Растения кислород вырабатывают. Являются ли леса "легкими планеты"? - Хочу странного

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Oksigen hansı növ bitki daha çox istehsal edir? Растения кислород вырабатывают


Являются ли леса "легкими планеты"?

Previous Entry Являются ли леса "легкими планеты"? 27 ноя, 2013 @ 01:02 Next Entry
Довольно многие люди широко пользуются типовым шаблоном мышления который можно охарактеризовать фразой "леса - это источник кислорода на планете". К примеру, защита зеленых насаждений в городе и поблизости часто проводится именно с позиции "дышать и так нечем, а тут еще последний источник воздуха изничтожают". Из той же серии защита тайги и лесов Амазонии как "источников кислорода для всей планеты". Мне и самому, чего греха таить, подобная аргументация еще с школьной программы представлялась весьма убедительной. А потом я совершенно случайно наткнулся на работу, где походя упоминалось, что это всего лишь известный миф.

И действительно, при более тщательной проверке, тезис про леса как источник кислорода - не более чем наивная ошибка

Я догадываюсь что тут меня сейчас закидают тухлыми помидорами как провокатора от технократов-застройщиков, вырубающих все живое вокруг ради коммерции :). Поэтому я сразу напишу о том что леса и прочие зеленые насаждения, конечно, заслуживают защиты, просто не как "источник кислорода", а как источник влажности, прохлады, тени, защита от ветра, уловители пыли. Качество воздуха в лесах, конечно, выше чем в чисто бетонной застройке, просто это происходит не из-за "выделения кислорода" как многие думают.

Доказывается этот тезис довольно просто. Растения выделяют кислород не ради альтруистической помощи человечеству, но из вполне эгоистичных побуждений - это побочный продукт реакции фотосинтеза. При этом этот кислород конечно возникает не "из ниоткуда" = он изначально содержится в "усваиваемом" растением веществе. В типичном цикле фотосинтеза подобным образом "усваивается" обыкновенная вода, причем получившийся "полуфабрикат" сразу же используется для того чтобы поглотить из окружающей среды некоторое количество углекислого газа. В среднем у большинства растений баланс в итоге выходит следующий: растение берет две молекулы воды h3O и одну углекислого газа CO2, фиксирует COh5 из этой смеси в виде углеводов и выкидывает "лишний" O2, т.е. поглощает примерно 1.06 кг материи на каждый килограмм произведенного кислорода. Вся эта материя становится частью растения и следовательно там где нет роста растения - нет и выделения кислорода.

В дальнейшем, конечно, ничто не мешает растению избавляться от накопленной им массы, сбрасывая в окружающую среду не только кислород, но и другие отходы своей жизнедеятельности. Однако вся эта масса все равно не исчезает и, следовательно, должна где-то в каком-то виде накапливаться, причем соотношение массы отходов плюс массы растения к массе выделенного кислорода меняться не может. К примеру, болото накапливает биологическую массу в виде торфа и сколько там накоплено торфа (плюс растет растительности на болоте) - столько кислорода и ушло в атмосферу. Единственной ситуацией в которой мы возвращаемся к исходному состоянию дел будет какой-то химический процесс, который наш биологический материал превратит обратно в углекислый газ и воду из которых он когда-то был создан.

Важнейшим частным механизмом подобного "избавления" является дыхание. Мы берем биологическое вещество, прибавляем кислород - и получаем на выходе углекислый газ, воду, и некоторое количество энергии. "Дышит" практически все живое (за исключением немногочисленных анаэробных организмов), включая и сами растения, однако основными потребителями кислорода и биологической массы являются животные. Мы часто ошибочно думаем что дышат только млекопитающие или, говоря шире, высшие животные, однако большую часть кислорода на самом деле потребляют разнообразные довольно простые создания (вплоть до бактерий), занимающиеся гниением. Какую-то часть задачи по превращению органики обратно в углекислый газ берут на себя и пожары.

Если мы рассматриваем равновесный процесс, при котором количество кислорода и углекислого газа в атмосфере не меняется, то, очевидно, все поглощенное за год растениями вещество должно через цепочку превращений "сгореть", либо буквально, либо в процессе дыхания. Любая разница в балансе соответствует накоплению либо расходованию в планетарных масштабах органики (и образующейся из неё производной неорганики типа угля). При этом "сгораемое" вещество должно переместиться от его "производителя" (зафиксировавшего углекислый газ, выбросившего кислород) к "потребителю" (взявшего кислород, выкинувшего углекислый газ). Там где производителем выступает растение а потребителем животное, речь, естественно, идет о питании во всех его формах (включая гниение).

А при чем тут лес, спросите Вы? А при том, что если лес - это замкнутая система (мы из него ничего не вывозим) и в нем не накапливается в значимых количествах органическое вещество, то его суммарное потребление кислорода не может быть отличным от нуля. Сколько кислорода произведут растения - столько же надышат обитатели леса. Чисто технически это происходит следующим образом: чем больше по массе лес - тем больше в нем ежегодно отмирает и разлагается органики. Каждый участок леса получает от Солнца определенное количество энергии и, соответственно, может выделить лишь определенное, фундаментально ограниченное количество кислорода за год. А вот гниение отмирающей (или съедаемой) органики ничем не ограничено, поэтому лес просто увеличивается в размерах (накапливает материю, выделяя кислород) ровно до той отметки, на которой количество производимого ежегодно кислорода в точности соответствует количеству кислорода, расходуемого на гниение отмирающего в лесу вещества.

Соответственно "устоявшийся" лес никакого кислорода, в среднем, не вырабатывает. Не вырабатывает кислород (в среднем) и взрослое, более не наращивающее свою массу, дерево.

А вырабатывают кислород на самом деле1) Растущие леса. Например выращивание леса на древесину (равно как и спиливание старого леса, освобождающее место новому) дает кислород2) Производство продуктов питания. Собственно весь кислород потребляемый человечеством в точности соответствует количеству кислорода, которое было выделено в процессе выращивания пищи. Поэтому смерть от кислородного голодания из-за перенаселения или вырубания лесов человечеству не грозит :) - если мы будем в состоянии вырастить достаточное количество еды, то кислорода на всех хватит3) Болота, накапливающие органику

Немного контринтуитивно, но факт.

[User Picture Icon]
А при том, что если лес - это замкнутая система

мне уже попадались на глаза приведенные вами аргументы, правда, речь шла не о выделении кислорода, а о поглощении углерода. но убедительных доказательств замкнутости системы я еще не видел. гумус, например - медленно, но накапливающаяся органика, т.е. преимущественно уголь и водород, выводящиеся из атмосферы.

сколько он "весит" в масштабах планеты - не имею понятия, но предположение о замкнутости биосферы мне кажется спорным.

[User Picture Icon]
From:Date:
0serg
Ноябрь, 27, 2013 05:13 (UTC)
(Link)
Там где есть накопление органики - есть и выделение кислорода, просто конкретно для леса этот гумус накапливается настолько медленно (порядка 1 см за 500 лет), что его влиянием можно пренебречь. Вдобавок органика в почве не только накапливается, но и разлагается, с тем же равновесным состоянием в конце, при котором накопление дальше идти перестает.
[User Picture Icon]
Подобную мысль, что кислород вырабатывается только в растущем лесе, я читал в "Науке и жизни" то ли в конце 90-х, то ли в начале 00-х. А что за работа, которая побудила задуматься об этом?

Два момента: а) лес - система незамкнутая ни по воздушной части, ни по водной, б) в обзоре человечество рассматривается только как производитель и потребитель пищи, но совершенно не учитывается промышленное потребление кислорода. Пусть и оно и микроскопическое на фоне потребления кислорода растениями, но в силу определённой концентрации населения и производств в отдельных зонах планеты большое значение приобретают расположение таких растущих или хотя бы уравновешенных лесов и направления движения воздушных масс. В подобных им загазованных или закрытых горами местах доля кислорода может быть ниже средней.

[User Picture Icon]
From:Date:
0serg
Ноябрь, 27, 2013 05:29 (UTC)
(Link)
Как ни странно, Science of the Diskworld (часть I кажется). Знаю что по названию работа несерьезная, но на самом деле - прекрасная, грамотная и остроумная серия книг о настоящей науке.

По поводу возражений:а) Воздушная и водная часть нас особо и не интересует. Там же нет заметного накопления вещества со стороны лесаб) Промышленное потребление кислорода концептуально не отличается от дыхания, только что его интенсивность гораздо выше. Если мы возьмем, скажем, замкнутую комнату и посадим туда много людей, то количество кислорода в комнате локально снизится без нужды привлекать промышленное потребление. Растения на этот процесс не влияют никак, ибо кислород, как я уже писал, просто не создают. А свежий воздух, восполняющий потери кислорода, в город в основном приносит ветер - точно так же как в закрытой комнате для исправления ситуации открывают форточку и включают принудительную вентиляцию

[User Picture Icon]
---- А при том, что если лес - это замкнутая система

Незамкнутая. В этом ключевая ошибка. Рассматривать следует на уроне биогеоценозов и планеты в целом.

И кстати, да, тоже хотим ссылк на статью.

[User Picture Icon]
From:Date:
0serg
Ноябрь, 27, 2013 05:36 (UTC)
(Link)
Ну, я упрощаю конечно, рассматривая лес как биогеоценоз, но принципиальной разницы это не дает. Есть конечно и явления второго-третьего порядка типа эрозии почв и вымывания органики в реки. Просто все это вместе взятое значительного количества кислорода все равно не дает. Не согласны? Укажите тогда, пожалуйста, конкретный механизм переноса массы образовавшейся в лесу органики и место, где эта органика в итоге фиксируется.
[User Picture Icon]
натыкался в интернетах на цифру, что 99% кислорода планеты вырабатывается планктоном
[User Picture Icon]
From:Date:
0serg
Ноябрь, 27, 2013 17:39 (UTC)
(Link)
Этого никто точно не знает, но оценки все же ниже - в основном от 45% до 70%
[User Picture Icon]
Продукты питания потом съедаются (то, что не съелось, сгнивает), лес идущий на древесину либо сжигается, либо используется для строительства и мебели и лет через 200 всё равно сгнивает. Болота, только если торф из них не добывается.

Кстати, если лес активно вырубать и не сажать на этом месте новый, то это уже не устоявшийся процесс, древесина будет окисляться, уменьшая количество кислорода.

Но вообще говоря, биомасса Земли сопоставима с массой атмосферного углерода и значительно меньше массы атмосферного кислорода. Так что, даже если всё вообще вырубить, значительно это на содержание кислорода не повлияет. Другое дело, если бесконтрольно добывать углерод из недр Земли.

[User Picture Icon]
Большая часть кислорода на планете вырабатываеться микроорганизмами, цианобактериями. Их предки, когда то очень давно ) вступили в симбиоз с предками растений и продолжают служить этим в виде хлоропластов в них.

И вообще, практически весь кислород находящийся на данный момент на планете был именно выработан цианобактериями.

From:Date:
(Anonymous)
Май, 24, 2018 07:20 (UTC)
(Link)
Мидихлореане прямо какие-то :DСимбиоз весёлая теория, но теория) никто точно не знает)
[User Picture Icon]
From:Date:
esc
Июль, 26, 2014 04:45 (UTC)
(Link)
Вроде бы широко известный факт, что не менее 70% процентов кислорода на Земле вырабатывается морскими водорослями. Что в принципе не противоречит изложенной теории. Но лишает болота последнего шанса на народную любовь.
[User Picture Icon]

0serg.livejournal.com

Oksigen hansı növ bitki daha çox istehsal edir?

  • Ən çox oxygen, fitoplankton, yosunlar tərəfindən istehsal edilir, oksigenin yalnız böyük bir miqdarı istehsal edir və onlar özləri az miqdarda sərf edirlər. Onlar bitkilərin atmosferə daxil olan bütün oksigen, təxminən 70% -dən asılıdır. Marş bitkiləri də oksigen salınması baxımından çox faydalıdır, buna görə də onlar tərəfindən sərbəst buraxılan oksigen bitkilərin özlərini və torf formasında nəfəs almaq üçün az istifadə olunur - üzvi qalıqların parçalanması. Meşələr planetin ağciyərləri sayılır, amma əslində oksijenin tədarükündəki payı yosunlardan daha azdır. Axı ağaclar nafaqat nəfəs almayacaq, həm də meşə sakinləri, göbələklər və ormanlarda oksigenə də ehtiyac duyulan orqanik maddələrin sıx bir işlənməsi var. Ancaq ağacların arasında oksigenin çox hissəsi qapaqlar tərəfindən verilir.

  • Və daha çox mənada? Bir bitki və ya bütün planetlə əlaqədar olaraq?

    Если в отношении на само растение, тогда это то растение, у которого больше поверхность листовых пластинок. А такая поверхность больше всего у тропических видов деревьев. Поэтому для насыщения кислородом очень важно не вырубать именно тропические леса.

    Если в отношении всей Земле, то вовсе не деревья, а микроскопические водоросли - до 70% всего кислорода вырабатывается фитопланктоном, и только 30% всеми наземными растениями.

  • В учебнике по природоведению, когда училась (как давно это было),было написано, чем больше растение, тем больше оно выделяет кислород.Деревья самые большие из растений.

  • На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа. Во-первых, непонятно что подразумевает автор вопроса - общее количество кислорода, выделяемого данным видом растения, его отдельной особью, количество кислорода в единицу времени на единицу площади или объема данного растения....

    Если говорить об особях вида, вносящих свой вклад в выделение кислорода в атмосферу, то это, конечно, большие деревья. Рекордсмены - большие деревья в тропиках. Не меньшие рекордсмены - хвойные вечнозеленые деревья всех широт, потому что они фотосинтезируют всегда и потому всегда выделяют кислород.

    Если говорит о скорости выделения кислорода (количество в единицу времени на единицу площади или объема), то это одноклеточные водоросли, преимущественно морские. Они стремительно размножаются за счет быстрых темпов фотосинтеза. А кислород растения выделяют только в процессе фотосинтеза. По это причине там, где много таких водорослей, очень много всяких животных.

    Самые ценные с точки зрения выделения кислорода - это коралловые мелководья тропических морей, заросли саргасовых водорослей в Атлантике, тропические влажные леса и хвойные леса Евразии и Северной Америки.

  • info-4all.ru

    Какой тип растений кислород вырабатывает больше остальных?

  • Больше всего вырабатывают кислорода фитопланктон, водоросли, которые производят кислорода просто огромное количество, а сами тратят его минимально. От них зависит примерно 70% всего кислорода, который поступает в атмосферу от растений. Также очень полезными в плане отдачи кислорода считаются болотные растения, так выделяемый ими кислород опят-таки мало используется как для дыхания самих растений, так и для образования торфа - разложения органических остатков. Леса считаются легкими планеты, но на самом деле их доля в поступлении кислорода значительно меньше чем от водорослей. Ведь деревья не только дышат, но дышат и лесные обитатели, грибы, и в лесах происходит интенсивная переработка органики, для которой также необходим кислород. Однако среди деревьев считается, что больше всего кислорода выдают тополя.

  • А в каком смысле больше? В отношении на одно растение или в целом по всей планете?

    Если в отношении на само растение, тогда это то растение, у которого больше поверхность листовых пластинок. А такая поверхность больше всего у тропических видов деревьев. Поэтому для насыщения кислородом очень важно не вырубать именно тропические леса.

    Если в отношении всей Земле, то вовсе не деревья, а микроскопические водоросли - до 70% всего кислорода вырабатывается фитопланктоном, и только 30% всеми наземными растениями.

  • В учебнике по природоведению, когда училась (как давно это было),было написано, чем больше растение, тем больше оно выделяет кислород.Деревья самые большие из растений.

  • На этот вопрос нельзя дать однозначного ответа. Во-первых, непонятно что подразумевает автор вопроса - общее количество кислорода, выделяемого данным видом растения, его отдельной особью, количество кислорода в единицу времени на единицу площади или объема данного растения....

    Если говорить об особях вида, вносящих свой вклад в выделение кислорода в атмосферу, то это, конечно, большие деревья. Рекордсмены - большие деревья в тропиках. Не меньшие рекордсмены - хвойные вечнозеленые деревья всех широт, потому что они фотосинтезируют всегда и потому всегда выделяют кислород.

    Если говорит о скорости выделения кислорода (количество в единицу времени на единицу площади или объема), то это одноклеточные водоросли, преимущественно морские. Они стремительно размножаются за счет быстрых темпов фотосинтеза. А кислород растения выделяют только в процессе фотосинтеза. По это причине там, где много таких водорослей, очень много всяких животных.

    Самые ценные с точки зрения выделения кислорода - это коралловые мелководья тропических морей, заросли саргасовых водорослей в Атлантике, тропические влажные леса и хвойные леса Евразии и Северной Америки.

  • info-4all.ru


    Смотрите также

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