Cos'è il ciclo biotico? Essendo un sistema chiuso, funziona con successo da diversi miliardi di anni.
Cerchiamo di capire qual è il ciclo biotico.
Caratteristiche
Piante morte e resti di organismi vengono trasformati da insetti, funghi, batteri e protozoi. Animali e piante vengono gradualmente trasformati in composti organici e minerali elementari. Il ciclo biotico prevede l'ingresso di queste sostanze nel terreno, il loro successivo consumo da parte delle piante. Il processo è caratterizzato da chiusura, continuità, decadimento, decomposizione dei composti finali. È un cerchio continuo che governa la vita sul pianeta.
Significato
Il ciclo biotico del carbonio negli ecosistemi terrestri sarà considerato usando l'esempio del fosforo. Una quantità sufficiente di questo elemento si trova negli orizzonti dell'humus dei suoli indisturbati, così come nella lettiera forestale. Grazie al ciclo è possibile accumulare nella biosfera circa 106-107 tonnellate di fosforo. La fitomassa delle steppe naturali dei prati contiene circa 30 kg/ha di questo elemento, abbastanza per i mammiferi.
Scambio di energia
Il ciclo biotico prevede lo scambio di energia. La sua essenza si riduce al fatto che l'energia non scompare nella catena delle trasformazioni (trofiche) del cibo, ma si osserva la sua trasformazione da un tipo all' altro.
L'energia solare viene trasformata in un processo simile a tutti i livelli. Il consumo diretto di energia solare è tipico solo per le piante verdi nel quadro della fotosintesi.
Creano un composto organico (glucosio) dall'anidride carbonica e dall'acqua e accumulano energia. Le foglie delle piante sono incluse in questo processo chimico solo in presenza di luce solare e clorofilla.
Caratteristiche del processo
In alcuni periodi dell'esistenza dell'umanità, il ciclo biotico delle sostanze è stato disturbato. Sono state prelevate solo le eccedenze, che sono state depositate sotto forma di gas, carbone, petrolio, calcare e altri minerali organici.
Durante la combustione di petrolio o carbone nelle fornaci (motori), viene rilasciata e utilizzata energia, che è stata accumulata dalla biosfera nel corso di milioni di anni. In passato, tali eccedenzenon ha sporcato la biosfera, non è stato osservato il loro impatto negativo sul ciclo biotico. Oggi è diverso.
Specifiche
La diversità degli animali è importante per il successo dell'attuazione del ciclo. Una specie non sarà in grado di scomporre le sostanze organiche delle piante nella biogeocenosi nei prodotti finali. Ne scompone solo una parte, così come alcuni dei composti organici che sono in essi. Reti e catene alimentari si formano in modo simile.
Nella biocenosi, l'atmosfera è importante. Aiuta a mantenere il ciclo biologico dell'energia e delle sostanze, oltre a garantire l'equilibrio idrico.
L'inquinante può decomporsi in forme che possono essere coinvolte nelle fasi successive del ciclo e assimilate dagli organismi viventi.
Il ciclo si basa sulla decomposizione e assorbimento di inquinanti da parte dei microrganismi, dipende dall'attività e dalla quantità di elementi chimici direttamente coinvolti nel ciclo.
Un ecosistema è la somma delle componenti organiche e inorganiche all'interno delle quali si svolge il ciclo biotico delle sostanze.
Diagramma di processo
Le piante, ricevendo un flusso costante di energia dal Sole, formano prodotti primari dalla materia inorganica. Nei restanti anelli del ciclo, c'è un cambiamento e una perdita di energia. Produttori, consumatori, decompositori nell'ecosistema consumano la materia vivente della produzione originaria. Gli animali consumano per tale processo molte volte più materia vivente del livello più basso, abbassando il totaleriserve di energia. La circolazione avviene attraverso l'interazione dei tre gruppi.
Il primo gruppo è composto da produttori. Questi includono piante verdi che sono attivamente coinvolte nella fotosintesi. Tali sostanze sono anche batteri capaci di chemiosintesi. Costituiscono la materia organica primaria.
Il secondo gruppo - consumatori del primo ordine. Sono consumatori di materia organica. Questi includono predatori e protozoi. Animali classificati come predatori, circa 250 specie diverse.
Il terzo gruppo - distruttori (decompositori), che decompongono la materia organica morta in minerali. Questi includono funghi, batteri e protozoi. L'accumulo di energia solare avviene sul ramo ascendente del ciclo dovuto alla fotosintesi. Le piante in questa fase sintetizzano sostanze organiche da azoto, acqua, anidride carbonica.
Consumo di energia
Cos' altro considera la biologia? La respirazione delle piante occupa un posto importante in essa, poiché questo processo ossida quasi la metà della materia organica in anidride carbonica, restituendola nell'atmosfera.
La seconda variante più grande della spesa di composti organici e di energia immagazzinata è l'uso di consumatori di primo ordine di piante. L'energia immagazzinata dai fitofagi con il cibo viene spesa per la vita, la respirazione e la riproduzione. Viene escreta negli escrementi.
Gli animali erbivori sono cibo per i carnivori (consumatori di altissimo livello trofico). Essi, a loro volta, sprecano energia,accumulato con il cibo, simile agli animali erbivori.
Rapporto di elementi
Un collegamento separato nell'ecosistema fornisce residui organici all'ambiente. Servono come fonte di energia e cibo per gli animali saprofagi (funghi, batteri). Lo stadio finale della conversione dei carboidrati è il processo di umificazione, la successiva ossidazione dell'humus in anidride carbonica e la mineralizzazione dei frammenti di cenere. Quindi rientrano nell'atmosfera e nel suolo, essendo cibo per le piante.
Il ciclo biotico è un processo continuo di creazione e scomposizione di composti organici. Si realizza attraverso tutti e tre i gruppi di organismi. La vita senza produttori è impossibile, poiché sono la base della vita. Solo loro hanno la capacità di creare materia organica primaria, senza la quale il ciclo successivo non procederà.
A causa del consumo di consumatori di diversi ordini di produzione primaria e secondaria, il trasferimento da una specie all' altra, sulla Terra è possibile una varietà di forme. I riduttori che decompongono le sostanze organiche le riportano alla prima fase del ciclo.
Cicli su larga scala di migrazione di componenti chimici legano i gusci esterni del pianeta in un tutto, spiegano la continuità dell'evoluzione.
L'energia del Sole agisce come forza motrice del ciclo biotico. Il principale processo che contribuisce alla produzione di materia organica è la fotosintesi. È possibile solo quando le piante verdi utilizzano l'energia solare.
Foglie di piante (autotrofi),che sintetizzano il glucosio, "conservano" l'energia solare in un composto organico. Entrando nella biosfera dallo spazio, l'energia si accumula nelle piante, nelle rocce e nel suolo. Il sole assicura la circolazione degli elementi chimici, permette la formazione di sostanze inorganiche o organiche a loro volta.
Cosa è importante sapere
Oltre al carbonio, all'ossigeno, all'idrogeno, partecipano al ciclo biotico anche altri elementi biologicamente importanti: calcio, azoto, fosforo, silicio, potassio, sodio, zolfo. Questo processo è impossibile anche senza oligoelementi: iodio, zinco, bromo, molibdeno, argento, nichel, piombo, magnesio. Nell'elenco degli elementi che vengono assorbiti dalla materia vivente, ci sono anche veleni: arsenico, selenio, mercurio e componenti radioattivi (radio, uranio).
Velocità di pedalata
Lo scambio di energia è ciclico. Il rinnovamento della materia vivente della biosfera avviene dopo circa 8 anni. Il processo procede molto più velocemente nell'oceano (dopo 33 giorni). Nell'atmosfera, l'ossigeno viene sostituito in duemila anni e il monossido di carbonio in 6 anni. La sostituzione completa dell'acqua nell'idrosfera richiede 2800 anni.
I composti chimici disponibili per i componenti della biosfera sono limitati. A causa della loro esauribilità, lo sviluppo di alcuni gruppi di organismi nell'oceano e sulla terraferma è inibito.
Opzioni di circolazione
Solo grazie alla circolazione di energia e sostanze si mantiene uno stato stabile della biosfera. Ci sono due opzioni: geologica (grande) e biogeochimica (piccola).
Considera il primoopzione ciclo. Le rocce ignee sotto l'influenza di fattori biologici, chimici e fisici si trasformano in rocce sedimentarie, in particolare in argilla e sabbia. Possono anche sorgere durante la sintesi di minerali biogenici (microrganismi morti) dalle acque dei mari e degli oceani. I sedimenti acquosi sciolti si accumulano gradualmente sul fondo del serbatoio, si induriscono e formano rocce dense.
Poi c'è la loro trasformazione, si osservano i processi di metamorfismo. Sotto l'azione di porzioni di energia endogena, gli strati si sciolgono, formando magma. Quando salgono sulla superficie terrestre sotto l'influenza degli agenti atmosferici, si trasferiscono, vengono nuovamente trasformate in rocce sedimentarie.
Il grande ciclo è caratterizzato dall'interazione dell'energia esogena (solare) con l'energia endogena (profonda) della Terra. Grazie a questo processo, la sostanza viene ridistribuita tra gli orizzonti profondi e la biosfera del pianeta.
Include anche il movimento dell'acqua tra litosfera, atmosfera, idrosfera, accumulata dall'energia solare. In primo luogo, l'acqua evapora dalla superficie dell'oceano (mari, laghi, fiumi), quindi ritorna alla terra sotto forma di precipitazioni. Compensare tali processi di deflusso del fiume. La vegetazione gioca un ruolo importante nel ciclo dell'acqua.
La piccola circolazione è tipica solo per la biosfera. I cicli sono creati su scala planetaria da movimenti ciclici multipli di atomi, nonché da quei movimenti causati dal vulcanismo, dal movimento dei fondali marini, dall'energia eolica, dai flussi sotterranei.
Riassumi
Nella biosfera circolano sostanze,formare cicli biogeochimici. Hanno bisogno dei seguenti elementi in grandi quantità: ossigeno, azoto, carbonio, idrogeno. La loro circolazione è possibile grazie a processi di autoregolazione in cui altri componenti degli ecosistemi diventano partecipanti attivi.
In tutte le fasi dello sviluppo della biosfera, opera la legge della chiusura globale del ciclo. La base di tale processo è l'energia solare, così come la clorofilla delle piante verdi.
Per la completa decomposizione della materia organica, creata dalle piante verdi, hai bisogno di tanto ossigeno quanta ne viene rilasciata durante la fotosintesi. Grazie all'interramento della materia organica nella torba, nel carbone, nelle rocce sedimentarie, il fondo di scambio dell'ossigeno viene mantenuto nell'atmosfera.
A causa dell'aumento del numero dei trasporti, delle imprese industriali, il ciclo dell'ossigeno in natura è disturbato. Ciò influisce negativamente sulla vitalità del biosistema, porta a mutazioni e alla completa estinzione di alcune specie di piante e animali viventi.
