Биогенная миграция

      Комментарии к записи Биогенная миграция отключены

Биогенная миграция

В.И. Вернадский разглядывал живое вещество как основной фактор миграции химических элементов на поверхности планеты. Он писал, что все бытие земной коры, по крайней мере 90% по весу массы ее вещества в собственных значительных с химической точки зрения чертах обусловлено судьбой.

Геологическая работа организмов в громаднейшей степени сосредоточена в ландшафтах суши и поверхностных слоях моря. Миграция элементов в ландшафте связана и определяется двумя противоположными и взаимосвязанными процессами:

1. образованием живого вещества из элементов внешней среды,

2. разложением органических веществ с образованием несложных минеральных соединений.

В совокупности эти процессы образуют биологический круговорот элементов, включающий в себя и механическую и физико-химическую миграцию элементов в биогенных ландшафтах.

3.6.1.Образование живого вещества из элементов внешней среды.

Органическое вещество в природе создается в следствии деятельности автотрофных растений, каковые являются единственной группой организмов, талантливых синтезировать органическое вещество из минерального. Из двух дорог создания органического вещества, основанных на применении радиационной (фотосинтез) и химической (хемосинтез) энергии для планетарной биомассы значителен лишь первый.

Фотосинтезирующие растения суши применяют для построения органического вещества диоксид углерода, воду и маленькое, если сравнивать с синтезируемой массой, количество минеральных веществ земли. Нужный для фотосинтеза диоксид углерода растения приобретают из воздуха и, в маленьких количествах, из земли, но данный источник получения углекислого газа не имеет громадного значения. Вода для фотосинтеза поступает, по большей части, из земли.

На процесс фотосинтеза расходуется некое количество поступающей коротковолновой солнечной радиации (ФАР). Создаваемые при фотосинтезе органические соединения владеют громадным запасом внутренней энергии.

Исходные вещества фотосинтеза — вода и углекислый газ являются ни окислителями, ни восстановителями. На протяжении фотосинтеза появляются сильный окислитель — вольный кислород, и сильный восстановитель — органические соединения.

Главное содержание суммарной реакции фотосинтеза упрощенно высказывают в виде уравнения:

6CO2 +6Н2 O + 2818,7 КДж  = C6H12 O6 +6O2

Растения состоят не только из углевода, водорода и кислорода, вместе с тем из азота, фосфора, калия, кальция и некоторых вторых элементов, каковые они приобретают из почвенных вод. В природе эти элементы входят в состав растворимых минеральных соединений, содержащихся в землях. Попадая в растения, они входят в состав сложных, богатых энергией органических соединений (к примеру, сера и азот — в белки, фосфор — в нуклеопротеиды).

Данный процесс именуется биогенной аккумуляцией минеральных соединений. Благодаря данной аккумуляции элементы переходят в менее подвижное состояние.

Около половины создаваемого при фотосинтезе органического вещества в последствии окисляется до СО2 при дыхании и возвращается в воздух. Оставшаяся (за вычетом затрат на дыхание) фитомасса именуется чистой первичной продукцией (П). Величина первичной продукции в значительной мере определяется конкретными ландшафтными условиями и в первую очередь ведущими абиотическими факторами — теплом и влагой.

Но осредненные показатели по континентам, как показывают расчеты весьма близки.

Таблица 7.

Продуктивность естественного растительного покрова (согласно данным Ефимовой Н.А.)

Континенты

Продуктивность ц/га

Коэффициент применения ФАР (в % от суммы за вегетационный период)

Европа

85

1.26

Азия

98

0.88

Африка

103

0.59

Северная Америка

82

0.94

Южная Америка

209

1.13

Австралия (с островами Океании)

86

0.44

Суша в целом

95

0.86

С учетом продуктивности океанов годовая величина продуктивности для земного шара образовывает около 200 млрд. т либо 40ц/га. Для синтезирования этого количества органического вещества расходуется около 0,1% от количества солнечной радиации, приходящей к земной поверхности.

Приведенные эти характеризуют то количество первичной продукции, которое возможно использовано гетеротрофными организмами с учетом затрат на дыхание. Эта первичная продукция поступает в трофическую цепочку и потребляется травоядными животными (фитофагами), на следующем трофическом уровне плотоядными животными — зоофагами. Часть организмов поедает живое органическое вещество, вторая часть, по большей части микробы, питается отмирающими частями автотрофных растений.

Относительно часть неспециализированной продукции органического вещества преобразовывается в минеральное вещество без участия живых организмов. Примером для того чтобы превращения являются лесные пожары, на протяжении которых органическое вещество преобразовывается в углекислый газ, пар и минеральные соединения. Совсем маленькой часть продукции органического вещества сохраняется в верхних слоях литосферы и на дне водоемов в виде угля торфа и других органических соединений.

При переходе от одного трофического уровня к второму отношение биомасс значительно уменьшается на 2-3 порядка. Отношение биомассы организмов к количеству потребленного ими органического вещества время от времени именуют коэффициентом экологической эффективности (либо эффективностью роста). В большинстве случаев, данный коэффициент не превосходит 10-20% , но в конкретных ландшафтах его значения очень сильно колеблются.

К примеру, в злаковых сообществах животные в среднем потребляют 10-15% чистой первичной продукции, в лесах — 4-7%, в тундрах и пустынях — 2-3% . Эффективность роста образовывает — в пустынях и злаковых сообществах — 15 %, во всех остальных 10%. В следствии получается, что вторичная продукция на суше образовывает менее 10% от первичной (за исключением саванн и степей).

Неспециализированная биомасса всех организмов суши согласно расчетам В.А.Ковды (1969) образовывает 3х1012 т. Более чем 95% от данной величины приходится на растения и менее 5% — на животных.

Биосфера


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: