Решебник по биологии 11 класс Пасечник | Страница 202

Незамкнутость биогеохимических круговоротов в биосфере может привести к накоплению или дефициту определенных веществ, что может вызывать глобальные экологические проблемы. Например, избыточное накопление углекислого газа в атмосфере может вызвать парниковый эффект и глобальное потепление. Если азот накапливается в почве и водоемах в виде нитратов, то происходит массовое цветение водорослей, что снижает уровень кислорода и вызывает гибель водных организмов.

Биоразнообразие играет ключевую роль в поддержании устойчивости биогеохимических циклов. Чем больше видов организмов в экосистеме, тем сложнее и надежнее она функционирует. Например, в тропических лесах богатое видовое разнообразие растений и животных обеспечивает эффективный круговорот углерода, воды и питательных веществ. В отличие от них, монокультурные сельскохозяйственные угодья с низким биоразнообразием подвержены истощению почв и требуют искусственного внесения удобрений.

Главная функция биосферы заключается в круговороте химических веществ.

Растения в круговороте воды играют роль грандиозных испарителей, тем самым оказывая существенное влияние на климат территории, где произрастают. Основным ее путем является транспирационный ток, который осуществляется в направлении «почва – корни растений – листья – атмосфера».

Фиксация азота в живом веществе происходит ограниченным количеством живых организмов. Например, некоторые бактерии, которые живут в почве и в верхних слоях Мирового океана, могут расщеплять молекулярный азот и использовать его атомы для построения аминогрупп белков и других соединений. Поглощается атмосферный азот азотфиксирующими бактериями и некоторыми видами цианобактерий, которые синтезируют нитраты, делая их доступными для использования растениями биосферы. Биофиксация азота осуществляется некоторыми бактериями в симбиозе с растениями в почвах. После гибели растения и животные возвращают азот в почву, откуда он поступает в состав новых поколений растений и животных.

Закон глобального замыкания биогеохимического круговорота гласит, что все химические элементы, циркулирующие в биосфере, многократно проходят через живые организмы и окружающую среду, не исчезая и не создаваясь заново. Это означает, что количество углерода, кислорода, азота и других биогенных элементов на Земле остается относительно постоянным. Изменяется только их распределение между различными компонентами биосферы.

Человек может оказывать значительное влияние на биогеохимические циклы, изменяя скорость и направление круговоротов веществ. Например, вырубка лесов снижает количество растений, которые участвуют в фотосинтезе, что замедляет круговорот углерода. Использование удобрений в сельском хозяйстве увеличивает содержание азота и фосфора в почве, что может вызывать загрязнение водоемов. Сжигание ископаемого топлива приводит к повышению концентрации СО₂ в атмосфере и ускорению глобального потепления.