Параграф 25 ГДЗ Пасечник 11 класс (Биология)
- В чём заключаются взаимосвязь и различия потоков энергии и вещества в экосистеме?
- Какое значение имеет круговорот веществ в экосистеме?
- Какие организмы играют основную роль в круговороте веществ в экосистемах?
- Какие вещества называются биогенными?
- К каким последствиям ведёт незамкнутость биогеохимических круговоротов в биосфере?
- Существует ли взаимосвязь между устойчивостью биогеохимических циклов в биосфере и биоразнообразием организмов в экосистемах? Свой ответ проиллюстрируйте примерами.
- В чём заключается главная функция биосферы?
- Какова роль растений в круговороте воды?
- Какие организмы участвуют в круговороте азота в биосфере?
- Как вы понимаете закон глобального замыкания биогеохимического круговорота в биосфере?
- Может ли человек оказывать влияние на круговороты веществ в биосфере? Свой ответ обоснуйте.
Сделайте прогноз ситуации: что произойдёт, если из круговоротов азота и углерода исключить редуцентов?
Выберите одну из предложенных ниже проблем и обсудите её с учителем и одноклассниками:
- 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?
- 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.
- 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?
Поток энергии в экосистеме — это передача энергии от организмов одного трофического уровня к организмам следующего уровня вместе с пищей. Поток вещества — это перемещение химических элементов и их соединений от продуцентов к консументам, затем к редуцентам и обратно в окружающую среду. Эти потоки взаимосвязаны, но не тождественны: энергия используется организмами только один раз и рассеивается, а вещества многократно участвуют в круговороте.
Круговорот веществ имеет огромное значение, потому что он обеспечивает постоянное возвращение биогенных элементов в среду и делает возможным существование жизни. Если бы редуценты не разлагали мёртвую органику, запасы необходимых элементов быстро бы исчерпались.
Основную роль в круговороте веществ играют редуценты — бактерии и грибы. Они разлагают мёртвые остатки организмов до минеральных веществ, возвращая их в почву, воду и воздух.
Биогенными называют вещества и соединения, необходимые для жизни организмов.
Незамкнутость биогеохимических круговоротов может приводить к накоплению одних веществ в среде и к истощению других. Например, увеличение содержания углекислого газа в атмосфере усиливает парниковый эффект, а чрезмерное изъятие ресурсов ведёт к их дефициту.
Между устойчивостью биогеохимических циклов и биоразнообразием существует тесная связь. Чем больше видов в экосистеме, тем полнее выполняются разные функции в круговороте веществ. Например, растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а редуценты возвращают минеральные вещества в среду. Снижение биоразнообразия нарушает эти процессы.
Главная функция биосферы — поддержание глобального биогеохимического круговорота веществ.
Растения в круговороте воды играют роль мощного испарителя: они испаряют воду и тем самым влияют на влажность и климат территории.
В круговороте азота участвуют бактерии, грибы, растения и животные.
Закон глобального замыкания биогеохимического круговорота означает, что наличие выраженного круговорота веществ является обязательным свойством биосферы на любом этапе её развития.
Человек оказывает сильное влияние на круговороты веществ в биосфере. Он может изымать вещества из круговорота, например при добыче и сжигании топлива, а может и изменять их возврат в среду. Поэтому деятельность человека способна нарушать природные циклы.
Если из круговоротов азота и углерода исключить редуцентов, мёртвые остатки не будут разлагаться, вещества перестанут возвращаться в почву и воду и станут недоступны автотрофам. Это приведёт к нарушению биологического круговорота и резкому ухудшению состояния экосистем.
Возвращению углерода в глобальный круговорот препятствует его длительное связывание в осадочных породах и горючих ископаемых, а также накопление в атмосфере при сжигании топлива и вырубке лесов. Это усиливает парниковый эффект и глобальное потепление.
Известняки и доломиты образуются в результате осаждения карбонатов из морской воды. Углекислый газ, растворяясь в воде, образует угольную кислоту, а затем её соединения с кальцием и магнием выпадают в осадок и формируют эти породы.
Добыча и сжигание горючих ископаемых увеличивают содержание углекислого газа в атмосфере, усиливают парниковый эффект и вызывают изменение климата. Это приводит к нарушению экосистем, сокращению численности видов и потере биоразнообразия.
