Практическая работа. Тема: Круговорот биогенных элементов.

Практическая работа. Тема: Круговорот биогенных элементов.

1. Изучите теоретический материал:

а) Круговорот веществ в биосфере.

https://yandex.ru/video/preview/?filmId=7329413274704209791&text=Круговорот+биогенных+элементов+%28углерод%2C+кислород%2C+азот%29+практическая+работа&path=wizard&parent-reqid=1590139837980186-913250487557800814300288-production-app-host-man-web-yp-228&redircnt=1590140001.1

б) Круговорот углерода

https://yandex.ru/video/preview/?filmId=13168139486745504456&text=Круговорот%20биогенных%20элементов%20%28углерод%2C%20кислород%2C%20азот%29%20практическая%20работа&path=wizard&parent-reqid=1590139837980186-913250487557800814300288-production-app-host-man-web-yp-228&redircnt=1590140001.1

в)Круговорот азота

https://yandex.ru/video/preview/?filmId=11392009876466060124&text=Круговорот+биогенных+элементов+%28углерод%2C+кислород%2C+азот%29+практическая+работа&path=wizard&parent-reqid=1590139837980186-913250487557800814300288-production-app-host-man-web-yp-228&redircnt=1590140001.1

г) Круговорот кислорода в природе

https://yandex.ru/video/preview/?filmId=6247687857187574931&text=Круговорот+биогенных+элементов+%28углерод%2C+кислород%2C+азот%29+практическая+работа&path=wizard&parent-reqid=1590139837980186-913250487557800814300288-production-app-host-man-web-yp-228&redircnt=1590140001.1

Практическое занятие «Составление схем круговорота химических элементов в биосфере».

Цель:изучить круговорот химических элементов в биосфере на примере круговорота углерода, кислорода, азота

Ход работы:

1.Изучите схему круговорота биогенных элементов в биосфере.

2.Составьте схемы круговоротов биогенных элементов: углерода, кислорода, азота.

3.Вывод:

Краткая информация.

Глобальный биохимический круговорот в биосфере не является замкнутым. Непрерывному круговороту в биосфере Земли подвергаются только вещества:

- обновление живого вещества биосферы происходит за 8 лет;

- фитомассы суши (биомассы наземных растений) - за 14 лет;

- массы живого вещества океана — за 33 дня;

- фитомассы океана — за один день;

- полная смена вод в гидросфере — за 2800 лет;

- кислорода в атмосфере — за несколько тысяч лет;

- углекислого газа — за 6,3 года.

Общепланетарные геохимические циклы охватывают атмосферу, океан, толщу донных осадков и кору выветривания.

Наиболее жизненно важными считаются вещества, из которых состоят белковые молекулы, - это углерод, азот, кислород, фосфор и сера.

Круговорот углерода осуществляется в наиболее подвижной его форме — СО₂. В этой форме углерод проходит по всем трофическим цепям — продуценты, консументы и редуценты.

- продуценты улавливают углерод из атмосферы в процессе фотосинтеза;

- консументы поглощают углерод вместе с телами продуцентов и консументов низших порядков;

- редуценты возвращают углерод вновь в круговорот.

В экологических системах, в которых участвует человек, двуокись углерода поступает в атмосферу также и в результате сжигания растений в качестве топлива.

Круговорот кислорода — это очень сложный цикл ввиду большого числа его участников. Главные потребители кислорода — животные, почвенные организмы и растения, использующие его в процессе дыхания.

На промышленные и бытовые нужды ежегодно расходуется 23% кислорода. Негативной стороной современной цивилизации является то, что темпы хозяйственной деятельности человека увеличиваются, а зеленые площади Земли сокращаются. Нещадно вырубаются тропические леса.

Круговорот азота. Самым большим резервуаром азота служит атмосфера (80%). С помощью бобовых растений, на клубнях которых развиваются клубеньковые бактерии и цианобактерии, атмосферный азот (N0₂-), а затем в нитраты (N0₃-), т. е. идет процесс нитрификации.

Далее растения восстанавливают нитраты. Вместе с поедаемыми растениями азот попадает в организм животных, после умирания которых почвенные организмы разрушают их ткани и высвобождают азот в виде аммония. Он впоследствии конвертируется нитрифицирующими бактериями в растворимые соли нитратов, используемые в производстве белков в растениях. В процессе гниения отмерших растений и трупов животных денитрифицирующие бактерии превращают нитраты в свободный азот, который снова уходит в атмосферу. И начинается новый круговорот

азота. Свободный азот конвертируется в нитраты электрическими разрядами (молниями).

Круговорот фосфора. Фосфор входит в состав тканей мозга, скелета, панцирей животных. Без фосфора невозможен процесс синтеза белка. Круговорот фосфора протекает совместно с круговоротом углерода, кислорода, азота. В биосфере преобладают соединения пятивалентного фосфора, поэтому во всех источниках он содержится в виде оксида Р₂О₅.

Среднее содержание фосфора в земной коре составляет 0,09%. Основные его запасы находятся в горных породах, донных отложениях морей, рек, океанов, а также в гумусовом горизонте наземных и подводных почв. Огромное количество фосфора удерживается живым веществом биосферы. В лесных подстилках содержание фосфора достигает 100 кг/га.

Таким образом, сведение лесов, уничтожение подстилки леса и замена естественных экосистем на искусственные приводит к изменениям (уменьшению) запасов фосфора и его круговорота в биосфере.

Круговорот серы. Сера играет важную роль в круговороте веществ в биосфере. Соединения серы участвуют в биохимических процессах живой клетки, формировании химического состава почв, в больших количествах сера содержится в подземных водах.

В природе сера образует минералы — сульфиды. Их много в изверженных горных породах. Затем после окисления сера со стоком воды попадает в Мировой океан, где и поглощается морскими обитателями. Особенно много серы накапливается в моллюсках.

Круговорот серы в морях происходит с помощью сульфатредуцирующих бактерий, которые восстанавливают сульфаты до сероводорода, а он затем поднимается в верхние толщи воды и окисляется с помощью кислорода и сернистых бактерий. Некоторые бактерии накапливают серу в своих организмах, а после гибели бактерии вся сера остается на дне океана.

На суше круговорот серы осуществляется с помощью растений; после их отмирания сера переходит в почву, где одни организмы восстанавливают органическую серу до минеральной, а другие уже окисляют ее до сульфатов, которые вновь поглощаются корнями растений.

Круговорот серы - ключевой в общем процессе синтеза и разложения биомассы. Техногенные выбросы серы в атмосферу составляют 75—100 млн т в год.

Круговорот воды является одним из важнейших процессов в жизнедеятельности всех организмов планеты.

Но того как появилась биосфера, круговорот воды в природе происходил только за счет испарения вод водоемов и суши. В то время осуществлялось 2 круговорота:

- малый, когда испарившаяся вода проливается прямо над водоемом

(океаном, рекой, озером);

- большой, когда облака уносятся ветром в сторону суши и пролившиеся

дожди возвращаются в океан в виде поверхностного и речного стоков.

Современный круговорот воды происходит с участием человека и биосферы. Этот круговорот называют континентальным, т. к. значительная часть его процесса происходит над континентами: вода, испаренная с поверхности водоемов, а также выделенная почвой, растениями и животными, конденсируется в облака и выпадает в виде осадков на поверхность суши, где снова используется растениями и животными.

В среднем в год с поверхности водоемов испаряется около 0,5 млн м³воды.