WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Геоекологія. Біогенний обіг речовин і абіотична міграція - Реферат

Геоекологія. Біогенний обіг речовин і абіотична міграція - Реферат


Реферат на тему:
Геоекологія. Біогенний обіг речовин і абіотична міграція
ПЛАН
1. Коротка історична довідка
2. Особливості біогенного бігу речовин
3. Абіотична міграція речовин літосфери
4. Типологія геосистем за особливостями біогенного обігу та абіогенної міграції речовин
Коротка історична довідка. Концептуальні основи аналізу продуційного процесу в екосистемі заклав Р. Шелфорд (1913), обгрунтувавши концепцію трофічних рівнів. На цій основі в екології досліджуються як енергетичні потоки так і процеси продукування біомаси, оскільки енергія по трофічній сітці передається з продукцією. Історію цього питання подано в § 3.2. До неї слід лише додати, що вперше балансову модель продуційного процесу запропонував у 1932 р. П. Бойсен-Йєнсен, а в подальшому балансовий підхід аналізу, продуктивності розвинули Р. Уіттекер, Н. І. Базилевич, А. А. Тітлянова, і він фактично став основою розробки, Джеєм Форрестером популярного в екології методу імітаційного моделювання екосистем.
Важливим етапом дослідження продуктивності екосистем було отримання оцінок біомаси та її складових (надземної, підземної, .первинної, вторинної тощо). Хоч таку оцінку для біомаси Землі теоретично вирахував Ю. Лібіх ще в кінці XIX ст., даних щодо продуктивності та біомаси зональних екосистем планети фактично не було аж до розгортання робіт по Міжнародній біологічній програмі. Одержані дані в середині - кінці 70-х років обробили та систематизували Р. Уіттекер і Г. Лайкенс у США та Л. Є. Родін, Н. І. Базилевич, А. А. Тітлянова в Росії. При цьому оцінка біомаси Землі, зроблена Ю. Лібіхом, виявилася дуже близькою до сучасної, визначеної Р. Уіттекером за експериментальними даними.
Фотосинтез як основна ланка продуційного процесу в геосистемі тривалий час досліджувався в межах фізіології рослин. О. І. Будаговський, А. О. Нечипорович та Ю. К. Росс були першими, хто вказав у 1964 р. на фізико-географічну (геосистемну) складову цього процесу. З того часу в дослідженні еколого-географічних факторів фотосинтезу досягнуто значних успіхів, хоч ще багато аспектів цього питання не з'ясовано.
Екологічні та географічні аспекти продукування гумусу розглядали ще в 30-х роках І. В. Тюрін та В. Р. Вільямс. У повоєнні роки ці аспекти розвинули російські ґрунтознавці (Л. М. Александрова, М. М. Кононова та ін.) і особливо французька школа Ф. Дюшофура. З ландшафтно-екологічного погляду важливим є напрям сучасного ґрунтознавства, пов'язаний з оцінкою швидкості гумусоутворення та моделюванням цього процесу. Інтенсивна розробка цих питань почалася з середини 70-х років. З того часу одержано дані щодо швидкості процесу формування гумусу в різних типах грунтів (С. Боул, 1977; Л. М. Ганжара, 1981; Г. Я. Чес-няк, 1988 та ін.), запропоновано ряд моделей гумусоутворення, (Е. Скідмор, 1983; Ф. М. Лісецькнй, 1990 та ін.).
Коротка історична довідка. У межах ландшафтознавства дослідженням міграції, розсіювання та акумуляції речовин займається геохімія ландшафту. Основи цієї науки започаткували В. 1. Вернадський та О. Є. Ферсман, теоретичні положення сформулював у 20-30-ті роки Б. Б. Полинов, а в повоєнний час розвинули О. І. Перельман, М. А. Глазовська та їх численні учні. В екології розвиток подібного наукового напряму пов'язаний з іменами Дж. Хатчінсона та Ж. Фортескью. Останньому належить велика узагальнююча монографія з проблематики геохімії навколишнього середовища (англ. Environmental Geochemistry). Починаючи з 70-х років, в екології інтенсивно розвиваються дослідження потоків речовин в екосистемах. Число публікацій з цієї проблеми поступово перевищило кількість праць з традиційної для екології популяційної тематики. Особливого значення надається аналізу круговоротів поживних елементів рослин, визначення токсичних концентрацій різних елементів у живих організмах. Аналогічні питання щодо грунтів почали розробляти ґрунтознавці та агрохіміки, стосовно поверхневих вод - гідрохіміки та гідробіологи. Синтезувати всі ці результати - важливе завдання ландшафтної екології.
Біогеохімічний цикл або малий біологічний кругообіг - одна з головних ланок геосистем.
В основі його - продукцій ний процес - утворення органічних речовин з неорганічних продуцентами ( земними рослинами).
Близько 50 % створених при фотосинтезі органічних речовин витрачається на дихання. Інші 50 % органічної речовини складають первинну продукцію. Частина її поступає в трофічні ланцюги (ланцюги живлення) і споживається рослиноїдними тваринами ( фітофагами) ; наступний трофічний рівень представлений - зоофагами.
При переході від одного до іншого трофічних рівнів відношення біомас зменшується на 2 - 3 порядки, тобто в 100 - 1000 раз.
Вторинна продукція на суші складає 1% від первинної - за винятком степів і саван.
Так, в степових і сованних угрупованнях тварини в середньому споживають 10 - 15 % чистої первинної продукції
В лісах - 4 - 7 %
Пустелях, тундрах - 2 - 3 %.
Основна частина фітомаси після відмирання руйнується тваринами - сапрофагами, бактеріями, грибами, актиноміцетами. Мертві органічні рештки мінералізуються мікроорганізмами. Кінцеві продукти мінералізації повертаються в ґрунти, атмосферу. До 1 % біомаси може випадати з кругообігу або акумулюватись на довготривалий час в грунті.
Біологічний метаболізм (речовинообмін) характеризується багаточисельними показниками :
- заноси фітомаси;
- речовина річної первинної продукції;
- кількість опаду і акумулювань мертвої органічної речовини.
Для оцінки інтенсивності біологічного кругообігу використовуються показники :
- відношення живої фітомаси до мертвих органічних решток.
Для оцінки ролі біоти в функціонуванні ландшафтів важливі біохімічні показники :
- кількість елементів живлення і їх хімічний склад ;
- повернення елементів з опадом і закріплення в дійсному прирості, накопичення в підстілці, втрати при виході з геосистеми, ступінь компенсації на вході.
Біологічна продуктивність залежить від основних географічних факторів.
Продуктивність зростання з високих широт до екватора в залежності від енергозабезпечення. За один терм. умов найбільш продуктивне спостереження при оптимальному співвідношенні тепла і вологи ( екваторіальні ландшафти, вологі субтропічні).
Серед суббореальних ландшафтів найвищою продуктивністю виділяються лукові степи, їм трохи поступаються широколистяні ліси. Найвища продуктивність властива ландшафтам з дефіцитом тепла ( полярним) або вологи ( пустинним).
Найвище співвідношення первинної продукції до запасів фітомаси в трав'яних угрупованнях, у яких немає багаторічних наземних органів ( лучні степи 1.4 - 1) ліси - 0.03 - 0.06 - 1 ) - найнище.
Значна частина щорічної продукції відмирає - попадає в деструктивний цикл, менша частина закріплюється в прирості. Відмерлі органічні речовини не повністю мінералізуються, акумулюючись в ландшафті. З ростом теплозабезпеченості інтенсивність процесу розкладу органічних речовин зростає ібільша частина органічних рештків переходить в грунтовий гумус, формуються високогумусові чорноземи.
З величиною біологічної продуктивності безпосередньо зв'язана ємкість біологічного кругообігу речовин, яка безпосередньо залежить від географічних закономірностей. Так, найменша ємкість біологічного кругообігу мінеральних речовин у рослинності Тундри (2 - 4 % сухої речовини, максимальна - у рослин екваторіальних лісів до 25% ).
Основу біологічного обміну речовин складають такі важливі хімічні елементи - біогени, азот, калій, кальцій, кремній далі фосфор, магній, сірка, залізо, алюміній і інші.
В Тундрі ландшафти споживають найбільше азоту, кальцію, калію.
Тайга - озон, кальцій,
Loading...

 
 

Цікаве