Med?iagos ? gyvus organizmus patenka i? dirvo?emio, oro, vandens. Vanduo i?garuoja i? vandenyn?, kyla ? atmosferos sluoksnius, suformuodamas liet?. ?alieji augalai naudoja vanden?, kuris patenka ? dirv?. I?laikydami savo gyvybin? veikl?, jie kartu i?skiria gyvybei b?tin? deguon?. Tuo pa?iu metu be deguonies ?takos negal?t? vykti augal? skilimo ir irimo procesai. Kaip vadinasi ?is u?burtas ratas, suteikiantis gyvyb?s ?em?je galimyb?, ir kokios jo savyb?s?

Pagrindin? ekologijos samprata

Biologinis ciklas yra chemini? element?, kurie atsirado kartu su gyvyb?s gimimu m?s? planetoje, cirkuliacija, kuri vyksta dalyvaujant gyviems organizmams.

Med?iag? cirkuliacijai b?dingi modeliai i?sprend?ia pagrindines gyvyb?s palaikymo ?em?je problemas. Juk maisto med?iag? atsargos visame ?em?s pavir?iuje n?ra neribotos, nors ir did?iul?s. Jei ?ias atsargas vartot? tik gyvos b?tyb?s, tai vien? akimirk? gyvenimas tur?t? baigtis. Mokslininkas R. Williamsas ra??: „Vienintelis metodas, leid?iantis ribotam kiekiui tur?ti begalinio savyb?, yra priversti j? suktis pagal u?daros lenktos linijos trajektorij?“. Pats gyvenimas ?sak?, kad ?is metodas b?t? naudojamas ?em?je. Organines med?iagas sukuria ?ali augalai, o ne ?alieji j? sunaikina.

Biologiniame cikle kiekviena gyv? b?tybi? r??is turi savo viet?. Pagrindinis gyvenimo paradoksas yra tas, kad ji palaikoma naikinimo ir nuolatinio irimo procesais. Sud?tiniai organiniai junginiai anks?iau ar v?liau sunaikinami. ?? proces? lydi energijos i?siskyrimas, gyvam organizmui b?dingos informacijos praradimas. Mikroorganizmai turi didel? reik?m? biologiniame med?iag? cikle ir gyvyb?s vystymuisi – b?tent jiems dalyvaujant, ? biotin? cikl? ?traukiama bet kokia gyvyb?s forma.

Biograndin?s saitai

Mikroorganizmai turi dvi savybes, leid?ian?ias jiems u?imti toki? svarbi? viet? gyvyb?s rate. Pirma, jie gali labai greitai prisitaikyti prie besikei?ian?i? aplinkos s?lyg?. Antra, energijos atsargoms papildyti jie gali naudoti ?vairiausias med?iagas, taip pat angl?. N? vienas i? auk?tesni? organizm? toki? savybi? neturi. Jie egzistuoja tik kaip antstatas ant pamatinio mikroorganizm? karalyst?s pagrindo.

?vairi? biologini? klasi? individai ir r??ys yra med?iag? cirkuliacijos grandys. Jie taip pat s?veikauja tarpusavyje per ?vairi? tip? ry?ius. Med?iag? ciklas planetos mastu apima priva?ius biologinius ciklus gamtoje. Jie daugiausia atliekami maisto grandin?se.

Pavojingi nam? dulki? gyventojai

Nema?? vaidmen? biologiniame cikle atlieka ir saprofitai – nuolatiniai nam? dulki? „gyventojai“. Jie minta ?vairiomis med?iagomis, kurios yra nam? dulki? dalis. Tuo pa?iu metu saprofitai i?skiria gana toksi?kas i?matas, kurios provokuoja alergijos atsiradim?.

Kas tie ?mogaus akiai nematomi padarai? Saprofitai priklauso voragyvi? ?eimai. Jie lydi ?mog? vis? gyvenim?. Juk dulki? erk?s minta nam? dulk?mis, kurioms priklauso ir ?mogaus oda. Mokslininkai mano, kad kadaise saprofitai buvo pauk??i? lizd? gyventojai, o paskui „persik?l?“ ? ?moni? b?st?.

Dulki? erkut?s, kurios atlieka svarb? vaidmen? biologin?je cirkuliacijoje, yra labai ma?o dyd?io – nuo 0,1 iki 0,5 mm. Ta?iau jos tokios aktyvios, kad vos per 4 m?nesius viena dulki? erk? gali pad?ti apie 300 kiau?in?li?. Viename grame nam? dulki? gali b?ti keli t?kstan?iai erki?. Ne?manoma ?sivaizduoti, kiek dulki? erku?i? gali b?ti namuose, nes manoma, kad per vienerius metus ?mogaus b?ste gali susikaupti iki 40 kg dulki?.

Va?iuokite dvira?iu mi?ke

Mi?ke biologinis ciklas yra galingiausias d?l med?i? ?akn? prasiskverbimo ? dirvos gelmes. Pirmoji ?ios apyvartos grandis paprastai laikoma vadinam?ja rizosferos grandimi. Rizosfera yra plonas (3–5 mm) dirvo?emio sluoksnis aplink med?. Dirvo?emis aplink med?io ?aknis (arba „rizosferos dirvo?emis“) yra labai turtingas ?akn? eksudat? ir ?vairi? mikroorganizm?. Rizosferos jungtis yra tam tikri vartai tarp laukin?s gamtos ir negyvosios gamtos.

Vartojimo grandis yra ?aknyse, kurios sugeria mineralus i? dirvo?emio. Dalis med?iag? su krituliais i?plaunamos atgal ? dirv?, ta?iau da?niausiai maistini? med?iag? gr??inimas vyksta dviej? proces? – kraiko ir atliek? – metu.

Kritimo ir kritimo vaidmuo

Atliekos ir atliekos turi skirting? reik?m? biologiniame med?iag? cikle. Kraik? sudaro med?i? k?giai, ?akos, lapai, ?ol?s liku?iai. Mokslininkai med?i? ? kraik? ne?traukia – jie priskiriami kraikui. Atliek? skaidymas gali u?trukti de?imtme?ius. Kartais atliekos gali pasitarnauti kaip med?iaga kitoms med?i? r??ims ?erti – bet tik pasiekusios tam tikr? irimo stadij?. Atliekose yra daug pelen? klasei priklausan?i? med?iag?. Jie l?tai patenka ? dirv? ir yra naudojami augal? tolesniam gyvenimui.

Nuo ko priklauso kritimas?

Vada biologiniame cikle turi kiek kitoki? reik?m?. Per metus visas jo t?ris pereina ? kraiko sluoksn? ir visi?kai suyra. Pelen? elementai ? biotin? cirkuliacij? patenka daug grei?iau. Ta?iau i? tikr?j? kraikas yra biologinio ciklo dalis jau tada, kai ant med?io yra lapai. Kraiko norma priklauso nuo daugelio veiksni?: klimato, dabartini? ir ankstesni? met? oro, vabzd?i? skai?iaus. Mi?ko tundroje jis siekia kelis centnerius, mi?kuose matuojamas tonomis. Did?iausias ?iuk?li? kiekis mi?kuose b?na pavasar? ir ruden?. ?is rodiklis taip pat skiriasi priklausomai nuo met?.

Kalbant apie organin? adat? ir lap? sud?t?, ciklo metu jie kei?iasi taip pat. Skirtingai nuo kraiko, ?aliuose lapuose paprastai yra daug fosforo, kalio ir azoto. Vadoje paprastai gausu kalcio. Biologiniam ciklui didel? ?tak? daro vabzd?iai ir gyv?nai. Pavyzd?iui, lapus mintantys vabzd?iai gali tai gerokai paspartinti. Ta?iau did?iausi? ?tak? ciklo grei?iui daro gyv?nai kraiko irimo procese. Lervos ir kirminai valgo ir sumala kraik?, susimai?o su vir?utiniais dirvo?emio sluoksniais.

Fotosintez? gamtoje

Augalai gali panaudoti saul?s ?vies? savo energijos atsargoms papildyti. Jie tai daro dviem etapais. Pirmajame etape ?vies? u?fiksuoja lapai; antrajame energija naudojama anglies sekvestracijos procesui ir organini? med?iag? susidarymui. Biologai ?aliuosius augalus vadina autotrofais. Jie yra visos planetos gyvyb?s pagrindas. Autotrofai turi didel? reik?m? fotosintez?je ir biologiniame cikle. Saul?s ?viesos energij? jie paver?ia sukaupta energija, susidarant angliavandeniams. Svarbiausia i? j? yra cukraus gliukoz?. ?is procesas vadinamas fotosinteze. Kit? klasi? gyvi organizmai gali gauti saul?s energijos valgydami augalus. Taigi atsiranda maisto grandin?, u?tikrinanti med?iag? cikl?.

Fotosintez?s modeliai

Nepaisant fotosintez?s proceso svarbos, jis ilg? laik? liko nei?tirtas. Tik XX am?iaus prad?ioje angl? mokslininkas Frederickas Blackmanas atliko kelet? eksperiment?, kuri? pagalba pavyko nustatyti ?? proces?. Mokslininkas atskleid? ir kai kuriuos fotosintez?s d?sningumus: paai?k?jo, kad ji prasideda esant silpnam ap?vietimui, palaipsniui did?jant ?viesos srautais. Ta?iau tai vyksta tik iki tam tikro lygio, po kurio ?viesos stiprinimas nebespartina fotosintez?s. Blackmanas taip pat i?siai?kino, kad laipsni?kas temperat?ros kilimas su padid?jusia ?viesa skatina fotosintez?. Temperat?ros padidinimas esant silpnam ap?vietimui nepagreitina ?io proceso, taip pat ?viesos padidinimas esant ?emai temperat?rai.

?viesos pavertimo angliavandeniais procesas

Fotosintez? prasideda nuo saul?s ?viesos foton? patekimo ? chlorofilo molekules, esan?ias augal? lapuose. Chlorofilas suteikia augalams ?ali? spalv?. Energijos gaudymas vyksta dviem etapais, kuriuos biologai vadina Photosystem I ir Photosystem II. ?domu tai, kad ?i? fotosistem? skai?iai atspindi tvark?, kuria mokslininkai jas atrado. Tai viena i? mokslo keistenybi?, nes reakcijos pirmiausia ?vyksta antroje fotosistemoje, o tik po to – pirmoje.

Saul?s ?viesos fotonas lape susiduria su 200-400 chlorofilo molekuli?. Tokiu atveju energija smarkiai padid?ja ir perduodama chlorofilo molekulei. ?? proces? lydi chemin? reakcija: tokiu atveju chlorofilo molekul? praranda du elektronus (juos, savo ruo?tu, priima vadinamasis „elektron? akceptorius“, kita molekul?). Taip pat fotonui susid?rus su chlorofilu susidaro vanduo. Ciklas, kurio metu saul?s ?viesa virsta angliavandeniais, vadinamas Kalvino ciklu. Negalima nuvertinti fotosintez?s ir biologinio med?iag? ciklo svarbos – b?tent ?i? proces? d?ka ?em?je pasiekiamas deguonis. ?mogaus gauti mineralai – durp?s, nafta – taip pat yra fotosintez?s procese sukauptos energijos ne??jai.

3.4 tema. BIOLOGINIS ELEMENT? CIKLAS

3.4.1. Bendroji med?iag? biologinio ciklo samprata

Nuo gyv? organizm? s?veikos su aplinka tyrimo prad?ios paai?k?jo, kad biogenin?s mas?s perdavimo procesai yra cikli?ki (?r. 2.3.2 pav.).

?vairaus ilgio mas?s perdavimo erdv?je ir nevienodos trukm?s laike ciklai sudaro dinami?k? biosferos sistem?. ? IR. Vernadskis man?, kad daugumos chemini? element?, kurie sudaro daugiau nei 99% biosferos mas?s, istorija gali b?ti suprantama tik kaip ?iedin?s migracijos (ciklai). Kartu jis pabr???, kad „?ie ciklai yra gr??tami tik pagrindin?je atom? dalyje, o dalis element? nei?vengiamai ir nuolat palieka cikl?. ?i i?vestis yra nat?rali, t.y. ?iedinis procesas n?ra visi?kai gr??tamas. Nepilnas migracijos cikl? gr??tamumas ir disbalansas leid?ia pasiekti tam tikras migruojan?io elemento koncentracijas, prie kuri? organizmai gali prisitaikyti, ta?iau tuo pa?iu u?tikrina elemento perteklinio kiekio pa?alinim? i? ?io ciklo.

Tai rei?kia, kad biosferos, kaip sistemos, vientisum? lemia nuolatinis med?iag? keitimasis tarp jos komponent?, kuriuose pagrindin? vaidmen? atlieka procesai, susij? su organini? med?iag? sinteze ir skaidymu. Jie realizuojami tiek vykstant med?iag? apykaitai tarp gyv? organizm? ir aplinkos, tiek organini? med?iag? mineralizacijos procesuose ?uvus visam organizmui arba ?uvus atskiriems jo organams. Be to, nebiogeniniai med?iag? apykaitos procesai tarp ?vairi? geografinio apvalkalo komponent? taip pat prisideda prie med?iagos ciklo biosferoje.

3.4.2. Med?iag? biogeocheminio ciklo elementai.
Element? biologinio ciklo sausumoje ir vandenyne parametrai

Biologinis med?iag? ciklas yra chemini? organizm? patekimo ? gyvus organizmus, nauj? sud?ting? jungini? biochemin?s sintez?s ir element? gr??imo ? dirvo?em?, atmosfer? ir hidrosfer? proces? rinkinys (pav.).

Abiogeniniai ir biologiniai ciklai yra glaud?iai persipyn?, sudarydami planetin? geochemin? cikl? ir lokalini? med?iag? cikl? sistem?. Taigi per milijardus m?s? planetos biologin?s istorijos met? gamtoje susiformavo did?iulis biogeocheminis ciklas ir chemini? element? diferenciacija, kuri yra normalios biosferos veiklos pagrindas. Tai yra, i?sivys?iusios biosferos s?lygomis med?iag? apykaita yra nukreipta bendrai veikiant biologiniams, geologiniams ir geocheminiams veiksniams. Santykis tarp j? gali b?ti skirtingas, bet veiksmas turi b?ti bendras! B?tent ?ia prasme vartojami terminai biogeochemin? med?iag? cirkuliacija ir biogeocheminiai ciklai.

Biologinis ciklas n?ra visi?kai kompensuotas u?daras ciklas.

Med?iag? biologiniame cikle vykdom? proces? biologin?, biochemin? ir geochemin? reik?m? pirmasis parod? V.V. Doku?ajevas. Be to, tai buvo atskleista V.I. Vernadskis, B.B. Polynova, D.N. Pryanishnikovas, V.N. Suka?iova, L.E. Rodina, N.I. Bazilevi?ius, V.A. Kovda ir kiti tyrin?tojai.

Prie? pradedant tyrin?ti nat?ralius chemini? element? biologinius ciklus, b?tina susipa?inti su da?niausiai vartojamais terminais.

Biomas? yra gyvosios med?iagos mas?, sukaupta tam tikru laiko momentu.

Fitomas? (arba augal? biomas?0 – gyv? ir negyv? augal? bendrij? organizm?, i?laikiusi? savo anatomin? strukt?r? tam tikru momentu bet kurioje konkre?ioje vietov?je arba visoje planetoje, mas?.

Fitomas?s strukt?ra - po?emini? ir ant?emini? augal? dali?, taip pat vienme?i? ir daugiame?i?, fotosintetini? ir nefotosintetini? augal? dali? santykis.

skudurai - negyvos augal? dalys, i?laikiusios mechanin? ry?? su augalu.

?iuk?li? - ant?emin?se ir po?emin?se dalyse ?uvusi? augal? organini? med?iag? kiekis ploto vienete per laiko vienet?.

patalyn? - ?vairaus mineralizacijos laipsnio augal? liekan? daugiame?i? telkini? mas?.

Augimas yra organizmo arba organizm? bendrijos mas?, sukaupta ploto vienete per laiko vienet?.

Tikrasis augimas - padid?jimo ir kraiko kiekio per laiko vienet? ploto vienetui santyk?.

pirmin?s gamybos - autotrof? (?ali?j? augal?) sukurta gyvosios med?iagos mas? ploto vienetui per laiko vienet?.

antrin? gamyba yra heterotrof? sukurt? organini? med?iag? mas? ploto vienetui per laiko vienet?.

Taip pat b?tina atskirti biologinio ciklo talp? ir greit?.

Biologinio ciklo paj?gumas - chemini? element?, kurie yra subrendusios biocenoz?s (fitocenoz?s) mas?s dalis, skai?ius.

Biologinio ciklo intensyvumas - chemini? element?, esan?i? biomas?s augime ploto vienete per laiko vienet?, skai?ius.

Biologinio ciklo greitis - laikotarpis, per kur? element? sugeria gyvoji med?iaga ir jis palieka gyvosios med?iagos sud?t?.

Laukas. T?vyn? ir N.I. Bazilevi?ius (1965), visas biologinio ?em?s element? ciklo ciklas susideda i? ?i? komponent?:

1. Augalai i? atmosferos sugeria angl?, o i? dirvo?emio azot?, pelen? elementus ir vanden?, fiksuoja juos augal? organizm? k?nuose, su negyvais augalais ar j? dalimis patenka ? dirv?, suskaido kraik? ir i?skiria juose esan?ius elementus.
2. Jomis besimaitinan?i? gyv?n? su?dimas augal? dali?, gyv?n? organizme j? pavertimas naujais organiniais junginiais ir dalies fiksavimas gyv?n? organizmuose, v?lesnis j? patekimas ? dirv? su gyv?n? ekskrementais ar su j? lavonais, j? abiej? irimas. ir juose esan?i? element? i?laisvinimas.
3. Duj? mainai tarp augal? ir atmosferos (?skaitant dirvo?emio or?).
4. Intravitaliniai tam tikr? element? i?skyrimai per ant?eminius augal? organus ir j? ?akn? sistemas tiesiai ? dirv?.

Biosferos strukt?ra bendriausia forma atspindi du did?iausius pirmos eil?s nat?ralius kompleksus - ?emynin? ir vandenynin?. ?iuolaikin?je epochoje visa ?em? yra nei?vengiama sistema, o vandenynas yra kaupiamoji sistema. Vandenyno ir ?em?s „geochemini? santyki?“ istorija atsispindi dirvo?emio ir vandenyno vanden? chemin?je sud?tyje. Elementai, kurie yra gyvyb?s pagrindas - Si, Al, Fe, Mn, C, P, N, Ca, K - kaupiasi dirvo?emyje, o H, O, Na, Cl, S, Mg - sudaro chemin? pagrind? vandenynas.

Pasaulio sausumos augalai, gyv?nai ir dirvo?emio danga sudaro sud?ting? sistem?. Suri?dama ir perskirstydama saul?s energij?, atmosferos angl?, dr?gm?, deguon?, vandenil?, azot?, fosfor?, sier?, kalc? ir kitus biofilinius elementus, ?i sistema nuolat formuoja nauj? biomas? ir generuoja laisv? deguon?.

Vandenyne yra antroji sistema (vandens augalai ir gyv?nai), kuri planetoje atlieka tas pa?ias funkcijas – suri?a saul?s energij?, angl?, azot?, fosfor? ir kitus biofilus, formuodamas fitobiomas? ir i?skirdamas deguon? ? atmosfer?.

Jau ?inote, kad biosferoje egzistuoja trys kosmin?s energijos (pirmiausia saul?s energijos) kaupimo ir perskirstymo formos.

Pirmojo esm? yra Kad gyvi organizmai ir per maisto grandines bei su jais susijusius gyv?nus ir bakterijas kuria savo audinius naudodami daugyb? chemini? element? ir j? jungini?. Tarp svarbiausi? i? j? yra makroelementai – H, O, N, P, S, Ca, K, Mg, Si, Al, Mn, taip pat mikroelementai I, Co, Cu, Zn, Mo ir kt. , selektyvi lengv?j? izotop? atranka atsiranda anglies, vandenilio, deguonies, azoto ir sieros i? sunkesni?.

Vis? savo gyvenim? ir net po mirties gyvi organizmai sausumoje, vandenyje ir ore nuolat kei?iasi su aplinka. Tuo pa?iu metu organizm? ir aplinkos intravitalin?s apykaitos produkt? (metabolit?) bendra mas? ir t?ris kelis kartus vir?ija gyvosios med?iagos biomas?.

Biogeocheminio ciklo elementai yra ?ie:

1. Nuolatiniai arba reguliariai pasikartojantys energijos antpl?d?io, nauj? jungini? susidarymo ir sintez?s procesai.
2. Nuolatiniai arba periodiniai energijos perdavimo ar perskirstymo procesai ir susintetint? jungini? pa?alinimo bei kryptingo jud?jimo procesai veikiant fiziniams, cheminiams ir biologiniams veiksniams.
3. Nukreipti ritminiai nuoseklaus virsmo procesai: skilimas, anks?iau susintetint? jungini? naikinimas veikiant biogeniniam ir abiogeniniam aplinkos poveikiui.
4. Nuolatinis arba periodi?kas papras?iausi? dujin?s, skystos ar kietos b?senos mineralini? arba organini?-mineralini? komponent? susidarymas, kurie atlieka pradini? komponent? vaidmen? naujiems, reguliariems med?iag? cirkuliacijos ciklams.

Biologinius lemia gyvybin? organizm? veikla (mityba, maisto ry?iai, dauginimasis, augimas, med?iag? apykaitos produkt? jud?jimas, mirtis, skilimas, mineralizacija)

Privalomi parametrai, ? kuriuos atsi?velgiama tiriant biogeocheminius ciklus, yra ?ie pagrindiniai rodikliai:

1. Bendra biomas? ir jos faktinis augimas (fito-, zoo-, mikrob? mas? atskirai).
2. Organin?s atliekos (kiekis, sud?tis)
3. Dirvo?emio organin?s med?iagos (humusas, nesuirusios organin?s liekanos).
4. Grunt?, vanden?, oro, krituli?, atskir? biomas?s frakcij? elementari med?iag? sud?tis.
5. Ant?eminiai ir po?eminiai biogenin?s energijos rezervai.
6. Gyvi metabolitai
7. Gyv? organizm? r??i? skai?ius, gausa, sud?tis
8. Kiekvienos r??ies organizm? gyvenimo trukm?, gyv? organizm? populiacij? ir dirvo?emi? gyvenimo dinamika.
9. Ekologin?s ir meteorologin?s aplinkos s?lygos: ?mogaus ?siki?imo pagrindas ir vertinimas.
10. ?vairi? kra?tovaizd?i? ir j? element? charakteristikos.
11. Ter?al? skai?ius, j? chemin?s, fizin?s, biologin?s savyb?s.

Individualus konkretaus cheminio elemento reik?mingumas ?vertinamas pagal biologin?s absorbcijos koeficient?, kuris nustatomas pagal elemento kiekio augal? pelenuose (pagal svor?) ir to paties elemento kiekio dirvo?emyje (arba ?em?s pluta).

1966 metais V.A. Kovda pasi?l? naudoti u?fiksuotos fitobiomas?s ir metinio fotosintez?s fitomas?s augimo santyk?, kad b?t? galima apib?dinti vidutin? viso anglies ciklo trukm?. ?is koeficientas apib?dina vidutin? bendros biomas?s sintez?s-mineralizacijos ciklo trukm? tam tikrame plote (arba visoje ?em?je). Skai?iavimai parod?, kad ?em?s dalis apskritai ?is ciklas patenka ? laikotarp? nuo 300-400 iki 1000 met?. Atitinkamai, esant ?iam vidutiniam grei?iui, vyksta mineralini? jungini?, suri?t? biomas?je, i?siskyrimas, humuso susidarymas ir mineralizacija dirvo?emyje.

Bendram biosferos gyvosios med?iagos mineralini? komponent? biogeochemin?s reik?m?s ?vertinimui V.A. Kovda pasi?l? palyginti biomas?s mineralini? med?iag? atsargas, taip pat mineralini? med?iag?, kurios kasmet patenka ? apyvart? su augimu ir kritimu, kiek? su metiniu upi? cheminiu srautu. Paai?k?jo, kad ?ios vert?s yra palyginamos. O tai rei?kia, kad dauguma upi? vandenyse i?tirpusi? med?iag? pra?jo per augal? ir dirvo?emio sistemos biologin? cikl?, kol ji prisijung? prie geochemin?s migracijos su vandeniu link vandenyno ar vidaus ?dub?.

Paai?k?jo, kad biogeocheminio ciklo rodikliai labai skiriasi esant skirtingoms klimato s?lygoms, esant skirtingoms augal? bendrijoms, esant skirtingoms nat?ralaus drena?o s?lygoms, tod?l N.I. Bazilevi?ius ir L.E. Rodenas pasi?l? apskai?iuoti papildom? koeficient?, apib?dinant? kraiko irimo intensyvum? ir kraiko i?saugojimo trukm? tam tikros biogeocenoz?s s?lygomis, lyg? kraiko mas?s ir metin?s kraiko mas?s santykiui. ?i? tyrin?toj? duomenimis, fitomas?s skilimo indeksai did?iausi ?iaur?s tundroje ir pelk?se, o ?emiausi (apie 1) – step?se ir pusdykum?se.

B.B. Polinovas pasi?l? apskai?iuoti vandens migracijos indeks?, lyg? elemento kiekio i?garavusio up?s ar po?eminio vandens mineralin?se liekanose ir to paties cheminio komponento kiekiui uolienose (ar ?em?s plutoje). Apskai?iavus vandens migracijos indeksus paai?k?jo, kad biosferoje judriausi migruoja chloras, siera, boras, bromas, jodas, kalcis, natris, magnis, fluoras, stroncis, cinkas, uranas, molibdenas. Ma?iausiai judrus yra silicis, aliuminis, gele?is, kalis, fosforas, baris, manganas, rubidis, varis, nikelis, kobaltas, arsenas, litis.

Netrukdomi biogeocheminiai ciklai yra beveik ?iediniai, t.y. beveik u?dara gamta. Cikl? dauginimosi (pakartojamumo) laipsnis gamtoje yra labai auk?tas (pagal V.A. Kovda – 90-98%). Taip i?laikomas tam tikras cikle dalyvaujan?i? komponent? sud?ties, kiekio ir koncentracijos pastovumas. Ta?iau nepilnas biogeochemini? cikl? u?darymas, kaip matysime toliau, turi labai svarbi? geochemin? reik?m? ir prisideda prie biosferos evoliucijos. ?tai kod?l atmosferoje vyksta biogeninis deguonies kaupimasis, biogeninis ir chemogeninis anglies jungini? kaupimasis ?em?s plutoje (nafta, anglis, kalkakmenis)

Pa?velkime atid?iau ? pagrindinius biogeocheminio ciklo sausumoje parametrus.

Bendroji biogeochemin? element? cirkuliacija apima atskir? chemini? element? biogeocheminius ciklus. Svarbiausias visos biosferos ir atskir? ?emesnio klasifikavimo lygio geosistem? funkcionavimas yra keli? chemini? element? ciklai, kurie yra b?tiniausi gyviems organizmams, atsi?velgiant ? j? vaidmen? gyvosios med?iagos sud?tyje ir fiziologiniuose procesuose. . Tarp ?i? b?tiniausi? chemini? element? yra anglis, deguonis, azotas, siera, fosforas ir kt.

Biologinis med?iag? ciklas – tai nuosekli, nenutr?kstama chemini? element? cirkuliacija, atsirandanti d?l saul?s spinduliuot?s ir palaikoma organizm?, susijungusi? per mitybos grandines, visuma.

(pagal biologin? ataskait?, redagavo I.G. Pidoplichko K.M., Sitnik, 1974).

Biologinis med?iag? ciklas susideda i? organini? med?iag? susidarymo i? ore, dirvo?emyje, vandenyje esan?i? element? ir v?lesnio ?i? med?iag? skilimo proces?, d?l kuri? elementai virsta mineraline forma.

Biologinis med?iag? ciklas apr?pina b?tinus gyv? organizm? i?orin?s ir vidin?s aplinkos elementus bei palaiko jos stabilum?. Tai vis? pirma anglies, deguonies, azoto, fosforo ir kt. ciklas.

Med?iag? cirkuliacija – tai pakartotinis med?iag? dalyvavimas procesuose, vykstan?iuose atmosferoje, hidrosferoje ir litosferoje, ?skaitant. tuose sluoksniuose, kurie yra planetos biosferos dalis. Ypa? svarbi biofilini? element? – azoto, fosforo, sieros – cirkuliacija. (pagal Reimers N.F.D., 1990).

Biologinis ciklas yra nenutr?kstamo, cikli?ko, bet netolygaus laike ir erdv?je rei?kinys, lydimas daugiau ar ma?iau reik?ming? reguliaraus med?iagos, energijos ir informacijos perskirstymo nuostoli? ?vairi? hierarchini? organizavimo lygi? ekosistemose nuo biogeocenoz?s iki biosferos (N.F. Reimers, 1990). Visi?ka med?iag? apykaita biogeocenoz?je nevyksta, nes. kai kurios med?iagos visada per?engia j?.

Biotinio main? ratas yra didelis (biosferinis) – nenutr?kstamas, planetinis, reguliarus ciklinis, netolygus laike ir erdv?je med?iagos, energijos, informacijos persiskirstymo procesas, pakartotinai patenkantis (i?skyrus vienakrypt? energijos sraut?) ? nuolat atsinaujinan?ias ekologines sistemas. biosfera (Reimers N.F., 1990).

Ir ?ia pagrindinis parametras yra aplinkosauginio naudingumo koeficientas. Organizm? biomas?s ir j? suvartojamos organin?s med?iagos kiekio santykis kartais vadinamas ekologinio efektyvumo koeficientu. ?is koeficientas, kaip taisykl?, nevir?ija 10-20.

Med?iag? apykaitos proces? (med?iag? apykaitos) intensyvumas, tenkantis gyvo organizmo svorio vienetui, da?niausiai yra didesnis, tuo ma?esnis ?is organizmas. ?io modelio prie?astis yra didel? main? proceso priklausomyb? nuo duj? difuzijos per organizm? pavir?i? grei?io, kuris did?ja j? biomas?s vienetui ma??jant dyd?iui.

Bendra biomas?s vert? ?em?je, remiantis V. A. Kovdos (1969) skai?iavimais, = 3,10 (12), be to, daugiau nei 95% ?ios vert?s yra augalai ir 5% gyv?nai. I? viso to did?ioji dalis patenka ? ?emyn? mi?kus.

Darant prielaid?, kad bendras augal? produktyvumas ?emynuose yra 140,10 (9) tonos, darome i?vad?, kad vieno organini? med?iag? cirkuliacijos ciklo laikas ?emynuose yra apie 20 met?. fitoplanktonas kelias dienas). Vieno gyvulin?s kilm?s organini? med?iag? cirkuliacijos ciklo trukm? yra keleri metai (bendra gyv?n? biomas? yra apie 10 (11) ton? ir jie i?vysto 10% viso augal? produktyvumo – tai toks skai?iavimas). Huxley (Nihley, 1962) duomenimis, Afrikos savanose stambi? laukini? gyv?n? biomas? gali siekti 15-25 t/km2, vidutinio platum? mi?kuose - 1 t/km2, tundroje - 0,8 t/km2 .kv, pusdykum?je - 0,35t / km.kv.

Tiksliau apskai?iuojama ?moni? biologin?s mas?s ?vertinimas ir mitybos metu suvartotos energijos apskai?iavimas.

Dabar (daugiau nei 4 mlrd. ?moni?, ?moni? biomas? yra apie 0,2,10^19 ton?. (O dabar daugiau nei 5 mlrd.). ?mogus kasdien suvartoja 2,5,10^3 kcal energijos, tada bendras energijos suvartojimas ?moni? yra 1,8,10 ^ 15 kcal per metus. ?i vert? apytiksliai atitinka ?iuolaikin? ?em?s ?kio gamybos produktyvum?! t.y. ?iuolaikin?je epochoje ?mogus suvartoja apie 0,2% pirmin?s ekologinio pasaulio produkcijos. Prie? kelis t?kstan?ius met? ?i buvo daug ma?esnis nei 0,01 % ir vis tiek augs.

Vartodamas produktus ?mogus eikvoja technin? energij?, ?? nauj? m?s? planetai ?ilumos ?altin?.

Kadangi organini? med?iag? k?rimo procesas yra pagr?stas anglies dioksido, da?nai vadinamo anglies dioksidu, absorbcija i? atmosferos ir hidrosferos autotrofiniuose augaluose, pirmiausia j? reikia i?analizuoti pasauliniame biologiniame cikle. Jo vert? atmosferoje yra apie 2.3.10^12, t.y. 0,032 % viso atmosferos oro (t?rio %). Hidrosferoje jis yra daugiau nei 130,10^12 ton?. ?vairiose geografin?se vietov?se ir auk?tyje jis ma?ai skiriasi. Prie?astis yra anglies dioksido kiekio nepriklausomumas nuo temperat?ros. Pagrindinius anglies dvideginio ciklo komponentus lemia biologiniai procesai, ?iek tiek – geologiniai. Fotosintez?s kaina per metus yra 3,10 ^ 17 (tai yra karbonatiniai). Vidutinis anglies dioksido atsinaujinimo laikas atmosferoje buvo apie 10 met?.

O dabar pereikime prie atskir? cikl? biosferoje svarstymo. Pagrindin? materijos cikl? planetoje varomoji j?ga yra gyvoji med?iaga. B?tent gyvoji med?iaga, tiksliau, jos veikla per cikl? sistem?, u?tikrina laipsni?k? ?em?s biosferos vystym?si. Materijos ir energijos ciklas pagr?stas dviem prie?ingais procesais – k?rimu ir naikinimo. Pirmasis u?tikrina gyvosios med?iagos susidarym? ir energijos kaupim?, antrasis – sud?ting? organini? jungini? sunaikinim? ir pavertim? paprastais mineralais: anglies dvideginiu, vandeniu, ?vairiomis druskomis ir kt. Biosfera egzistuoja d?l (d?l) nuolatin?s cirkuliacijos. Anks?iau mes jau pa?ym?jome, kad biologini? cikl? egzistavimo energetinis pagrindas yra fotosintez?s procesas. ?io proceso metu (energijos po?i?riu tai yra kylanti biologinio ciklo ?aka) sukaupiamas did?iulis energijos (saul?s) kiekis, paver?iamas potencialia chemine (chemine) organini? med?iag? energija. Nusileid?ianti ?aka (energijos po?i?riu) – tai visi kiti gyvyb?s procesai, kuriuose vyksta fotosintez?s ir sukauptos energijos panaudojimo metu susidaran?i? biologini? jungini? virsmai. ?iuos procesus u?baigia organini? med?iag? oksidacija ir mineralizacija, energijos, sukauptos ?i? med?iag? cheminiuose ry?iuose, skaidymas ir pavertimas ?iluma.

Biologinis chemini? element? ciklas ?prastose atogr??? bendruomen?se

Atogr??? teritorijos bioklimato s?lygos yra labai ?vairios. Atogr???, kaip i?tisin?s d?iungli? juostos, samprata yra visi?kai neteisinga. Kintantis atmosferos krituli? ir evapotranspiracijos santykis, saus?j? ir lieting? sezon? trukm? sukuria plat? ekosistem? spektr? su skirtingu atmosferos dr?gm?s laipsniu – nuo itin sausring? ar dykum? kra?tovaizd?i? iki nuolat dr?gn? atogr??? mi?k?. At?jus sezonui, kai i?garavimas vir?ija krituli? kiek?, yra reti ?viesi? auk?t? ?oli? mi?kai, kurie ilg? sausring? sezon? meta lapus. Sausesn?ms s?lygoms b?dingos negausios med?i? grup?s, kaitaliojamos su atviromis, ?oline augmenija apaugusiomis erdv?mis. Did?jant sausringumui, med?ius kei?ia dygliuot? kr?m? tankm?s, o auk?t? ?oli? ve?l? dang? – ?ema?ol?, ?emo dirvo?emio dangos laipsnio augalija.

Skirtingo atmosferos dr?gm?s laipsnio plot? santykiai ?emynuose n?ra vienodi. Sausieji regionai u?ima did?i?j? Australijos dal?, didel? Indijos dal?, ta?iau Piet? Amerikoje yra ma?iau paplit?. Afrikos pusiaujo juostoje, ribojama 6 ° ?iaur?s platumos. sh. ir 6° piet? sh., ?vairaus laipsnio atmosferos dr?gm?s plotai pasiskirsto taip:

I? auk??iau pateikt? duomen? darytina i?vada, kad dr?gni mi?kai u?ima tik apie "/5 Afrikos pusiaujo juostos, o did?i?j? jos dal? u?ima ?viesi? mi?k? ir auk?t? ?oli? savan? derinys. Likusioje teritorijos dalyje daugiau ar ma?iau sausa da?ni kra?tovaizd?iai, iki beveik apleist?, kur per metus i?krenta ma?iau nei 200 mm krituli?. Pasak B. G. Rozanovo (1977), vis? tip? atogr??? mi?k? paplitimo zona u?ima 20 448 t?kst. km 2 arba 13,33 % pasaulio ?em?s. savanos zona - 14 259 t?kst. km 2 (9,56 %), atogr??? dykum? plotai - 4506 t?kst. km 2, arba 3,02%. Tai neatsi?velgta ? i?p?st? sm?lio, negyv? uolini? dykum?, drusking? pelki? plotus.

Biologinis element? ciklas atogr??? mi?kuose. Nuolat dr?gni atogr??? mi?kai yra galingiausias augal? darinys. ?ilumos ir dr?gm?s gausa lemia did?iausi? biomas? tarp pasaulio biocenozi? - vidutini?kai 50 000 t / km 2 saus?j? med?iag?, o kai kuriais atvejais iki 170 000 t / km 2. Biomas?s augim? ribojantis veiksnys yra fotosintezei reikalinga ?viesos energija. Siekiant maksimaliai i?naudoti, po 30-40 m auk??io med?i? priedanga yra dar kelios pakopos med?i?, pritaikyt? i?sklaidytai ?viesai. Didel? dal? mir?tan?i? ir krintan?i? auk?t? med?i? lap? sulaiko daugyb? epifit?. D?l ?ios prie?asties lapuose esantys cheminiai elementai v?l patenka ? biologin? cikl? nepasiek? dirvo?emio. Atogr??? mi?kuose augalija t?siasi i?tisus metus. Vidutin? metin? gamyba siekia 2500 t/km 2 .

Atogr??? mi?k? biogeochemin? specifika yra ta, kad beveik visas chemini? element? kiekis, reikalingas did?iulei augmenijos masei pamaitinti, yra pa?iuose augaluose. Biogeocheminis mas?s perdavimo ciklas yra labai u?daras. Jei atogr??? mi?kai bus i?kirsti, kartu su med?i? mirtimi bus sutrikdyta visa per t?kstantme?ius sukurta biologinio ciklo sistema ir po suma??jusiu mi?ku liks nederlingos ?em?s.

Lengv?j? lapuo?i? atogr??? mi?kuose ir savanose biogeochemin? situacija artima vidutinio klimato lapuo?i? mi?kams, ta?iau biogeochemini? proces? slopinimo periodus lemia ne temperat?ros ma??jimas, o lietaus tr?kumas ir sezoninis dr?gm?s deficitas. Saus? savan? biomas? yra apie 200-600 t/km2. Kraiko kiekis (ma?iau nei 150-200 t/km 2) atitinka tropini? dykum? s?lygas. Skirtingo dr?gm?s laipsnio lapuo?i? atogr??? mi?k? ir auk?t? ?oli? parko savan? biomas? u?ima tarpin? pad?t? tarp nuolat dr?gn? mi?k? ir saus? savan?.

Remiantis turimais L. E. Rodinos ir N. I. Bazilevi?iaus (1965) duomenimis, masi? pasiskirstymas ir dinamika nuolat dr?gno atogr??? mi?ko augalijoje apib?dinami ?iais rodikliais (t / km 2):

Pa?ym?tina, kad atogr??? med?i? kamien? ir ?ak? medienoje chemini? element? koncentracija paprastai yra ma?esn? nei lapuose, kurie sudaro did?i?j? dal? kraiko. Azoto koncentracija medienoje retai siekia 0,5 % saus?j? med?iag? mas?s, o lapuose – apie 2 %. Lapuose kalcio, kalio, magnio, natrio, silicio ir fosforo koncentracija paprastai b?na kelis kartus didesn? nei medienoje. Element? kiekis med?i? lapuose ir ?olin?je augalijoje, gausiai aptinkamoje ?viesiuose lapuo?i? mi?kuose, ?iek tiek skiriasi. Daugumos mikroelement? koncentracija med?i? lapuose ir ?olel?se taip pat didesn? nei medienoje, nors medienoje bario ir ypa? stroncio yra daugiau.

Remdamiesi turimais duomenimis, imame vidutin? pelen? element? sumos vert? nuolat dr?gno atogr??? mi?ko biomas?je 800 t/km 2 ; ?i? biologiniame cikle dalyvaujan?i? element? mas?, lygi 150 t/km 2 per metus. ?viesiems mi?kams vidutin?s vert?s yra atitinkamai 200 ir 50 t/km 2 per metus. Remiantis ?iais skai?iais, nustatomos apytiksl?s mikroelement?, kurie kasmet dalyvauja biologiniame cikle, masi? vert?s.

Pelen? element? koncentracija Ryt? Afrikos pusiaujo augalijoje, % sausos mas?s (pagal V.V. Dobrovolsky 1975)

M?giniai: 52 - reta trumpa?ol?s savanos ?olin? danga, kurioje vyrauja Sporobolus, Cynodon, KyUinga, ?iaur?s Vakar? Tanzanijos gen?i? atstovai.

76 – Podocarpus kamienas, Kilimand?aro pietinio ?laito atogr??? mi?kai, Tanzanija.

42 – atogr??? mi?ko paklot? pietiniame Kilimand?aro ?laite, Tanzanijoje.

210 - papiruso stiebai (Cyperus papyrus), Baltojo Nilo salpa netoli Albertos e?ero ?altinio, Ugandoje.

Atogr??? mi?k? biologiniame cikle dalyvaujan?i? mikroelement? mas?s

Mikroelement? koncentracijos lygiai dirvo?em? formuojan?iame substrate skirtinguose atogr??? ?em?s regionuose n?ra vienodi. Tai atsispindi element? turinyje augaluose. Pavyzd?iui, Ryt? Afrikoje jav? ?ol?se, surinktose Prekambro r?sio kristalini? uolien? paplitimo zonoje, vario koncentracija yra 71 * 10 -4%, o pana?iose ?ol?se vulkanini? lav? pasiskirstymas - 120 * 10 -4%. Cinko koncentracija atitinkamai svyruoja nuo 120 iki 450 10-4%), TiOz - nuo 200 iki 1800 10-4%.

Lentel?je palyginamas Ryt? Afrikos savan? ?oli? ir med?i? ?ak? (akacijos) pelen? mikroelement? kiekis. Matyti, kad sunkieji metalai stipriau kaupiasi ?olel?se, o baris ir stroncis – med?iuose. Reikia pa?ym?ti, kad pastar?j? koncentracija did?ja did?jant sausumui. Sausuose piet? Tanzanijos regionuose stroncio koncentracija baobabo ?ak? pelenuose buvo apie 4500 µg/g, o vienu atveju akacijos ?akose ji buvo 3 kartus didesn?.

Biologin?s absorbcijos intensyvumas ir mikroelement? koncentracija Ryt? Afrikos savan? ?oli? ir med?i? pelenuose (pagal V. V. Dobrovolsky, 1973)

Savanos ?oli? ant?emin?je dalyje pelen? kiekis yra didelis - nuo 6 iki 10%, i? dalies d?l ma?? mineralini? dulki? daleli?, aptinkam? mikroskopu, o kartais ir plika akimi. Mineralini? dulki? kiekis yra 2-3% absoliu?iai sausos vaista?oli? dali? mas?s. Matyt, mineralini? dulki? priemai?a turi ?takos padid?jusiai galio koncentracijai, kuri? augalai blogai pasisavina, ta?iau yra labai i?sklaidytoje molio med?iagoje, kuri? stipriai perne?a v?jas. Ta?iau net ir atmetus netirpias silikato dulkes, pelen? element? suma savan? ?ol?se yra 2 kartus didesn? nei auk?t? kaln? piev? ?ol?se.

?iame darbe si?lome apsvarstyti, kas yra biologinis ciklas. Kokios jo funkcijos ir reik?m? m?s? planetai. Taip pat atkreipsime d?mes? ? energijos ?altinio jo ?gyvendinimui klausim?.

K? dar reikia ?inoti prie? nagrin?jant biologin? cikl?, yra tai, kad m?s? planet? sudaro trys apvalkalai:

• litosfera (kietas apvalkalas, grubiai tariant, tai yra ?em?, kuria mes vaik?tome);
• hidrosfera (kur galima priskirti vis? vanden?, tai yra j?ros, up?s, vandenynai ir pan.);
• atmosfera (dujinis apvalkalas, oras, kuriuo kv?puojame).

Tarp vis? sluoksni? yra ai?kios ribos, ta?iau jie gali be joki? sunkum? prasiskverbti vienas ? kit?.

Med?iag? cirkuliacija

Visi ?ie sluoksniai sudaro biosfer?. Kas yra biologinis ciklas? Tai yra tada, kai med?iagos juda visoje biosferoje, b?tent dirvo?emyje, ore, gyvuose organizmuose. ?i begalin? cirkuliacija vadinama biologiniu ciklu. Taip pat svarbu ?inoti, kad viskas prasideda ir baigiasi augaluose.

Po juo slypi ne?tik?tinai sud?tingas procesas. Bet kokios med?iagos i? dirvo?emio ir atmosferos patenka ? augalus, paskui ? kitus gyvus organizmus. Tada k?nuose, kurie juos sug?r?, jie pradeda aktyviai gaminti kitus sud?tingus junginius, po kuri? pastarieji i?siskiria. Galima sakyti, kad tai yra procesas, kurio metu i?rei?kiamas visko, kas yra m?s? planetoje, tarpusavio ry?ys. Organizmai s?veikauja vienas su kitu – tai vienintelis b?das, kuriuo mes egzistuojame iki ?iol.

Atmosfera ne visada buvo tokia, koki? mes ?inome. Anks?iau m?s? oro apvalkalas labai skyr?si nuo dabartinio, b?tent buvo prisotintas anglies dioksido ir amoniako. Kaip tada atsirado ?moni?, kurie kv?pavimui naudoja deguon?? Tur?tume pad?koti ?aliesiems augalams, kurie sugeb?jo m?s? atmosfer? paversti tokia forma, kokios reikia ?mon?ms. Or? ir augalus sugeria ?ol?d?iai gyv?nai, jie taip pat ?traukti ? pl??r?n? valgiara?t?. Kai gyv?nai mir?ta, j? palaikus apdoroja mikroorganizmai. Taip gaunamas augal? augimui reikalingas humusas. Kaip matote, ratas u?darytas.

Energijos ?altinis

Biologinis ciklas ne?manomas be energijos. Kas arba kas yra energijos ?altinis organizuojant ?? main?? ?inoma, m?s? ?ilumin?s energijos ?altinis yra ?vaig?d? Saul?. Biologinis ciklas tiesiog ne?manomas be m?s? ?ilumos ir ?viesos ?altinio. Saul? ?ildo

• oras;
• dirvo?emis;
• augmenija.

Kaitinant i?garuoja vanduo, kuris atmosferoje pradeda kauptis debes? pavidalu. Visas vanduo ilgainiui sugr?? ? ?em?s pavir?i? lietaus ar sniego pavidalu. Sugr??usi ji sugeria ?em?, j? ?iulpia ?vairi? med?i? ?aknys. Jei vanduo sugeb?jo prasiskverbti labai giliai, tada jis papildo po?eminio vandens atsargas, o dalis jo gr??ta net ? upes, e?erus, j?ras ir vandenynus.

Kaip ?inote, kv?puodami mes pasiimame deguonies ir i?kv?piame anglies dioksid?. Taigi, med?iams reikia saul?s energijos, kad gal?t? apdoroti anglies dioksid? ir gr??inti deguon? ? atmosfer?. ?is procesas vadinamas fotosinteze.

Biologiniai ciklai

Prad?kime ?? skyri? nuo „biologinio proceso“ s?vokos. Tai pasikartojantis rei?kinys. Galime steb?ti, kurie susideda i? biologini? proces?, nuolat pasikartojan?i? tam tikrais intervalais.

Biologin? proces? galima pamatyti visur, jis b?dingas visiems ?em?s planetoje gyvenantiems organizmams. Tai taip pat yra vis? organizacijos lygi? dalis. Tai yra, tiek l?stel?s viduje, tiek biosferoje galime steb?ti ?iuos procesus. Galime i?skirti kelet? biologini? proces? tip? (cikl?):

• per dien?;
• dienpinigiai;
• sezoninis;
• metinis;
• daugiametis;
• ?imtme?i? senumo.

Metiniai ciklai yra ry?kiausi. Mes juos stebime visada ir visur, tik reikia ?iek tiek pagalvoti apie ?i? problem?.

Vanduo

Dabar kvie?iame panagrin?ti biologin? cikl? gamtoje, pasitelkiant vandens, labiausiai paplitusio m?s? planetoje junginio, pavyzd?. Jis turi daug galimybi?, leid?ian?i? dalyvauti daugelyje proces? tiek organizme, tiek u? jos rib?. Vis? gyv? b?tybi? gyvenimas priklauso nuo H 2 O ciklo gamtoje. Be vandens m?s? neb?t?, o planeta b?t? kaip negyva dykuma. Ji gali dalyvauti visuose gyvybiniuose procesuose. Tai yra, galime padaryti toki? i?vad?: visoms ?em?s planetos gyvoms b?tyb?ms tiesiog reikia ?varaus vandens.

Ta?iau vanduo visada yra u?ter?tas d?l bet koki? proces?. Kaip tuomet pasir?pinti nei?senkamais ?varaus geriamojo vandens atsargomis? Gamta tuo pasir?pino, tur?tume d?koti u? tokio vandens ciklo egzistavim? gamtoje. Mes jau aptar?me, kaip visa tai vyksta. Vanduo i?garuoja, kaupiasi debesyse ir i?krenta kaip krituliai (lietus ar sniegas). ?is procesas vadinamas „hidrologiniu ciklu“. Jis pagr?stas keturiais procesais:

• garinimas;
• kondensacija;
• krituliai;
• vandens nutek?jimas.

Yra dviej? tip? vandens ciklas: didelis ir ma?as.

Anglies

Dabar mes apsvarstysime, kaip biologija atsiranda gamtoje. Taip pat svarbu ?inoti, kad ji u?ima tik 16 viet? pagal med?iag? procent?. J? galima rasti deimant? ir grafito pavidalu. O jo procentas anglyse vir?ija devyniasde?imt procent?. Anglis netgi ?traukta ? atmosfer?, ta?iau jos kiekis labai ma?as, apie 0,05 proc.

Biosferoje anglies d?ka tiesiog susidaro mas? ?vairi? organini? jungini?, kuri? reikia visai m?s? planetos gyvybei. Apsvarstykite fotosintez?s proces?: augalai sugeria anglies dioksid? i? atmosferos ir j? perdirba, tod?l turime ?vairi? organini? jungini?.

Fosforas

Biologinio ciklo vert? yra gana didel?. Net jei imtume fosfor?, jo kauluose yra daug, jis b?tinas augalams. Pagrindinis ?altinis yra apatitas. J? galima rasti magmin?je uolienoje. Gyvi organizmai gali j? gauti i?:

• dirvo?emis;
• vandens i?tekliai.

Jis taip pat randamas ?mogaus k?ne, ty yra dalis:

• baltymai;
• nukleino r?g?tis;
• kaulinis audinys;
• lecitinai;
• armat?ra ir pan.

B?tent fosforas yra b?tinas energijos kaupimui organizme. Kai organizmas mir?ta, jis gr??ta ? dirv? arba ? j?r?. Tai prisideda prie uolien?, turin?i? daug fosforo, susidarymo. Tai labai svarbu biogeniniame cikle.

Azotas

Dabar pa?velgsime ? azoto cikl?. Prie? tai pa?ymime, kad jis sudaro apie 80% viso atmosferos t?rio. Sutikite, ?is skai?ius yra gana ?sp?dingas. Azotas yra ne tik atmosferos sud?ties pagrindas, bet ir augal? ir gyv?n? organizmuose. Mes galime j? sutikti baltym? pavidalu.

Kalbant apie azoto cikl?, galime pasakyti taip: nitratai susidaro i? atmosferos azoto, kuriuos sintetina augalai. Nitrat? susidarymo procesas vadinamas azoto fiksavimu. Kai augalas mir?ta ir p?va, jame esantis azotas amoniako pavidalu patenka ? dirv?. Pastar?j? apdoroja (oksiduoja) dirvo?emiuose gyvenantys organizmai, tod?l atsiranda azoto r?g?tis. Jis gali reaguoti su karbonatais, kurie yra prisotinti dirvo?emyje. Be to, reikia pamin?ti, kad azotas taip pat i?siskiria gryna forma d?l augal? irimo arba degimo procese.

Siera

Kaip ir daugelis kit? element?, jis labai glaud?iai susij?s su gyvais organizmais. Siera ? atmosfer? patenka d?l ugnikalni? i?siver?im?. Sulfidin? sier? gali apdoroti mikroorganizmai, tod?l gimsta sulfatai. Pastaruosius pasisavina augalai, siera yra eterini? aliej? dalis. Kalbant apie k?n?, sieros galime rasti:

• amino r?g?tys;
• baltymai.