Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
Некос В.Е.. Основи загальної екології та неоекології: навчальний посібник. Програмні та проблемні лекції для студентів спеціальності 7.0708 Екологія Частина I, - Харків., 1998 - перейти до змісту підручника

Кругообіг води

Вода не тільки середовище проживання, вона складова частину тіла. Вона постачальник (в процесі фотосинтезу) водню для побудови органічних сполук. Вода - точніше молекули води, джерело кисню, що виділяється при фотосинтезі. Вода, при диханні (протилежний процес фотосинтезу) знову утворюється (новотвір молекул води). Разом з тим, жива речовина не грає визначальної ролі у великому круговороті води на земній кулі. Рушійною силою цього кругообігу є енергія сонця, яка витрачається на випаровування води з поверхні водних басейнів або суші. Випаровування і опади - врівноважені. Це 520 тис.км.куб. на рік - в сумі це продукує два процеси, а саме випаровування і випадання опадів.

Води на Землі 2500-1600 млн.км.куб. з них 86-98% в океанах і морях, решта-лід і грунтові води.

У великому круговороті жива речовина має невелику питому вагу, а ось в ландшафтах її роль дуже велика.

Механізм кругообігу води визначається випаровуванням і транспірацією. Опади потрапляють на землю, частково затримуються листям, потім випаровуються. Поглинаються грунтом. Це залежить від фізичних властивостей грунту і вмісту гумусу. Це визначає вологоємність грунту (повна вологоємність). Інфільтрація в грунтові води залежить від вологоємності типу грунтів, грунтів, рослинного покриву, особливостей рельєфу. Випаровування в основному залежить від щільності грунту.

Транспірація залежить від доступної вологи в грунті, температури повітря і грунту, вологості їх, сили вітру, виду рослин, їх фізіологічного стану і т.д.

За добу 1 га лісу транспірірующей 10-50 тонн води, 1 га пшениці транспірірующей від 25 до 45 тонн.

Для виробництва 1 тонни сухої маси (вирощування) треба 200-1000 тонн води, при цьому на фотосинтез витрачається 0,05-0,3% води від усієї минулої через рослину.

В атмосферу в помірних широтах повертається через траспірацію 2-3 тис.тонн води з 1 га рослинного покриву на рік; в теплих широтах - до 4-6 тис.тонн і більше. На території колишнього СРСР за рік транспірація сягає 3000-4000 км.куб., Це 1/3 річної кількості опадів. Рослинність світу за рік транспірірующей 30000 км.куб.води. Це 27-30% всієї вологи, одержуваної за рахунок опадів. Для порівняння зазначимо, що на побутові витрати йде близько 2,5% від загальної кількості опадів.

Таким чином, транспіраціонний струм (грунт-коріння рослин-листя-атмосфера) являє собою основний шлях води через живу речовину в її великому круговороті планети.

КРУГОВОРОТ ВУГЛЕЦЮ

Кругообіг вуглецю є найважливішим в природі. Він, безпосередньо, впливає на енергетику атмосфери, оскільки збільшення концентрації вуглекислоти в атмосфері призводить до т.зв. тепличного ефекту. Його сенс досить простий - вуглекислота пропускає короткохвильове випромінювання, яке нагріває поверхню Землі та океану і затримує довгохвильове (теплове) випромінювання планети, що призводить до підвищення її середньої температури.

Схема круговороту вуглецю в природі відома зі шкільної лави. Під дією сонячної енергії в рослинах відбувається реакція фотосинтезу - вуглекислий газ (СО2) розщеплюється (т.

е. ми отримуємо окремо вуглець і кисень). Вуглець перетворюється на зелену масу рослин, а кисень повертається в атмосферу. Новоутворена маса вуглецю (рослини відмирають або з'їдаються тваринами) окисляючись, знову перетворюється на вуглекислоту. Але це лише головна схема вуглецевого циклу. Одночасно відбувається складна взаємодія атмосферної вуглекислоти з океаном. У відомих випадках океан поглинає вуглекислоту (наприклад, при малій температурі), в інших - з його поверхні вуглекислий газ може виділятися. Нарешті, відома частина вуглецю виявляється похованої або випадає в осад, тобто виключається з кругообігу. До теперішнього часу в карбонатних осадових породах пов'язано вуглекислого газу приблизно в 15 000 разів більше, ніж міститься в атмосфері.

Відомо, що все різноманіття органічних речовин, біохімічних процесів і життєвих факторів і т.д. визначає вуглець, точніше його властивості та особливості (45% від сухої біомаси - стільки в більшості живих організмів вуглецю ;)

Основа круговороту (механізм) - процес життєдіяльності: виникнення, видозміна, розкладання. І знову підтримання кругообігу - фотосинтетична діяльність наземних рослин і океанічний фітопланктон. Механізм - рослини поглинають вуглекислоту за допомогою енергії сонячного світла, використовують її на побудову первинних продуктів фотосинтезу і отримують різноманітні речовини свого тіла. Дихання - це викид в круговорот тобто крім фіксації вуглекислоти йде незамкнутий цикл обігу.

Освічена первинна продукція поступово убуває. Насамперед, споживається тваринами, рослинами т.д. (Харчові ланцюги). У свою чергу, організми виділяють в атмосферу вуглекислий газ (насамперед за рахунок дихання). Відмерлі рослини, трупи - теж їжа для грибів, мікроорганізмів і т.д. Останні теж дихають. Створюється так зване "грунтове дихання". У цьому диханні беруть участь коріння рослин, створюючи значну концентрацію вуглекислого газу в приземному шарі атмосфери.

Не повністю розкласти і мінералізовані органічні речовини створює гумус. Але далі гумус під впливом бактерій і грибів може розкладатися до вуглекислоти і мінеральних сполук.

Важливо звернути увагу на відмінність між кругообігом вуглецю Світового океану і суші. Причина - саме середовище і організми. На Землі - продукція біомаси залежить від нестачі вологи і низької температури,. в океані - від низького вмісту необхідних елементів мінерального живлення, тому тут слабо представлені організми вищих трофічних рівнів, а тому відсутні всі ланки круговороту вуглецю.

Хоча розкладання йде швидко, але розміри мікроскопічних і мала тривалість життя фітопланктону - в результаті створюються незначні запаси фітомаси. "Проходження вуглецю" тут не роки (як у дерева), а дні і години. Теж в цілому характерно, і для зоопланктону. Значить і сумарне виділення вуглекислого газу дуже незначно. Зменшення загальної біомаси в кожному наступному трофічному ланці знижує частку участі в кругообігу вуглецю океану.

Разом з тим океан і атмосфера тісно пов'язана обміном вуглекислого газу. Води океану - це буферна зона, що складається з вугільної кислоти та її солей (карбонатів). Це депо вуглекислоти, пов'язане з атмосферою через дифузію СО2 з води в атмосферу і назад діє за такою схемою:

СО2 (атмосфера)

?

СО2 (вода)? Н2 СО3? Са3 (НСО) 2? СаСО3

Днем вуглекислота посилено витрачається і карбонати служать додатковим джерелом її утворення. Вночі, ж за рахунок дихання значна частина (йде збільшення її кількості) знову входить до складу карбонатів. Відбуваються процеси йдуть в наступних напрямках:

Жива речовина? СО2? НСО3? Са2 (НСО) 3? CaCo3

Таким чином, є основним регулятором вмісту вуглекислого газу в атмосфері. У зв'язку з тим, що частина вуглецю виходить з кругообігу (органічні речовини не піддаються мінералізації) за мільярди років існування біосфери запаси вуглецю зосередилися в (вапняках та інших породах), органічесікх опадах. Тому у кругообігу вуглецю зараз беруть участь лише десяті частки відсотка вуглецю від усієї кількості, наявного на Землі.

Діяльність людини вносить істотні зміни в круговорот. Змінюються ландшафти, вносяться добрива, пестициди. Спалювання деревної рослинності з виникненням вогню посилило виділення вуглекислого газу. Спочатку ця причина не позначалася на атмосфері. Але далі, завдяки цьому, почав прискорюватися цикл і збільшилася швидкість кругообігу. Далі горючі копалини - забезпечують повернення СО2 в атмосферу і за останні сторіччя зріс СО2 в атмосфері на 13%.

Багато говорять про підвищення температури на 3-4 градуси і відповідні прогнози про підвищення рівня океану на 50-60 м. Висловлюються й протилежні думки, що все це Песимістично, т.к. не завжди враховуються різноманітні фактори, які відіграють роль у кругообігу вуглецю. Вважають, що від спалювання викопних в атмосфері залишається тільки 1/3, а решта кількості, ймовірно, зв'язалося океаном і рослинністю. Океан, завдяки своїй величезній площі може поглинути близько половини тієї вуглекислоти, яка утворюється від спалювання палива.

І останнє, про роль вуглекислоти в житті людини. За деякими авторам (Бутейко) для нормального існування людини вимагається у складі повітря 7% вуглекислоти і 2% кисню, а в ряді місць кисень міститься до 21%. Це в 10 разів більше, а вуглекислоти в 250 разів менше повсюдно. Дитина до свого народження дихає тільки вуглекислотою, а після народження занурюється в кисневий "пожежа". Життя на Землі виникло 4 млрд.лет тому. Кисню зовсім не було - тільки "вуглекислота". Ось і були боги-довгожителі, а потім захопилися рослинами, садами. На Венері 90% вуглекислоти і 2% кисню, Схоже там треба шукати довгожителів.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " Кругообіг води "
  1. 2.1. Програмна лекція 2.1. по модулю 2 "Основи традиційної екології": Теоретична екологія. Круговороти
    круговорот. Кругообіг речовин. Біосферний круговорот. Продуктивність рослинного покриву. Коефіцієнт екологічної продуктивності. 2.2.2. Рушійна сила кругообігів. 2.2.3. Два протилежних процесу, що лежать в основі кругообігу. 2.2.4. Енергетична основа існування біологічних кругообігів. 2.2.5. Висхідна і спадна гілки біологічних
  2. 7.5. Ноосфера
    кругообігу води? 6. Що потрібно зробити, щоб нормалізувати біосферний кругообіг азоту? 7. Чим відрізняється круговорот фосфору від кругообігів азоту і вуглецю? 8. У чому небезпека руйнування озонового шару? Як можна уникнути цього? 9. Які фактори викликають кислотні дощі, як ці дощі впливають на різні екосистеми? Питання для обговорення Яку роль у
  3. круговорот біогенних елементів та їх модифікацій.
    Кругообіг речовин. Кругообіг речовин - багаторазове участь речовин в процесах, що протікають в атмосфері, гідросфері, літосфері в тому числі і в тих їх частинах, які входять до складу біосфери. Основних кругообігів речовин у природі 2: великий (геологічний) і малий (біохімічний). Великий (геологічний) кругообіг речовин у природі обумовлений взаємодією сонячної
  4. ВИСНОВОК
    кругообігів речовин - вуглецю, води, кисню, азоту, фосфору та ін Вони поглинають воду і випаровують її. Завдяки організмам здійснюється кругообіг вуглекислого газу, який тісно пов'язаний з кругообігом кисню. Кисень засвоюється всіма організмами при диханні і перетворюється на вуглекислий газ, який використовується рослинами для фотосинтезу, в якості побічного продукту при цьому виділяється
  5. ВИСНОВОК
    круговорот вуглецю - збільшилося надходження діоксиду вуглецю в атмосферу, що стало причиною посилення парникового ефекту. Глобальні наслідки мають порушення людиною кругообігів води, азоту і фосфору. Водозабір для поливу сільськогосподарських культур різко збільшив випаровування, значна частина прісної води втратила свою якість через забруднення. До природної фіксації
  6. 7.3. Кругообіг речовин в біосфері
    круговороті речовин в екосистемах і в біосфері беруть участь практично всі хімічні елементи. Найбільш важливими для біосфери і людини є кругообіг води, кисню, вуглецю, азоту, фосфору. Кругообіг вуглецю (рис. 10) - один з найважливіших біосферних процесів, оскільки вуглець становить основу органічних речовин. У кругообігу бере участь приблизно 1/3 загальної кількості
  7. БІОСФЕРА
    кругообіг води, кисню, вуглецю, азоту та інших
  8. кругообігу ВОДИ, вуглецю, азоту, фосфору і сірки.
    Кругообігу води на Землі щорічно бере участь більше 5000 тис. км3 води. З урахуванням транспірації води рослинами і поглинання її в біогеохімічному циклі, весь запас води на Землі розпадається і відновлюється за 2 млн. років Кругообіг вуглецю. У кругообігу вуглецю, точніше, найбільш рухомий його форми - вуглекислого газу - чітко простежується його переміщення по трофічних ланцюгах:
  9. круговорот газоподібних і осадових ЦИКЛОВ
    кругообіг підрозділяють на 2 основних типу: круговорот газоподібних речовин і осадові цикли. Кругообіг газоподібних речовин - полягає у переміщенні поживних речовин з атмосфери та гідросфери в живі організми і назад; вони швидкоплинні і тривають від кількох годин до декількох днів. Осадові цикли включають рух поживних речовин між земною корою (грунт, гірські
  10. 2.3 Плата за водокористування
    води: за тарифом - за забір води в межах ліміту, встановленого підприємству органами по регулюванню використання і охороні вод, і в п'ятикратному розмірі - за понадлімітний набір. Введені доплати та знижки до тарифу з урахуванням дефіциту водних ресурсів в різних господарських системах (дод. 2, табл. 1, 2). З 1989 р. до підприємств, об'єднань і організацій доведені ліміти водоспоживання,
© 2014-2021  ibib.ltd.ua