Наиболее важные пути обмена веществ в биосфере

Устойчивость природных систем поддерживается благодаря постоянно происходящим процессам взаимодействия между компонентами биосферы и их исключительной согласованности в пространстве и во времени.

Круговорот веществ в биосфере

Ноосфера - последнее из многих состояний эволюции биосферы в геологической истории - состояние наших дней.

Фактически, это означает, что к ноосфере в каждый конкретны момент времени переходит та часть природы, которую выводит человек из естественного эволюционного процесса, причем способ этого перевода человек не всегда осознает. И этот процесс связан с Разумом человека, с тем его качеством, которое позволяет обрабатывать, воспринимать и понимать информацию биосферы. Именно возможность разумного восприятия и осознания выделяет человека из других живых существ, наделенных разумом.

На сегодняшний день деятельность человека достигла глобальных масштабов воздействия на биосферу, изменяя круговорот веществ, водный баланс планеты, оказывая сильное влияние на почвы, растительность и животный мир. Антропогенная деятельность создала новые токсические источники загрязнения биосферы, что, в конечном счете, может создать угрозу существования самого человека.

Взаимоотношения Человека и Природы носят сложный характер и нуждаются в тщательном и полном изучении. Успехи человечества в потреблении природных ресурсов зависят от познания законов природы и умелого их использования. Человечество как часть природы может существовать только в постоянном взаимодействии с ней, получая все необходимое для жизни.

Человечеству для своего дальнейшего существования необходимо заботиться о сохранении окружающей среды. И для этого требуются обширные знания в области экологии и широкое применение их во всех отраслях своей деятельности.

Итак, биосфера – это единая система связанных между собой структурных компонентов и разнообразных процессов; при этом живые организмы в этой системе являются неотъемлемой и важнейшей частью.

Потери биогенных элементов в экосистемах уравновешиваются их притоком из других систем, из атмосферы и литосферы. Несомненно, что устойчивость природных систем всегда относительна, так как она может быть нарушена естественным ходом эволюции, а также под влиянием климатических, космических и антропогенных факторов. Кроме того, часть биогенных элементов может надолго выходить из круговорота экосистемы в виде веществ, осаждающихся на дне морей и океанов, и таких образований как торф, известняки, каменный уголь, нефть.

Непрерывные химические превращения живого вещества в биосфере являются необходимым условием сохранения жизни на Планете. Химические элементы, ассимилированные одними организмами, в дальнейшем превращаются в усвояемую форму питания для других организмов, переходят из органической формы в неорганическую и наоборот.

Превращения биогенных элементов носят циклический характер, в непрерывном круговороте участвуют как живые организмы, так и физическая среда. Круговорот химических элементов происходит непрерывно во времени и пространстве и сопровождается потерями и перераспределением вещества, энергии и информации в пределах экосистем различного иерархического уровня организации - от биосферы до биоценоза.

Основные принципы биогенной миграции элементов в биосфере впервые с наибольшей полнотой были сформулированы В.И. Вернадским. Он указал на особую роль живого вещества в круговороте веществ, который осуществляется при непосредственном его участии или протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены жизнедеятельностью живых организмов.

Биологический круговорот веществ представляет собой их круговую циркуляцию, в результате которой минеральные вещества, поглощенные растениями из почвы, включаются в их состав, а затем через пищевые цепи попадают в организм животных и далее, благодаря редуцентам, возвращаются обратно в почву и атмосферу. (Редуценты — организмы, разрушающие остатки мёртвых растений и животных (черви, мокрицы, раки, сомы, грифы) и превращающие их в неорганические соединения. Типичными редуцентами являются бактерии и грибы).

Процесс перераспределения веществ, энергии и информации имеет циклический характер, он неравномерен во времени и пространстве и представляет собой безостановочный, закономерный планетарный процесс.

Различают большой (биосферный) круг биотического обмена и малый (биогеоценотический) круг биотического обмена (Реймерс, 1980).

Большой биосферный круг биотического обмена - безостановочный планетарный процесс закономерного циклического, неравномерного во времени и пространстве перераспределения вещества, энергии и информации, постоянно входящих и непрерывно обновляющих экосистемы биосферы. Круг биотического обмена большой (биосферный) состоит из бесчисленного числа входящих друг в друга незамкнутых круговоротов в пределах экосистем более низкого, чем биосфера, иерархического уровня. Наименьшим кругом биотического обмена в составе биосферы служит круг биотического обмена малый (биогеоценотический).

Малый круг биотического обмена - многократное безостановочное, циклическое, но неравномерное во времени и незамкнутое обращение части веществ, энергии и информации, входящих в большой круг биотического обмена в пределах элементарной экологической системы (биогеоценоза).

Выделены три активных блока экосистемы, между которыми происходит наиболее активный обмен:

· живые организмы,

· мертвый органический детрит (органический ил и остатки организмов в водной среде, синоним русского слова перегной, - гумус),

· доступные неорганические вещества.

Дата добавления: 2013-12-12