Круговорот фосфора.

Фосфор является необходимым компонентом нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), обеспечивающих запись, хранением и чтением генетической информации. Фосфор – это редкий элемент. Его дефицит ограничивает продуктивность растений. Фосфор переходит из органики в фосфаты, которые могут использоваться растениями. В круговороте фосфора отсутствует газообразная фаза. То есть основным источником азота является литосфера, подвергающаяся эррозии. Поэтому фосфор в конечном итоге выводится в донные осадки морей. В фосфор возвращался в круговорот морскими птицами и человеком.

Круговорот серы.

Сера является элементом, необходимым для синтеза многих белков.Круговорот серы охватывает воздух, воду и почву. Основная доступная форма серы - сульфаты SO₄. Основными источниками серы являются челоаек, вулканы, разложение органики и распад серосодержащих руд и минералов.

Осадочный цикл.

Большинство важных для жизни элементов (железо, кальций, калий, магний, марганец, медь, хлор и др.) более привязано к земле. Их круговороты входят в общий осадочный цикл, циркулирующий путем эрозии, осадкообразования, горообразования, вулканизма и биологического переноса.

Круговорот второстепенных элементов.

Второстепенные элементы не представляют особой ценности для организмов. Большинство из них участвуют в осадочном цикле. Человек вносит в природу вещества, не характерные для биосферы. Так радиоактивный стронций-90 по химическим свойствам похож на кальций, поэтому он накапливается в костях и является причиной лейкомии.

Разложение живого вещества.

Разложение есть результат биотических (живые организмы) и абиотических процессов (например, пожар). Полное разрушение осуществляется целым комплексом разрушителей, которые последовательно сменяют друг друга, подготавливая среду друг для друга.

Лекция 5. Движение энергии в биосфере.

Цель: изучение путей движения энергии в биосфере.

Энергетика экосистем.

Синтез глюкозы.

Энергия Солнца улавливается в реакции фотосинтеза зеленых растений: 6CO₂+12H₂O+энергия света ® C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂. Здесь C₆H₁₂O₆ - это богатая энергией молекула глюкозы.

Сжигание гдюкозы.

Глюкоза сгорает в организме, образуя двуокись углерода и воду, удаляемые из организма. Высвобожденная при этом свободная энергия организует физиологические процессы. Эта часть энергии является тратой на дыхание.

Продукция.

Другая часть энергии расходуется на организацию эндотермических реакций, то есть связывается в сложных молекулярных структурах. Эта энергия, накопленная в веществе организма, называется продукцией.

Остаток.

Часть энергии остается в непереваренной пище и высвобождается другими организмами.

Трофическая цепь.

Ввиду наличия в своей структуре сложномолекулярных соединений любой организм может служить пищей для другого организма. Таким образом формируется пищевая или трофическая цепь, в которой происходит перенос энергии через ряд организмов путем поедания одних организмов другими. Трофическая цепь состоит из последовательности уровней, называемых трофическими.

Определения:

1) автотрофы (“самопитающимися”) или продуценты - это в основном зеленые растения создающие первичную продукцию.

2) консументы (потребители) или гетеротрофы – организмы, питающиеся другими организмами;

3) деструкторы (разрушители) или редуценты (редуцере - возвращать) – возвращают вещества в круговорот.

Правило 10%:

Лишь около 10% энергии аккумулируется в структурах организмов и передается на следующий трофический уровень, остальная часть – это дыхание + экскременты. Это правило ввиду ограниченности количества энергии, поступающей от Солнца, приводит к ограничению количество трофических уровней до 4-5.

Трофические сети.

В любой экосистеме разные пищевые цепи переплетаются друг с другом в сложные пищевые (трофические) сети.

Роль пищевых сетей:

1) консументы призваны вернуть вещество в круговорот;

2) сложные трофические сети облегчают поток энергии через экосистему;

3) консументы регулируют экосистему, формируя гомеостаз.