Водоочистная и водорегулирующая функции живого вещества в структуре гидрологического цикла

Билет 4

Чарльз Лайель и Георг Марш о планетарной роли человечества

Газовая и почвенно-элювиальная функции живого вещества

Билет 3

Основной источник кислорода – фотосинтез автотрофных растений. По Бгатову кислород накапливается за счет двух источников – фотосинтез и базальтоидный магматизм. Большая часть кислорода, прошедшего через атмосферу ныне захоронена в форме окислов и производных от них соединений, входящих в состав горных пород. Использование кислорода в окислительных процессах связано с деятельностью литотрофных микроорганизмов. Огромное влияние живое в-во оказывает на содержание в воздухе углекислого газа. Есть и воздействие живого в-ва на баланс азота в атмосфере. Окислы азта возникают и при подземных пожарах. Микроорганизмы постоянно подпитывают Землю такими газами как водород и метан. Вернадский отмечал огромное значение организмов как фактора, контролирующего состав и физ св-ва атмосферы.

Почвенно – элювиальная ф-ия. Почвенно-элювиальный чехол всюду, где в его формирование принимают участие высшие растения, представляет собой важный резервуар мертвого органического в-ва, в первую очередь гумуса, залегающего вместе с более грубыми частицами. Наличие в почвенном слое гумуса и органического в-ва – причина сосредоточения в нем разнообразных организмов. Еще один живой компонент почвы – наличие корней высших растений. Большую по масштабам работу проводят дождевые черви. Почвенно-элювиальная ф-ия переплетается с действием деструкционных сил Земли, причем не только внешних – экзогенных, но и внутренних. И все же главная роль в создании почвенно-эдювиального чехла принадлежит биоте.

Ч. Лайель (1797-1875) разработал униформистский подход в понимании эволюции природы. Тем самым он открыл принцип, который лучше всего отражает крылатая фраза «следы прошлого ведут в будущее». Георг Марш (1801-1882) писал о наличии равновесия в живой природе и его нарушении цивилизацией.

1)Водоочистная
Живое вещ-во прямо и косвенно участвует в воссоздании качества водных ресурсов. Деятельность животных-гидробионтов, называемая биофильтрацией, имеет планетарное значение. Биофильтраты –организмы, очищающие воду от взвесей(мельчайшие рачки – колеподы, коловратки эвфаузиды и тд). Они, питаясь фитопланктоном, поглощают также тонкую взвесь и связывают все в крупные комки-пеллеты.
По А.П.Лисицину в течение полугода океанический зоопланктон отфильтровывает от взвесей весь объем мирового океана(1370млн км3).
Механизм биофильтрации Проходя сквозь пищевой канал организма-фильтратора, взвесь глинистой/илистой фракции связывается в пеллеты – комки до 2-3мм. В итоге агрегированные более тяжелые комки быстро осаждаются на дно. Работа фильтратов ускоряет осаждение частиц в сотни раз.
Зоопланктон фильтрует в основном верхний слой воды до глубины 500м. При прохождении через водную толщу пеллеты повторно многократно используются в качетсве пищи более глубоководными организмами, вт.ч. нектоном). Довершают очистку донные организмы – биофильтраторы бентоса.
Переход в крупнообломочное состояние прибиофильтрации – явление эфемерное, положительно влияющее на качество воды, при формировании пеллет не уничтожается поверхностная энергия высокодисперстных частиц. Органические пленки, склеивающие частички, быстро уничтожаются организмами уже при начальном диагенезе остатков.
Дна океана достигает только 5% новообразованной взвеси, а захораниваются в верхнем слое только доли процента; главная часть исходного вещ-ва вновь поступает в воду с тем, чтобы вновь включиться в живой круговорот. Этот механизм особенно важен, поскольку реки с суши поставляют только ок 15% необходимого запаса биогенных эл-тов. Биосистемы океана работают за счет многократного использования биогенных и биофильных эл-тов.
В менее явной форме водоочистная функция ЖВ проявляется на суше. Огромную роль играет наличие сомкнутого раст покрова, а точнее система раст-ть – почва – рыхлый подпочвенный субстрат.
Состояние раст покрова оказывает решающее влияние на на формирование твердого стока рек. Дело не только в чисто буферной ф-ции лесной и сомкнутой травянистой раст-ти, которые гасят ударную силу дождевых капель и блокируют размывающий эффект. На защищенных раст-тью водосборах задержка поверхностного стока сочетается с его перевожом в подповерхностный и более глубокий подземный сток.
В равнинных условиях полоса леса шириной 30м задерживает почти полностью продукты твердого стока. У воды, прошедей через лесные насаждения, уменьшается мутность и цветность, увеличивается прозрачность, улучается вкус и запах, уменьшается содеражание нитратного и аммиачного азота на 25-60%. Также лесные насаждения очищают поверхностные воды от пестицидов. Наибольшим очистительным эффектом обладают сосновые и кленово-липовые ассоциации. Также меньше бактериальное загрязнение.
2)Водорегулирующая
Эффект водорегулирования заключается в том, что система покров-почва-подпочвенный грунт представляет собой единый резервуар влаги. Через поверхностный, но главным образом подземный сток оттуда подпитываются водные объекты.
На реках лесны территорий паводки ниже и более растянуты. Зато в сухие периоды водность реках в лесных р-нах всегда больше. Зимой на лесных землях накапливается больше снега. Лесная и луговая раст-ть выступает в роли наиболее совершенного природного насоса. Высокая залесенность территории- надежная гарантия достаточного регулярного снабженияее осадками в вегетационный период.
Крестовский: составляющие суммарного испарения подчиняются физиологическим фазам развития лесов.
Насосная ф-ция растений может ослабляться или усиливаться в зависимости от условий внешней среды
Пока еще трудно сказать, как меняется водорегулирующая ф-ция ЖВ суши в условиях современного стремительного увеличения содержания СО2. Но ясно, что его роль в целом велика и что оно активно участвует в круговороте воды. Это отметил Вернадский.

Дата добавления: 2015-06-27