Лекции по Основам экологии (для студентов всех специальностей и форм обучения). Мариуполь, пгту, 2007г. Конспекты лекций
жүктеу/скачать 4.15 Mb.
|
Рис. 3.6 – Пищевая сетьПравило 10%: при переходе с одного трофического уровня на другой 90% энергии теряется, и 10% передается на следующий уровень. Чем длиннее пищевая цепь, тем больше теряется полезной энергии. Поэтому длина пищевой цепи обычно не превышает 4 - 5 звеньев. П ирамиды численностей и биомасс. Мы можем собрать все образцы организмов в экосистеме и подсчитать численность всех видов, обнаруженных на каждом трофическом уровне. Такая информация необходима для создания пирамиды численностей для экосистем (рис. 3.7). Рис. 3.7 - Обобщенные пирамиды численностей в экосистемах. Сухой вес всех органических веществ, содержащихся в организмах экосистемы, называется биомассой. Каждый трофический уровень пищевой цепи или сети содержит определенное количество биомассы. Ее можно вычислить, если собрать все живые организмы с различных произвольно выбранных участков. Собранные экземпляры необходимо рассортировать по трофическим уровням, высушить и взвесить. Полученные данные в дальнейшем используются для построения пирамиды биомасс для определенной экосистемы (рис. 3.8). Рис. 3.8 - Обобщенные пирамиды биомасс в экосистемах. Размер каждого слоя пропорционален сухой массе на квадратный метр всех организмов на данном трофическом уровне. 3.7.2. Круговорот геохимической энергии. В планетарном масштабе происходит круговорот всех химических элементов, причем цикл оборота индивидуален для каждого элемента. Все живые организмы включены в биогеохимический круговорот с полным рециклингом материи. Происходит вторичное использование атомов, постоянное движение и перераспределение вещества, что определяет формирование литосферы планеты. В связи с фотосинтезом в биосфере в круговорот вовлекаются 1 млрд. т. азота, 260 млн. т. фосфора, 200 млн. т. серы и т.д. В течение 6-7 лет поглощается вся углекислота атмосферы, за 3000-4000 лет обновляется весь кислород атмосферы, а в течение 10 млн. лет фотосинтез перерабатывает массу воды, равную всей гидросфере. I. Круговорот углерода (рис. 3.9-3.10). У Рис. 3.9 – Круговорот углерода в биосфере глерод является основным «строительным материалом» молекул углеводов, жиров, белков, нуклеиновых кислот (таких как ДНК и РНК) и других важных для жизни органических соединений. Р ис. 3.10 - Упрощенная диаграмма части углеродного цикла, показывающая круговорот вещества и однонаправленный поток энергии в процессах фотосинтеза и аэробного дыхания. Вмешательство человека в круговорот углерода резко возрастает, особенно начиная с 1950-х годов, из-за быстрого роста населения и использования ресурсов, и происходит оно в основном двумя способами: - Сведение лесов и другой растительности без достаточных лесовосстановительных работ, в связи с чем уменьшается общее количество растительности, способной поглощать СО2. - Сжигание углеродосодержащих ископаемых видов топлива и древесины. Образующийся при этом углекислый газ попадает в атмосферу. II. Круговорот азота (рис. 3.11). Вмешательство человека в круговорот азота состоит в следующем: - Сжигание древесины или ископаемого топлива (NO). Оксид азота затем соединяется в атмосфере с кислородом и образует диоксид азота (NO2), который при взаимодействии с водяным паром может образовывать азотную кислоту (HNO3). - Производство азотных удобрений и их широкое применение. - Увеличение количества нитрат-ионов и ионов аммония в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей азотных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых канализационных стоков. Рис. 3.11 - Упрощенная диаграмма круговорота азота III. Круговорот фосфора (рис. 3.12.) Рис. 3.12 - Упрощенная диаграмма круговорота фосфора. Источники: разработка недр, сток и эрозия, выщелачивание, выщелачивание и эрозия, речной сток, разложение, отходы и разложение, птицы, питающиеся рыбой. Вмешательство человека в круговорот фосфора сводится в основном к двум вариантам: - Добыча больших количеств фосфатных руд для производств минеральных удобрений и моющих средств. - Увеличение избытка фосфат-ионов в водных экосистемах при попадании в них загрязненных стоков с животноводческих ферм, смытых с полей фосфатных удобрений, а также очищенных и неочищенных коммунально-бытовых стоков. IV. Круговорот серы (рис. 3.13). О коло трети всех соединений серы и 99% диоксида серы, попадающих в атмосферу, имеют антропогенное происхождение. Сжигание серосодержащих углей и нефти для производства электроэнергии дает примерно две трети всех антропогенных выбросов диоксида серы в атмосферу. Оставшаяся треть выделяется во время таких технологических процессов, как переработка нефти, выплавка металлов из серосодержащих медных, свинцовых и цинковых руд. Рис. 3.13 - Упрощенная диаграмма круговорота серы. V. Круговорот воды (рис. 3.14). Круговорот воды или гидрологический цикл, в процессе которого происходит накопление, очистка и перераспределение планетарного запаса воды. Человек вмешивается в круговорот воды двумя способами: 1 а) б) Рис. 3.14 – Круговорот воды в биосфере (а) и природе (б) . Забор больших количеств пресной воды из рек, озер и водоносных горизонтов. В густозаселенных или интенсивно орошаемых районах водозабор привел к истощению запасов грунтовых вод или к вторжению соленой океанической воды в подземные водоносные горизонты. 2. Сведение растительного покрова суши в интересах развития сельского хозяйства, при добыче полезных ископаемых, строительстве дорог, автостоянок, жилья и других видах деятельности. Это приводит к уменьшению просачивания поверхностных вод под землю, что сокращает пополнение запасов грунтовых вод, увеличивает риск наводнений и повышает интенсивность поверхностного стока, тем самым, усиливая эрозию почв. жүктеу/скачать 4.15 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|