- •Часть III Синтез и разложение органического вещества в экосистеме
- •Тема 6: типы питания и дыхания организмов
- •Тема 7: проект «сероводород в чёрном море» ваша оценка по 100-балльной шкале (блок тем 3)
- •Глава VI Типы питания и дыхания организмов (тема 6)
- •6.1. Типы питания и дыхания организмов (конспект лекции и хрестоматия)
- •С6н12о6 2сн3снонсоон (75 кДж/моль)
- •6.2. Обучающие тесты к теме 6
- •6.3. Практические занятия по теме 6 (4 часа)
- •6.4. Домашнее задание по теме 6 задание 6.1
- •Задание 6.2
- •Задание 6.3
- •Задание 6.4
- •Задание 6.5
- •Задание 6.6
- •Глава VII Проект «Сероводород в Чёрном море» (тема 7)
- •7.1. Сероводород в чёрном море (конспект лекции-семинара)
- •1. Какие общие географо-экологические особенности Чёрного моря обуславливают наличие сероводорода в его глубинных водах?
- •2. Последовательно опишите геоэкологические особенности каждой из выделенных Вами зон. Обоснуйте правильность выделения границ.
- •3. Предложите свой проект «борьбы» с сероводородным заражением Чёрного моря.
- •Для нахождения общего объёма идеального газа (Vоб) используют формулу:
- •1 Моль 6 моль 6 моль 6 моль
- •1 Моль с6н12о6 6 моль со2,
- •0,1 Моль с6н12о6 х моль со2
- •7.2. Практические занятия по теме 7
- •3. Рассчитайте массу со2 ежегодно поглощаемую продуцентами при фотосинтезе в биосфере, если величина образования первичной продукции (сн2о) приблизительно составляет 200 млрд. Тонн/год.
- •7.3. Домашнее задание по теме 7 задание 7.1
- •Сообщества анаэробных прокариот оказываются более конкурентоспособными в условиях
- •Их «козырной картой» является
- •Современные аэробные сообщества побеждают в конкуренции за счёт
- •Задание 7.2
- •Задание 7.3
- •1. Рассчитайте массу дикислорода (о2), ежегодно образующуюся при фотосинтезе в биосфере, если величина образования первичной продукции (сн2о) приблизительно составляет 200 млрд. Тонн в год. Схема
2. Последовательно опишите геоэкологические особенности каждой из выделенных Вами зон. Обоснуйте правильность выделения границ.
Сделанный в п. 1 анализ геоэкологических особенностей Чёрного моря, а также фактические данные по содержанию кислорода, сероводорода и солёности вод (табл. 7.1) позволяют выделить четыре экологические зоны на обобщённом вертикальном профиле Чёрного моря:
А – кислородную зону (~ от 0 до 70 м)
Б – переходную зону (~ от 70 до 130 – 150 м)
В – сероводородную зону (~ от 150 м до mаx. глубин)
Г – зону донных осадков.
Кислородная зона. Для кислородной зоны характерно высокое содержание кислорода, благоприятное для аэробных организмов, обеспечивающее протекание процессов аэробного дыхания и «обычного» фотосинтеза. Высокое содержание кислорода в этой зоне поддерживается свободным газообменом с атмосферой, образованием кислорода в процессе фотосинтеза, а также активным перемешиванием вод в результате действия ветра, волн, течений и осадков. В нижней части зоны все эти процессы ослабевают. Снижается интенсивность фотосинтеза из-за уменьшения освещённости. В то же время оседающий детрит продолжает разлагаться аэробными гетеротрофами, на что расходуется кислород. Поэтому в нижней части кислородной зоны содержание кислорода падает до 20% от максимального (табл. 7.1).
Нижняя граница кислородной зоны, очевидно, будет совпадать с нижней границей галоклина (пикноклина) – располагаться на той глубине, где наблюдается наиболее резкое изменение солёности (и плотности) воды. Для определения границ галоклина воспользуемся данными изменения солёности воды с глубиной (табл. 7.1) и сделаем необходимые расчёты.
Таблица 7.2. Скорость изменения солёности воды с глубиной в Чёрном море.
Слой, м |
Сол, %0 |
Н, м |
Сол, %0 / Н, м |
10 – 50 50 – 60 60 – 70 70 – 80 |
0,3
|
40 10 10 10 |
0,0075
|
Расчёты:
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Вывод:
Наиболее резкое изменение солёности (и плотности) наблюдается в слое ..................... м, который соответствует пикноклину.
Переходная зона (зона хемосинтеза). Для переходной зоны характерно нарастающее снижение содержания кислорода (до 1 – 2% от max.), увеличение содержания сероводорода (до 100 – 1000 мг/м3), локальное существование процессов бактериального фотосинтеза в верхней части зоны (где наблюдается пониженное содержание кислорода, но ещё достаточно света для осуществления фотосинтеза) и широкое распространение бактерий-хемосинтетиков. В верхней части зоны ещё возможны процессы аэробного дыхания, а в средней и нижней частях – абсолютно преобладают процессы анаэробного дыхания (денитрификация, сульфатредукция и другие.).
Переходная зона служит своеобразным геохимическим фильтром, препятствующим проникновению сероводорода в кислородную зону и атмосферу.
Сероводородная зона. Главная особенность сероводородной зоны – наличие Н2S в концентрациях, губительных для большинства организмов.
Сероводородная зона простирается от глубины 130 – 150 м до дна. На больших глубинах концентрация сероводорода в Черном море возрастает до 12 мг/л.
Зона донных осадков. В этой зоне наблюдается усиление процессов бактериальной сульфатредукции, связанное с накоплением на дне органических осадков. Экспериментально установлены две области наиболее интенсивного образования Н2S: первая находится в верхней части сероводородной зоны, вторая – в поверхностном сравнительно тонком слое донных осадков, обогащенных органическим веществом.