Биогеохимические круговороты вещества и энергии как основной механизм поддержания организованности и устойчивости биосферы

      Круговорот  веществ в биосфере поддерживается постоянным потоком энергии. Единственный источник внешней энергии на Земле – это излучение Солнца. Энергия, проходящая через биосферу нашей планеты, образует именно поток, а не круговорот.

      Каждый  живой организм получает энергию  Солнца в прямом или измененном виде, а затем выделяет ее в окружающую среду или передает другим живым организмам. В обобщенной схеме энергия проходит сквозь живую оболочку и выделяется в среду в уже “отработанном” виде, в виде тепла, которое не может быть вновь усвоено живыми организмами.

      Основную  роль потребителей солнечной энергии  выполняют зеленые растения, которые способны непосредственно усваивать световую энергию Солнца.

      Если  для круговорота веществ достаточно того запаса вещества, который имеется  в биосфере, то поток энергии требует  непрерывного поступления энергии  извне – наша биосфера – открытая система.

      Вместе  с круговоротом веществ в биосфере осуществляется и круговорот (миграция) атомов конкретных химических элементов. Они переходят из организма в  организм, затем — в неживую  природу и снова в организм. Главенствующую роль в этом процессе играет вся масса живых организмов Земли.

        Положение о круговороте атомов  является одним из основных  законов геохимии биосферы. Этот  закон сводится к следующему: в сфере атомы участвуют в  биологических круговоротах, в ходе  которых они поглощаются живым веществом и заряжаются энергией, затем покидают живое вещество, отдавая накопленную энергию во внешнюю среду.

      Все процессы природы находятся в  закономерной связи и развитии. Любое  нарушение этих связей, разрыв их порождают  негативные явления, с которыми сталкивается как отдельный человек, так и все общество в целом.

     С появлением человечества возникло сложное  взаимодействие общества и природы, одним из проявлений которого является сдвиг в биосфере в сторону  возникновения особых биогеоценозов  антропогенного характера.

      В настоящее время в связи с  ростом народонаселения и технической  революцией воздействие человека на биосферу стало необычайно сильным, качественно отличным от прежнего (Пономарева И. Н., 2001). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выводы

1. Существование биосферы зависит от постоянного притока энергии, которая необходима всем организмам для поддержания их жизнедеятельности и самовоспроизведения. Солнечная энергия является практически единственным источником всей энергии на Земле. Однако далеко не вся энергия солнечного излучения может усваиваться и использоваться организмами. Большая часть солнечной энергии теряется в виде тепла на испарение. И где бы ни находились живые растения и животные, мы всегда найдем здесь источник их энергии.
2. В отличие от энергии биогенные элементы могут использоваться неоднократно: круговорот их характерная черта. Другое отличие от энергии состоит в том, что запасы биогенных элементов непостоянны. Процесс связывания некоторой их части в виде живой биомассы снижает количество, остающееся в среде экосистемы. И если бы растения и другие организмы, в конечном счете, не разлагались бы, запас биогенов исчерпался бы и жизнь на Земле прекратилась. Отсюда можно сделать вывод, что активность гетеротрофов, и в первую очередь организмов, функционирующих в детритных цепях, - решающий фактор сохранения круговорота биогенных элементов и образования продукции.
3. В настоящее время окружающей средой для человечества стала практически вся биосфера, для деятельности в которой человеку требуется все больше и больше энергии. Человек активно использует в сельском и лесном хозяйстве почти все наземные и многие водные биогеоценозы. Но в настоящее время его деятельность отражается практически на всех остальных естественных экосистемах. Антропогенные воздействия (загрязнение нефтью океанов, «парниковый эффект» вследствие увеличения СО₂ в атмосфере, «кислотные дожди», разрушение озонового экрана и др.) могут привести к значительным отклонениям в равновесии экосистем, делают прерывным биотический круговорот и отрицательно сказываются на биосфере в целом. Сбалансированность биологического круговорота, т.е. его уравновешенность, а, следовательно, и устойчивость экосистемы определяется максимально возможным числом связей между видами в пищевой сети. Поэтому все настойчивее выдвигаются требования создать промышленность, безвредную для природы.

      Список используемых источников литературы 

1. Болин Б., Десс Б. Р., Дж. Ягер, Уоррик Р. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989
2. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. «Экология» - М.: Дрофа, 1995.
3. Мустафин А.Г., Лагкуева Ф.К., Быстренина Н.Г. и дрю; Под ред. В.Н. Ярыгина Биология. Для поступающих в вузы – Мю: Высшая школа, 1998.
4. Пономарева И.Н. Экология – М.: Вентана-Графф, 2001.
5. Рудзидис Г., Фельдман Ф. Химия 11 – М.: Просвещение, 2001.
6. Фримантл М. Химия в действии – М.: Просвещение, 1999.