Живое вещество. Биологический круговорот элементов в лесных сообществах

Оглавление

Введение

Биогеохимия, часть геохимии, изучающая геохимические  процессы, происходящие в биосфере при участии организмов. Миграция химических элементов на Земле не может быть понята без учёта влияния организмов. Отражение биогеохимических  процессов находит место на геологических  картах. Биогеохимия – наука, изучающая жизнедеятельность организмов в качестве ведущего фактора миграции и распределения масс химических элементов на Земле. Основоположник биогеохимии – выдающийся естествоиспытатель и мыслитель XX в. В.И. Вернадский – созданием этой науки открыл совершенно новый и важный аспект познания сложного феномена жизни. Предметом изучения биогеохимии служат процессы миграции и массообмена химических элементов между живыми организмами и окружающей средой. Рассмотрим биогеохимические процессы лесной зоны. Лесные зоны - природные зоны суши умеренных, субтропических, тропических, субэкваториальных поясов и экваториального пояса, в естественных ландшафтах которых преобладает лесная древесно-кустарниковая растительность. Лесные зоны распространены в Северном полушарии и располагаются в условиях достаточного или избыточного увлажнения.  Лесные ландшафты холодного и умеренного климата занимают 18,8 млн км2. Вместе с расположенными по периферии субтропической зоны листопадными лесами сбалансированного атмосферного увлажнения и жестколистными лесами сезонного увлажнения эти ландшафты образуют обширный пояс внетропических лесов Северного полушария, площадь которого составляет не менее 20 млн км2, или около 13—14 % территории всей Мировой суши.

1.    Живое вещество. Биологический круговорот элементов

в лесных сообществах

Биогеохимия  рассматривает не отдельные особи или виды организмов, а всю их совокупность, так  называемое живое вещество, выраженное в массе, химическом составе и энергии, которую оно привносит в биогеохимические  процессы. Живое вещество неравномерно распределяется по поверхности Земли. Известны области его скопления, или сгущения, например лесов на суше. Растительность, организмы составляют главную  массу живого вещества (около 1% падающей солнечной энергии поглощается растениями, что эквивалентно 3-1014 кг углерода; это примерно соответствует массе живого вещества на земном шаре). Одна масса живого вещества не даёт правильного представления об интенсивности участия его в биогеохимических процессах. Огромное значение имеет скорость размножения организмов, т. е. общая продукция органического вещества, образуемая за определённое время. Особенно это относится к низшим организмам - бактериям, грибкам, водорослям и др., обладающим высокой скоростью размножения. В состав живого вещества входят все известные химические элементы и их изотопы. Но основную массу любого организма составляет ограниченное число известных химических элементов, которые в условиях биосферы образуют легкоподвижные и легкорастворимые соединения, например, газы СО2 или NН3, Н2О, ионы Н+, ОН-, NO3-, SO2-4, PO3-4, Na+, K+, Са2+, Mg2+, а также тяжёлые металлы, образующие высокоокисленные комплексные ионы.