Функции живого вещества

Живое вещество обеспечивает биогеохимический кругово­рот веществ и превращение энергии в биосфере. Выделяют сле­дующие основные геохимические функции живого вещества.

1. Энергетическая (биохимическая) — связывание и запасание солнечной энергии в органическом веществе и последующее рассеяние энергии при потреблении и минерализации органи­ческого вещества. Эта функция связана с питанием, дыханием, размножением и другими процессами жизнедеятельности орга­низмов.

2. Газовая — способность изменять и поддерживать опреде­ленный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом. С газовой функцией связывают два переломных периода (точ­ки) в развитии биосферы. Первая из них относится ко време­ни, когда содержание кислорода в атмосфере достигло пример­но 1% от современного уровня (первая точка Пастера). Это обус­ловило появление первых аэробных организмов (способных жить только в среде, содержащей кислород). С этого времени восстановительные процессы в биосфере стали дополняться окислительными. Это произошло примерно 1,2 млрд лет назад. Второй переломный период связывают со временем, когда кон­центрация кислорода достигла примерно 10% от современной (вторая точка Пастера). Это создало условия для синтеза озона и образования озонового слоя в верхних слоях атмосферы, что обусловило возможность освоения организмами суши (до это­го функцию защиты организмов от губительных ультрафиоле­товых лучей выполняла вода, под слоем которой возможна была жизнь).

3. Концентрационная — «захват» из окружающей среды жи­выми организмами и накопление в них атомов биогенных хи­мических элементов. Концентрационная способность живого вещества повышает содержание атомов химических элементов в организмах по сравнению с окружающей средой на несколь­ко порядков. Содержание углерода в растениях в 200 раз, а азо­та в 30 раз превышает их уровень в земной коре. Содержание марганца в некоторых бактериях может быть в миллионы раз больше, чем в окружающей среде. Результат концентрацион­ной деятельности живого вещества — образование залежей го­рючих ископаемых, известняков, рудных месторождений и т.п.

4. Окислительно-восстановительная — окисление и восстанов­ление различных веществ с помощью живых организмов. Под влиянием живых организмов происходит интенсивная мигра­ция атомов элементов с переменной валентностью (Fе, Мn, S, Р, N и др.), создаются их новые соединения, происходит отложение сульфидов и минеральной серы, образование сероводо­рода и т.п.

5. Деструктивная — разрушение организмами и продуктами их жизнедеятельности, в том числе и после их смерти, как ос­татков органического вещества, так и косных веществ. Наибо­лее существенную роль в этом отношении выполняют редуцен­ты (деструкторы) — сапротрофные грибы и бактерии.

6. Транспортная — перенос вещества и энергии в результате активной формы движения организмов. Такой перенос может осуществляться на огромные расстояния, например, при миг­рациях и кочевках животных. С транспортной функцией в зна­чительной мере связана концентрационная роль сообществ организмов, например, в местах их скопления (птичьи базары и другие колониальные поселения).

7. Средообразующая — преобразование физико-химических параметров среды. Эта функция является в значительной мере интегральной — представляет собой результат совместного дей­ствия других функций. Она имеет разные масштабы проявле­ния. Результатом средообразующей функции является и вся биосфера, и почва как одна из сред обитания, и более локаль­ные структуры.

8. Рассеивающая — функция, противоположная концентра­ционной, — рассеивание веществ в окружающей среде. Она проявляется через трофическую и транспортную деятельность организмов. Например, рассеивание вещества при выделении организмами экскрементов, смене покровов и т.п. Железо ге­моглобина крови рассеивается кровососущими насекомыми.

9. Информационная — накопление живыми организмами оп­ределенной информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям. Это одно из проявлений адаптационных механизмов.

10. Биогеохимическая деятельность человека — превращение и перемещение веществ биосферы в результате человеческой де­ятельности для хозяйственных и бытовых нужд человека. На­пример, использование концентраторов углерода — нефти, угля, газа и др.

Биологическая продуктивность э/с.

Автотрофные э/с,используя энергию солнца, СО и мин. вещества производят различные органические вещества (листья, плоды), т. е. живую биомассу.

Производительность э/с измеряется количеством органического вещества, которое создано за единицу времени на единице площади. Такая производительность называется биологическая продуктивность.

Растения создают первичную биологическую продукцию, гетеротрофы (животные) → вторичную (в 20-50 раз меньше первичной)

По продуктивности э/с делятся на четыре группы:

1.Э/с с очень высокой биологической продуктивностью (>2 кг/м²*год) например тропики субтропики, заросли тростника в дельтах Нила.

2.Э/с с высокой биологической продуктивностью 1-2кг/м²*год

Лес: липовый, дубовый.

Тростник на озере.

Посевы кукурузы

Многолетние травы на удобренных землях.

3.Э/с с умеренной биологической продуктивностью

0,25—1^кг_мг*год

Многие посевы

Сосновые, берёзовые леса.

Сенокосные луга, степи.

Озеро с водорослями, тиной.

4.Э/с низкой биологической продуктивностью

1.<0,25 ^кг_м*_год

Пустыни, полупустыни, морские э/с, тундра.

Средняя биологическая продуктивность 0,3кг/м²*год.

Факторы, ограничивающие биологическую продуктивность э/с:

- наличие питательных веществ;

- температура;

- осадки.

Дата добавления: 2013-12-13