47.Биогеохимические циклы биогенных элементов.

КРУГОВОРОТ ФОСФОРА

Этот элемент входит в состав генов и молекул ,переносящих энергию внутри клеток. В различных минералах фосфор содержится в виде неорганического фосфата иона и часто распределяется в воде ,но они не летучи. По пищевым цепям он переходит от растения по всем др.организмам экосистемы. Но при каждом переходе появляется вероятность окисления клеточного Р при дыхании . При отмирании организмов Р поступает в биосферу и начинается новый цикл к/в . Если Фосфор попадает в водоемы он способен насыщать или перенасыщать экосистему , возвращается на сушу только с пометом водоплавающих птиц ,и то его незначительное количество. Иногда океанические отложения Р способны подниматься над поверхностью ,но это в результате геологических процессов. Следовательно Р и др . минеральные биогены циркулируются в экосистеме в том случае , если содержащие их отходы жизнедеятельности откладываются в местах поглощения данного элемента.

КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА

Большую геохимическую роль в земной коре играют оксиды углерода (СО2).Нагреваемая солнцем поверхности земли отдает часть поглощенной энергии в космическое пространство в виде и/ф излучения ,а СО2 –интенсивно поглощает именно это и\ф излучение .Тем самым тепловую энергию в атмосфере задерживает и создает парниковый эффект . Атмосфера разогревается и часть энергии переизлучается обратно к земле . Ежегодно почвенный покров отдает в атмосферу 5% своих запасов углерода , за счет образования СО2 из органического вещества . Углерод образуется в почве благодаря биологическим процессам дыхания,брожения и гниения . Частично СО2 попадает в почвенный воздух из грунтовых вод ,а часть его выделяется из твердой и жидкой фазы почвы.Богатый О2 атмосферный воздух проникает в почву ,вытесняя при этом почвенный воздух с высоким содержанием диоксида углерода. Зеленые растения ежегодно извлекают из атмосферы 300 млрд.т.СО2 или 180 млрд.т С –это совпадает с поступлением этого газа в атмосферу за счет дыхания растений и животных. Затем высвобождается в процессе разложения органического внщества 48 млрд.т.С из них поступает в почву и консервируется 10 млрд.тонн ,в результате сжигания топлива в атмосферу поступает 4 млрд.т. С.

4 Круговорот азота

При гниении органических веществ значительная часть содержащегося в них азота превращается в аммиак, который под влиянием живущих в почве бактерий окисляется затем в азотную кислоту. Последняя, вступая в реакцию с находящимися в почве карбонатами, например с карбонатом кальция СаСОз, образует нитраты

2HN0з + СаСОз = Са(NОз)2 + СОС + Н0Н

Некоторая же часть азота всегда выделяется при гниении в свободном виде в атмосферу. Свободный азот выделяется также при горении органических веществ, при сжигании дров, каменного угля, торфа. Кроме того, существуют бактерии, которые при недостаточном доступе воздуха могут отнимать кислород от нитратов, разрушая их с выделением свободного азота. Деятельность этих бактерий приводит к тому, что часть азота из доступной для зеленых растений формы (нитраты) переходит в недоступную (свободный азот). Таким образом, далеко не весь азот, входивший в состав погибших растений, возвращается обратно в почву; часть его постепенно выделяется в свободном виде.

Непрерывная убыль минеральных азотных соединений давно должна была бы привести к полному прекращению жизни на Земле, если бы в природе не существовали процессы, возмещающие потери азота. К таким процессам относятся прежде всего происходящие в атмосфере электрические разряды, при которых всегда образуется некоторое количество оксидов азота; последние с водой дают азотную кислоту, превращающуюся в почве в нитраты. Другим источником пополнения азотных соединений почвы является жизнедеятельность так называемых азотобактерий, способных усваивать атмосферный азот. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях растений из семейства бобовых, вызывая образование характерных вздутий — «клубеньков», почему они и получили название клубеньковых бактерий. Усваивая атмосферный азот, клубеньковые бактерии перерабатывают его в азотные соединения, а растения, в свою очередь, превращают последние в белки и другие сложные вещества.

Таким образом, в природе совершается непрерывный круговорот азота. Однако ежегодно с урожаем с полей убираются наиболее богатые белками части растений, например зерно. Поэтому в почву необходимо вносить удобрения, возмещающие убыль в ней важнейших элементов питания растений.

30. Структура ГИС

Стр-ра ГИС вкл в себя 4 подсистемы: 1.подс-ма ввода данных – это устр-во для преобразования простр-ой инф-ии в цифровую форму и ввода её в комп или в БД; 2.под-ма хранения и поиска представлена БД. Туда поступает вся оцифров-я и-я; 3.подсистема обработки и анализа и-и состоит из самого комп-ра,сист-мы управл-я и прогр-го обеспеч-я; 4.сис-ма предост-я данных в разл виде.