переносят катионы в систему подземного стока, а также и в поверхностный сток: в реки, моря, иногда в значительных количествах.

Выщелачивание - автокаталитический процесс: чем больше оно прогрессирует, тем больше деградируют почвенные коллоиды. Положение становится особенно тяжелым в тропических местностях: ливневые дожди, низкая абсорбируемость почвенного комплекса (малое количество гумуса), истощение почв монокультурами сахарного тростника, кофе, какао, кукурузы, арахиса.

Когда вырубаются или выжигаются леса под сельское хозяйство, то минерализованный таким путем запас биогенных веществ быстро выщелачивается дождями и почва утрачивает свое плодородие. Если на ней временно прекратить посевы, то она вновь может дать жизнь лесу, но уже вторичному, с менее ценой биомассой, чем у первоначального сообщества. После повторения подобных операций почва будет покрываться все более и более скудной растительностью с уменьшающейся продукцией биомассы. Сначала образуется саванна, затем степь, наконец, пустыня. Значит, круговорот минеральных катионов сопровождает циклы углерода и азота. В умеренных широтах последствия выщелачивания не так резки, но все-таки в результате вырубок (сплошных под корень), при корчевке пней и снятия дерна разрушается гумус - ресурс питательных веществ. Следовательно, нарушается круговорот, его полнота: переход к пустоши или лугу, со скудной растительностью и меньшим запасом биомассы.

 

Рис. 4.3. Упрощенная схема круговорота фосфора

Истощение почвы возможно не только вследствие снятия растительного покрова, но и через сельскохозяйственные культуры. Есть такие культуры, как свекла, картофель, масличные культуры, уносящие ежегодно от 300 до 700 кг минеральных веществ на 1 га.

Таблица 4.1

Ежегодный вынос из почвы веществ (кг/га) при средних урожаях

Культура

Элемент

 

N

Р

К

Са

Пшеница

70

30

50

» 30

Картофель

90

40

160

76

Люцерна

-

-

-

242

Таблица 4.2

Вынос веществ (кг/га) при вырубке лесов 100-летнего возраста

Растительность

Элемент

 

Са

К

Р

Сосновый лес

424

168

38

Хвойный лес

8980

466

74

Лиственный лес

1930

483

106

Культуры: овес, травы, картофель, репа

2420

7400

1060

Если вырубка и вывоз из леса осуществляется очищенных деревьев, то обеднение не столь сильное, а с корой выносится много кальция.

Интересна диаграмма распределения элементов в лесах 100-летнего возраста (в кг/га). На рисунке видно, что кальция содержится в 4 раза больше в лиственном лесу, чем в сосновом.

Хвойный лес

Са: 676

К: 375

Р: 70

 

Сосновый лес

Са: 328

К: 138

Р: 30

 

Лиственный лес

Са: 1283

К: 320

Р: 70

 

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.xumuk.ru/


 


 

Серая цапля
Серая цапля Описание Крупная птица 90-100 см длиной, с размахом крыльев 175—195 см и весом взрослых птиц до 2 кг. Голова узкая, с розовато-жёлтым большим клювом в форме кинжала. На затылке имеется чёрный свисающий...

Трубчатые кости
Скелет как опора несет большой груз: в среднем 60-70 кг (масса тела взрослого человека). Поэтому кости должны быть прочными. Кости выдерживают растяжение почти также, как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит....

Аэробное окисление углеводов. Биологическое окисление и восстановление
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ На тему: ...

Свойства некоторых веществ в свете ТЭД
Вещество С чем реагирует Что образуется Уравнение реакции Растворимое основание (Щёлочь) Кислота соль + вода 2KOH + H2SO4 ? K2SO4 + 2H2O2K+ +2 OH - + 2H+ + SO42- ? 2K+ + SO42- + 2H2O2OH - + 2H+ ? 2H2OРеакция идёт до конца, так как...

Витамины
Витамины Витамины, органические вещества, необходимые в небольших количествах в пищевом рационе как человека, так и большинства позвоночных. Синтез витаминов, как правило, осуществляется растениями, а не животными. Ежедневная...

Теория равновесия Макартура—Уилсона
Теория равновесия Макартура—Уилсона Число видов в изолированной экосистеме будет постоянным, когда скорость вымирания видов будет равна скорости заселения новыми видами В природе существует немало изолированных...

Русский осетр
Русский осетр Осетровые – древние по ...

Волчьи следы
Волчьи следы "Походишь по волчьему следу - узнаешь волчью жизнь." Пословица русских охотников О следах волка написано достаточно в литературе об охоте и о диких животных. Опираясь на собственный опыт, я лишь...

Активация алюмосиликатного катализатора трошковской глиной
Активация алюмосиликатного катализатора трошковской глиной Минибаев А.В., Гумеров Р.Х., Сим В.Э. Активность алюмосиликатных катализаторов наряду с содержанием цеолита NaY определяется содержанием оксида алюминия в...

ДНК
ДНК Молекула ДНК имеет форму двойной спирали, и ее воспроизведение основано на том, что каждая цепь двойной спирали служит матрицей для сборки новых молекул. Сегодня мы знаем, что молекула ДНК является носителем кода,...

Попугаи
Попугаи Отряд попугаев включает в себя мелких и средних птиц, массой тела от 10 граммов до 1 килограмма. Попугаи — это оседлые и кочующие виды, обитающие в тропических и субтропических зонах. Птиц этого отряда легко узнать по...