Какова роль растений в круговороте веществ в природе. Роль растений в круговороте веществ в природе и жизни человека

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Роль растений в круговороте азота в природе. Какова роль растений в круговороте веществ в природе


2.4. Биосферный уровень (принцип)

Объектом охраны является биосфера в целом. Основные задачи, реализуемые на данном уровне охраны:

– Сохранение глобальной экосистемы (биосферы).

– Сохранение глобального видового разнообразия.

– Сохранение глобального разнообразия экосистем.

Антропогенное сокращение глобального разнообразия видов и экосистем разрушает пространственную целостность биосферы и подрывает возможности биосистем Земли выполнять свои биосферные функции.

Способы сохранения. Разработка и реализация глобальной, национальных и региональных стратегий по сохранению биоразнообразия. Конвенция о биологическом разнообразии положила начало созданию глобальной системы сохранения биоразнообразия. В рамках Конвенции ведется работа по международной координации в сфере развития принципов и подходов к сохранению биоразнообразия.

Заключение международных договоров по сохранению биоразнообразия и контроль за их выполнением. Международные договоры направлены на сохранение наиболее значимых для функционирования биосферы компонентов биоразнообразия, либо преследуют цель усиления контроля за теми видами деятельности человека, которые наносят наиболее сильный ущерб живой природе.

Участие в ведении Красного списка МСОП – Всемирного союза охраны природы и других международных списков редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений, призванных определять наиболее уязвимые в масштабе Земли и ее крупных регионов виды живых организмов.

Развитие глобальной сети особо охраняемых природных территорий, включая биосферные резерваты, а также других систем особо охраняемых природных и историко-культурных территорий международного значения.

Лекция 6 тема: Сохранение и восстановление биоты

1. Охрана растительности.

1.1 Роль растений в круговороте веществ в природе и жизни человека.

1.2. Лес – важнейший растительный ресурс планеты.

1.3. Влияние человека на растительные сообщества и отдельные виды растений.

1.4. Охрана растительных комплексов.

1.4.1. Рациональное использование, воспроизводство и охрана леса.

1.4.2. Охрана растительности лугов и пастбищ.

2. Охрана животного мира.

2.1. Роль животных в круговороте веществ в природе и жизни человека.

2.2. Воздействие человека на животных.

2.3. Охрана животных.

Конспект лекции

1. Охрана растительности

1.1 Роль растений в круговороте веществ в природе и жизни человека

Растительность – важнейший компонент биосферы, без которого последняя существовать не может. Растения являются первоис­точниками жизни на Земле.

Роль растений в круговороте веществ в природе огромна в первую очередь благодаря их свойству осуществлять фотосинтез. Они являются первоисточником существования, процветания и развития жизни на Земле. Помимо углерода, водорода и кислорода, участвующих непосредственно в процессе фотосинтеза, в состав молекул многих органических веществ входят также атомы азота, серы, фосфора, а нередко и других элементов (магния, железа, меди, кобальта и т. д.). В круговорот углерода, воды и энергии вовлекаются и эти элементы. Все они добываются растениями из почвы или вод­ной среды в виде ионов солей, главным образом в окисленном виде.

Растения участвуют в образовании полезных ископаемых и почв, защищают от разрушения потоками воды и ветром поверхность Земли, от засыпания песками плодородные земли. Растительность служит человеку источником эстетического наслаждения, оказывает на него психогигиеническое воздействие.

Отрицательное значение растительности незначительно по срав­нению с приносимой ею пользой. Некоторые виды диких растений растут в качестве сорняков на обрабатываемых землях и пастбищах. В отдельных местах приходится бороться с зарастанием водоемов, каналов, происходящих обычно по вине человека.

studfiles.net

Роль растений в круговороте веществ в природе и жизни человека — курсовая работа

План

1 Роль растений в круговороте веществ в природе и жизни человека.

 

2 Воздействие человека  на растительность.

 

3Лес как важнейший  растительный ресурс планеты.  Сокращение его запасов и последствия.

 

4 Лесные ресурсы Узбекистана.

 

А) Борьба с истреблением   леса. 

 

Б) Воспроизводство и  повышение продуктивности лесов.

 

В) Борьба с лесными  пожарами.

 

Г) Защита лесов от вредителей.

 

Д) Защита лесов от химических загрязнений.

 

5)  Охрана леса.

 

6) Охрана редких видов  растений.

 

 

 

Роль растений в природе и жизни человека Значение растительности в природе и жизни человека очень велико. Зелёные растения благодаря фотосинтезу и выделению  обеспечивают существование жизни ни Земле. Фотосинтез - сложный биохимический процесс, в котором растения посредством  зелёного пигмента хлорофилла, используя энергию солнечного света, синтезируют богатые энергией органические вещества из диоксида углерода и воды. В результате происходит преобразование солнечной энергии в энергию химических связей. Растения- продуценты органических веществ в биосфере, они служат основой трофических пирамид, обеспечивая существование других организмов.  Фотосинтез в растениях протекает на Земле повсеместно, поэтому суммарный его эффект колоссален. Ежегодно растения Земли образуют около 177 млрд. т органических веществ. Из них 122 млрд. т приходится растительность суши и 55 млрд. т - на растительность Мирового океана. Годовая химическая энергия продуктов фотосинтеза в 100 раз превышает выработку энергии всеми электростанциями мира. Диоксида углерода, содержащегося в атмосфере, хватило бы только на 300 лет, если бы он не выделялся при дыхании животных и растений.  При фотосинтезе происходит ещё один важнейший для биосферы процесс- фотолиз воды. В результате его выделяется О2, которым дышат все живые организмы. Весь кислород атмосферы проходит через живое вещество примерно за 2000 лет. Растения используют  и разлагают всю воду нашей планеты в течение одного миллиона лет.  За миллиарды лет растения синтезировали огромное количество органических веществ, часть которых сохранилась до наших дней в виде залежей нефти, природного газа, каменного угля, горючих сланцев, торфа. Количество углерода, запасённого только в виде угля и нефти, примерно в 50 раз превышает его количество во всех живых организмах. Всё это показывает. Что фотосинтез - великий космический процесс, коренным образом преобразующий лик планеты.    

 

 

 

 

 

 

В состав молекул  органических веществ входят атомы азота, серы, фосфора и других элементов: магния, железа, меди, кобальта и т.д. Они извлекаются растениями из почвенных растворов и вовлекаются в круговороты важнейших химических процессов.  Минеральные соли неминуемо должны были бы вымываться из поверхностных слоёв почвы, но растения постоянно забирают из неё часть минеральных веществ, которые затем частично попадают в организмы животных. После смерти растений и животных минеральные вещества возвращаются в почву, откуда они снова потребляются растениями. Таким образом, в результате этого малого, или биологического, круговорота веществ растения постоянно поддерживают присутствие минеральных солей в почве, что очень важно для её плодородия. Это свидетельствует об огромной роли растений в круговороте веществ и потоков энергии в природе. Растительность воздействует на климат, почву, животный мир и другие компоненты биосферы, с которыми они тесно взаимосвязаны. Растения оказывают смягчающее влияние на климат, в частности, в атмосферу они поставляют  более 90 % воды, испаряемой сушей.   Велико значение растительности в жизни человека. Она создаёт необходимую для жизни людей и разводимых ими животных, служит неиссякаемым источником разнообразных пищевых продуктов, технического и лекарственного сырья, строительных материалов и т.д. Многие виды человек использует в различных технологических процессах.  Отрицательная роль растительности -  это появление сорняков на обрабатываемых землях и пастбищах; зарастание водоёмов, ведущее к возникновению летних заморов рыбы в озёрах; случаи вредного воздействия на человека и на народное хозяйство. Однако вредное воздействие растительности на человека несравнимо с её положительной ролью. Оно чаще всего связано с на рациональным использованием растений, незнанием закономерностей развития и взаимоотношений растительных сообществ, а также с непредсказуемостью возможных последствий вмешательства человека.  

 

 

 

 

 

 

Из всех растительных ресурсов самое важное значение в  жизни природы и человека имеют  леса. Они больше всего пострадали от хозяйственной деятельности и  раньше всего стали объектами  охраны.     Лес как важнейший растительный ресурс планеты Леса, в том числе посаженные людьми, покрывают около трети поверхности суши. Площадь их немногим  более 40 млн. квадратных километров. Это широкий пояс тайги в Северном полушарии, смешанные и лиственные леса умеренного пояса, вечнозелёные субтропические и влажные тропические леса. Большая часть лесов приходится на тропики; тайга и лесотундра составляют 32 %, смешанные и лиственные леса умеренного пояса- 17 %. На планете 30 % хвойных и 70 % лиственных лесов.  Лесной покров оказывает воздействие на все компоненты биосферы, играет огромную средо образующую роль. Леса влияют на газовый баланс и состав атмосферы, водный и тепловой режим земной поверхности, подземный и поверхностный сток, формируют и сохраняют почвенный покров, регулируют численность и разнообразие животного мира. Лесной покров взаимосвязан с климатом: он уменьшает силу ветра, смягчает высокие и низкие температуры, аккумулирует влагу. Обеспечивая круговорот веществ  и потоки энергии, леса стабилизируют динамическое равновесие в биосфере. Они образуют весьма продуктивные растительные формации. Доля лесов в глобальной продуктивности фотосинтеза оценивается в 70 млрд. т сухого органического вещества в год, что составляет 65 % годовой биологической продукции суши и 42 % биосферы. Лес  широко используется в разных отраслях народного хозяйства. Ни одна отрасль не может развиваться без применения лесных материалов. Лес служит источником различных химических веществ, получаемых при переработке древесины, коры, хвои. Из этого универсального сырья можно изготовить свыше 15 – 20 тыс. изделий и продуктов. Почти половина всей потребляемой в мире древесины пока расходуется на топливо, а треть идёт на производство строительных материалов.   

 

 

 

 

 

 

 

 

Лес поставляет техническое и лекарственное  сырьё, пищевые продукты и т.д.  В последние десятилетия всё большее внимание уделяется санитарно-гигиенической, бальнеологической и рекреационной роли лесов. В некоторых регионах мира не сырьевые функции леса отодвинули на второй план значение лесных территорий как лесозаготовительной базы. В России леса тоже стали широко использоваться как не сырьевой ресурс. Это зелёные зоны городов, природные или национальные парки, курортные зоны. Общеизвестно благотворное влияние сосновых боров на больных туберкулёзом, вызываемое дезинфицирующими свойствами терпенов. Древесные насаждения в городах поглощают из воздуха избыток диоксида углерода и восстанавливают в нём необходимый для жизни кислород. Они служат хорошим фильтром - в парках количество пыли бывает в десятки раз меньше, чем на улицах города. Листья и цветы деревьев выделяют фитонциды, многие из которых обезвреживают городской воздух, убивают вредные микроорганизмы, задерживают развитие возбудителей инфекций, предупреждают распространение инфекционных заболеваний. Зелёные насаждения хорошо поглощают звуки, способствуют борьбе с шумом. Неоценимо психологическое воздействие леса на человека. Антропогенное воздействие на лесные ресурсы планеты и его последствия Сведение лесов началось на заре развития человечества и продолжается в настоящее время. Деревья рубят и сжигают для получения тепла, для расчистки участков под пастбища и пашни. С совершенствованием хозяйства и ремёсел лес стал использоваться не только как топливо, но и как строительный поделочный материал. По мере развития человеческого общества, когда потребность в древесине и других продуктах леса быстро возросла, усилилась и эксплуатация. Особой силы она достигла в эпоху капитализма с его высокоразвитой техникой и частной собственностью на земле. Наиболее сильно пострадали мировые лесные ресурсы с наступлением промышленно-технической революции. За последние 10 тыс. лет на земном шаре сведено 2\3 всех лесов, причем наиболее населённых регионах. За историческое время колоссальная площадь  в 500 млн. га превратилась из лесов в бесплодные пустыни. Степень  сокращения лесистости можно видеть на примере бассейна р. Оскол.   

 

 

 

 

 

Человек потребляет в год не более 1 % биологической  продукции биосферы. Однако объемы заготовок древесины местами  доведены до предельных возможностей лесопользования. Леса уничтожают так быстро, что площади вырубок значительно превышают территории посадок. К настоящему времени в зоне смешанных и широколиственных лесов сведено до 55 % их первоначальной площади, в зоне средиземноморских субтропиков-80, муссонных лесов-90, а на Великой Китайской и Индо-Гангской равнинах осталось менее 5 % лесов. Быстро сокращаются площади первичных лесов в Западной Африке, Юго-Восточной Азии, Центральной Америке; несколько меньшими темпами – в Центральной Африке и бассейне Амазонки. В зарубежной Азии ежегодно вырубается 15 млн. га, в Южной Америке 10 млн. га. Деградируют влажные тропические и муссонные леса, сокращается их площадь. Если в Таиландев 1960-е годы они занимали половину всей площади лесов, то сейчас - меньше четверти. Высказываются опасения, что при таких темпах они полностью исчезнут в следующем столетии. Вырубленные участки сельвы не восстанавливаются, на их месте развиваются малопродуктивные кустарниковые формации, а при сильной эрозии происходит опустынивание.  Говоря о судьбе тропических лесов, нужно отметить, что, по мере экспертов, в районах с быстрыми темпами вырубки практически все первичные леса будут неузнаваемо изменены в ближайшие десятилетия. Преобразование же всех лесов тропиков при современном их использовании завершится в начале XXI века. По предварительным расчетам, в первые десятилетия XXI века общая площадь лесов сократится на 80% их нынешнего состояния. Резкое сокращение на планете вызвало тяжёлые последствия: обмеление рек и озёр, разрушительные наводнения, эрозию почв, селевые потоки, изменение климата.   Сокращение водоносности рек и высыхание озёр под влиянием рубки лесов известно с давних пор. Известно, что обезлесение Силиции и других средиземноморских стран резко сократил в целях правильного ведения лесного хозяйства леса государственного значения разделяют на три группы. К первой группе отнесены зелёные зоны вокруг городов и промышленных центров, охраняемые полосы вдоль рек и вокруг водоёмов, защитные насаждения вдоль железных и шоссейных дорог, курортные, полезащитные,

 

 

 

 

 

 

мемориальные, леса заповедников и заказников. Они составляют 115,9 млн. га, или 15 % лесной площади страны. Здесь строго регулируется рубка. Леса второй группы расположены главным  образом в промышленных и густонаселённых районах. Их площадь 63,6 млн. га, или около 8 % . Леса третьей группы занимают 612,1 млн. га. имеют эксплуатационное значение. Их ресурсы используют  только на 46 % площади.  Рекреационное значение лесов Лес всегда привлекал к себе охотников, грибников, сборщиков ягод. С развитием массового туризма число посетителей леса выросло во много раз, вред, который человек наносит лесам, стал ещё более ощутимым. Ежегодно для отдыха миллионы людей устремляются в пригородные леса. Туристы проходят по одним и тем же маршрутам, превращая прежде не затронутые места в хорошо выраженные тропы. Рекреационные леса прорезаны сетью дорог, тропок. Нерадивые туристы рубят молодые деревья, повреждают старые, вытаптывают подрост, уничтожают подлесок и уплотняют почву, что нарушает её структуру, снижает пористость, ухудшает условия жизни микроорганизмов и почвенной фауны, задерживает рост и развитие деревьев. Леса засоряют разнообразными отбросами, консервными банками, бутылками, тряпками, бумагой. Лесная растительность плохо возобновляется на местах кострищ и на уплотнённых участках почвы.  О вреде, наносимом лесам туризмом, можно судить по таким показателям. Подмосковные леса в выходной солнечный день посещают до 4 млн. отдыхающих. За летний сезон они вырубают лес, по площади равный четверти древостоя Центрального порка им. Горького в Москве. По свидетельству молдавских специалистов, общий ущерб от рубок леса туристами и отдыхающими, потрав посевов и сенокосов по этой республике составляет примерно 1,5 млн. рублей.  Для упорядочения использования рекреационных лесов разработаны предельно допустимые нормы рекреационной нагрузки для различных природных комплексов. Это предотвращает чрезмерную концентрацию отдыхающих в лесных угодьях. Установлены правила поведения людей в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лесу, определены размеры штрафов, взимаемых за порчу  природных объектов.  Одной из важных форм борьбы за охрану рекреационных лесов служит широкая природоохранная пропаганда. В ней принимают участие туристические, профсоюзные и другие общественные организации. Большая роль в организации и координации этой работы принадлежит сельской, районной и городской администрации. Особое санитарно-гигиеническое и эстетическое значение имеют городские зелёные насаждения. Большую работу по озеленению городов проводят специалисты коммунального хозяйства и трестов озеленения. В этой работе принимают участие общественные организации, школы, профессиональные средние учебные заведения, внешкольные детские учреждения. Они сажают деревья, кустарники, цветы, охраняют их от повреждения и вытаптывания. В последние 50 лет в городах и посёлках страны высажены декоративные деревья и кустарники, созданы аллеи, озеленены бульвары, дворы, разбиты парки, организованы зелёные зоны вокруг городов и т.д. Необходима целенаправленная дальнейшая по озеленению. Рациональное использование, воспроизводство и охрана лесов в России

Основная  задача охраны лесов - это рациональное их использование и воспроизводство. К первоочередным мерам по выполнению этой задачи относятся: научно обоснованный расчёт и распределение лесосечного фонда, экономное расходование древесины, воспроизводство и повышение продуктивности лесов, защита от пожаров, вредителей и других неблагоприятных факторов.

 Распределение лесосечного  фонда и нормирование рубок. Приправильном ведении лесного хозяйства рубки на отдельных участках должны повторно проводиться через 80-100 лет, когда лес достигнет полной спелости. Заготавливается менее 1/4 расчётной лесосеки. Благополучно обстоит дело только в лесах третьей группы. Что касается лесов центральных, южных и западных районов России, то они сильно оскудели в результате избыточной рубки.

 

 

 

 

 

 

 Рубка лесов,  превышающая расчётную лесосеку, к сожалению, продолжается в  густонаселённых центральных, западных  и южных областях европейской  части России. Значительное превышение вырубок над приростом привело к тому, что леса на больших площадях потеряли своё климато- и водорегулирующее значение.  Всё сказанное позволяет заключить, что для охраны лесов важно строгое научное нормирование.  Была проведена большая работа по перебазированию лесозаготовок в восточные, богатые лесом районы нашей страны, однако фабрик и заводов по переработке древесины больше европейской части России. Возникают трудности по транспортировке и переработке древесины к местам переработки. Лесоперерабатывающая промышленность не поспевает за ростом лесозаготовок, и это создаёт разрыв между объёмом заготовленной древесины и её использованием внутри лесного района.  Неправильная эксплуатация лесов на протяжении длительного времени привела к тому, что в европейской части России возросла доля мелколиственных насаждений за счёт снижения доли хвойных, а вторичные леса составляют около 40 млн. га. Перерубки приводят к существенному уменьшению запасов спелых насаждений, поэтому в целях правильного распределения лесосечного фонда для каждого района устанавливаются научно обоснованные нормы вырубки. Они учитывают разнообразное значение лесов и фактическую возможность их освоения. Недопустимы рубки неспелого леса, уменьшающие выход древесины, и перестой лесов. Перестойные леса - источник распространения вредителей и болезней, снижающих качество древесины.  Борьба с потерями древесины. Немаловажное значение в сохранении лесов имеет их бережное использование. К сожалению, потери древесины при заготовке, транспортировке и использовании достигают таких размеров, каких не допускает в отношении своего сырья ни одна отрасль промышленности. Наибольшие потери происходят при заготовке древесины.

 

 

 

 

 

 

 

 

На местах рубок  остаётся много ветвей и хвои, которые могут использоваться для приготовления хвойной муки – основы витаминных и протеиновых концентратов для с/х животных. Кроме хвойной муки из отходов получают эфирные масла.  Немало древесины теряется в результате недорубов при условно – сплошных рубках. При этом лесосечный фонд используется не полностью: на лесосеках сохраняются больные деревья и малоценные лиственные породы, захламляющие лес, способствующие смене растительности и размножению вредителей.  Ежегодно теряется несколько миллионов кубометров древесины на лесосплаве. Затонувшие брёвна накапливаются в руслах рек, мешают судоходству и наносят ущерб рыбному хозяйству. Нерациональный молевый сплав ( без объединения в плоты) запрещён.  Борьба с лесными пожарами. Лесные пожары наносят огромный ущерб лесным ресурсам, полностью или частично уничтожая лесной биоценоз. Повреждённый пожаром лес теряет свои охранные, защитные и другие полезные свойства. В результате происходит массовое размножение вредных насекомых, лес поражается грибковыми заболеваниями. На лесных гарях, как и после рубки, развивается иной тип растительности, что приводит к смене фауны. В повреждённом лесу угнетается охотничье – промысловая фауна и побочная продукция леса.  Главная причина лесных пожаров – небрежное обращение человека с огнём. Вызывают пожары с/х палы, пламя из выхлопных труб тракторов и автомашин и огневая очистка лесосек. По данным мировой статистики, 97 % лесных пожаров происходит по вине людей.  Борьбе с пожарами в России придаётся важное государственное значение. Разработана система мер, которая подразделяется на три группы: предупредительную, дозорно-сторожевую службу и борьбу с огнём.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К предупредительным мерам относятся противопожарная техническая пропаганда среди населения, чистка лесосек, предупреждение и ликвидация захламленности леса, противопожарное устройство лесов. Создаются противопожарные просеки и дороги пожарного значения, пропахиваются полосы и рвы.  Дозорно-сторожевая служба необходима для своевременного обнаружения очагов пожара. Она занимается рагулярными обходами леса, наблюдениями с противопожарных вышек, самолётов и вертолётов, что особенно важно в слабозаселенных районах.  Непосредственная борьба с огнём проводится различными методами. Применение современной техники значительно повысила её эффективность. Для ликвидации пожаров используют пожарные самолёты, парашютистов-пожарных, и бригады, организованные из местного населения. В ряде лесных районов созданы пожарные станции со специальными машинами и техническим оснащением. Охрана растительных лугов и пастбищ  Луга и пастбища имеют большое значение в обеспечении кормами сельскохозяйственных животных. Травы естественных лугов – наиболее полноценный корм, богатый витаминами, микроэлементами и минеральными солями. Площадь лугов и пастбищ в СССР составляла 74,6 млн. га. Особенно велики площади лугов в лесной зоне на местах вырубок, гарей, бывших пахотных земель и в поймах рек.  На лугах и пастбищах произрастает около 60 % видов растений. Ведущее место занимают злаковые и сложноцветные (до 35 % всей растительной массы).  По данным Ботанического института СССР, урожайность сенокосов (без тундры и лесотундры) составляет 12,4 ц/га, пастбищ- 4,2 ц/га в пересчёте на воздушно-сухую массу. На сенокосах накашивается 614 млн. ц, на пастбищах-1360, а всего-1974 млн. ц сухой поедаемой домашними животными массы.

yaneuch.ru

Круговорот веществ в природе: все, что нужно знать

Со времени образования Земли на планете происходят процессы перехода химических соединений и элементов из одного состояния в другое. Это круговорот веществ в природе. Как он происходит и для чего нужен разберём в этой статье.

Быстрая навигация по статье

Они такие разные

Круговорот веществ на самом деле, по сути, является бесконечно повторяющимися циклами. Причём благодаря взаимодействию химических элементов и разнообразию химических соединений они никогда не повторяются в точности. Рассмотрим разные виды циклов, а также то, как замкнутый круговорот веществ влияет на развитие и существование нашей планеты.

Биогеохимический круговорот веществ

Какова роль энергии в круговороте? Первичный источник энергии для круговорота веществ в большинстве случаев — Солнце. Эта энергия вовлекается из космоса.

Круговорот веществ и энергии

Энергия, вырабатываемая организмами, преобразуется в тепло и утрачивается для экосистемы. В отличие от неё движение веществ происходит с помощью саморегулирующихся процессов с участием всех составляющих различных экосистем. Из более 95 элементов, встречающихся в природе, для жизни живых организмов нужны всего 40. В их числе самые важные и необходимые в огромных количествах четыре основных элемента:

  1. кислород;
  2. водород;
  3. углерод;
  4. азот.

Откуда же они берутся в необходимом размере? Например, азот забирается из атмосферы с помощью действующих азотфиксирующих бактерий, затем возвращается другими бактериями. Кислород, используемый различными организмами для дыхания, приходит в атмосферу благодаря фотосинтезу. Растения усваивают углекислый газ, вовлекая его в круговорот веществ. В важных процессах также участвуют углерод и водород.

В природе ничего не происходит просто так. Посмотрим на вулканы. Во время их извержения в атмосферу поступают различные газы, в том числе и азот. Это круговорот газообразных веществ.

В деятельности эволюции в биосфере с каждым циклом увеличивается число биологических компонентов. В последнее время немаловажную роль в этих процессах играет человек. Своей деятельностью он усиливает сложившийся тысячелетиями круговорот веществ и поток энергии в экосистеме. Это действует разрушающим образом на биосферу, сложившуюся на настоящий момент.

Раньше, когда на Земле только зарождалась жизнь, в атмосфере было больше углерода, кислорода же почти не было. Поэтому первые живые организмы были анаэробными. С течением длительного промежутка времени накапливался кислород, уменьшался процент углерода. Сейчас количество углекислого газа увеличивается. Этому способствует использование горючих ископаемых и уменьшение «лёгких планеты» — джунглей, лесов. Антропогенный круговорот веществ утрачивает свою замкнутость.

Исследуя, в каких поясах Земли наиболее активны круговороты веществ и энергии, учёные пришли к выводу, что более консервативны в этом плане тропические экосистемы. Изучая влияние человека на эти процессы, нужно говорить не о том, что люди своей деятельностью меняют то, что не должно меняться, а о том, что эта деятельность влияет на скорость изменений.

В описании круговорота веществ иногда выделяют восходящую часть и нисходящую. В процессе круговорота веществ содержащаяся в органических веществах энергия, переходя из одного состояние в другое, постепенно теряется. Это нисходящая часть. Когда вещества уже не могут служить источником энергии, они становятся материалом для новых клеток. Это восходящая часть кругооборота.

Большой и маленький

Есть два основных кругооборота. Большой геологический круговорот веществ начался с момента образования планеты. Цикл в нём может длится тысячи лет. Под воздействием внешних факторов разрушаются горные породы, их мельчайшие частицы остаются на суше, некоторая их доля с водой попадает в Мировой океан, где, в свою очередь, образуются новые напластования. Благодаря геотектоническим процессам, движению и изменению рельефа дна эти напластования опять оказываются на суше и всё начинается сначала. Геологический круговорот веществ обусловлен взаимодействием двух энергий: Земли и Солнца. Он возможен только при присутствии всех составляющих.

Геологический круговорот веществ

Малый круговорот веществ в природе — это всегда часть большого. Он называется биогеохимический круговорот веществ и проявляется только в границах биосферы, присутствуя во всех экосистемах. Во время него питательные вещества, углерод и вода накапливаются в растениях, затем расходуются на рост не только самих растений, но и на жизнедеятельность других организмов. Как правило, это животные, которые съедают растения — консументы. Продукты жизнедеятельности и распада этих животных под действием микроорганизмов опять разлагаются на минеральные компоненты и с помощью растений снова вовлекаются в оборот. В таких циклах участвуют все химические элементы, в первую очередь нужные для построения живых клеток.

Самый подвижный

Вода никогда не стоит на месте. Испаряясь с разных поверхностей, она накапливается в атмосфере для того, что бы выпасть на землю в виде осадков. При этом она постоянно меняет свою форму. Поэтому количество воды не меняется — идёт её постоянное обновление. Это кругооборот воды в природе. Он связывает между собой геологический и биотический круговорот веществ.

Круговорот воды в природе

В биосфере вода, меняя своё состояние, проходит малый и большой кругообороты. Испарение с поверхности океана, конденсация в атмосфере и выпадение в виде осадков обратно в океан — это малый оборот. Когда часть водяного пара воздушными потоками переносится с океана на сушу, то эта вода участвует в большом кругообороте. Какая-то её часть испаряется и остаётся в атмосфере, остальная с ручьями, речками и грунтовыми водами попадает обратно в океан. На этом большой цикл завершается и начинается с начала.

Самый активный

В границах биосферы непрерывно происходит мгновенный обмен кислорода из воздуха с живыми организмами, что служит главным источником жизни. Он очень сложный, вступающий в различные комбинации минеральных и органических веществ. В настоящий момент развития биосферы наступил период, когда количество выделяемого кислорода практически равно поглощаемому количеству. Углерод в круговорот веществ включается благодаря, в том числе, и фотосинтезу. Синтез и его составляющие — основа обновления воздуха в биосфере.

Круговорот кислорода в природе

Необходимый азот

Во время загнивания органических веществ часть находящегося в них азота преобразуется в аммониак, перерабатываемый обитающими в почве растениями обратно в азотную кислоту. Она вступает в микрореакцию с заключающимися в земле организмами и преобразуется в нитраты. Это — доступная для растений форма. Так образуется малый кругооборот азота.

Круговорот азота

Однако некоторое количество азота при гниении выделяется в атмосферу и образует свободный азот. Кроме этого такая форма появляется вследствие горения органических веществ, сжигания угля, дров.

Не дают нарушиться природному балансу азотобактерии. Некоторые из них живут на корнях растений семейства бобовых, образуя небольшие клубни. Выделяя из воздуха атмосферный азот, они преобразуют его в азотные соединения, которые переходят в растения. Позже растения трансформируют их в белки, жиры, углеводы и другие вещества. Так происходит кругооборот азота.

Используя растения, не давая им пройти стадию гниения, люди создают дефицит азота. Чтобы избежать этого человек научился вносить в почву азотные удобрения, тем самым возмещая природе утраченный баланс.

Незаменимая сера

Её значение в круговороте неоценимо. Сера служит источником энергии для серобактерий, без которых невозможна очистка вод. В природе эти бактерии широко распространены. Это важный компонент строительства многих видов белков. Круговорот веществ в земной коре также не обходится без серы. Вкладом серы в большой круговорот веществ являются питающиеся ею микроорганизмы, преобразующие аминокислоты. Основными антропогенными поставщиками серы в большой круговорот веществ выступают разлагающиеся растения и животные организмы. Они выделяют серный газ. Тем самым совершается кругооборот серы.

Кругооборот серы

Биосфера

Все представители живой природы, в том числе и человек, образуют биомассу. Она постоянно меняется, участвуя в процессах, происходящих в окружающей среде.

Растения называют продуцентами, животных — консументами. Простейшие и другие микроорганизмы, разлагающие органику в неорганику, называются редуценты. Их ещё называют разрушителями.

Процесс разлагания — это деструкция органического вещества.

Разберём, какую роль играют в круговороте веществ представители разных групп и какова роль продуцентов:

  • сине-зелёные бактерии и растения преобразуют солнечный свет в энергию химических связей. Таким образом происходит рождение органического вещества из неорганических элементов;
  • всеядные существа, способные питаться растениями. К ним относится и человек. Они потребляют растения (органику), перерабатывая внутри себя, на выходе давая неорганику;
  • плотоядные животные поедают растительноядных, органика также попадает в них, но не растениями, а в другой форме;
  • высшие хищники, способные питаться плотоядными животными. Это последнее перемещение органики внутри живых организмов;
  • простейшие, грибки и микроорганизмы, разлагающие останки живых существ. В ходе этого процесса они перерабатывают органику в неорганический вид — соли, воду, минералы и углекислый газ;
  • все эти элементы снова используются растениями.

В круговороте веществ наибольшую роль играют микроорганизмы, разрушителей считают начальным звеном явления.

Как видно из этой схемы, консументы в процессе круговорота веществ в биосфере используют пищевые связи, важный компонент цепочки. Однако всё начинается с растений и заканчивается ими же.

Разнообразие растений в природе

Помимо замкнутого существует и и незамкнутый круговорот веществ.

Экосистемы

Кратко, экосистемы — это природные комплексы, образованные средой обитания и совокупностью организмов (биоценозов), живущих в ней. Они являются компонентом, обеспечивающим круговорот веществ в биосфере. Их изучением занимается наука, получившая название экология.

В этой сфере работают люди разных профессий. В настоящее время глобальный круговорот веществ нарушается действиями человека, за счёт разрушающей деятельности антропогенного воздействия.

Экосистемы в процессе своего развития проходят множество биохимических циклов. Причём, если цикл не замкнутый, то одна экосистема со временем может преобразоваться в другую. На эту ситуацию влияет кругооборот веществ в биоценозе.

Рассмотрим, как основан круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах различного вида.

Луг

Различная растительность: трава, цветы, растения небольшого размера являются продуцентами. Летающие и ползающие насекомые питаются травой, пыльцой. Этими насекомыми питаются птицы. После их смерти останками занимаются редуценты, и продукты деятельности последних становятся составляющими элементами новых продуцентов, растений. Получается, консументы в экосистеме луга участвуют в круговороте веществ и превращениях органики в неорганическое вещество.

Озеро

Каждое озеро имеет свою экосистему. Продуцентом тут выступает планктон и ряска, которые помимо функции переработки органики наполняют воду кислородом. Консументов или потребителей очень много. Это рыбы, питающиеся растениями, ракообразные, головастики и личинки. За ними идут хищные рыбы и водоплавающие птицы. Рано или поздно часть из них оказываются на дне в виде останков и тут за них берутся мелкие беспозвоночные и бактерии, редуценты. Так как консументов в озерах значительно больше редуцентов, они не могут переработать все останки, оказывающиеся на дне. Получается незамкнутый круговорот веществ и поток энергии в экосистеме. Если кругооборот замкнут не полностью, то условия в экосистеме постепенно меняются. Именно поэтому небольшие озёра со временем превращаются в болота.

Круговорот веществ в экосистеме озера

Круговорот веществ в аквариуме характерен такой же схемой.

Болото

Когда озеро начинает зарастать, у берегов появляется мох — сфагнум. С его появлением начинается круговорот веществ в болоте. Так как сфагнум плавает на поверхности, под ним образуется очень холодный слой воды без кислорода, в котором не могут существовать микроорганизмы. Веточки мха, отмирая, опускаются на дно, образуя торф. Толщина торфяной подушки достигает 5 метров – именно на ней живут обитатели болот. Так как круговорот веществ в болоте также не является замкнутым, через много-много лет болото превращается в лес, чем и объясняется постоянное образование, а затем зарастание болотин. Но пока этого не произошло, болото поддерживает уровень грунтовых вод и является необходимым компонентом в кругообороте веществ в биосфере.

Техногенный круговорот веществ

Отличие техногенного круговорота от биотического в том, что он всегда незамкнутый. Это, скорее, ресурсный цикл. На уровне жизни различных организмов в пределах биосферы это сказывается не лучшим образом. Например, скорость уменьшения объёма воды в таком цикле намного больше, чем в биотическом. То же можно сказать и о других расходуемых в процессе элементах. Эти данные зависят от уровня организации.

Заключение

Солнце — источник энергии, обеспечивающий круговорот веществ. Оно снабжает планету возобновляемой энергией, которая, в свою очередь, постоянно преобразуется. Есть множество циклов, которые изучаются учёными впервые. Даже зная принципы циклов кругооборотов, специалисты приходят к всё новым выводам и открытиям. Складывается впечатление что человек, не знает и десятой доли тех тайн природы, которые скрыты от его взгляда. От того, насколько быстро мы сможем эти тайны разгадать, зависит качество жизни будущих поколений. Главный вывод один: круговорот веществ и превращение энергии в экосистеме является залогом жизни на планете. Жизнь на Земле невозможна без круговорота.

Без круговорота, жизнь на земле невозможна

Из статьи видно, какую роль выполняют круговороты веществ и энергии в географической оболочке и в биосфере. Поэтому, думаем, понятно, что организации живой природы нуждаются в защите человека.

ecobloger.ru

Роль грибов [Значение] — какое, влияние, действие, вклад, последствия, результат, вики — Wiki-Med

Основная статья: Грибы

Содержание (план)

Грибы участвуют в общем круговороте веществ в природе. Многие грибы вступают в симбиоз с расте­ниями. Съедобные грибы человек употребляет в пищу.

Плесневые грибы и дрожжи используются для производ­ства продуктов питания, лекарственных препаратов. Не­которые грибы наносят значительный вред человеку: вы­зывают порчу продуктов питания, разрушают изделия из древесины и кожи. Грибы-паразиты вызывают различные заболевания растений, животных и человека.

Роль грибов в природе

Роль грибов в круговороте веществ

Грибы, наряду с бактериями и многими протистами, играют важную роль в общем кругово­роте веществ в природе. Они разлагают органические веще­ства отмерших растений и животных и делают их доступны­ми для автотрофных организмов, прежде всего для зеленых растений. Грибы, таким образом, выполняют большую сани­тарную работу по очищению среды и участвуют в образова­нии плодородного слоя почвы — гумуса.

Роль грибов в жизни растений

Грибы играют важную роль в жизни растений. Вы знае­те, что многие грибы вступают в симбиоз с растениями — об­разуют микоризу. Благодаря микоризе растение получает в 14 раз больше воды из почвы, чем то же растение без микоризы. Для многих грибов такой симбиоз является обяза­тельным, особенно для форми­рования плодовых тел. Плодо­вое тело гриба-симбионта вы­растает неподалеку от «своего» дерева. Эта особенность их жиз­ни сделала неудачными попыт­ки искусственного разведения ценных лесных грибов.

Вред грибов

Среди грибов немало паразитов. Обычно они паразити­руют на растениях и животных.

Грибы-паразиты растений

см. Грибы-паразиты#Грибы-паразиты растений

Часто на деревьях встре­чаются трутовики, или трутовые грибы. Споры трутовиков попадают в раны на коре деревьев и прорастают, образуя мицелий. Он проникает в древесину и питается органиче­скими веществами ее клеток. Пораженные деревья стано­вятся хрупкими, трухлявыми. Через несколько лет после за­ражения дерева трутовиком на стволе появляются его пло­довые тела (рис. 51). Они имеют копытообразную форму и обычно очень твердые. Многолетние плодовые тела трутови­ков иногда могут достигать 0,5-1 м в диаметре. На нижней стороне плодового тела в мелких трубочках созревают мил­лионы спор.

Чтобы предупредить заражение трутовыми грибами, нуж­но охранять деревья от повреждений коры и поломки ветвей, а плодовые тела сбивать и сжигать.

Грибы-паразиты животных

см. Грибы-паразиты#Грибы-паразиты животных и человека

Грибы могут паразитировать и на животных, вызывая по­вреждение кожных покровов микозы. Грибы выделяют ве­щества, разрушающие белок, который входит в состав кожи и когтей. Кроме кожи, грибы могут поражать различные внутренние органы — кости, селезенку, печень, легкие. Пе­реносчиками спор являются птицы и летучие мыши. Материал с сайта http://wiki-med.com

Грибы в жизни человека

Грибы в пищевой промышленности

Многие виды шляпочных грибов употребляют в пищу как ценный продукт. Некоторые виды выращивают в искусственных условиях на специальных пи­тательных субстратах: компостах на основе соломы (шам­пиньоны), на основе древесины (вешенки). Чаще выращивают шампиньоны (рис. 52), на вто­ром месте — вешенка обык­новенная. Во Франции куль­тивируют черный трюфель, в Японии и других странах — шиитаке (рис. 53).

Человек издавна использует грибы в различных отраслях хозяйства. Виноделие и хлебопечение — древнейшие про­мыслы — были бы невозможны без дрожжевых грибов. При хлебопечении выделяемый дрожжами углекислый газ подни­мает тесто и делает его пористым, пышным. Отдельные виды плесневых грибов применяют для получения сыров (рокфор и камамбер).

Грибы в ми­кробиологической промышленности

Некоторые виды пеницилла широко используются в ми­кробиологической промышленности при производстве орга­нических кислот, витаминов и других ценных веществ. Не­которые виды плесневых грибов используются для получения белков, антибиотиков, а также препаратов для борьбы с вре­дителями сельскохозяйственных растений.

На этой странице материал по темам:
  • роль грибов в природе

  • роль грибов в жизни растений 5 класс кратко

  • wiki-med.com

  • роль грибов в жизни растений кратко

Вопросы к этой статье:
  • Какую роль играют грибы в природе?

  • Какую пользу и вред приносят грибы человеку?

  • Какова роль грибов в круговороте веществ в экосистемах?

  • Ка­кие грибы вступают в симбиоз с растениями? Чем характеризуется такое взаимное сотрудничество?

  • Какое значение имеют грибы в жизни че­ловека?

  • При выпечке пирогов в тесто добавляют дрожжи. Чем они там питаются?

  • Почему нельзя употреблять в пищу и скармливать животным заплесневелые продукты питания, овощи, фрукты, семена?

www.wiki-med.com

Роль растений в круговороте азота в природе

Круговорот азота — биогеохимический цикл азота. Большая его часть обусловлена действием живых существ. Очень большую роль в круговороте играют почвенные микроорганизмы, обеспечивающие азотистый обмен почвы — круговорот в почве азота, который присутствует там в виде простого вещества (газа — N2) и ионов: нитритов (NO2-), нитратов (NO3-) и аммония (Nh5+). Концентрации этих ионов отражают состояние почвенных сообществ, поскольку на эти показатели влияет состояние биоты (растений, микрофлоры), состояние атмосферы, вымывание из почвы различных веществ. Они способны снижать концентрации азотсодержащих веществ, губительные для других живых организмов. Они могут переводить токсичный для живых существ аммиак в менее токсичные нитраты и в биологически инертный атмосферный азот. Таким образом, микрофлора почвы способствует поддержанию стабильности её химических показателей.

Круговорот азота

Запасы азота в природе очень велики. Общее содержание этого элемента в организмах составляет более 25 млрд. тонн, большое количество азота находится также в почве. В воздухе азот присутствует в виде газа N2. Однако газ азот (N2), содержание которого в атмосфере достигает 78 % по объёму, эукариоты сами по себе ассимилировать не могут. А уникальной способностью превращать N2 в азотсодержащие соединения обладают некоторые бактерии, которые называют азотфиксирующими, или азотфиксаторами. Фиксация азота возможна многими бактериями и цианобактериями. Они живут или в почве, или в симбиозе с растениями, или с несколькими разновидностями животных. Например, семья бобовых растений (Fabaceae) содержит такие бактерии на своих корнях. Типичным представителем свободноживущих азотфиксирующих микроорганизмов является Azotobacter — грамотрицательная бактерия, связывающая азот воздуха. Продукты фиксации азота — аммиак (Nh4), нитриты.

Среди органогенов азот занимает одно из важнейших мест. Без азота не могут синтезироваться белки, нуклеиновые кислоты, а следовательно, и протопласт живой клетки. На азот приходится всего около 3% сухого вещества, но без достаточного его количества в почве жизнедеятельность растений невозможна. Низкая урожайность многих сельскохозяйственных культур чаще всего определяется недостатком именно азота. Для формирования урожая зерна в 20-30 ц/га нужно внести 150-200 кг азота в доступной растениям форме, т.е. от 50 до 150 ц/га в виде азотных удобрений. Молекулярный азот воздуха растениям, как известно из курса микробиологии, недоступен. В почве азот содержится в виде органических и минеральных соединений. Минеральные соединения представлены аммиачными (аммонийными) и нитратными солями.

Основная масса азота в почве - это органический азот. Он представлен продуктами разложения органики (компостов, навоза, естественных растительных остатков) мочевиной, аминокислотами, гуминовыми кислотами, витаминами, ауксинами. Наиболее легко усваиваются растениями мочевина и аспарагиновая кислота, другие аминокислоты более трудноусвояемы для растений, так же как и гуминовые кислоты, ауксины, витамины, однако они поглощаются растениями с помощью специфических механизмов поглощения, например ионофорных каналов.

Наиболее легко усваиваются растениями неорганические формы азота. При этом процесс взаимопревращения аммиачных соединений в нитратные определяется процессом нитрификации, а интенсивность процесса регулируется деятельностью соответствующей группы микрофлоры в почве. Интенсивность нитрификации свидетельствует о том, что почвы имеют хорошую комковатую структуру, обеспечены кислородом, что определяет процесс нитрификации (окисление аммиака). В плохо аэрируемых почвах накапливаются аммонийные соли.

Корневая система растений поглощает достаточно интенсивно и аммиачные катионы, и нитратные анионы. Определяющим фактором в этом процессе является рН среды. В слабокислой среде лучше усваиваются нитраты, а при рН=7 - аммиачные соли. Для использования аммиачных солей необходимо достаточное количество углеводов в растениях, иначе их превращение в амиды задерживается, накапливается аммиак, действующий на растения токсично. Преимущественное поглощение аммиачных солей свойственно растениям, склонным к усиленному образованию органических кислот.

У бобовых растений, образующих бактериоризу с родом бактерий Rhizobium имеется специфический механизм узнавания вида бактерии. Процесс определяется наличием на поверхности корневых волосков белка лектина, который обеспечивает " узнавание" соответствующего вида бактерий. После проникновения бактерий внутрь корневых тканей в коре корня синтезируется повышенное количество ауксина, что приводит к активному разрастанию тканей корня вокруг проникших и размножившихся бактерий и к образованию клубенька.

В круговороте азота в природе растения активно участвуют в качестве автотрофов на стадии превращения аммиака в органические соединения и на стадии ассимиляционной денитрификации.

При этом, поглощая аммиак, как правило в виде иона аммония, растения осуществляют реакции синтеза через соединение аммиачного катиона с a-кетоглутаровой кислотой в цикле Кребса, в результате чего образуется глутаминовая кислота, а затем глутамин. Другие аминокислоты синтезируются в ходе реакций переаминирования. Азот транспортируется по растению от клеток корня в основном в форме глутаминовой кислоты, глутамина, аспарагиновой кислоты и аспарагина.

В процессе ассимиляционной денитрификации поглощенные корнем растения нитраты восстанавливаются до аммиака с помощью фермента нитратредуктазы. При этом, если необходимых для синтеза аминокислот углеводов не хватает, нитраты могут накапливаться в клетках растений.



biofile.ru


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта