ТЕМА 5. ПРОБЛЕМА ЗМІНИ ЛАНОК КОЛООБІГУ РЕЧОВИН ТА ЕНЕРГІЇ

Біогеохімічний цикл та його значення

Для постійного існування біосфери, для запобігання припинення розвитку життя на Землі у природі мають постійно відбуватись безперервні процеси перетворення живої речовини.

Живі організми отримують із довкілля хімічні елементи (близько 80), які потім використовують для побудови чи підтримання своїх тіл та на забезпечення процесів розмноження. Із продуктами життєдіяльності або після смерті ці елементи знову потрапляють у довкілля — атмосферу, гідросферу чи літосферу і використовуються іншими організмами.

Біогеохімічний цикл — це колообіг хімічних речовин із неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми знов до неорганічного з використанням сонячної енергії та енергії хімічних реакцій. Розрізняють два основні колообіги: великий (геологічний) і малий (біотичний).

Прямо чи опосередковано процес здійснюється не лише за рахунок сонячної енергії, а й за рахунок сил гравітації та саморегулюючих процесів, у яких беруть участь усі складові екосистем. Ці процеси є безвідходними. У природі немає нічого зайвого або шкідливого.

25

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ЗАКРІПЛЕННЯ ЗНАНЬ

1Позначте правильну відповідь.

1. Процес, під час якого спостерігається багаторазова участь речовин у процесах, що відбуваються в атмосфері, гідросфері, літосфері (у тому числі в тих її шарах, які входять до складу біосфери):

2.Бактерії, включаючись до колообігу речовин у біосфері:

А беруть участь у формуванні озонового шару

Б розкладають органічні речовини до неорганічних

В сприяють утворенню вапняків

Г нейтралізують радіоактивні речовини в ґрунті

3.Постачальник елементів у колообіги газів:

4.Кисень в атмосфері Землі накопичився завдяки:

А космічним процесам

Б процесам, що відбуваються у гірських породах

В фотосинтезу на протязі усіх давніх геологічних епох

Г вулканічній діяльності

2Розгляньте схему колообігу хімічного елемента. Назвіть цей елемент. До чого призведе порушення хоча б однієї ланки колообігу цього елемента?

26

3 Напишіть біогенні елементи.

4Складіть тестове завдання з однією правильною відповіддю.

Головним енергетичним джерелом для забезпечення життя на

Землі є:

А . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Б . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

В . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Г. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

КоЛООбіги речовин, енергії, інформації

тА їх зміни антропогенною діяльністю

Колообіг речовин у природі визначається спільною дією біологічних, хімічних і фізичних чинників. У процесі біологічного колообігу атоми хімічних елементів поглинаються організмами і заряджаються енергією, а потім залишають живу речовину, віддаючи енергію в навколишнє середовище. За рахунок біоенергії відбувається більшість хімічних реакцій.

Біологічний колообіг характеризується ємністю, інтенсивністю і швидкістю. Ємність біологічного колообігу — це кількість хімічних елементів, що пе-

ребувають у складі біогеоценозу (фітоценозу).

Інтенсивність біологічного колообігу — кількість хімічних елементів, що містяться у прирості біомаси на одиницю площі за одиницю часу.

Швидкість біологічного колообігу — проміжок часу, протягом якого хімічний елемент проходить шлях від поглинання його живою речовиною до виходу зі складу живої речовини.

Крім колообігу речовини та енергії, велику роль у біосфері відіграють інформаційні зв’язки. Інформативні сигнали енергетично дуже слабкі, але містять важливі відомості в закодованій формі. Ці сигнали сприймаються, розшифровуються (здебільшого автоматично) та враховуються живими організмами. Обробляти, накопичувати й використовувати інформацію окремо від енергії можуть лише живі організми.

Закон динамічної рівноваги: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем і їх ієрархії так тісно пов’язані між собою, що будь-яка зміна одного з показників неминуче призводить до функціонально-

27

структурних змін інших. Але при цьому зберігаються загальні якості системи — речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні. Людина порушує колообіг речовин, який уже склався, збільшуючи неврівноваженість біосфери.

Для природи

28

5Схарактеризуйте колообіг двох важливих біогенних елементів. Заповніть таблицю.

Нітроген

29