Параграф 25 ГДЗ Пасечник 11 класс (Биология)

1. В чём заключаются взаимосвязь и различия потоков энергии и вещества в экосистеме?
Поток энергии в экосистеме – это её переход от организмов одного уровня к обитателям следующего в форме химических связей органических соединений (пищи).
Поток вещества представляет собой перемещение веществ в форме химических элементов (и их соединений) от продуцентов к редуцентам и далее через химические реакции, происходящие без участия живых организмов, вновь к продуцентам.
Поток энергии и поток вещества – это не тождественные, но тесно взаимосвязанные понятия. Дело в том, что на всех трофических уровнях, за исключением первого, энергия, необходимая для жизнедеятельности организмов, передаётся в форме химических связей веществ из потреблённой пищи.
Во многих пастбищных экосистемах (а их, как вы помните, на нашей планете значительно меньше, чем детритных) продуцентами являются зелёные растения, способные для своей жизнедеятельности непосредственно использовать солнечную энергию. Она, в отличие от веществ, которые передаются по замкнутым циклам и многократно циркулируют между организмами и окружающей средой, может быть использована только один раз.
2. Какое значение имеет круговорот веществ в экосистеме?
В отличие от энергии биогенные элементы могут использоваться не однократно, т. е. они тоже образуют глобальные биогеохимические круговороты. Однако запас биогенных элементов в экосистеме непостоянен, поскольку там всё время идёт процесс связывания некоторой их части в виде живой биомассы. Этот процесс снижает количество биогенов, остающееся во внешней среде экосистемы. И если бы редуценты не разлагали мёртвую органику, запас биогенных элементов исчерпался бы и жизнь на Земле прекратилась бы. Отсюда можно сделать вывод, что активность гетеротрофов, и в первую очередь организмов, функционирующих в детритных цепях, – это решающий фактор сохранения круговорота биогенных элементов и, следовательно, жизни на нашей планете.
3. Какие организмы играют основную роль в круговороте веществ в экосистемах?
Основную роль в поддержании круговорота биогенных элементов играют редуценты. Они разлагают энергию, заключенную в мертвом веществе.
4. Какие вещества называются биогенными?
Биогенными называют необходимые для жизни соединения.
К каким последствиям ведёт незамкнутость биогеохимических круговоротов в биосфере?
Во-первых, это может привести к накоплению определенных веществ в окружающей среде. Например, увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере из-за сжигания ископаемого топлива может привести к глобальному потеплению. Во-вторых, это может привести к истощению определенных ресурсов. Например, чрезмерный вылов рыбы может привести к истощению рыбных запасов.
Существует ли взаимосвязь между устойчивостью биогеохимических циклов в биосфере и биоразнообразие организмов в экосистемах? Свой ответ проиллюстрируйте примерами.
Существует взаимосвязь между устойчивостью биогеохимических циклов в биосфере и биоразнообразием организмов в экосистемах. Биоразнообразие играет важную роль в поддержании устойчивости биогеохимических циклов. Различные виды организмов выполняют различные функции в экосистеме, включая участие в круговороте веществ. Например, растения поглощают углекислый газ из атмосферы и выделяют кислород, что важно для поддержания газового баланса в атмосфере. Если биоразнообразие снижается, это может привести к нарушению этих функций и, как следствие, к нарушению биогеохимических циклов.
1. В чём заключается главная функция биосферы?
Главной функцией биосферы В. И. Вернадский считал поддержание глобального биогеохимического круговорота веществ, который заключается в циркуляции химических элементов между атмосферой, литосферой, почвой, гидросферой и живыми организмами.
2. Какова роль растений в круговороте воды?
Растительность в целом играет роль грандиозного испарителя, тем самым существенно влияя на климат территории своего произрастания.
3. Какие организмы участвуют в круговороте азота в биосфере?
• Бактерии
• Грибы
• Растения
• Животные
4. Как вы понимаете закон глобального замыкания биогеохимического круговорота в биосфере?
Закон глобального замыкания биогеохимического цикла в биосфере: наличие ярко выраженного круговорота веществ является обязательным (облигатным) свойством любого этапа развития биосферы.
5. Может ли человек оказывать влияние на круговороты веществ в биосфере? Свой ответ обоснуйте.
В настоящее время большое влияние на биогеохимические круговороты оказывает человек. Это влияние может быть разным. С одной стороны, человек может необратимо изымать различные вещества из уже сложившихся круговоротов, как, например, промышленные предприятия и автомобили изымают произведённый растениями кислород. Однако он может и возвращать в экосистемы те вещества, которые по разным причинам оказались изъятыми из них, например, сжигание угля, нефти и природного газа возвращает в круговороты «потерянный» никогда углерод.
Сделайте прогноз ситуации: что произойдёт, если из круговоротов азота и углерода исключить редуцентов?
Если из круговоротов азота и углерода исключить редуцентов, то эти вещества перестанут возвращаться в почву и воду, а значит, не будут доступны для автотрофных организмов. В результате произойдёт нарушение биологического круговорота веществ, что может привести к экологической катастрофе.
Выберите одну из предложенных ниже проблем и обсудите её с учителем и одноклассниками:
1. В биогеохимическом круговороте участвуют лишь доли процента углерода от общего его количества на Земле. Углерод атмосферы и гидросферы многократно проходит через живые организмы. Растения суши способны исчерпать его запасы в воздухе за 4-5 лет, запасы в почвенном гумусе за 300-400 лет. Основной возврат углерода в обменный фонд происходит за счёт деятельности живых организмов, и лишь небольшая его часть (тысячные доли процента) компенсируется выделением из недр Земли в составе вулканических газов. Как вы думаете, что препятствует возвращению остального углерода в глобальный круговорот?
Возвращение углерода в глобальный круговорот препятствует накопление его в атмосфере в виде углекислого газа, что происходит при сжигании ископаемого топлива и вырубке лесов. Это приводит к усилению парникового эффекта и глобальному потеплению.
2. Основным резервным фондом углерода на планете являются не живые организмы и не горючие ископаемые, а осадочные породы — известняки и доломиты. Углерод этих карбонатов надолго захоронен в недрах Земли и поступает в круговорот лишь в ходе эрозии при обнажении пород в тектонических циклах. Вспомните, как формируются данные осадочные породы.
Известняки и доломиты образуются в результате осаждения карбонатов из морской воды. Это происходит, когда вода насыщается углекислым газом, который затем реагирует с водой, образуя угольную кислоту. Эта кислота реагирует с кальцием и магнием, образуя карбонаты, которые затем оседают на дне океана и формируют известняки и доломиты.
3. В настоящее время мощным фактором перевода углерода из резервного в обменный фонд биосферы становятся добыча и сжигание огромных запасов горючих ископаемых. Как это отражается на состоянии современных экосистем и их обитателей?
Сжигание горючих ископаемых приводит к выделению большого количества углекислого газа в атмосферу, что усиливает парниковый эффект и способствует глобальному потеплению. Это приводит к изменению климата, повышению уровня моря и угрожает существованию многих видов. Кроме того, добыча ископаемых может привести к разрушению экосистем и потере биоразнообразия.

Выполнение

Поток энергии в экосистеме идёт от одного трофического уровня к другому и рассеивается, поэтому используется только один раз. Поток вещества представляет собой круговорот химических элементов: они переходят от продуцентов к консументам и редуцентам, а затем снова возвращаются в среду и вновь используются организмами.

Круговорот веществ обеспечивает постоянное возвращение биогенных элементов в экосистему. Без деятельности редуцентов запасы этих веществ исчерпались бы, и жизнь на Земле была бы невозможна.

Основную роль в круговороте веществ играют редуценты, разлагающие мёртвые остатки организмов до минеральных веществ.

Биогенными называют вещества и химические элементы, необходимые для жизни.

Незамкнутость биогеохимических круговоротов приводит к накоплению одних веществ и истощению других, что нарушает устойчивость экосистем и может вызывать экологические проблемы.

Между устойчивостью биогеохимических циклов и биоразнообразием существует тесная связь: чем больше видов в экосистеме, тем надёжнее идут круговороты веществ. Например, растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а редуценты возвращают вещества в почву.

Главная функция биосферы — поддержание глобального биогеохимического круговорота веществ.

Растения в круговороте воды играют роль мощного испарителя, влияя на влажность и климат территории.

В круговороте азота участвуют бактерии, грибы, растения и животные.

Закон глобального замыкания биогеохимического круговорота означает, что наличие круговорота веществ является обязательным свойством биосферы на любом этапе её развития.

Человек влияет на круговороты веществ в биосфере: он может изымать вещества из круговорота и, наоборот, возвращать их в него. Например, сжигание топлива увеличивает содержание углекислого газа в атмосфере.

Если из круговоротов азота и углерода исключить редуцентов, мёртвые остатки не будут разлагаться, вещества перестанут возвращаться в почву и воду, и автотрофы лишатся необходимых соединений. Это приведёт к нарушению биологического круговорота и гибели экосистем.

Возвращению углерода в глобальный круговорот препятствуют его накопление в виде ископаемого топлива и вырубка лесов. При сжигании топлива углерод переходит в атмосферу в виде углекислого газа, усиливая парниковый эффект.

Известняки и доломиты образуются в результате осаждения карбонатов из морской воды. Карбонаты накапливаются на дне водоёмов и со временем превращаются в осадочные породы.

Добыча и сжигание горючих ископаемых увеличивают содержание углекислого газа в атмосфере, усиливают парниковый эффект и вызывают изменение климата. Это нарушает состояние экосистем и угрожает многим видам.