Навигация


Главная
УСЛУГИ
Гостевая книга
Правила пользования
Авторизация / Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Экологические знания - Добровольский ВВ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

243 Планетарная и биосферная экосистемы

На рис 214 приведены иерархические трехуровневые схемы планетарной и биосферной природных экосистем

Схеми планетарної і біосфрної екосистем

Дальнейшая декомпозиция глобальных экосистем приводит на четвертом-пятом уровне в региональных систем

Главные составляющие системы находятся в следующих соотношениях: живое вещество - 1,0 (2,4 * 10 12т) атмосфера - 214 (5,15 * 10 15 т), гидросфера - 602500 (1,5 * 10 18 т), земная кора - 1670000 (2,8 * 10 19 т)

На глобальные системы и их составляющие действуют внешние факторы, из которых наиболее влиятельным является солнечная энергия

С космоса на Землю падает луч с энергией 2 кал / (см2 * мин), который в атмосфере экспоненциально ослабляется В ясный летний день к земной поверхности может дойти не более 67 процентов энергии, а за сплошной облачности - значительно меньше половины Большое значение ю ае также угол падения солнечного луча на поверхность Как видно на рис 215, на котором показано влияние наклона поверхности к направлению луча, плоскость 3, несмотря на одинаковый размер с плоскостью 1, получает мен е двух третей энергии лучей Ниже приведены данные о суммарной солнечной радиации на разных географических широтахротах:

Широта (°)

0 °

(экватор)

20 ° сев ш

40 °

сев ш

60 ° сев ш

60 ° ю ш

40 ° ю ш

20 ° ю ш

Радиация (ккал / см2 * год)

220-180

180-140

140-100

100-60

60 и менее

60-120

120-180

Вплив нахилу поверхні

Аналогичное явление наблюдается на склонах гор, балок и на других неровностях земной поверхности

Солнечная энергия является главной движущей силой в экологических системах Характерными для глобальных систем является кругооборот процессы различных веществ

Согласно законам экологии вещество, энергия и информация непрерывно перемешиваются, трансформируются, накапливаются, употребляемых образуются Это движение рассматривается как круговорот или цикл веществ (элементов нтив) и энергии в биосферной экосистемі.

Круговороты, которые охватывают планету, в целом называют большими Рассмотрим главные из них

Круговорот воды на планете считается самым мощным в нем вращается 16,5 миллиона кубических метров вещества в секунду и используется 40000000000 мегаватт солнечной энергии Вещество движется в тр рех состояниях: газообразном (водяной пар), жидком (вода), твердом (лед, снег) На рис 216 приведена схема большого круговорота воды, который охватывает все планетарные сферсфери.

Кругообіг води

Рис 216 Круговорот воды:

ОС - океан Мировой В - испарения; ПВ-поверхностные воды, А - осадки (атмосферные) ЛВ - литосферные воды; П - перенос; АВ - атмосферные воды, С - сток; ЛС - ледники, снег, И - инфильтрация осфера; Д - исходный исток; Ес - энергия солнца

В литосфере наблюдается равенство притока и расхода воды И = Д В биосфере одна треть потерянной воды переходит в биомассу есть при потреблении 22 тысяч кубических километров воды в год биосфера пове Эрта 15 тысяч при условии неизменности массы живого вещества биологическая вода возвращается в круговорот полностьюстю.

Наибольшее влияние на глобальный цикл воды оказывает Мировой океан благодаря огромной поверхности F, от которой зависит испарения В = ос составляет 449, в то время как В лв равна 71 000 кубокилометров зарок Количество осадков над океаном меньшее испарение - О ос 412 тыс. км3 / год, а над сушей - наоборот Разница в 37 тысяч кубокилометров компенсируется переносом облаков с океана на материки и стоком такой части опада с суши в океан

Таким образом, в глобальном круговороте воды за год устанавливается вещественный баланс, в котором перенос водяного пара атмосферными движениями выступает в роли регулирующего фактора

Солнечная энергия в круговороте воды используется на изменение теплового и фазового состояния и движения, т.е. на смену тепловой и кинетической энергии гидросферы Например, испарения с поверхности Мирового ок Кеану требуетQв = 2260 * В ос = 10 килоджоулей на год Эта энергия облаками переносится в другое место, где она высвобождается и остается в атмосфере при конденсации пара и возврата воды на поверхность в виде осадков О ос и О лс.

Круговорот углерода представлено на рис 217 в природе углерод находится в разных формах как составная всех земных сфер

В биосфере углерод составляет 46 процентов органического вещества, т.е. равно 800 миллиардам тонн За год наземные растения путем фотосинтеза производят примерно 80 миллиардов тонн углерода

Остатки отмерших растений и животных способствуют образованию гумуса, почвы и торфа, а также угля, нефти и газа, в которых помещается большая доля углерода планеты (по некоторым данным - до 99 процентов)

Процесс фотосинтеза происходит и в гидросфере за счет водной растительности Между гидросферой и атмосферой постоянно происходит движение углекислого газа, большое количество которого растворена в водах Свитовог го океана Еще больше углерода содержится в растворах в воде, а также в отложениях на дне водных объектов углесодержащих сполук.

Кругообіг вуглецю

Круговорот азота составляет один миллиард тонн за год Почти весь природный азот находится в свободном состоянии в атмосферном воздухе, в котором составляет 78% объема Но это небольшая часть - только 0,04% от общ общие массы химических элементов на планете Необходим каждой живой клетке свободный азот может усваиваться только азотфиксирующими микроорганизмами, главным образом клубеньковыми бактериями, которые живут на к ориннях бобовых растений, используя солнечную энергию Благодаря высокой эффективности биокатализа бактерии (анаэробные и цианобактерии) переводят азот в сопряженную форму: аммоний Nй NH3, нитриты NO2 и нитраты NO3 Кроме биологической фиксации азота, происходит и фото-и электрохимическое сочетание его нитриты и нитраты вместе с аммонием составляют основу питания растений, грибов, микроорганизмов, образующих ами инокислоты, пептиды и белки Таким образом азот переходит во все живые организмы, где составляет один процент сухой биомассыаси.

Остатки отмерших растений и животных перерабатываются с участием денитрифицирующие бактерий, азот высвобождается из биомассы и возвращается в атмосферу

Схема круговорота азота приведена на рис 218

Круговороты взаимосвязаны преобразованием и перемещением веществ как в рамках глобальной экосистемы, так и выходя за ее пределы в виде внешних связей

Наиболее важным считается связь цикла углерода с циклом азота Он определяется соотношением C: N, для наземных растений составляет 30: 1, а для морских водорослей - 6:1

Кругообіг азоту

Рис 218 Круговорот азота

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift Enter
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
загрузка...
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы