Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
476
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
22.12 Mб
Скачать

Глава 4. Круговорот веществ

\

Рис. 4.12. Пять основных путей возврата веществ в круговорот

2, Микробное разложение органических остатковре­ дуцентами. Бактерии и грибы - основные агенты регенерации элементов этим путем, который преобладает в наземных экосис­ темах. Гетеротрофный процесс разложения, происходящий в несколько стадий (2а, 26) благодаря жизнедеятельности микро­ организмов, приводит не только к освобождению потенциальной энергии органических веществ, но и к регенерации химических элементов, вступающих в новый цикл обращения.

3. Возвращение веществ в круговорот благодаря жизнедея­ тельности организмов, живущих в симбиозе с растениями. Это

могут быть бактерии, микроскопические грибы, водоросли, лишай­ники, другие растения. Они передают элементы питания непос-

160

Глава 4. Круговорот веществ

редственно растениям, как, например, клубеньковые бактерии. Этот путь особенно важен в экосистемах с низким содержанием пита­тельных веществ.

4. Поступление в круговорот элементов и веществ в результате физических процессов, движимых солнечной энер­гией, т. е. в результате выветривания, эрозии, с потоками воды и т. д. Вода также возвращается в круговорот благодаря энер­гии Солнца. Таким путем элементы из осадочных пород выносят­ся из абиотического резервуара и попадают в биотические циклы.

5. Поступление элементов в биогеохимические циклы, связанные с деятельностью человекаи затратами энергии иско­- паемого топлива. Таким путем возвращаются в круговорот опресненная морская вода, биогенные элементы в виде удобрений, металлы, другие ценные вещества, извлекаемые из отходов, и т. д.

Иногда элементы питания могут высвобождаться из остатков и выделений организмов и без участия микроорганизмов. Этот процесс называется автолизом (саморастворени­ем). Автолиз имеет большое значение тогда, когда степень дисперсности отмерших частичек велика (размеры очень малы), т. е. они имеют большую (относительно объема) поверхность соприкосновения с водой. В водных системах еще до бактериального разло­жения детрита может освобождаться от 25 до 75 % биогенных элементов. При проекти­ровании систем очистки сточных вод часто выгодно затратить механическую энергию на распыление органического вещества, чтобы ускорить его разложение. Такую же работу выполняют и животные организмы, измельчая и перерабатывая органические остатки (например, дождевые или водные черви). Так, водные черви олигохеты из семейства трубчатых пропускают за сутки через кишечник количество ила, во много раз превосхо­дящее массу их тела. Грубый ил и детрит в кишечнике перетираются и выбрасываются на поверхность отложений уже сильно измененными по механическому и химическому составу, а увеличение степени дисперсности и минерализация переработанных частиц в 3 - 4 раза ускоряют освобождение питательных веществ (Л. И. Цветкова, 1968).

На возврат веществ в круговорот всегда затрачивается энер­гия. Для первых трех путей энергия поступает из органических веществ, для четвертого - от Солнца, для пятого - от топлива. В четырех случаях из пяти людям не приходится затрачивать доро­гостоящее топливо. Если не нарушать природные механизмы рециркуляции, то они способны возвращать в круговорот и воду, и питательные вещества. Повторное же использование промыш­ленных материалов, например металлов, требует затрат топлива и денежных средств.

161