If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Преговор на биогеохимичните цикли

Основни понятия

ТерминЗначение
Биогеохимичен цикълНачините, по които един елемент или съединение се движи между живите и неживите форми и места
Хранителни веществаЕлементи, от които един организъм има нужда, за да поддържа живота си
ХидросфераГрупата места, където водата може да бъде открита, докато циклира по Земята
ГеосфераВсички скали при и под земната повърхност
Ограничаващо хранително веществоХранителното вещество, което е с най-нисък запас и ограничава растежа

Биогеохимични цикли

Материята тече през трофичните нива и елементите биват рециклирани между екосистемите в биогеохимичните цикли.
Докато хранителните вещества се движат през екосистемите, съединенията, които образуват, обикновено биват трансформирани.

Цикълът на водата

Цикълът на водата е сложен и включва промени в състоянието на водата, както и физическото придвижване на водата през и между екосистемите.
Хидросферата е голяма и разнообразна. Водата е налична като течност на земната повъхност и под земята, като лед в полярните ледени шапки и глетчери и като водна пара в атмосферата.
Водата се изпарява от повърхността на океана и образува облаци чрез кондензация. Водата в облаците може да падне като валежи, върху или сушата, или морето (океана). Облаците, образувани над морето, може да се преместят над сушата. Когато дъжд пада над сушата, той може да тече по повърхността, да навлезе в почвата (да се придвижи в нея от над земята) и да премине през почвата, придвижвайки се надолу, за да стане земна вода. Земната вода при горни нива може да тече в реки, езера или океани. Водата близо до повърхността на почвата може да бъде поета от растенията и да излезе от телата им чрез транспирация от листата. Водният запас от топенето на снеговете и сублимацията на снега и леда са други процеси, които допринасят за водния цикъл.
Цикълът на водата. Изображение от NOAA National Weather Service, CC BY 2.0.
Водните молекули обикновено навлизат в атмосферата като пара, тъй като излизат от телата вода по време на изпарение или от листата на растенията по време на транспирация.
Парата може да бъде пренесена през атмосферата. Докато парата се охлажда, водата кондензира в капки, които образуват облаци и водят до валежи като дъжд или сняг.

Въглеродният цикъл

Въглеродът е жизненоважен елемент в телата на живите организми. Той също е икономически важен за съвременните хора под формата на фосилни (изкопаеми) горива.
  • Въглероден диоксид (CO2) от атмосферата бива поет от фотосинтезиращи организми и използван за изработване на органични молекули, които се придвижват през хранителните вериги. В края въглеродните атоми биват освободени като CO2 при дишане.
  • Бавни геоложки процеси, включително образуването на седиментни скали и изкопаеми горива, допринасят за кръговрата на въглерода през дълги периоди от време.
  • Някои човешки дейности, например изгарянето на изкопаеми горива и обезлесяването, увеличават атмосферния CO2 и засягат климата и океаните на Земята.
Цикълът на въглерода. Изображение от OpenStax, CC BY 4.0.
Автотрофите (продуценти) премахват въглерод от атмосферата чрез фотосинтеза и го използват, за да създадат органични съединения като глюкоза. Хетеротрофите (консументи), като хората, консумират органичните молекули и органичният въглерод бива предаден през хранителните вериги и мрежи.
Въглерод бива освободен обратно в атмосферата, когато автотрофите или хетеротрофите извършат клетъчно дишане или когато редуцентите разградят телата на мъртви организми.
Човешката дейност, като горенето на изкопаеми горива, може също да освободи въглерод в атмосферата.
Въглеродът навлиза в геосферата, когато мъртва органична материя бива погребана и трансформирана. Този процес в крайна сметка създава изкопаеми горива, но може да отнеме милиони години.

Цикълът на азота

Азотът е важно хранително вещество за всички живи организми, тъй като се среща в протеините, ДНК и РНК.
Илюстрацията показва азотния цикъл. Азотен газ от атмосферата се втвърдява в органичен азот от азотно-втвърдяващи бактерии. Този органичен азот влиза в сухоземни хранителни мрежи. Той напуска хранителните мрежи като азотни отпадъци в почвата. Амонизирането на тези азотни отпадъци от бактерии и гъбички в почвата преобразува органичния азот в амонячен йон (NH4 плюс). Амонякът се превръща в нитрит (NO2 минус) след това в нитрат (NO3 минус) — от нитрифициращи бактерии. Денитрифициращи бактерии превръщат нитрата обратно в азотен газ, който влиза отново в атмосферата. Азот от поток и торове влиза в океана, където влиза в морските хранителни мрежи. Малко от органичния азот пада на океанското дъно като утайка. Друг органичен азот в океана се преобразува в нитрит и нитратни йони, които после се преобразуват в азотен газ при процес аналогичен на този, който се случва на сушата.
Цикълът на азота. Изображение от OpenStax, CC BY 4.0.
Азотът съществува в атмосферата като газ. При азотната фиксация бактерии преобразуват азотен газ в амоняк, форма на азот, използваема от растенията. Когато животните ядат растенията, те придобиват използваеми азотни съставки. Някои бактерии също получават енергия чрез денитрификация, при която нитрати биват преобразувани в азотен газ и после освободени в атмосферата.
Азотът е често ограничаващо хранително вещество в природата (и селското стопанство). Когато наличният запас от азот е нисък, много процеси, като първична продукция и разлагане, засядат.

Чести грешки и погрешни разбирания

  • Не всяко хранително вещсетво ще премине през тези цикли по един и същи път. Хората често мислят, че биогеохимичните цикли са линейни и че всеки атом или молекула преминава през цикъла стъпка-по-стъпка. Но това не е вярно. Един и същи атом или молекула може да бъде съхраняван дълго време в един етап на цикъла, да циклира между едни и същи два етапа или да навлезе във всеки етап.
  • Изкопаемите (фосилни) горива се смятат за невъзобновяем ресурс. Въпреки че процесът, който създава фосилни горива, се случва естествено и непрекъснато, изкопаемите говира се смятат за невъзобновяем ресурс, понеже биват използвани много по-бързо, отколкото могат да бъдат произведени от геоложките процеси.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.