Ekológia DIRECTORY

Predtým sa zistilo, že dusík a fosfor majú mimoriadny význam a ekológ by ich mal vždy brať do úvahy. Hutchinson (1957) teda hovorí o úlohe fosforu ako o dôležitom obmedzujúcom faktore: „Zo všetkých prvkov obsiahnutých v živých organizmoch má fosfor zjavne najväčší ekologický význam, pretože pomer jeho množstva k množstvám iných prvkov v organizmoch je zvyčajne oveľa vyšší, zodpovedajúci pomer v tých zdrojoch, z ktorých organizmy čerpajú prvky, ktoré potrebujú. Tak, nedostatok fosforu v bolesti

jeho stupeň obmedzuje produktivitu v konkrétnej oblasti, ako nedostatok akejkoľvek inej látky, s výnimkou baud. “ Potreby poľnohospodárstva a priemyslu vytvárajú podmienky, v ktorých sa príliš veľké množstvá takých živín, ako je dusík a fosfor, a príliš malé, stávajú limitujúcimi (to sa diskutovalo v kapitole 4).
Osobitná pozornosť by sa mala venovať interakcii dusíka a fosforu. Pomer N / P v „priemernej“ biomase je asi 16: I, v riekach a potokoch - asi 28: I (pozri obr. 4.8). Schindler (Schindler, 1977) informoval o experimentoch, v ktorých boli hnojivá aplikované na celé jazero s rôznymi pomermi N / P. Keď sa N / P znížil na 5, v rastlinách fytoplanktónu dominovali modro-zelené riasy, ktoré fixovali dusík, fixovali dusík v množstvách dostatočných na to, aby sa tento pomer vrátil do rozsahu typického pre mnohé nedotknuté jazerá. Schindler navrhol, aby boli prírodné ekosystémy vyvinuté v jazerných ekosystémoch, ktoré kompenzujú nedostatok dusíka a uhlíka, ale ktoré sú neúčinné vo vzťahu k fosforu, ktorý nemá v atmosfére žiadne plynné zlúčeniny. Veľkosť primárnej produkcie je preto veľmi často spojená s veľkosťou dostupných rezerv fosforu (čo opäť potvrdzuje správnosť Hutchinsonovej metódy).
Nie je tak dôležitý ako dusík a fosfor, ale draslík, vápnik, síra a horčík sa oplatia zvážiť. Mušle a stavovce vyžadujú najmä veľa vápnika a horčík je nevyhnutnou zložkou molekuly chlorofylu, bez ktorej by jeden ekosystém nemohol fungovať. Prvky a ich zlúčeniny, ktoré organizmy potrebujú v relatívne veľkých množstvách, sa často nazývajú makroživiny.
V posledných rokoch pozornosť výskumníkov stále viac priťahuje tie prvky a ich zlúčeniny, ktoré sú nevyhnutné pre životne dôležitú činnosť biologických systémov, a to v extrémne malých množstvách. Často sa nachádzajú v životne dôležitých enzýmoch. Tieto prvky sa zvyčajne nazývajú stopové alebo mikroelementy. Keďže sa zdá, že malé požiadavky na mikroživiny súvisia s rovnakým malým (alebo ešte menším) obsahom v životnom prostredí, často sa stávajú obmedzujúcimi faktormi.

Vývoj moderných metód chemickej mikroanalýzy, spektrografie, röntgenovej analýzy a biotestu výrazne rozšíril našu schopnosť merať aj najmenšie množstvá látky. Okrem toho experimentálne štúdie o úlohe makronutrientov dostali silný tlak, keď bolo možné použiť rádioizotopy mnohých z týchto prvkov. Choroby spojené s nedostatkom stopových prvkov sú už dlho známe. Zodpovedajúce patologické príznaky boli pozorované v laboratórnych, domácich a voľne žijúcich zvieratách a rastlinách. V prírode

Za týchto podmienok sú tieto príznaky nedostatočnosti spojené s nezvyčajnou geologickou históriou oblasti a niekedy s niektorými poruchami v životnom prostredí, často ako výsledok bezmyšlienkovej ľudskej činnosti. Príkladom neobvyklej geologickej minulosti je juh Floridy. Potenciálne úrodná pôda bohatá na organickú hmotu v tomto regióne len odôvodnila nádeje poľných poľnohospodárov a chovateľov hospodárskych zvierat na ne, keď sa ukázalo, že v tejto sedimentačnej nádrži chýbala meď a kobalt, zvyčajne prítomný vo väčšine regiónov. Prípad nedostatkov mikroživín, pravdepodobne spojený s nesprávnym využívaním pôdy, bol preskúmaný na str. 227 v súvislosti s diskusiou o cykle CO2.
10 mikroprvkov je obzvlášť dôležitých pre rastliny: železo
(Fe), mangán (Mn), meď (Cu), zinok (Zn), bór (B), kremík (Si), molybdén (Mo), chlór (Cl), vanád (V) a kobalt (Co). Funkciou môžu byť tieto prvky rozdelené do troch skupín: I) potrebné pre fotosyntézu - Mn, Fe, Cl, Zn, V; 2) nevyhnutné pre metabolizmus dusíka - Mo, B, Co, Fe; 3) potrebné pre iné metabolické funkcie - Mn, B, Co, Cu a Si. Všetky tieto prvky okrem bóru vyžadujú aj zvieratá; Okrem toho môžu zvieratá vyžadovať selén, chróm, nikel, fluór, jód, cín a prípadne aj arzén (Mertz, 1981). Samozrejme, pre všetky skupiny organizmov medzi makro a mikroelementmi nie je možné stanoviť jasnú a rovnú hranicu; napríklad sodík a chlór stavovcov sú potrebné vo väčších množstvách ako rastliny; v skutočnosti je sodík často uvádzaný ako stopový prvok pre rastliny. Mnohé zo stopových prvkov sú podobné vitamínom, pôsobia ako kata; katalyzátory. Stopové kovy sa často nachádzajú v organických zlúčeninách I, tzv. Aktivátoroch kovov; Napríklad, ko-I balt je dôležitou súčasťou molekuly vitamínu Bi2. Goldman I (Goldman, 1965) opísal prípad, v ktorom molybdén slúži ako limitujúci faktor ekosystému. Pridanie molybdénu v množstve 100 dielov na miliardu vody do horského jazera zvýšilo intenzitu fotosyntézy. Zistil tiež, že koncentrácia kobaltu v tomto jazere je dostatočne vysoká, aby inhibovala vývoj fytoplanktónu. Rovnako ako v prípade makronutrientov, aj nadbytok mikroprvkov, ako aj ich nedostatok, môžu mať tiež obmedzujúci účinok. Záujemcov o tieto problémy môže odporučiť Friedenov dobre ilustrovaný článok; (Frieden, 1972), o úlohe životne dôležitých prvkov.

Makro a stopové prvky

Najcennejšou vecou v živote je zdravie. S cieľom zachovať a posilniť ho je dôležité poskytnúť vášmu telu všetky potrebné, biologicky významné látky vrátane makro a mikroelementov. A na to musíte starostlivo sledovať vašu diétu. Koniec koncov, je to z produktov dostávame takmer všetky prvky potrebné pre normálne fungovanie tela.

Čo sú makro a mikroživiny?

Makroelementy sú obsiahnuté v našom tele vo významnom množstve (viac ako 0,01% telesnej hmotnosti, inými slovami, ich obsah v tele dospelého je meraný v gramoch a dokonca kilogramoch). Makroprvky sú rozdelené na:

  • živiny alebo makroživiny, ktoré tvoria štruktúru živého organizmu. Tvoria proteíny, sacharidy, tuky a nukleové kyseliny. Sú to kyslík, dusík, vodík, uhlík;
  • zvyšné makroživiny, ktoré sa nachádzajú v tele vo veľkých množstvách: vápnik, draslík, horčík, sodík, síra, fosfor.

Mikroprvky zahŕňajú: železo, zinok, jód, selén, meď, molybdén, chróm, mangán, kremík, kobalt, fluór, vanád, striebro, bór. Sú zapojené do všetkých životných procesov a sú katalyzátormi biochemických reakcií. Ich denný príjem je nižší ako 200 mg a sú v tele obsiahnuté v malých dávkach (menej ako 0,001% telesnej hmotnosti).

Príčiny a účinky nedostatkov makro a mikroživín

Dôvody nedostatku biologických prvkov sú najčastejšie:

  • nevhodné, nevyvážené alebo nepravidelné jedlá;
  • nedostatočná kvalita pitnej vody;
  • nepriaznivé environmentálne podmienky spojené s klimatickými a environmentálnymi podmienkami;
  • veľká strata krvi v prípade núdze;
  • použitie liekov, ktoré podporujú odstraňovanie prvkov z tela.

Nedostatok mikro a makro prvkov vedie k patologickým zmenám v tele, narušeniu vodnej rovnováhy, metabolizmu, zvýšeniu alebo zníženiu tlaku, spomaleniu chemických procesov. Všetky štrukturálne zmeny vo vnútri buniek vedú k všeobecnému poklesu imunity, ako aj k výskytu rôznych ochorení: hypertenzia, dysbióza, kolitída, gastritída, ochorenia kardiovaskulárneho systému, alergie, obezita, diabetes a mnoho ďalších. Takéto ochorenia vedú k zhoršeniu fungovania organizmu, spomaľujú duševný a fyzický vývoj, ktorý je v detstve obzvlášť desivý.

Treba tiež pripomenúť, že nadbytok biologicky významných prvkov je tiež škodlivý. V príliš veľkých množstvách majú mnohé z nich toxický účinok na organizmus a dokonca niekedy sú smrtiace.

Preto je mimoriadne dôležité dodržiavať diétu, životný štýl a samozrejme musíte vedieť, ktoré potraviny sú bohaté na prvky, ktoré sú užitočné pre udržanie všetkých funkčne dôležitých procesov v tele.

Najdôležitejšie makro a mikroživiny

Vápnik je hlavným prvkom kostného tkaniva a je tiež potrebný na udržanie iónovej rovnováhy organizmu, je zodpovedný za aktiváciu určitých enzýmov. Veľké množstvo vápnika je v mliečnych výrobkoch, takže denne v menu musíte zahrnúť mlieko, syr, kefír, ryazhenka, tvaroh.

Fosfor je zapojený do energetických reakcií, je štruktúrnym prvkom inertného tkaniva, nukleových kyselín. Ryby, mäso, fazuľa, hrach, chlieb, ovsené vločky, jačmeň sú bohaté na fosfor.

Horčík je zodpovedný za metabolizmus sacharidov, energiu, podporuje činnosť nervového systému. Nachádza sa vo významných množstvách vo výrobkoch, ako sú tvaroh, orechy, jačmeň, zelenina, hrach, fazuľa.

Sodík hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní rovnováhy pufra, krvného tlaku, funkcie svalov a nervového systému a aktivácie enzýmov. Hlavným zdrojom sodíka je chlieb a stolová soľ.

Draslík je vnútrobunkový prvok, ktorý udržuje rovnováhu vody a soli v tele, je zodpovedný za kontrakciu svalov srdca a pomáha udržiavať normálny krvný tlak. Sú bohaté na tieto výrobky: slivky, jahody, broskyne, mrkva, zemiaky, jablká, hrozno.

Chlór je dôležitý pre syntézu žalúdočnej šťavy, krvnej plazmy, aktivuje množstvo enzýmov. Vstupuje do ľudského tela hlavne z chleba a soli.

Síra je štruktúrnym prvkom mnohých proteínov, vitamínov a hormónov. Živočíšne produkty sú na tomto prvku bohaté.

Železo hrá v našom tele rozhodujúcu úlohu. Je súčasťou väčšiny enzýmov a hemoglobínu, je to proteín, ktorý zabezpečuje transport kyslíka do všetkých orgánov a tkanív tela. Železo je tiež nevyhnutné pre tvorbu červených krviniek a reguluje krvný obeh. Tento prvok je bohatý na hovädziu a bravčovú pečeň, obličky, srdce, bylinky, orechy, pohánku, ovsené vločky a perlový jačmeň.

Zinok stimuluje procesy svalovej kontrakcie, krvného obehu a je zodpovedný za normálne fungovanie týmusovej žľazy. Krása a zdravie pokožky, nechtov a vlasov priamo závisí od zinku. Morské plody, huby, ríbezle, maliny, otruby obsahujú veľké množstvo tohto stopového prvku.

Jód je základným prvkom pre štítnu žľazu, ktorý zabezpečuje normálne fungovanie svalového, nervového a imunitného systému tela. Týmto prvkom sú nasýtené morské plody, chokeberry, feijoa, fazuľa v strukoch, paradajky, jahody.

Chróm aktivuje procesy spojené s prenosom dedičných informácií, podieľa sa na metabolizme, zabraňuje vzniku diabetu. Zahrnuté v nasledujúcich produktoch: teľacia pečeň, vajcia, pšeničné klíčky, kukuričný olej.

Kremík je zodpovedný za prácu leukocytov, elasticitu tkaniva, posilňuje cievy a pokožku, podieľa sa na udržaní imunity a znižuje možnosť infekcie rôznymi infekciami. Obsahuje kapusta, mrkva, mäso, morské riasy.

Meď sa podieľa na procesoch krvného obehu a dýchania. S jeho nedostatočným rozvojom atrofie srdcových svalov. Nachádza sa v produktoch, ako sú grapefruit, mäso, tvaroh, egreše, pivovarské kvasnice.

Pre zdravie a normálne fungovanie organizmu je teda potrebné zaviesť zdravé potraviny do stravy. V zimnom období je žiaduce používať multivitamínové komplexy. To pomôže posilniť imunitný systém a eliminuje prechladnutie a iné choroby.

Stopové prvky živín;

Výživové makronutrienty

Živiny ako faktory životného prostredia

Biogénne soli a prvky, ako ukazuje J. Liebig v 19. storočí, sú limitujúcimi faktormi a environmentálnymi zdrojmi pre organizmy. Niektoré z prvkov požadovaných organizmami v relatívne veľkých množstvách, takže sa nazývajú macronutrients, iné sú tiež životne dôležité pre organizmy, ale vo veľmi malom, ako sa hovorí, stopové množstvá - nazývajú sa biogénne stopové prvky. Rastliny ich zvyčajne prijímajú z pôdy, menej často z vody a zvierat a ľudí s jedlom.

Mimoriadne dôležitý je medzi nimi fosfor a dusík vo forme, ktorá je prístupná organizmom. fosfor- Toto je najdôležitejší a nevyhnutný prvok protoplazmy a dusíkvstupuje do všetkých proteínových molekúl.

Hlavným zdrojom dusíka je atmosférický vzduch a fosfor je len horninami a mŕtvymi organizmami. Dusík je zachytávaný väčšinou rastlinných a heterotrofných organizmov a je začlenený do biologického obehu. Fosfor v tele je obsiahnutý v percentuálnom vyjadrení viac ako v pôvodných prírodných zdrojoch, a preto je jeho obmedzujúca úloha taká veľká. Y. Odum (1975) uvádza príklad žĺtka z kačacieho vajca, v jednom grame ktorého je fosfor obsiahnutý 9-10 6-krát viac ako v jednom grame vody rieky Columbia, z ktorej vták dostáva potravu.

Nedostatok fosforu v jeho vplyve na produktivitu bioty je na druhom mieste za vodou.

Tieto elementy sú len mierne draslík, vápnik, síra a horčík. draslíkje súčasťou buniek, hrá dôležitú úlohu v osmotických procesoch, v nervovom systéme zvierat a ľudí, podporuje rast rastlín atď. vápnikje neoddeliteľnou súčasťou škrupín a kostí zvierat, potrebných pre rastliny atď. síraje súčasťou niektorých aminokyselín, koenzýmov, vitamínov, poskytuje chemosyntézu atď. magnézium- nevyhnutnou súčasťou molekúl chlorofylu je časť ribozómov rastlín a živočíchov atď.

Biogénne stopové prvky sú súčasťou enzýmov a sú často limitujúcimi faktormi. Pre rastliny sú v prvom rade potrebné: železo, mangán, meď, zinok, bór, kremík, molybdén, chlór, vanád a kobalt. Ak je napríklad v tejto sade nedostatok Mn, Fe, CI, Zn a V, proces fotosyntézy nebude úplný a ak nie sú prítomné Mo, B, Co a Fe, potom sa metabolizmus dusíka zlomí atď. Tieto rovnaké stopové prvky sú potrebné u zvierat a ľudí. Ich nedostatok (alebo nadmerné znečistenie) spôsobuje ochorenie.

Hranica medzi makro a mikroelementmi je skôr ľubovoľná: napríklad sodík vyžaduje mnohokrát viac zvierat ako rastliny, pre ktoré je sodík často zaradený do zoznamu mikroprvkov.

Stopové prvky živín

Sú súčasťou enzýmov a sú často limitujúcim faktorom. Pre rastliny sú v prvom rade potrebné: železo, mangán, meď, zinok, bór, kremík, molybdén, chlór, vanád a kobalt. Ak je napríklad v tejto sade nedostatok Mn, Fe, C1, 2n a V, proces fotosyntézy nebude úplný a ak nie sú prítomné Mo, B, Co a Pe, potom bude metabolizmus dusíka narušený, atď. zvierat a ľudí. Ich nedostatok (alebo nadmerné znečistenie) spôsobuje ochorenie.

Hranica medzi makro a mikroelementmi je skôr ľubovoľná: napríklad sodík vyžaduje mnohokrát viac zvierat ako rastliny, pre ktoré je sodík často zaradený do zoznamu mikroprvkov.

Edafické faktory a ich úloha v rastlinnom živote av biote pôdy

Edafické (z gréckeho. Heron - pôdne) faktory - pôdne podmienky pre rast rastlín. Sú rozdelené na chemické - reakciu pôdy, soľný režim pôdy, základné chemické zloženie pôdy, výmennú kapacitu a zloženie vymeniteľných katiónov; fyzikálne - vodné, vzdušné a tepelné režimy, hustota a hrúbka pôdy, jej granulometria

Prednáška 12

UČENIE O BIOSFÉRE

Autor termínu "biosféra" je francúzsky prírodovedec Jean Baptiste Lamarck, ktorý ho použil v roku 1803 vo svojej práci na hydrogeológii vo Francúzsku na označenie všetkých organizmov, ktoré žijú na svete. Potom bol termín zabudnutý. V roku 1875 bol "vzkriesený" profesorom na Viedenskej univerzite, geológ Edward Süss (1831 - 1914) vo svojej práci na stavbe Álp. Zaviedol do vedy myšlienku biosféry ako špeciálnej škrupiny zemskej kôry, ktorá je pokrytá životom. V tomto všeobecnom zmysle, prvýkrát v roku 1914, V. I. Vernadsky použil tento termín v článku o histórii rubídia v zemskej kôre.

Vladimir Ivanovič Vernadsky použil tento termín a vytvoril vedu s podobným názvom. Jeho kniha Biosféra bola publikovaná v roku 1926. Jeho hlavné myšlienky o biosfére, hĺbke a význame jeho myšlienok sa teší spoločnosti. Zahraniční aj domáci výskumníci sa však, žiaľ, spoliehali na diela V. I. Vernadského, z ktorých niektoré boli prvýkrát publikované až koncom 70. rokov. Myšlienky V. Vernadského majú zohrávať kľúčovú úlohu pri formovaní svetonázoru moderného človeka, v chápaní jeho miesta v prírode a zodpovednosti za budúcnosť biosféry, pri formovaní novej environmentálnej morálky a etiky.

Biosféra sa podľa vedca skladá zo siedmich vzájomne prepojených látok: živých, biogénnych, inertných, biokosnogo, rádioaktívnych, kozmických, rozptýlených atómov. Všade, v rámci svojich hraníc, je buď samotná živá hmota, alebo stopy jej biochemickej aktivity, diagram štruktúry biosféry je znázornený na obr.

Atmosféra, voda, ropa, uhlie, vápenec, íl a ich deriváty - bridlice, mramor a žula, vytvorené živou hmotou planéty. Horné vrstvy zemskej kôry, zbavené súčasnej doby života, v iných geologických epochách boli prepracované živými organizmami.

Tá časť biosféry, kde sa nachádzajú živé organizmy a súčasnosť, sa zvyčajne nazýva moderná biosféra alebo neobiosphere, a starobylé biosféry patria k paleobiospherám, alebo bývalé biosféry. Ako príklady posledne uvedených, neživých akumulácií organických látok (usadeniny uhlia, ropy, ropných bridlíc atď.) Alebo zásob iných zlúčenín tvorených za účasti živých organizmov (krieda, vápno, zlúčeniny kremíka, rudné formácie atď.) ).

Odporúča sa rozlišovať medzi hranicami neo- a paleobiosfér.

Neobiosferavská atmosféra sa rozprestiera približne do výšky 25-30 km, v skutočnosti na ozónovej obrazovke, za ktorou je život nemožný kvôli prítomnosti deštruktívnych ultrafialových kozmických lúčov.

Podľa moderných konceptov je celá hrúbka svetového oceánu, vrátane najhlbšieho mariánskeho príkopu (11022 m), zaneprázdnená životom. Neoisosféra by mala zahŕňať aj sedimenty na dne, kde je možná existencia živých organizmov. Vniká niekoľko metrov do litosféry, obmedzuje sa hlavne na pôdnu vrstvu, ale rozprestiera sa na stovkách metrov na jednotlivé trhliny a jaskyne.

Hranice paleobiosphere v atmosfére sa zhruba zhodujú s neobiospérou, pod vodami by mali byť sedimentárne horniny pripisované paleobiosphere, ktorá podľa V. A Vernadského takmer všetky prešli spracovaním živými organizmami. Je hrubý od stoviek metrov do desiatich kilometrov.

Čo sa hovorí o sedimentárnych horninách, je použiteľné na litosféru, ktorá prežila vodnú fázu fungovania.

Etapy vývoja biosféry:

1. Tvorba relatívne jednoduchých organických molekúl z neživej prírody v primárnej atmosfére (pred 4 miliardami rokov) pri vysokých teplotách pod vplyvom sopečnej činnosti a rôznych typov žiarenia.

2. Výsledné molekuly sa ďalej syntetizovali alebo zničili. Organická hmota bola umiestnená v oceáne rôznej hustoty. Klastre organických molekúl mali rozhranie, na ktorom prebiehala nepretržitá výmena hmoty, čo viedlo k rastu týchto zrazenín a ďalej k možnosti jej rozdelenia.

3. Vzhľad multifunkčných buniek.

4. Antropogénne obdobie - je to posledných 1,5 milióna rokov.

5. Noogenéza - (noo-mind) začala v našej dobe.

Epoch noosféry je „sféra mysle“, najvyššia stanica rozvoja biosféry. Táto éra je spojená so vznikom a rozvojom ľudstva v nej, keď sa racionálna ľudská činnosť stáva hlavným určujúcim faktorom globálneho vývoja. Prechod biosféry do nového stavu sa však nestane sám o sebe, stane sa, keď ľudstvo vytvorí a realizuje planetárnu stratégiu takéhoto prechodu. Ľudstvo musí brať do úvahy ekonomický, demografický a informačný vplyv na životné prostredie.

Vernadsky napísal, že účasť každého jednotlivého organizmu v geologickej histórii Zeme je zanedbateľná, ale živé tvory na Zemi sú nekonečne mnohé a majú vysoký reprodukčný potenciál, aktívne interagujú s biotopom a v konečnom dôsledku predstavujú osobitný globálny faktor mierky. transformáciu horného plášťa Zeme.

Živé organizmy sú nekonečne rôznorodé, distribuované všade, sú reprodukované v mnohých generáciách, majú selektivitu, biochemickú aktivitu a extrémne vysokú chemickú aktivitu v porovnaní s inými zložkami prírody.

Celý súbor organizmov na planéte Vernadsky je živý tvor charakterizovaný celkovou hmotnosťou, chemickým zložením a energiou.

Vernadsky napísal o úlohe živých organizmov na Zemi: „Bez nadsadenia možno konštatovať, že chemický stav vonkajšej kôry našej planéty, biosféry, je úplne pod vplyvom života, určeného živými organizmami, nepochybne, že energia, ktorá dáva biosfére svoj obvyklý vzhľad, je kozmického pôvodu. Pochádza zo slnka vo forme žiarivej energie. Ale sú to živé organizmy - súhrn života, ktorý premieňa túto žiarivú kozmickú energiu na zem a vytvára nekonečnú rozmanitosť nášho sveta. Sú to živé organizmy, ktoré svojím dychom, ich potravou, metabolizmom, smrťou a rozkladom, neustálym využívaním svojej podstaty, a čo je najdôležitejšie, trvaním stoviek miliónov rokov nepretržitou zmenou generácie, ich narodením, rozmnožovaním, dávajú vznik jednému z najväčších planétnych javov, ktoré neexistujú nikde, okrem biosféry. "

Látky neživej prírody patria k kosti (minerály). V prírode sú navyše biokosnye látky značne zastúpené, ktorých tvorba a pôvod je určený živými a inertnými zložkami (pôda, voda).

Živá hmota je základom biosféry, hoci je jej nevýznamnou súčasťou. Ak je izolovaná v čistej forme a rovnomerne rozložená po povrchu Zeme, bude to vrstva asi 2 cm alebo 0,01% hmotnosti celej biosféry. Medzi hlavné jedinečné črty živej hmoty, ktorá spôsobuje jej mimoriadne vysokú transformačnú aktivitu, patria:

Schopnosť rýchlo obsadiť (master) všetky voľné miesta. B. Vernadsky to nazval celým životom. Táto vlastnosť viedla Vernadského k záveru, že pre určité geologické obdobia bolo množstvo živej hmoty približne konštantné (konštantné). Schopnosť rýchlo zvládnuť priestor je spojená s intenzívnou reprodukciou (niektoré najjednoduchšie formy organizmov by mohli ovládnuť celú zemeguli za pár hodín alebo dní, ak by neexistovali faktory obmedzujúce ich potenciál pre reprodukciu) a schopnosť organizmov intenzívne zväčšovať povrch tela alebo spoločenstvách, ktoré vytvorili. Napríklad plocha listov rastlín rastúcich na 1 hektár je 8 až 10 hektárov alebo viac.

Pohyb nie je len pasívny (pôsobením gravitácie, gravitačných síl atď.), Ale aj aktívny. Napríklad proti prietoku vody, gravitácii, prietoku vzduchu atď.

Stabilita v živote a rýchly rozklad po smrti (inklúzia v cykloch) pri zachovaní vysokej fyzickej a chemickej aktivity.

Vysoká adaptačná schopnosť (adaptácia) na rôzne podmienky av súvislosti s týmto vývojom nielen všetkých životných prostredí (vodných, suchozemských, ovzdušia, pôdy, organizmov), ale aj extrémne ťažkých podmienok pre fyzikálne a chemické parametre. Niektoré organizmy napríklad tolerujú teploty blízke absolútnej hodnote nula –273 0 C, mikroorganizmy sa nachádzajú v termálnych prameňoch s teplotami do 140 ° C, vo vodách atómových reaktorov, v prostredí bez kyslíka, v ľadových mušliach atď.

Fenomenálne vysoká rýchlosť reakcie. Je to niekoľko rádov (stovky, tisíckrát) významnejších ako v neživých záležitostiach. Táto vlastnosť môže byť posudzovaná podľa miery spracovania látok organizmami v procese života. Napríklad húsenice niektorých druhov hmyzu konzumujú množstvo potravy denne, čo je 100-200 krát viac ako ich telesná hmotnosť.

Vysoká miera aktualizácie živej hmoty. Odhaduje sa, že v priemere to je 8 rokov pre biosféru, zatiaľ čo pre pôdu je to 14 rokov a pre oceán, kde prevládajú organizmy s krátkou životnosťou (planktón) - 33 dní. V dôsledku vysokej miery obnovy živej hmoty v celej histórii života je celková hmotnosť živej hmoty, ktorá prešla biosférou, približne 12-násobkom hmotnosti Zeme.

Všetky vyššie uvedené a ďalšie vlastnosti živej hmoty sú určené koncentráciou veľkého množstva energie v nej.

Funkcie živej hmoty.

Všetky aktivity živej hmoty v biosfére môžu byť s určitým stupňom podmienenosti redukované na niekoľko základných funkcií, ktoré môžu významne dopĺňať myšlienku jej transformujúcej sa biosféry - geologickej aktivity.

Energia - spojená s akumuláciou energie v procese fotosyntézy, jej prenos cez napájacie obvody, disperzia.

Plyn - schopnosť meniť a udržiavať určité zloženie plynu biotopu a atmosféry ako celku.

Redox - je spojený s intenzifikáciou pod vplyvom živej hmoty procesov, ako je oxidácia, vďaka obohacovaniu prostredia kyslíkom a regenerácii, najmä v prípadoch, keď dochádza k rozkladu organických látok s nedostatkom kyslíka. Procesy regenerácie sú zvyčajne sprevádzané tvorbou a akumuláciou sírovodíka, ako aj metánu. Toto robí najmä hlboké vrstvy močiarov prakticky bez života, ako aj významné spodné vrstvy vody.

Koncentrácia - schopnosť organizmov sústrediť sa vo svojich telách rozptýlené chemické prvky, zvyšovať ich obsah v porovnaní s prostredím organizmov o niekoľko rádov (ale mangán, napríklad v tele jednotlivých organizmov - milióny krát).

Spolu s koncentračnou funkciou živej hmoty je opačný k nej rozptýlený. Prejavuje sa prostredníctvom trofickej (nutričnej) a transportnej aktivity organizmov. Krvné hemoglobínové železo sa disperguje napríklad hmyzom, ktorý nasáva krv.

Deštrukčné ničenie organizmov a ich metabolických produktov, vrátane rezíduí a inertných látok, aj po ich smrti.

Doprava - prenos hmoty a energie vyplývajúci z aktívnej formy pohybu organizmov. Takýto prenos sa často vykonáva v kolosálnych vzdialenostiach (počas migrácie a migrácie zvierat).

Prostredie pre tvorbu. Táto funkcia je do značnej miery integračná (výsledok spoločného pôsobenia iných funkcií), v konečnom dôsledku je spojená s transformáciou fyzikálno-chemických parametrov prostredia. V širšom zmysle je výsledkom tejto funkcie celé prírodné prostredie. V užšom kontexte sa environmentálna funkcia živej hmoty prejavuje napríklad pri tvorbe pôdy.

Informačná funkcia živej hmoty, ktorá je vyjadrená v skutočnosti, že živé organizmy a ich komunity zhromažďujú určité informácie, opravujú ju v dedičných štruktúrach a potom ju odovzdávajú ďalším generáciám.

Hlavné vlastnosti biosféry

Biosféra je centralizovaný systém, ktorý je, žiaľ, často podceňovaný človekom av súčasnosti: iba jeden typ je umiestnený do centra biosféry alebo jej väzieb - človek (antropocentrizmus).

Biosféra je otvorený systém, ktorého existencia je nemysliteľná bez prúdenia energie zvonku. Prežíva účinky kozmických síl, najmä slnečnej aktivity.

Biosféra je samoregulačný systém, pre ktorý je, ako poznamenal V. I. Vernadsky, charakteristika organizácie. V súčasnosti sa táto vlastnosť nazýva homeostáza, čo znamená, že je schopná vrátiť sa do svojho pôvodného stavu, a tak uhasiť vzniknuté poruchy zahrnutím niekoľkých mechanizmov.

Biosféra - systém charakterizovaný širokou škálou. V súčasnosti bolo opísaných asi 2 milióny druhov (približne 1,5 milióna zvierat a 0,5 milióna rastlín). Predpokladá sa však, že počet druhov na Zemi je 2 - 3 krát väčší ako počet opísaný. Rozmanitosť sa považuje za hlavnú podmienku trvalej udržateľnosti akéhokoľvek ekosystému a biosféry ako celku. Žiaľ, takmer všetky ľudské činnosti bez výnimky podliehajú zjednodušeniu ekosystémov akejkoľvek pozície.

Dôležitou vlastnosťou biosféry je prítomnosť mechanizmov, ktoré zabezpečujú cirkuláciu látok as tým spojenú nevyčerpateľnosť jednotlivých chemických prvkov a ich zlúčenín. V neprítomnosti cyklu by sa napríklad v krátkom čase vyčerpal hlavný "stavebný materiál" živého uhlíka.

Pojem obehu látok.

Všetky látky na planéte sú v procese biochemickej cirkulácie. Existujú dva hlavné cykly: veľký (geologický) a malý (biotický).

Veľký obeh trvá stovky tisíc rokov. Spočíva v tom, že skaly podliehajú zničeniu a poveternostným vplyvom a produkty zvetrávania sú zničené vo svetovom oceáne, kde tvoria morské vrstvy. Veľké pomalé geotectonické zmeny, procesy znižovania kontinentov a zvyšovanie morského dna vedú k tomu, že tieto vrstvy sa vracajú do krajiny a sú súčasťou procesu cirkulácie.

Malá cirkulácia, ktorá je súčasťou veľkého, sa vyskytuje na úrovni biogeocenózy a spočíva v tom, že živiny pôdy, voda, uhlík sa akumulujú v rastlinnej hmote, sa vynakladajú na budovanie tela a životne dôležité procesy samých seba a organizmov konzumácie. Produkty rozkladu organickej hmoty pôdnou mikroflórou sa opäť rozkladajú na minerálne zložky dostupné pre rastliny.

Veľký (geologický) uhlíkový cyklus môže byť reprezentovaný ako schéma (obr. 3).

Cyklus biotického uhlíka je neoddeliteľnou súčasťou veľkého obehu a je spojený so životne dôležitou aktivitou organizmov. CO ako uhlík2 v atmosfére slúži na fotosyntézu rastlín a potom spolu s ich substanciou spotrebujú spotrebitelia s rôznymi trofickými úrovňami (obr. 4). Pri vdychovaní rastlín a zvierat, ako aj ničiteľov mŕtvych organizmov sa CO uvoľňuje do pôdy.2, vo forme ktorej sa vracia do atmosféry. Určitá časť uhlíka sa akumuluje vo forme mŕtvej organickej hmoty, ktorá prechádza do fosílneho stavu. Takže ložiská uhlia alebo rašeliny - to je organická hmota.

Vzhľadom k tomu, že človek intenzívne akumuluje slnečnú energiu nahromadenú vo fosílnych palivách, spaľuje palivo, dochádza k biotechnologickej cirkulácii uhlíka uvoľňovaného vo forme CO2.

Dusík tvorí asi 80% atmosférického vzduchu. Niektoré z nich sú obsiahnuté v pôde vo forme anorganických zlúčenín (amónia, dusičnanov, dusitanov) a niektorých - vo forme organických zlúčenín, ktoré tvoria rastlinné a živočíšne proteíny, aminokyseliny.

Je tu veľký kruh dusíka, ktorý zahŕňa pôdu a atmosféru, ktorej súčasťou je malý kruh (obr. 5). Spočíva v tom, že organické zlúčeniny dusíka po smrti organizmov podstúpia (za účasti baktérií) procesy amoniakácie, nitrifikácie so sekvenčnou tvorbou amoniaku, dusičnanov a dusitanov. Dusičnany a dusitany sú opäť asimilované rastlinami, čiastočne podliehajú redukcii na oxid dusnatý, opäť strhnuté do atmosféry.

Fosfor je jedným z najdôležitejších biogénnych prvkov: je súčasťou nukleových kyselín, bunkových menbránov, systémov prenosu energie, kostného tkaniva, dentínu.

Cyklus fosforu, ako aj iné biogénne prvky sa uskutočňujú vo veľkých a malých cykloch (obr. 6). Fosfor je mobilným prvkom, preto procesy spojené s cyklom závisia od rôznych faktorov prostredia, najmä na človekom spôsobených.

Maximálna povolená koncentrácia (MPC) je maximálne množstvo škodlivých látok v jednotkovom objeme alebo hmotnosti vodného, ​​vzduchového alebo podzemného prostredia, ktoré nemá prakticky žiadny vplyv na ľudské zdravie.

Maximálne prípustné zaťaženia (PDN) sú limitné hodnoty ekonomického alebo rekreačného zaťaženia prírodného prostredia, stanovené s prihliadnutím na kapacitu prírodného prostredia, jeho zdrojový potenciál a schopnosť obnoviť ochranu životného prostredia pred znečistením alebo zničením.

Maximálne prípustné rezíduá (PDOC) - množstvo škodlivých látok v potravinárskych výrobkoch a živých organizmoch, ktoré majú schopnosť akumulovať sa v potravinových reťazcoch.

Maximálne prípustné emisie (MPE) - množstvá (množstvá) znečisťujúcich látok alebo iných látok, ktoré vstupujú za jednotku času do vzduchu, vody, pôdy a ich prekročenie vedie k negatívnym dôsledkom na životné prostredie.

Maximálne prípustné hladiny (MPL) - vplyv faktorov životného prostredia na osobu - hluk, vibrácie, znečisťujúce látky, ktoré pôsobia prerušovane alebo počas života osoby a nespôsobujú somatické a duševné ochorenie ani žiadne zmeny zdravotného stavu.

Maximálna povolená dávka (ECD) - množstvo škodlivej látky, ktorej pôsobenie nespôsobuje nepriaznivé účinky v tele.

Maximálny prípustný príjem (RAP) - množstvo znečisťujúcej látky, ktorá vstupuje do špecifickej oblasti biocenózy za jednotku času v množstvách, ktoré nepresahujú MAC.

Pojem efektu súčtu.

Ak je vystavený telu nie jednej z látok, ale niekoľko súčasne, je potrebné zohľadniť účinok celkových škodlivých účinkov, pretože rôzne látky môžu mať podobný nepriaznivý účinok. Ak je vo vzduchu niekoľko látok, ktoré majú účinok sumácie, kvalita vzduchu bude spĺňať uvedené normy:

C1, C2, Cn - koncentrácia látok so súčtovým účinkom;

MPC1, MPC2, MPCn - maximálne prípustné koncentrácie týchto látok.

Prednáška 21

HLAVNÉ DRUHY ANTROPOGENICKÝCH VPLYVOV BIOSFÉRY

Biosféra, veľmi dynamický planetárny ekosystém, sa vo všetkých obdobiach svojho vývoja vyvíjala pod vplyvom rôznych prírodných procesov. V dôsledku dlhého vývoja sa v biosfére vyvinula schopnosť samoregulácie a neutralizácie negatívnych procesov. To sa dosiahlo prostredníctvom komplexného mechanizmu obehu látok, o ktorom sme uvažovali v druhej časti.

Hlavnou udalosťou vo vývoji biosféry bolo prispôsobenie organizmov meniacim sa vonkajším podmienkam zmenou vnútrodruhových informácií. Za miliardy rokov bola prírodná biota vo forme spoločenstiev a ekosystémov v požadovanom objeme zárukou dynamickej udržateľnosti biosféry.

S nástupom, zlepšovaním a rozširovaním nových technológií (poľovníctvo - poľnohospodárska kultúra - priemyselná revolúcia) sa však planétový ekosystém prispôsobený účinkom prírodných faktorov začal čoraz viac stretávať s dopadom nových, bezprecedentných síl, sily a rôznorodosti vplyvov. Sú spôsobené človekom, a preto sa nazývajú antropogénne. Pod antropogénnymi vplyvmi chápeme aktivity spojené s realizáciou ekonomických, vojenských, rekreačných, kultúrnych a iných ľudských záujmov, ktoré zavádzajú fyzikálne, chemické, biologické a iné zmeny v životnom prostredí.

Slávny ekológ B. Commoner (1974) identifikoval podľa jeho názoru päť typov ľudského zásahu do environmentálnych procesov:

- zjednodušiť ekosystémové a biologické cykly;

- koncentrácia rozptýlenej energie vo forme tepelného znečistenia;

- rast toxického odpadu z chemickej výroby;

- zavedenie nových druhov do ekosystému;

- vznik genetických zmien v rastlinách a zvieratách.

Prevažná väčšina antropogénnych vplyvov je účelná, to znamená, že ich vedome realizuje osoba v mene dosahovania konkrétnych cieľov. Existujú aj antropogénne vplyvy spontánne, nedobrovoľné, majúce charakter následkov (Kotlov, 1978). Táto kategória vplyvov napríklad zahŕňa procesy zaplavenia územia, ktoré vznikne po jeho výstavbe atď.

Porušenie základných systémov podpory života biosféry je primárne spojené s cielenými antropogénnymi vplyvmi. Svojou povahou, hĺbkou a oblasťou distribúcie, časom pôsobenia a povahou aplikácie môžu byť rôzne (obr. 12.1, podľa E. M. Sergeeva, V. T. Trofimov, 1985).

Analýza environmentálnych dôsledkov antropogénnych vplyvov nám umožňuje rozdeliť všetky ich typy na pozitívne a negatívne (negatívne). Medzi pozitívne účinky človeka na biosféru patrí reprodukcia prírodných zdrojov, obnova zásob podzemnej vody, vegetácia lesných prístreškov, obnova pôdy v mieste ťažby a niektoré ďalšie činnosti.

Negatívny (negatívny) vplyv človeka na biosféru sa prejavuje v najrozličnejších a najrozsiahlejších akciách: odstraňovanie lesov na veľkých plochách, vyčerpávanie čerstvej podzemnej vody, salinizácia a dezertifikácia pôdy, prudký pokles počtu, ako aj živočíšne a rastlinné druhy atď.

Najdôležitejším a najbežnejším typom negatívneho vplyvu človeka na biosféru je znečistenie. Väčšina z najakútnejších environmentálnych situácií vo svete av Rusku je tak či onak prepojená so znečisťovaním životného prostredia (Černobyľ, kyslý dážď, nebezpečný odpad atď.). Preto sa pojem "znečistenie" bude bližšie pozrieť.

Znečistenie znamená vstup do životného prostredia akýchkoľvek pevných, kvapalných a plynných látok, mikroorganizmov alebo energií (vo forme zvukov, zvukov, žiarenia) v množstvách škodlivých pre ľudské zdravie, zvieratá, podmienky rastlín a ekosystémy.

Známy popis tohto konceptu je známy známy francúzsky vedec F. Ramad (1981): „Znečistenie je nepriaznivá zmena v životnom prostredí, ktorá je úplne alebo čiastočne výsledkom ľudskej činnosti, priamo alebo nepriamo mení distribúciu prichádzajúcej energie, úrovne žiarenia a fyzikálne a chemické vlastnosti životného prostredia. životných podmienok živých bytostí. Tieto zmeny môžu postihnúť ľudí priamo alebo prostredníctvom poľnohospodárskych produktov, cez vodu alebo iné biologické produkty (látky).

Objekty znečistenia rozlišujú znečistenie povrchových a podzemných vôd, znečistenie ovzdušia v atmosfére, znečistenie pôdy atď. V posledných rokoch sa problémy súvisiace so znečistením blízkeho zemského priestoru stali aktuálnymi.

Zdroje antropogénneho znečistenia, najnebezpečnejšie pre populácie všetkých organizmov, sú priemyselné podniky (chemický, hutnícky, celulózový a papierenský, stavebný materiál atď.), Teplo a energia, doprava, poľnohospodárska výroba a iné technológie. Pod vplyvom urbanizácie sú územia veľkých miest a priemyselných aglomerácií najviac znečistené. Prírodné znečisťujúce látky môžu byť búrky, sopečný popol, zosuv pôdy atď.

Podľa druhov znečistenia emitujú chemické, fyzikálne a biologické znečistenia (Obr. 12.2; podľa NF Reimers, 1990; so zmenami). Rozsah a distribúcia znečistenia môže byť miestna (miestna), regionálna a globálna.

Množstvo znečisťujúcich látok na svete je obrovské a ich počet s rozvojom nových technologických procesov neustále rastie. V tomto ohľade „priorita“, tak lokálne, ako aj globálne, vedci dávajú nasledovné znečisťujúce látky:

- oxid siričitý (berúc do úvahy účinky vylúhovania oxidu siričitého z atmosféry a kontakt s výslednou kyselinou sírovou a sulfátmi na vegetáciu, pôdu a vodné útvary);

- ťažké kovy: predovšetkým olovo, kadmium a najmä ortuť (berúc do úvahy reťazce jeho migrácie a jej premeny na vysoko toxickú metylortuť);

- niektoré karcinogénne látky, najmä benzo (a) pyrén;

- ropa a ropné produkty v moriach a oceánoch;

- organochlórové pesticídy (vo vidieckych oblastiach);

- oxidy oxidu uhoľnatého a dusíka (v mestách).

Tento zoznam by, samozrejme, mal byť doplnený o rádionuklidy a iné rádioaktívne látky, ktorých škodlivé následky pre ľudskú populáciu a ekosystémy sa prejavia v plnej miere po atómovom bombardovaní Hirošimy a Nagasaki (Japonsko) a havárii v jadrovej elektrárni v Černobyle. Tiež by sa mali spomenúť dioxíny - veľmi nebezpečná znečisťujúca látka z triedy chlórovaných uhľovodíkov.

Obr. Druhy znečistenia životného prostredia

Pod druhmi znečistenia sa rozumejú aj akékoľvek antropogénne zmeny nežiaduce pre ekosystémy (obr. 12.3; podľa G. V. Stadnitského a A. I. Rodionova, 1988):

- zložka (minerálne a organické) znečistenie ako súbor látok, ktoré sú cudzie prírodným biogeocenózam (napríklad odpadová voda z domácností, toxické chemikálie, produkty spaľovania atď.);

- parametrické znečistenie spojené so zmenami parametrov kvality životného prostredia (tepelná, hluková, radiačná, elektromagnetická);

- biocenotického znečistenia spôsobujúceho narušenie zloženia a štruktúry populácií živých organizmov (nadmerný rybolov, cielené zavádzanie a aklimatizácia druhov atď.);

- stacionárne deštruktívne znečistenie (stanica - biotop populácie, zničenie - zničenie) spojené s narušením a transformáciou krajiny a ekosystémov v procese riadenia prírody (regulácia vodných tokov, urbanizácia, výrub lesných plantáží a pod.).

Bez preháňania možno konštatovať, že vplyv človeka na biosféru ako celok a na jej jednotlivé zložky (atmosféra, hydrosféra, litosféra a biotické spoločenstvá) teraz dosiahol bezprecedentné rozmery. Súčasný stav planéty Zem sa odhaduje ako globálna environmentálna kríza. Zvýšené tempo rastu zložiek a parametrických znečisťujúcich látok, a to nielen kvantitatívne, ale aj kvalitatívne. Negatívne trendy týchto vplyvov na ľudí a biotu sú nielen vyslovované lokálne, ale aj globálne.

VPLYV NA ANTROPOGÉNOVÉ ATMOSFÉRY

* Problematika vystavenia človeka atmosfére je v centre pozornosti odborníkov a ekológov na celom svete. A to nie je náhodné, pretože veľké globálne environmentálne problémy našej doby - „skleníkový efekt“ - narušenie ozónovej vrstvy, strata kyslých dažďov sú spojené práve s antropogénnym znečistením ovzdušia.

Ochrana ovzdušia je kľúčovým problémom pri zlepšovaní prírodného prostredia. Atmosférický vzduch zaujíma osobitné postavenie medzi ostatnými zložkami biosféry. Jeho hodnota pre celý život na Zemi nemôže byť nadmerne zdôraznená. Človek môže zostať bez potravy päť týždňov, bez vody po dobu piatich dní, a bez vzduchu len päť minút. Vzduch musí mať zároveň určitú čistotu a každá odchýlka od normy je nebezpečná pre zdravie.

Atmosférický vzduch plní aj najkomplexnejšiu ochrannú ekologickú funkciu, ktorá chráni Zem pred absolútne studeným Kozmom a prúdením slnečného žiarenia. Globálne meteorologické procesy prebiehajú v atmosfére, vytvárajú sa podnebie a počasie, hmotnosť meteoritov sa oneskoruje.

Atmosféra má schopnosť samočistenia. Vyskytuje sa vtedy, keď sú aerosóly vymyté z atmosféry zrážaním, turbulentným miešaním povrchovej vrstvy vzduchu, ukladaním kontaminovaných látok na povrch zeme atď. V moderných podmienkach sú však schopnosti prirodzených systémov samočistenia atmosférickým vplyvom vážne ohrozené. Pod masívnym náporom antropogénneho znečistenia v atmosfére sa začali prejavovať veľmi nežiaduce environmentálne následky, vrátane dôsledkov globálneho charakteru. Z tohto dôvodu atmosférický vzduch už úplne nespĺňa svoje ochranné, teplotne kontrolované a život podporujúce environmentálne funkcie.

Výživové makronutrienty

Mimoriadne dôležitý je medzi nimi fosfor a dusík vo forme, ktorá je prístupná organizmom. Fosfor je najdôležitejším a nevyhnutným prvkom protoplazmy a dusík je zahrnutý do všetkých proteínových molekúl.

Hlavným zdrojom dusíka je atmosférický vzduch a fosfor je len horninami a mŕtvymi organizmami. Dusík je zachytávaný väčšinou rastlinných a heterotrofných organizmov a je začlenený do biologického obehu. Fosfor v tele je obsiahnutý ako percento viac ako v pôvodných prírodných zdrojoch, a preto je jeho obmedzujúca úloha taká veľká. Y. Odum (1975) uvádza príklad žĺtka z kačacieho vajca, v jednom grame ktorého fosfor obsahuje viac v 9. 10 6-krát viac ako v jednom grame vody rieky Columbia, z ktorej vták dostáva potravu.

Nedostatok fosforu v jeho vplyve na produktivitu bioty je na druhom mieste za vodou.

Draslík, vápnik, síra a horčík sú v porovnaní s týmito prvkami horšie. Draslík je súčasťou buniek, hrá dôležitú úlohu v osmotických procesoch, v nervovom systéme zvierat a ľudí, podporuje rast rastlín atď. Vápnik je neoddeliteľnou súčasťou škrupín a kostí zvierat, potrebných pre rastliny, atď. aminokyseliny, koenzýmy, vitamíny, poskytujú chemosyntézu, atď. Horčík je nevyhnutnou súčasťou molekúl chlorofylu, je súčasťou ribozómov rastlín a živočíchov atď.

Stopové prvky živín

Sú súčasťou enzýmov a sú často limitujúcim faktorom. Pre rastliny sú v prvom rade potrebné: železo, mangán, meď, zinok, bór, kremík, molybdén, chlór, vanád a kobalt. Ak napríklad v tejto sade existuje nedostatok Mn, Fe, Cl, Zn a V, proces fotosyntézy nebude úplný a ak nie sú prítomné Mo, B, Co a Fe, potom sa metabolizmus dusíka zlomí atď. stopové prvky sú potrebné aj pre zvieratá a ľudí. Ich nedostatok (alebo nadmerné znečistenie) spôsobuje ochorenie.

Hranica medzi makro a mikroelementmi je skôr ľubovoľná: napríklad sodík vyžaduje mnohokrát viac zvierat ako rastliny, pre ktoré je sodík často zaradený do zoznamu mikroprvkov.

2.2. Edafické environmentálne faktory v rastlinnom živote av biote pôdy

Edafické (z gréckeho a Edaphosova pôdneho) faktory growing podmienky rastu rastlín v pôde. Sú rozdelené na: chemickú, pôdnu reakciu, soľný režim pôdy, elementárne chemické zloženie pôdy, výmennú kapacitu a zloženie vymeniteľných katiónov; fyzikálne  režimy vody, vzduchu a tepla, hustota a hrúbka pôdy, jej granulometrické zloženie, štruktúra atď.; biologické  rastlinné a živočíšne organizmy, ktoré obývajú pôdu. Najdôležitejšími faktormi životného prostredia sú vlhkosť, teplota, štruktúra a pórovitosť, reakcia pôdneho prostredia, slanosť.

Zloženie a štruktúra pôdy

Pôda je osobitnou prírodno-historickou formáciou, ktorá je výsledkom zmeny povrchovej vrstvy litosféry kombinovaným vplyvom vody, vzduchu a živých organizmov. Plemeno, z ktorého vznikla pôda, sa nazýva maternál. Pôvodné minerály a horninová štruktúra sú zničené, vznikajú nové minerály a ďalšia štruktúra, ktorá zabezpečuje akumuláciu rozloženej organickej hmoty. Výsledkom je, že sa tvorí pôda - geologické teleso, ktoré sa líši od všetkých ílovitých a piesčitých útvarov, ktoré sú podobné tým, že majú plodnosť: poskytujú život rastlinám, potravinám zvierat a ľuďom.

Úrodnosť pôdy je jej schopnosť uspokojiť potrebu rastliny pre živiny, ovzdušie, biotické a fyzikálno-chemické prostredie, vrátane tepelných podmienok, a na tomto základe zabezpečiť zber úrody, ako aj biogénnu produktivitu divokých foriem vegetácie.

Existujú umelé a prirodzené plodnosti. Umelá plodnosť je výsledkom agronomického vplyvu na pôdu a prirodzená plodnosť, alebo jednoducho úrodnosť pôdy, je spôsobená prírodnými faktormi životného prostredia pôdy.

Pôda pozostáva z pevnej, kvapalnej a plynnej zložky a obsahuje živé makro- a mikroorganizmy (rastliny a zvieratá).

Pevná zložka prevláda v pôde a predstavuje ju minerálna a organická časť. Väčšina primárnych minerálov, ktoré zostávajú z materskej horniny, menej ako  sekundárne, vznikajúce v dôsledku rozkladu primárnej horniny  sú ílovité minerály koloidných veľkostí, ako aj minerálne soli: uhličitany, sulfáty, halogenidy a iné vyzrážané z pôdnych vôd. Percentuálny podiel v pôde ľahko rozpustných minerálnych solí vo vode charakterizuje jej stupeň slanosti. Organická časť je reprezentovaná humusovou komplexnou organickou hmotou vytvorenou ako výsledok fyzikálno-chemického rozkladu mŕtvej organickej hmoty. Humus hrá kľúčovú úlohu v úrodnosti pôdy v dôsledku živín, ktoré obsahuje, vrátane živín. Obsah humusu v pôdach sa pohybuje od desatín percent do 20 - 22%. Najbohatšou pôdou s humusom je čierna pôda, sú tiež najúrodnejšou pôdou.

Pôda biota je zastúpená faunou a flórou. Fauna: dážďovky, dreviny, roztoče, háďatká atď., Prerozdeľujú humus a biogénne prvky, čím sa zvyšuje ich plodnosť. Obrovskú úlohu zohrávajú dážďovky, ktorých hmotnosť môže prevýšiť hmotnosť pasúceho sa dobytka (na hektár ornej pôdy s čiernou zemou je až päť miliónov jedincov). Podľa Charlesa Darwina prechádzajú celú vrstvu ornej pôdy cez črevá už niekoľko rokov. Flóra - to sú huby, baktérie, riasy atď., Spracúvajú organické látky na pôvodné anorganické zložky (deštruktory).

Kvapalná zložka pôdy, voda, môže byť voľná, viazaná, kapilárna a para. Voľná ​​voda prechádza cez póry pôsobením gravitácie, viazaná adsorbuje na povrch častíc a vytvára na nich film, kapilára je zadržiavaná v tenkých póroch pôsobením meniských síl a para je v tej časti pórov, ktorá je bez vody. Najviac prístupný pre koreňový systém rastlín je voľná a kapilárna forma vody, ťažko dosiahnuteľná viazaná (filmová) voda a vodná para nehrá veľkú úlohu. Pomer hmotnosti všetkej vody v pôde k hmotnosti jej tuhých zložiek, zvyčajne vyjadrený v percentách, sa nazýva pôdna vlhkosť.

Celá kvapalná zložka pôdy sa nazýva pôdny roztok. Môže obsahovať dusičnany, hydrogenuhličitany, fosforečnany, sulfáty a iné soli, ako aj vo vode rozpustné organické kyseliny, ich soli, cukry, ale najmä vo voľnej a kapilárnej vode, vo vode viazaných látkach, ktoré sú ťažko rozpustné. Koncentrácia roztoku závisí od pôdnej vlhkosti.

Zloženie a koncentrácia pôdneho roztoku určuje odozvu média, ktorého indikátorom je hodnota pH. Najpriaznivejšie pre rastliny a pôdne zvieratá je neutrálne prostredie (pH 7).

Štruktúra a pórovitosť určujú dostupnosť živín pre rastliny a zvieratá. Pôdne štruktúry, ktoré sú vzájomne prepojené molekulárnymi silami, tvoria pôdnu štruktúru. Medzi nimi sa vytvárajú dutiny, nazývané póry. Pórovitosť je podiel objemu pórov v objeme pôdy, ktorý môže dosiahnuť 50% alebo viac.

10 chorôb, ktoré spôsobujú chudnutie

Suchá gangréna: príčiny, liečba (bez amputácie), prognóza