Σύμφωνα με τη βιολογία, η αναπνοή των φυτών και των ζώων είναι μια μοναδική και καθολική διαδικασία. Λειτουργεί ως αναπόσπαστη ιδιότητα κάθε οργανισμού που κατοικεί στη Γη. Ας εξετάσουμε στη συνέχεια πώς συμβαίνει η αναπνοή των φυτών.

Βιολογία

Η ζωή των οργανισμών, όπως και κάθε εκδήλωση της δραστηριότητάς τους, σχετίζεται άμεσα με την κατανάλωση ενέργειας. Η αναπνοή των φυτών, η διατροφή, τα όργανα, η φωτοσύνθεση, η κίνηση και η απορρόφηση του νερού και των απαραίτητων ενώσεων, καθώς και πολλές λειτουργίες συνδέονται με τη συνεχή ικανοποίηση των απαραίτητων αναγκών. Οι οργανισμοί απαιτούν ενέργεια. Προέρχεται από τις διατροφικές ενώσεις που καταναλώνονται. Επιπλέον, το σώμα χρειάζεται πλαστικές ουσίες που χρησιμεύουν ως δομικά υλικά για τα κύτταρα. Η διάσπαση αυτών των ενώσεων, που συμβαίνει κατά την αναπνοή, συνοδεύεται από την απελευθέρωση ενέργειας. Εξασφαλίζει την ικανοποίηση ζωτικών αναγκών.

Ανάπτυξη και αναπνοή των φυτών

Αυτές οι δύο διαδικασίες συνδέονται στενά μεταξύ τους. Η πλήρης αναπνοή των φυτών εξασφαλίζει την ενεργό ανάπτυξη του σώματος. Η ίδια η διαδικασία παρουσιάζεται ως ένα πολύπλοκο σύστημα, που περιλαμβάνει πολλές συζευγμένες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Κατά τη διάρκειά τους αλλάζει η χημική φύση των οργανικών ενώσεων και χρησιμοποιείται η ενέργεια που υπάρχει σε αυτές.

γενικά χαρακτηριστικά

Η κυτταρική αναπνοή των φυτών είναι μια οξειδωτική διαδικασία που συμβαίνει με τη συμμετοχή οξυγόνου. Κατά τη διάρκεια αυτής, συμβαίνει η διάσπαση των ενώσεων, η οποία συνοδεύεται από το σχηματισμό χημικά ενεργών προϊόντων και την απελευθέρωση ενέργειας. Η συνολική εξίσωση για όλη τη διαδικασία μοιάζει με αυτό:

С6Н12О6 + 602 > 6С02 + 6Н20 + 2875 kJ/mol

Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί όλη η ενέργεια που απελευθερώνεται για την υποστήριξη ζωτικών διεργασιών. Το σώμα χρειάζεται κυρίως εκείνο το μέρος του που είναι συγκεντρωμένο σε ATP. Σε πολλές περιπτώσεις, της σύνθεσης της τριφωσφορικής αδενοσίνης προηγείται ο σχηματισμός διαφοράς στα ηλεκτρικά φορτία στη μεμβράνη. Αυτή η διαδικασία σχετίζεται με διαφορές στη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε διαφορετικές πλευρές. Σύμφωνα με σύγχρονα δεδομένα, όχι μόνο η τριφωσφορική αδενοσίνη, αλλά και η βαθμίδα πρωτονίου λειτουργεί ως πηγή ενέργειας για να εξασφαλίσει τη ζωή του κυττάρου. Και οι δύο μορφές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενεργοποίηση των διαδικασιών σύνθεσης, παροχής, κίνησης των θρεπτικών ενώσεων και του νερού και για το σχηματισμό διαφοράς δυναμικού μεταξύ του εξωτερικού περιβάλλοντος και του κυτταροπλάσματος. Η ενέργεια που δεν αποθηκεύεται στο ATP και στη βαθμίδα πρωτονίων διαχέεται σε μεγάλο βαθμό ως φως ή θερμότητα. Είναι άχρηστο για τον οργανισμό.

Γιατί χρειάζεται αυτή η διαδικασία;

Ποια είναι η σημασία της αναπνοής στα φυτά; Αυτή η διαδικασία θεωρείται κεντρική για τη ζωή του σώματος. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την αναπνοή χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη και τη διατήρηση των ήδη ανεπτυγμένων τμημάτων του φυτού σε ενεργή κατάσταση. Ωστόσο, δεν είναι όλα αυτά τα σημεία που καθορίζουν τη σημασία αυτής της διαδικασίας. Ας εξετάσουμε τον κύριο ρόλο της αναπνοής των φυτών. Αυτή η διαδικασία, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι μια σύνθετη αντίδραση οξειδοαναγωγής. Γίνεται σε διάφορα στάδια. Σε ενδιάμεσα στάδια, εμφανίζεται ο σχηματισμός οργανικών ενώσεων. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται σε διάφορες μεταβολικές αντιδράσεις. Μεταξύ των ενδιάμεσων ενώσεων διακρίνονται οι πεντόζες και τα οργανικά οξέα. Η αναπνοή των φυτών είναι επομένως πηγή πολλών μεταβολιτών. Από τη συνολική εξίσωση φαίνεται ότι κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας σχηματίζεται και νερό. Σε συνθήκες αφυδάτωσης μπορεί να σώσει τον οργανισμό από τον θάνατο. Συνοπτικά, η αναπνοή είναι το αντίθετο της φωτοσύνθεσης. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις αυτές οι διαδικασίες αλληλοσυμπληρώνονται. Συμβάλλουν στην παροχή τόσο ενεργειακών ισοδυνάμων όσο και μεταβολιτών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν η ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας, η αναπνοή των φυτών οδηγεί σε άσκοπη απώλεια ξηρής ύλης. Επομένως, η αύξηση της έντασης αυτής της διαδικασίας δεν είναι πάντα ευεργετική για τον οργανισμό.

Ιδιαιτερότητες

Τα φυτά αναπνέουν όλο το εικοσιτετράωρο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, οι οργανισμοί απορροφούν οξυγόνο από την ατμόσφαιρα. Επιπλέον, εισπνέουν O2, που σχηματίζεται σε αυτά ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης και είναι διαθέσιμο στους μεσοκυττάριους χώρους. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το οξυγόνο εισέρχεται κυρίως μέσω των στομάτων των νεαρών βλαστών και φύλλων, των φακών των στελεχών και του δέρματος των ριζών. Τη νύχτα, σχεδόν όλα τα φυτά τα έχουν καλυμμένα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα φυτά χρησιμοποιούν οξυγόνο για την αναπνοή, το οποίο έχει συσσωρευτεί στους μεσοκυττάριους χώρους και σχηματίστηκε κατά τη φωτοσύνθεση. Το οξυγόνο που εισέρχεται στα κύτταρα οξειδώνει τις οργανικές σύνθετες ενώσεις που υπάρχουν σε αυτά, μετατρέποντάς τες σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Σε αυτή την περίπτωση, η ενέργεια που δαπανάται για το σχηματισμό τους κατά τη φωτοσύνθεση απελευθερώνεται. Το διοξείδιο του άνθρακα απομακρύνεται από το σώμα μέσω της κυτταρικής επιφάνειας των νεαρών ριζών, των φακών και των στομάτων.

Πειράματα

Για να βεβαιωθείτε ότι η αναπνοή των φυτών συμβαίνει πραγματικά, μπορείτε να κάνετε τα εξής:

Πώς να χρησιμοποιήσετε τις γνώσεις που αποκτήθηκαν;

Κατά τη διαδικασία της καλλιέργειας, το έδαφος συμπιέζεται και η περιεκτικότητα σε αέρα σε αυτό μειώνεται σημαντικά. Για να βελτιωθεί η ροή των διαδικασιών ζωής, το έδαφος χαλαρώνει. Αυτά τα φυτά που καλλιεργούνται σε βαλτώδη (πολύ υγρά) εδάφη υποφέρουν ιδιαίτερα από έλλειψη οξυγόνου. Η βελτίωση της παροχής Ο2 επιτυγχάνεται με την αποξήρανση της γης. Η διαδικασία της αναπνοής επηρεάζεται αρνητικά από τη σκόνη που κατακάθεται στα φύλλα. Τα μικρά στερεά σωματίδια του φράζουν τα στομάχια, γεγονός που εμποδίζει σημαντικά τη ροή του οξυγόνου στα φύλλα. Επιπλέον, οι ακαθαρσίες που εισέρχονται στον αέρα κατά την καύση σε βιομηχανικές επιχειρήσεις έχουν επίσης επιβλαβή επίδραση. ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙκαύσιμα. Από αυτή την άποψη, κατά τον εξωραϊσμό των αστικών περιοχών, συνήθως φυτεύονται δέντρα ανθεκτικά στη σκόνη. Αυτά, για παράδειγμα, περιλαμβάνουν ιπποκάστανο, φλαμουριά, κερασιά και λεύκα. Κατά την αποθήκευση των σιτηρών Ιδιαίτερη προσοχήπρέπει να δίνεται στην περιεκτικότητά τους σε υγρασία. Γεγονός είναι ότι όσο αυξάνεται το επίπεδό του, αυξάνεται και η ένταση της αναπνοής. Αυτό, με τη σειρά του, συμβάλλει στο γεγονός ότι οι σπόροι αρχίζουν να ζεσταίνονται πολύ με την παραγόμενη θερμότητα. Αυτό, με τη σειρά του, επηρεάζει αρνητικά τα έμβρυα - πεθαίνουν. Για να αποφευχθούν τέτοιες συνέπειες, οι σπόροι που αποθηκεύονται πρέπει να είναι ξηροί. Το ίδιο το δωμάτιο πρέπει να αερίζεται καλά.

συμπέρασμα

Έτσι, η αναπνοή των φυτών έχει μεγάλη σημασία για τη διασφάλιση της φυσιολογικής ανάπτυξής τους σε οποιοδήποτε στάδιο. Χωρίς αυτή τη διαδικασία, είναι αδύνατο όχι μόνο να εξασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του σώματος, αλλά και να σχηματιστούν όλα τα μέρη του. Κατά την αναπνοή σχηματίζονται οι πιο σημαντικές ενώσεις, χωρίς τις οποίες η ύπαρξη του φυτού είναι αδύνατη. Αυτή η πολύπλοκη διαδικασία πολλαπλών σταδίων είναι ένας κεντρικός κρίκος σε ολόκληρη τη ζωή οποιουδήποτε οργανισμού. Η γνώση σχετικά με αυτό βοηθά στη διασφάλιση των κατάλληλων συνθηκών για την καλλιέργεια και την αποθήκευση καλλιεργούμενων φυτών, επιτυγχάνοντας υψηλές αποδόσεις σε σιτηρά και άλλες γεωργικές καλλιέργειες. Είναι γνωστό ότι η αναπνοή παράγει θερμότητα. Κοντά σε ορισμένες καλλιέργειες, η θερμοκρασία του αέρα μπορεί να αυξηθεί περισσότερο από 10 βαθμούς. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο για διάφορους σκοπούς.

Αναπνοή και μεταβολισμός στα φυτά

Τα φυτά, όπως όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, αναπνέουν συνεχώς. Για αυτό χρειάζονται οξυγόνο. Χρειάζεται τόσο τα μονοκύτταρα όσο και τα πολυκύτταρα φυτά. Το οξυγόνο εμπλέκεται στις διαδικασίες ζωής των φυτικών κυττάρων, ιστών και οργάνων.

Τα περισσότερα φυτά λαμβάνουν οξυγόνο από τον αέρα μέσω των στομάτων και των φακών. Τα υδρόβια φυτά το καταναλώνουν από το νερό σε όλη την επιφάνεια του σώματός τους. Ορισμένα φυτά που αναπτύσσονται σε υγροτόπους έχουν ειδικές αναπνευστικές ρίζες που απορροφούν το οξυγόνο από τον αέρα.

Αναπνοή- μια πολύπλοκη διαδικασία που συμβαίνει στα κύτταρα ενός ζωντανού οργανισμού, κατά την οποία η διάσπαση των οργανικών ουσιών απελευθερώνει την ενέργεια που απαιτείται για τις ζωτικές διαδικασίες του οργανισμού. Η κύρια οργανική ουσία που εμπλέκεται στην αναπνευστική διαδικασία είναι οι υδατάνθρακες, κυρίως τα σάκχαρα (ιδιαίτερα η γλυκόζη). Η ένταση της αναπνοής στα φυτά εξαρτάται από την ποσότητα των υδατανθράκων που συσσωρεύονται από τους βλαστούς στο φως.

Η αναπνοή είναι η διαδικασία αποσύνθεσης των οργανικών θρεπτικών συστατικών σε ανόργανα (διοξείδιο του άνθρακα και νερό), η οποία συμβαίνει με τη συμμετοχή οξυγόνου, συνοδευόμενη από την απελευθέρωση ενέργειας που χρησιμοποιείται από το φυτό για ζωτικές διαδικασίες.

Η αναπνοή είναι η αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Ας συγκρίνουμε τις διαδικασίες της αναπνοής και της φωτοσύνθεσης στα κύτταρα ενός πράσινου φύλλου ενός φυτού.

Η διαδικασία της αναπνοής περιλαμβάνει τη συνεχή κατανάλωση οξυγόνου μέρα και νύχτα. Η διαδικασία της αναπνοής είναι ιδιαίτερα έντονη σε νεαρούς ιστούς και όργανα του φυτού. Η ένταση της αναπνοής καθορίζεται από τις ανάγκες ανάπτυξης και ανάπτυξης των φυτών. Απαιτείται πολύ οξυγόνο σε περιοχές κυτταρικής διαίρεσης και ανάπτυξης. Ο σχηματισμός λουλουδιών και καρπών, καθώς και η βλάβη και ιδιαίτερα η αποκοπή οργάνων, συνοδεύεται από αυξημένη αναπνοή στα φυτά. Στο τέλος της ανάπτυξης, με το κιτρίνισμα των φύλλων και ιδιαίτερα το χειμώνα, η ένταση της αναπνοής μειώνεται αισθητά, αλλά δεν σταματά.

Η αναπνοή είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη ζωή των φυτών.

Για να ζήσει, ένα φυτό πρέπει να λαμβάνει τις ουσίες και την ενέργεια που χρειάζεται μέσω της διατροφής και της αναπνοής.

Οι απορροφούμενες ουσίες, κατά τη διαδικασία μετασχηματισμού σε κύτταρα και ιστούς, γίνονται ουσίες από τις οποίες το φυτό χτίζει το σώμα του. Όλοι οι μετασχηματισμοί ουσιών που συμβαίνουν στο σώμα συνοδεύονται πάντα από κατανάλωση ενέργειας. Ένα πράσινο φυτό (ως αυτότροφος οργανισμός), απορροφώντας φωτεινή ενέργεια, τη μετατρέπει σε χημική ενέργεια και τη συσσωρεύει σε πολύπλοκες οργανικές ενώσεις. Κατά τη διαδικασία της αναπνοής κατά τη διάσπαση των οργανικών ουσιών, αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται και χρησιμοποιείται από το φυτό για τον μετασχηματισμό ουσιών και ζωτικών διεργασιών που συμβαίνουν στα κύτταρα.

Και οι δύο αυτές διαδικασίες - η φωτοσύνθεση και η αναπνοή - συμβαίνουν μέσω διαδοχικών πολυάριθμων χημικών αντιδράσεων στις οποίες ορισμένες ουσίες μετατρέπονται σε άλλες.

Για παράδειγμα, κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, σχηματίζονται σάκχαρα από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, τα οποία στη συνέχεια, μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων αντιδράσεων, μετατρέπονται σε άμυλο, φυτικές ίνες ή πρωτεΐνες, λίπη και βιταμίνες - ουσίες απαραίτητες για τη διατροφή και αποθήκευση του φυτού. ενέργεια.

Η όλη διαδικασία της αναπνοής λαμβάνει χώρα στα κύτταρα του φυτικού οργανισμού. Αποτελείται από δύο στάδια, κατά τα οποία οι σύνθετες οργανικές ουσίες διασπώνται σε απλούστερες, ανόργανες ουσίες - διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Στο πρώτο στάδιο, με τη συμμετοχή ειδικών πρωτεϊνών που επιταχύνουν τη διαδικασία (ένζυμα), εμφανίζεται η διάσπαση των μορίων γλυκόζης. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται απλούστερες οργανικές ενώσεις από τη γλυκόζη και απελευθερώνεται λίγη ενέργεια. Αυτό το στάδιο αναπνευστική διαδικασίαεμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα.

Στο δεύτερο στάδιο, απλές οργανικές ουσίες που σχηματίζονται στο πρώτο στάδιο, αλληλεπιδρώντας με το οξυγόνο, οξειδώνονται - σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτό απελευθερώνει πολλή ενέργεια. Το δεύτερο στάδιο της αναπνευστικής διαδικασίας συμβαίνει μόνο με τη συμμετοχή οξυγόνου σε ειδικά κυτταρικά οργανίδια - μιτοχόνδρια .

Έτσι, κατά τη διαδικασία της αναπνοής, πιο πολύπλοκες οργανικές ουσίες διασπώνται σε απλές ανόργανες ενώσεις - διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Σε αυτή την περίπτωση, παρέχεται στο φυτό απελευθερωμένη ενέργεια. Ταυτόχρονα, διάφορα χημικά στοιχεία μεταφέρονται από τη μια ένωση στην άλλη. Αυτοί οι μετασχηματισμοί των ουσιών στο σώμα ονομάζονται μεταβολισμός . Ο μεταβολισμός είναι ένα από τα σημαντικά σημάδια ζωής.

Μεταβολισμόςείναι ένα σύνολο διαφόρων χημικών μετασχηματισμών που συμβαίνουν στο σώμα και εξασφαλίζουν την ανάπτυξη και ανάπτυξη του οργανισμού, την αναπαραγωγή του και τη συνεχή επαφή με το περιβάλλον.

Ο μεταβολισμός συνδέει όλα τα όργανα του σώματος σε ένα ενιαίο σύνολο. Ταυτόχρονα, χάρη στον μεταβολισμό, το σώμα ενώνεται με το περιβάλλον. Από αυτό, το φυτό απορροφά ουσίες μέσω των ριζών και των φύλλων και απελευθερώνει τα μεταβολικά του προϊόντα στο περιβάλλον. Η αναπνοή, όπως και η διατροφή, είναι απαραίτητη προϋπόθεση για το μεταβολισμό, άρα και για τη ζωή του οργανισμού.

Πίνακας 3.2. Χαρακτηριστικά γνωρίσματα των διαδικασιών φωτοσύνθεσης και αναπνοής

1. Τροποποιήσεις υπόγειων βλαστών

3. Αγενής πολλαπλασιασμός.

Η εναέρια διατροφή των φυτών είναι η φωτοσύνθεση. Η φωτοσύνθεση είναι η δημιουργία οργανικών ουσιών.Η διατροφή των ριζών παρέχει στο φυτό μόνο μεταλλικά άλατα και νερό. Το φυτό λαμβάνει οργανικές ουσίες και την ενέργεια που περιέχεται σε αυτές κατά τη διαδικασία φωτοσύνθεση (από τις ελληνικές φωτογραφίες - «φως» και σύνθεση - «σύνδεση»). Η φωτοσύνθεση συμβαίνει στους χλωροπλάστες. Κατά τη διαδικασία αυτή, χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός, το φυτό, με τη βοήθεια της πράσινης χλωροφύλλης στα φύλλα, σχηματίζει τις οργανικές ουσίες που χρειάζεται από ανόργανες ουσίες - διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Δεδομένου ότι ο κύριος προμηθευτής διοξειδίου του άνθρακα για τη φωτοσύνθεση είναι ο αέρας, αυτή η μέθοδος λήψης οργανικών ουσιών από ένα φυτό ονομάζεται με αέρα .

Η φωτοσύνθεση υποστηρίζεται πάντα από τη διατροφή των ριζών - την απορρόφηση νερού και μεταλλικών αλάτων από το έδαφος. Χωρίς νερό δεν γίνεται φωτοσύνθεση.

Πράσινο φύλλο - εξειδικευμένο όργανο παροχής αέρα. Λόγω του επίπεδου σχήματος της λεπίδας του φύλλου, το φύλλο έχει μεγάλη επιφάνεια επαφής με τον αέρα και το ηλιακό φως. Η παρουσία στον πολτό του φύλλου πολυάριθμων χλωροπλαστών με χλωροφύλληδημιουργεί μια τεράστια φωτοσυνθετική επιφάνεια, μετατρέποντας έτσι το φύλλο σε ένα ισχυρό εργοστάσιο σχηματισμού οργανικών ουσιών.

Ο ρόλος του φωτός στη φωτοσύνθεση.Είναι δυνατό να αποδειχθεί ότι ένα πράσινο φυτό σχηματίζει οργανικές ουσίες μόνο στο φως με ένα απλό πείραμα. Ένα πράσινο φυτό, όπως το pelargonium zonalis (γεράνι), τοποθετείται σε ένα σκοτεινό ντουλάπι. Μετά από 2-3 ημέρες, ένα μικρό μέρος ενός φύλλου αυτού του φυτού σκουραίνει με μαύρο χαρτί ή αλουμινόχαρτο και το φυτό τοποθετείται στο φως. Μετά από 8-10 ώρες, κόψτε αυτό το φύλλο και αφαιρέστε το σκούρο πιάτο από αυτό. Στη συνέχεια, για να λευκανθεί το φύλλο, το βράζουν σε οινόπνευμα (αυτό καταστρέφει τη χλωροφύλλη και εξαφανίζεται το πράσινο χρώμα). Μετά από αυτό, το φύλλο τοποθετείται σε διάλυμα ιωδίου. Ως αποτέλεσμα του πειράματος, μπορείτε να δείτε ότι το μη σκούρο μέρος του φύλλου, που περιείχε άμυλο, έγινε μπλε (το άμυλο γίνεται μπλε από το ιώδιο), ενώ το σκούρο μέρος του φύλλου απέκτησε το κίτρινο χρώμα του ιωδίου. Αυτό δείχνει ότι εδώ, στο σκοτεινό μέρος του φύλλου. άμυλο δεν σχηματίστηκε επειδή τα κύτταρα των φύλλων δεν έλαβαν φωτεινή ενέργεια. Το άμυλο είναι μια οργανική ουσία που παράγει ένα φυτό στο φως κατά τη φωτοσύνθεση.

Φωτοσύνθεση

μια διαδικασία κατά την οποία ένα πράσινο φυτό από ανόργανες ουσίες (διοξείδιο του άνθρακα και νερό) χρησιμοποιώντας την ενέργεια του ηλιακού φωτός σχηματίζει οργανικές ουσίες - υδατάνθρακες (γλυκόζη, φρουκτόζη, άμυλο), καθώς και οξυγόνο.

Βρύα βρύα. Αλογοουρές. Φτέρες. φυτική τέχνη. Αλογοουρές

Σύγχρονες αλογοουρές -πολυετή ποώδη φυτά με άκαμπτο μίσχο και καλά ανεπτυγμένο υπόγειο ρίζωμα. Οι τυχαίες ρίζες εκτείνονται από το ρίζωμα. Χαρακτηριστική είναι η κατάτμηση των βλαστών. Στους μίσχους υπάρχουν στρόβιλοι κλαδιών και φύλλα που μοιάζουν με μικρά λέπια στους κόμβους.

Αλογοουρές (από αριστερά προς τα δεξιά): σποροφόροι και αποστειρωμένοι μίσχοι αλογοουράς αγρού, δασική αλογοουρά, λιβαδιού αλογοουράς

Αυτοτροφική διατροφή– Η χλωροφύλλη περιέχεται στους χλωροπλάστες των πράσινων κυττάρων των καλοκαιρινών βλαστών. Την άνοιξη, οι βλαστοί αναπτύσσονται στα ριζώματα, που καταλήγουν σε στάχυα που φέρουν σπόρια. Εδώ δημιουργούνται διαφωνίες. Τα ώριμα σπόρια ξεχύνονται και, μόλις βρεθούν σε ευνοϊκές συνθήκες, βλασταίνουν και σχηματίζονται ετεροφυλόφιλα γαμετόφυτα - η σεξουαλική γενιά. Η γονιμοποίηση γίνεται στο νερό.

Ανάπτυξη της ασεξουαλικής γενιάς αλογοουράς - σπορόφυτου:

– Πρόθαλλος (γαμετόφυτος) σπέρμα + ζυγώτης αυγού σπορόφυτο (έμβρυο) σπόρος πρόθαλλος (γαμετόφυτος).

Οι αλογοουρές αναπτύσσονται σε χωράφια, δάση ή κοντά σε υδάτινα σώματα, συνήθως σε περιοχές με υγρό έδαφος (μόνο περίπου 30 είδη έχουν επιβιώσει). Σε χωράφια όπου ζουν αλογοουρές, το έδαφος χρειάζεται ασβέστη.

Όταν τρέφονται με αλογοουρά, οι αγελάδες και οι κατσίκες παράγουν περισσότερο γάλα. Μερικά άγρια ​​ζώα - ελάφια και αγριογούρουνα - τρέφονται επίσης με αλογοουρές. Ταυτόχρονα, οι αλογοουρές είναι δηλητηριώδη φυτά για τα άλογα.

Στην ιατρική χρησιμοποιούνται παρασκευάσματα αλογοουράς, τα οποία έχουν ευέλικτο και ποικίλο αποτέλεσμα. Χρησιμοποιούνται ως διουρητικό, αντιφλεγμονώδες, αιμοστατικό, τονωτικό, επουλωτικό πληγών και στυπτικό. Βοηθούν στην καρδιακή ανεπάρκεια και βελτιώνουν τον μεταβολισμό νερού-αλατιού. Ως μέρος διαφόρων βοτάνων, η αλογοουρά χρησιμοποιείται για τη θεραπεία της υπέρτασης, της ουρικής αρθρίτιδας και της επούλωσης πληγών. Το φυτό είναι αποτελεσματικό για οίδημα ποικίλης προέλευσης και εξιδρωματική (υγρή) πλευρίτιδα.

ΣΕ γιατροσόφια της γιαγιάςΗ περιοχή εφαρμογής της αλογοουράς είναι η ίδια. Επιπλέον, πιστεύεται ότι το βότανο αλογοουράς βοηθά σε ορισμένα κακοήθη νεοπλάσματα, εσωτερική και εξωτερική αιμορραγία, πέτρες στη χολή και στα νεφρά.

Φυτικό βασίλειο. Βρύα βρύα

Πολυετή αειθαλή, ποώδη φυτά με όρθιους και έρποντες βλαστούς, που απαντώνται σε δάση κωνοφόρων και μικτών. Προέρχεται από ψιλόφυτα. Οι τυχαίες ρίζες εκτείνονται από περιοχές του βλαστού που έρπουν κατά μήκος του εδάφους. Τα φύλλα είναι μικρά, διαφόρων σχημάτων, που βρίσκονται στους βλαστούς εναλλάξ, αντίθετα ή στρογγυλά.

Βρύα βρύα (από αριστερά προς τα δεξιά): βρύα κοπαδιών, βρύα κοπαδιών, ετήσια βρύα

Αγενής πολλαπλασιασμός -λόγω του θανάτου τμημάτων παλαιών βλαστών και της ριζοβολίας βιώσιμων θραυσμάτων που δημιουργούν νέα φυτά. Η ασεξουαλική αναπαραγωγή πραγματοποιείται επίσης από σπόρια.

Τα είδη των βρύων κλαμπ χρησιμοποιούνται ως φαρμακευτικά, βαφικά, καλλυντικά και καλλωπιστικά φυτά.

Στην επιστημονική ιατρική, τα σπόρια (συνήθως βρύα λέσχης) χρησιμοποιούνται -παλαιότερα στη Ρωσία ονομάζονταν lycopodium, ή σπόροι βρύου- για την παρασκευή βρεφικών σκονών και την έκχυση χαπιών. Τα σπόρια περιέχουν έως και 50% λιπαρά, μη ξηραντικά έλαια, αλκαλοειδή, φαινολικά οξέα, πρωτεΐνες, σάκχαρα και μεταλλικά άλατα. Μαζί με τα σπόρια αυτού του είδους, χρησιμοποιούνται σπόρια των ετήσιων και των πλάγιων βρύων.

Τα σπόρια συλλέγονται στο τέλος του καλοκαιριού - αρχές του φθινοπώρου, αφού κιτρινίσουν τα σποροφόρα στάχυα. Τα στάχυα κόβονται με ψαλίδι ή κοφτερό μαχαίρι, συνήθως σε βρεγμένο καιρό, τοποθετούνται σε σακούλες από χοντρό ύφασμα, στη συνέχεια στεγνώνουν στον αέρα και κοσκινίζονται από λεπτό κόσκινο για να διαχωριστούν τα σπόρια.

Στη λαϊκή ιατρική, τα σπόρια βρύου χρησιμοποιούνται ως επουλωτικό μέσο για το γέμισμα πληγών, εγκαυμάτων, κρυοπαγημάτων, για έκζεμα, βρασμούς, λειχήνες και ερυσίπελας. Οι μίσχοι χρησιμοποιούνται για παθήσεις της ουροδόχου κύστης, του ήπατος, των αναπνευστικών οργάνων, της ακράτειας ούρων, του στομαχικού πόνου, των αιμορροΐδων, της δυσπεψίας και των ρευματισμών.
Οι βλαστοί του κλαμπ βρύα χρησιμοποιούνται ως εμετικό, καθαρτικό και για τη θεραπεία του χρόνιου αλκοολισμού και του καπνίσματος. Ολόκληρο το φυτό βρύα κλαμπ περιέχει το δηλητηριώδες αλκαλοειδές selyagin, επομένως η θεραπεία πρέπει να πραγματοποιείται υπό την επίβλεψη γιατρού.

Στην κοσμετολογία, τα βρύα χρησιμοποιούνται για τη φουρκουλίωση και κατά της φαλάκρας.

Τα σπόρια χρησιμοποιούνται επίσης στη μεταλλουργία για να ραντίσουν καλούπια κατά τη διάρκεια της μορφοποιημένης χύτευσης - όταν καίγονται, σχηματίζεται ένα στρώμα αερίων που εμποδίζει το προϊόν να κολλήσει και δίνει στο μέταλλο μια λεία επιφάνεια.

Στην πυροτεχνία, μερικές φορές προστίθενται σπόρια σε συνθέσεις βεγγαλικών.

Οι μίσχοι όλων των τύπων βρύων παράγουν μια μπλε βαφή κατάλληλη για τη βαφή υφασμάτων.

Η ιστορία της ανακάλυψης ενός εκπληκτικού και ζωτικής σημασίας φαινομένου όπως η φωτοσύνθεση είναι βαθιά ριζωμένη στο παρελθόν. Πριν από περισσότερους από τέσσερις αιώνες, το 1600, ο Βέλγος επιστήμονας Jan Van Helmont πραγματοποίησε ένα απλό πείραμα. Τοποθέτησε ένα κλαδί ιτιάς σε μια σακούλα που περιείχε 80 κιλά χώμα. Ο επιστήμονας κατέγραψε το αρχικό βάρος της ιτιάς και στη συνέχεια πότισε το φυτό αποκλειστικά με νερό της βροχής για πέντε χρόνια. Φανταστείτε την έκπληξη του Jan Van Helmont όταν ξαναζύγισε την ιτιά. Το βάρος του φυτού αυξήθηκε κατά 65 κιλά και η μάζα της γης μειώθηκε μόνο κατά 50 γραμμάρια! Το πού πήρε το φυτό 64 κιλά 950 γραμμάρια θρεπτικών ουσιών παραμένει μυστήριο για τον επιστήμονα!

Το επόμενο σημαντικό πείραμα στην πορεία προς την ανακάλυψη της φωτοσύνθεσης ανήκε στον Άγγλο χημικό Joseph Priestley. Ο επιστήμονας έβαλε ένα ποντίκι κάτω από την κουκούλα και πέντε ώρες αργότερα το τρωκτικό πέθανε. Όταν ο Priestley τοποθέτησε ένα κλαδάκι μέντας με το ποντίκι και επίσης κάλυψε το τρωκτικό με ένα καπάκι, το ποντίκι παρέμεινε ζωντανό. Αυτό το πείραμα οδήγησε τον επιστήμονα στην ιδέα ότι υπάρχει μια διαδικασία αντίθετη από την αναπνοή. Ο Jan Ingenhouse το 1779 καθιέρωσε το γεγονός ότι μόνο πράσινα μέρη των φυτών είναι ικανά να απελευθερώνουν οξυγόνο. Τρία χρόνια αργότερα, ο Ελβετός επιστήμονας Jean Senebier απέδειξε ότι το διοξείδιο του άνθρακα, υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός, αποσυντίθεται στα πράσινα οργανίδια των φυτών. Μόλις πέντε χρόνια αργότερα, ο Γάλλος επιστήμονας Jacques Boussingault, πραγματοποιώντας εργαστηριακή έρευνα, ανακάλυψε το γεγονός ότι η απορρόφηση νερού από τα φυτά συμβαίνει και κατά τη σύνθεση οργανικών ουσιών. Η εποχική ανακάλυψη έγινε το 1864 από τον Γερμανό βοτανολόγο Julius Sachs. Μπόρεσε να αποδείξει ότι ο όγκος του διοξειδίου του άνθρακα που καταναλώνεται και το οξυγόνο που απελευθερώνεται συμβαίνει σε αναλογία 1:1.

Η φωτοσύνθεση είναι μια από τις πιο σημαντικές βιολογικές διεργασίες

Με επιστημονικούς όρους, η φωτοσύνθεση (από τα αρχαία ελληνικά φῶς - φως και σύνθεσις - σύνδεση, δέσμευση) είναι μια διαδικασία κατά την οποία σχηματίζονται οργανικές ουσίες από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό στο φως. Ο κύριος ρόλος σε αυτή τη διαδικασία ανήκει στα φωτοσυνθετικά τμήματα.

Μιλώντας μεταφορικά, ένα φύλλο φυτού μπορεί να συγκριθεί με ένα εργαστήριο, τα παράθυρα του οποίου βλέπουν στην ηλιόλουστη πλευρά. Σε αυτό συμβαίνει ο σχηματισμός οργανικών ουσιών. Αυτή η διαδικασία είναι η βάση για την ύπαρξη όλης της ζωής στη Γη.

Πολλοί θα κάνουν εύλογα το ερώτημα: τι αναπνέουν οι άνθρωποι που ζουν σε μια πόλη, όπου δεν μπορείς να βρεις ούτε ένα δέντρο ή μια λεπίδα χόρτου τη μέρα με φωτιά; Η απάντηση είναι πολύ απλή. Το γεγονός είναι ότι τα χερσαία φυτά αντιπροσωπεύουν μόνο το 20% του οξυγόνου που απελευθερώνεται από τα φυτά. Τον πρωταγωνιστικό ρόλο στην παραγωγή οξυγόνου στην ατμόσφαιρα παίζει φύκι. Αντιπροσωπεύουν το 80% του παραγόμενου οξυγόνου. Μιλώντας στη γλώσσα των αριθμών, τόσο τα φυτά όσο και τα φύκια απελευθερώνουν ετησίως 145 δισεκατομμύρια τόνους (!) οξυγόνου στην ατμόσφαιρα! Δεν είναι τυχαίο που οι ωκεανοί του κόσμου ονομάζονται «πνεύμονες του πλανήτη».

Ο γενικός τύπος για τη φωτοσύνθεση έχει ως εξής:

Νερό + Διοξείδιο του άνθρακα + Φως → Υδατάνθρακες + Οξυγόνο

Γιατί τα φυτά χρειάζονται φωτοσύνθεση;

Όπως μάθαμε, η φωτοσύνθεση είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ανθρώπινη ύπαρξη στη Γη. Ωστόσο, αυτός δεν είναι ο μόνος λόγος για τον οποίο οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί παράγουν ενεργά οξυγόνο στην ατμόσφαιρα. Γεγονός είναι ότι τόσο τα φύκια όσο και τα φυτά σχηματίζουν ετησίως περισσότερες από 100 δισεκατομμύρια οργανικές ουσίες (!), οι οποίες αποτελούν τη βάση της δραστηριότητας της ζωής τους. Θυμόμαστε το πείραμα του Jan Van Helmont, καταλαβαίνουμε ότι η φωτοσύνθεση είναι η βάση της διατροφής των φυτών. Έχει αποδειχθεί επιστημονικά ότι το 95% της συγκομιδής καθορίζεται από τις οργανικές ουσίες που λαμβάνει το φυτό κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και το 5% από τα ορυκτά λιπάσματα που εφαρμόζει ο κηπουρός στο έδαφος.

Οι σύγχρονοι κάτοικοι του καλοκαιριού δίνουν την κύρια προσοχή στη διατροφή του εδάφους των φυτών, ξεχνώντας τη διατροφή του με τον αέρα. Είναι άγνωστο τι είδους συγκομιδή θα μπορούσαν να πάρουν οι κηπουροί αν πρόσεχαν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Ωστόσο, ούτε τα φυτά ούτε τα φύκια θα μπορούσαν να παράγουν οξυγόνο και υδατάνθρακες τόσο ενεργά αν δεν είχαν μια καταπληκτική πράσινη χρωστική ουσία - χλωροφύλλη.

Το μυστήριο της πράσινης χρωστικής

Η κύρια διαφορά μεταξύ των φυτικών κυττάρων και των κυττάρων άλλων ζωντανών οργανισμών είναι η παρουσία χλωροφύλλης. Παρεμπιπτόντως, είναι αυτός που είναι υπεύθυνος για το γεγονός ότι τα φύλλα των φυτών έχουν πράσινο χρώμα. Αυτή η πολύπλοκη οργανική ένωση έχει μια εκπληκτική ιδιότητα: μπορεί να απορροφήσει το ηλιακό φως! Χάρη στη χλωροφύλλη, η διαδικασία της φωτοσύνθεσης γίνεται επίσης δυνατή.

Δύο στάδια φωτοσύνθεσης

Ομιλία σε απλή γλώσσα, η φωτοσύνθεση είναι μια διαδικασία κατά την οποία το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα που απορροφάται από ένα φυτό στο φως με τη βοήθεια της χλωροφύλλης σχηματίζουν ζάχαρη και οξυγόνο. Ετσι, ανόργανες ουσίεςμετατρέπονται ως εκ θαύματος σε βιολογικά. Η ζάχαρη που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της μετατροπής είναι πηγή ενέργειας για τα φυτά.

Η φωτοσύνθεση έχει δύο στάδια: το φως και το σκοτεινό.

Η ελαφριά φάση της φωτοσύνθεσης

Πραγματοποιείται σε θυλακοειδή μεμβράνες.

Τα θυλακοειδή είναι δομές που οριοθετούνται σε μεμβράνη. Βρίσκονται στο στρώμα του χλωροπλάστη.

Η σειρά των γεγονότων στο στάδιο φωτός της φωτοσύνθεσης είναι:

1. Το φως χτυπά το μόριο της χλωροφύλλης, το οποίο στη συνέχεια απορροφάται από την πράσινη χρωστική ουσία και προκαλεί διέγερση. Το ηλεκτρόνιο που περιλαμβάνεται στο μόριο μετακινείται σε υψηλότερο επίπεδο και συμμετέχει στη διαδικασία σύνθεσης.
2. Το νερό διασπάται, κατά την οποία τα πρωτόνια μετατρέπονται σε άτομα υδρογόνου υπό την επίδραση ηλεκτρονίων. Στη συνέχεια, δαπανώνται για τη σύνθεση υδατανθράκων.
3. Στο τελικό στάδιο του ελαφρού σταδίου, συντίθεται ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη). Αυτή είναι μια οργανική ουσία που παίζει το ρόλο ενός παγκόσμιου συσσωρευτή ενέργειας σε βιολογικά συστήματα.

Σκοτεινή φάση της φωτοσύνθεσης

Το μέρος όπου εμφανίζεται η σκοτεινή φάση είναι το στρώμα των χλωροπλαστών. Κατά τη σκοτεινή φάση απελευθερώνεται οξυγόνο και συντίθεται γλυκόζη. Πολλοί θα σκεφτούν ότι αυτή η φάση έλαβε αυτό το όνομα επειδή η διαδικασία που συμβαίνει σε αυτό το στάδιο συμβαίνει αποκλειστικά τη νύχτα. Στην πραγματικότητα, αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια. Η σύνθεση γλυκόζης γίνεται όλο το εικοσιτετράωρο. Το γεγονός είναι ότι σε αυτό το στάδιο η φωτεινή ενέργεια δεν καταναλώνεται πλέον, πράγμα που σημαίνει ότι απλά δεν χρειάζεται.

Η σημασία της φωτοσύνθεσης για τα φυτά

Έχουμε ήδη καθορίσει το γεγονός ότι τα φυτά χρειάζονται φωτοσύνθεση όχι λιγότερο από εμάς. Είναι πολύ εύκολο να μιλήσουμε για την κλίμακα της φωτοσύνθεσης σε αριθμούς. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι μόνο τα χερσαία φυτά αποθηκεύουν όση ηλιακή ενέργεια θα μπορούσαν να καταναλώσουν 100 μεγαλουπόλεις μέσα σε 100 χρόνια!

Η αναπνοή των φυτών είναι η αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Η έννοια της αναπνοής των φυτών είναι να απελευθερώνει ενέργεια κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και να την κατευθύνει στις ανάγκες των φυτών. Με απλά λόγια, η απόδοση είναι η διαφορά μεταξύ φωτοσύνθεσης και αναπνοής. Όσο περισσότερη φωτοσύνθεση και όσο χαμηλότερη είναι η αναπνοή, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκομιδή και το αντίστροφο!

Η φωτοσύνθεση είναι μια εκπληκτική διαδικασία που κάνει δυνατή τη ζωή στη Γη!

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία σχηματισμού οργανικής ύλης από διοξείδιο του άνθρακα και νερό στο φως με τη συμμετοχή φωτοσυνθετικών χρωστικών (χλωροφύλλη στα φυτά, βακτηριοχλωροφύλλη και βακτηριοροδοψίνη στα βακτήρια). Στη σύγχρονη φυτική φυσιολογία, η φωτοσύνθεση γίνεται πιο συχνά κατανοητή ως φωτοαυτοτροφική λειτουργία - ένα σύνολο διαδικασιών απορρόφησης, μετασχηματισμού και χρήσης της ενέργειας των κβαντών φωτός σε διάφορες ενεργονικές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της μετατροπής του διοξειδίου του άνθρακα σε οργανικές ουσίες.

Υπάρχουν οξυγονικοί και ανοξυγονικοί τύποι φωτοσύνθεσης. Το οξυγόνο είναι πολύ πιο διαδεδομένο και μεταφέρεται από φυτά, κυανοβακτήρια και προχλωρόφυτα. Αυτό το άρθρο περιγράφει μόνο αυτό· ένα ξεχωριστό άρθρο είναι αφιερωμένο στην ανοξυγονική φωτοσύνθεση μωβ και πράσινων βακτηρίων, καθώς και ελικοβακτηρίων.

Υπάρχουν τρία στάδια φωτοσύνθεσης: φωτοφυσικό, φωτοχημικό και χημικό. Στο πρώτο στάδιο, συμβαίνει η απορρόφηση των κβάντων φωτός από τις χρωστικές, η μετάβασή τους σε διεγερμένη κατάσταση και η μεταφορά ενέργειας σε άλλα μόρια του φωτοσυστήματος. Στο δεύτερο στάδιο, τα φορτία διαχωρίζονται στο κέντρο αντίδρασης, τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται κατά μήκος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων φωτοσυνθετικής, η οποία καταλήγει στη σύνθεση του ATP και του NADPH. Τα δύο πρώτα στάδια ονομάζονται συλλογικά το εξαρτώμενο από το φως στάδιο της φωτοσύνθεσης. Το τρίτο στάδιο συμβαίνει χωρίς την υποχρεωτική συμμετοχή του φωτός και περιλαμβάνει βιοχημικές αντιδράσεις της σύνθεσης οργανικών ουσιών χρησιμοποιώντας την ενέργεια που συσσωρεύεται στο στάδιο που εξαρτάται από το φως. Τις περισσότερες φορές, τέτοιες αντιδράσεις θεωρούνται ως ο κύκλος του Calvin και η γλυκονεογένεση, ο σχηματισμός σακχάρων και αμύλου από το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα.

Η αναπνοή είναι η κύρια μορφή αφομοίωσης σε ανθρώπους, ζώα, φυτά και πολλούς μικροοργανισμούς. Κατά την αναπνοή, οι πλούσιες σε ενέργεια ουσίες που ανήκουν στο σώμα αποσυντίθενται πλήρως σε ενεργειακά φτωχά ανόργανα τελικά προϊόντα (διοξείδιο του άνθρακα και νερό), χρησιμοποιώντας μοριακό οξυγόνο.

Η εξωτερική αναπνοή αναφέρεται στην ανταλλαγή αερίων μεταξύ του σώματος και του περιβάλλοντος, συμπεριλαμβανομένης της απορρόφησης οξυγόνου και της απελευθέρωσης διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και της μεταφοράς αυτών των αερίων μέσα στο σώμα.

Η εσωτερική (κυτταρική) αναπνοή περιλαμβάνει βιοχημικές διεργασίες στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων και των μιτοχονδρίων, που οδηγούν στην απελευθέρωση ενέργειας.

Σε οργανισμούς που έχουν μεγάλες επιφάνειες σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον, η αναπνοή μπορεί να συμβεί λόγω της διάχυσης αερίων απευθείας στα κύτταρα (για παράδειγμα, σε φύλλα φυτών, σε ζώα της κοιλότητας). Με μικρή σχετική επιφάνεια, η μεταφορά αερίων πραγματοποιείται λόγω της κυκλοφορίας του αίματος (σε σπονδυλωτά κ.λπ.) ή στην τραχεία (σε έντομα).

Η χημειοσύνθεση είναι μια μέθοδος αυτοτροφικής διατροφής στην οποία η πηγή ενέργειας για τη σύνθεση οργανικών ουσιών από το CO2 είναι οι αντιδράσεις οξείδωσης ανόργανων ενώσεων. Αυτός ο τύπος παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιείται μόνο από βακτήρια. Το φαινόμενο της χημειοσύνθεσης ανακαλύφθηκε το 1887 από τον Ρώσο επιστήμονα S. N. Vinogradsky.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η ενέργεια που απελευθερώνεται στις αντιδράσεις οξείδωσης ανόργανων ενώσεων δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα σε διαδικασίες αφομοίωσης. Πρώτα, αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε ενέργεια μακροεργικών δεσμών του ATP και μόνο τότε δαπανάται για τη σύνθεση οργανικών ενώσεων.

13. Ενέργεια σεοικοσυστήματα

Ας θυμηθούμε ότι ένα οικοσύστημα είναι μια συλλογή ζωντανών οργανισμών που ανταλλάσσουν συνεχώς ενέργεια, ύλη και πληροφορίες μεταξύ τους και με το περιβάλλον. Ας εξετάσουμε πρώτα τη διαδικασία ανταλλαγής ενέργειας. Ως ενέργεια ορίζεται η ικανότητα παραγωγής έργου. Οι ιδιότητες της ενέργειας περιγράφονται από τους νόμους της θερμοδυναμικής.

Ο πρώτος νόμος (νόμος) της θερμοδυναμικής ή ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας δηλώνει ότι η ενέργεια μπορεί να αλλάξει από τη μια μορφή στην άλλη, αλλά δεν εξαφανίζεται ούτε δημιουργείται εκ νέου. Ο δεύτερος νόμος (νόμος) της θερμοδυναμικής ή ο νόμος της εντροπίας δηλώνει ότι σε ένα κλειστό σύστημα η εντροπία μπορεί μόνο να αυξηθεί. Σε σχέση με την ενέργεια στα οικοσυστήματα, η ακόλουθη διατύπωση είναι βολική: διεργασίες που σχετίζονται με ενεργειακούς μετασχηματισμούς μπορούν να συμβούν αυθόρμητα μόνο υπό την προϋπόθεση ότι η ενέργεια περνά από μια συμπυκνωμένη μορφή σε μια διασκορπισμένη, δηλαδή υποβαθμίζεται. Το μέτρο της ποσότητας ενέργειας που καθίσταται μη διαθέσιμη για χρήση, ή αλλιώς το μέτρο της αλλαγής της σειράς που συμβαίνει κατά την υποβάθμιση της ενέργειας, είναι η εντροπία. Όσο υψηλότερη είναι η τάξη του συστήματος, τόσο μικρότερη είναι η εντροπία του. Έτσι, κάθε ζωντανό σύστημα, συμπεριλαμβανομένου ενός οικοσυστήματος, διατηρεί τη ζωτική του δραστηριότητα χάρη, πρώτον, στην παρουσία στο περιβάλλον περίσσειας ελεύθερης ενέργειας (η ενέργεια του Ήλιου). δεύτερον, η ικανότητα, λόγω του σχεδιασμού των συστατικών του, να συλλαμβάνει και να συγκεντρώνει αυτή την ενέργεια και όταν χρησιμοποιείται, να τη διαχέει στο περιβάλλον. Έτσι, πρώτα η σύλληψη και μετά η συγκέντρωση ενέργειας με τη μετάβαση από το ένα τροφικό επίπεδο στο άλλο εξασφαλίζει αύξηση της τάξης και οργάνωσης ενός ζωντανού συστήματος, δηλαδή μείωση της εντροπίας του.

14. Είδη σχέσεων μεταξύ ζωντανών οργανισμών. Ενδοειδική και μεσοειδική.

Οι σχέσεις μεταξύ των οργανισμών μπορούν να χωριστούν σε μεσοειδικές και ενδοειδικές. Οι διαειδικές σχέσεις ταξινομούνται συνήθως σύμφωνα με τα «συμφέροντα» βάσει των οποίων οι οργανισμοί χτίζουν τις σχέσεις τους:

Οι διαειδικές αλληλεπιδράσεις είναι πολύ πιο διαφορετικές:

- ουδετερισμός (και οι δύο τύποι δεν έχουν καμία επίδραση ο ένας στον άλλο).

-ανταγωνισμός (και οι δύο τύποι έχουν δυσμενή επίδραση ο ένας στον άλλο).

--αμοιβαιότητα (και τα δύο είδη δεν μπορούν να υπάρξουν το ένα χωρίς το άλλο).

- αρπακτικά (ένα αρπακτικό είδος τρέφεται με το θήραμά του).

-αμηναλισμός (ένας οργανισμός καταστέλλει την ανάπτυξη ενός άλλου).

-κομμενσαλισμός (τα συμμεριστικά οφέλη από ένα άλλο είδος που δεν είναι αδιάφορο σε αυτόν τον συσχετισμό).

Ενδοειδικός ανταγωνισμός:

– άμεσος ανταγωνισμός – τα ζώα πολεμούν μεταξύ τους μέχρι θανάτου. Στα φυτά, η αλλοπάθεια είναι η απελευθέρωση τοξινών.

– έμμεσος ανταγωνισμός – έμμεσος, δηλ. όχι άμεσα.

Ενδοειδικές σχέσεις:

- ανταγωνισμός;

-ανταγωνισμός;

-αμοιβαία βοήθεια·

– συνεργασία (αγέλη).

15. Πληθυσμοί. Δομή πληθυσμού. Θνησιμότητα, ποσοστό γεννήσεων, ποσοστό επιβίωσης. Καμπύλες επιβίωσης. Δυναμική του πληθυσμού.

Ο πληθυσμός είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται σε διάφορους κλάδους της βιολογίας, καθώς και στη γενετική, τη δημογραφία και την ιατρική. Η πιο γενική έννοια είναι μια κυριολεκτική μετάφραση. Πληθυσμός είναι άνθρωπος, ζώο ή πληθυσμός φυτώνκάποια περιοχή. Στις ευρωπαϊκές γλώσσες, αυτή η έννοια αναφέρεται κυρίως στον άνθρωπο και, δευτερευόντως, σε άλλους ζωντανούς οργανισμούς. Στα ρωσικά, ο πληθυσμός έχει μια πιο εξειδικευμένη έννοια ως όρος που χρησιμοποιείται κυρίως στη βιολογική και ιατρική έρευνα. Στη βιολογία: ένας πληθυσμός είναι ένα ορισμένο σύνολο ατόμων ενός είδους που αποτελεί μέρος μιας συγκεκριμένης βιογεωκενώσεως και εκδηλώνεται σε αυτήν με τη συγκεκριμένη λειτουργική και ενεργειακή επίδρασή του. Η σύγχρονη γενετική μελετά προσεκτικά την ιστορία των σύγχρονων εθνοτικών ομάδων χρησιμοποιώντας εθνογενετικά δεδομένα σε βάθος δεκάδων χιλιετιών - από την έξοδο των πρώτων κοινοτήτων «homo sapiens» από την Αφρική. Οι γενετικοί μετασχηματισμοί πληθυσμών συνοδεύτηκαν από εθνοπολιτισμικούς, που μετέτρεψαν τους πληθυσμούς τις τελευταίες χιλιετίες σε γνωστούς ιστορικούς λαούς.

Δομή πληθυσμού Η δημογραφική δομή ενός πληθυσμού νοείται κυρίως ως η σύνθεση του φύλου και της ηλικίας του. Επιπλέον, συνηθίζεται να μιλάμε για τη χωρική δομή του πληθυσμού - δηλαδή για τα χαρακτηριστικά της κατανομής των ατόμων στον πληθυσμό στο διάστημα. Η γνώση της δομής του πληθυσμού επιτρέπει στον ερευνητή να εξάγει συμπεράσματα σχετικά με την ευημερία ή τα μειονεκτήματά του. Για παράδειγμα, εάν δεν υπάρχουν γενεσιουργά (δηλαδή ικανά να παράγουν απογόνους) άτομα στον πληθυσμό και υπάρχουν πολλά άτομα μεγάλης ηλικίας (γεροντικά), τότε μπορεί να υπάρξει δυσμενής πρόγνωση. Ένας τέτοιος πληθυσμός μπορεί να μην έχει μέλλον. Συνιστάται να μελετήσετε τη δομή του πληθυσμού στη δυναμική: γνωρίζοντας τις αλλαγές της σε αρκετά χρόνια, μπορεί κανείς να μιλήσει με πολύ μεγαλύτερη σιγουριά για ορισμένες τάσεις. Ηλικιακή δομήπληθυσμούς. Αυτός ο τύπος δομής σχετίζεται με την αναλογία ατόμων διαφορετικών ηλικιών στον πληθυσμό

Η θνησιμότητα είναι ένας στατιστικός δείκτης που υπολογίζει τον αριθμό των θανάτων.

Η γονιμότητα είναι ένας δημογραφικός όρος που ορίζεται ως η αναλογία του αριθμού των γεννήσεων κατά τη διάρκεια μιας περιόδου ανά 1000 κατοίκους.

Το ποσοστό επιβίωσης είναι ο αριθμός των ατόμων (σε ποσοστό) που επιβιώνουν σε έναν πληθυσμό για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Η επιβίωση συνήθως καθορίζεται για διαφορετικές ηλικίεςκαι ομάδες φύλου για διαφορετικές εποχές, χρόνια, περιόδους αυξημένης θνησιμότητας.

ΠΟΣΟΣΤΟ ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ – το ποσοστό των ατόμων σε έναν πληθυσμό που επιβιώνουν για να αναπαραχθούν. ΚΑΜΠΥΛΕΣ ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ:

Σε διαφορική μορφή, η εξάρτηση ορίζεται ως dN/dt=rN((k-N)/k), N – αριθμός. η έκφραση περιλαμβάνει την αντίσταση του μέσου. r – εχθρικός

ταχύτητα pop.k – μέγ. αριθμός ατόμων.

r-species – πρωτοπόροι, k-species – με τάση προς την ισορροπία

17. Κοινοτική παραγωγικότητα. Οικολογικές πυραμίδες.

Η ΚΟΙΝΟΤΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ είναι ένας σημαντικός λειτουργικός δείκτης της κοινότητας, καθώς και της μεμονωμένα στοιχεία(αυτοτροφικά και ετερότροφα συστατικά, μεμονωμένα τροφικά επίπεδα, πληθυσμοί οποιουδήποτε είδους) είναι η ικανότητά τους να δημιουργούν (παράγουν) νέα βιομάζα.

Οικολογική πυραμίδα - μια γραφική αναπαράσταση της σχέσης μεταξύ παραγωγών, καταναλωτών και αποικοδομητών σε ένα οικοσύστημα.

Αυτές οι πυραμίδες προκύπτουν σε οικοσυστήματα (βιογεωκενόζες) στις τροφικές αλυσίδες. Οι τροφικές αλυσίδες σχηματίζονται στα οικοσυστήματα ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας ζωής διαφόρων ειδών. Έτσι, οι παραγωγοί (αυτοτροφικά φυτά) είναι οι μόνοι δημιουργοί οργανικής ύλης. Σε μια βιογεωκένωση, υπάρχουν απαραίτητα φυτοφάγα και σαρκοφάγα ζώα (καταναλωτές 1ης, 2ης, κ.λπ. παραγγελιών) και, τέλος, καταστροφείς οργανικών υπολειμμάτων (αποσυνθέτες). Σε ένα οικοσύστημα, τα είδη που ανήκουν σε αυτές τις τρεις κύριες ομάδες βρίσκονται σε πολύπλοκες σχέσεις και μορφή κύκλωμα ισχύος,

Οικολογικός κανόνας πυραμίδας

Το μοτίβο σύμφωνα με το οποίο η ποσότητα φυτικής ύλης που χρησιμεύει ως βάση της τροφικής αλυσίδας είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα των φυτοφάγων ζώων και κάθε επόμενο επίπεδο τροφής έχει επίσης μάζα 10 φορές μικρότερη.

Κύκλωμα ισχύος

Μια αλυσίδα διασυνδεδεμένων ειδών που εξάγουν διαδοχικά οργανική ύλη και ενέργεια από την αρχική τροφική ουσία. Κάθε προηγούμενος κρίκος της τροφικής αλυσίδας είναι τροφή για τον επόμενο κρίκο.

19. Οικολογία κοινοτήτων και οικολογική διαδοχή.

Μια κοινότητα είναι ένα σύνολο αλληλεπιδρώντων πληθυσμών που καταλαμβάνουν μια συγκεκριμένη περιοχή, ένα ζωντανό συστατικό ενός οικοσυστήματος. Η κοινότητα λειτουργεί ως μια δυναμική μονάδα με διαφορετικά τροφικά επίπεδα, η ενέργεια ρέει μέσα από αυτήν και τα θρεπτικά συστατικά κυκλώνουν μέσα από αυτήν.

Η κοινοτική δομή δημιουργείται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου. Ένα παράδειγμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρότυπο για την ανάπτυξη της κοινότητας είναι ο αποικισμός εκτεθειμένων πετρωμάτων από οργανισμούς σε ένα νεοσύστατο ηφαιστειακό νησί. Τα δέντρα και οι θάμνοι δεν μπορούν να αναπτυχθούν σε γυμνό βράχο γιατί δεν υπάρχει χώμα απαραίτητο για αυτά. Ωστόσο, φύκια και λειχήνες διαφορετικοί τρόποιεισέλθουν σε τέτοιες περιοχές και τις εποικίσουν, σχηματίζοντας κοινότητες πρωτοπόρων. Η σταδιακή συσσώρευση νεκρών και αποσυντιθέμενων οργανισμών και η διάβρωση των πετρωμάτων λόγω των καιρικών συνθηκών έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός στρώματος εδάφους επαρκούς για τη στήριξη μεγαλύτερων φυτών όπως τα βρύα και οι φτέρες. Αυτά τα φυτά θα ακολουθηθούν τελικά από ακόμη μεγαλύτερες, πιο απαιτητικές σε θρεπτικά συστατικά μορφές σπόρων, συμπεριλαμβανομένων των χόρτων, των θάμνων και των δέντρων.

Αυτή η αντικατάσταση ενός είδους από ένα άλλο σε μια ορισμένη χρονική περίοδο ονομάζεται οικολογική διαδοχή. Τελικόςκοινότητα - σταθερό, αυτοανανεούμενο και σε ισορροπία με το περιβάλλον - ονομάζεται κοινότητα της κορύφωσης. Στον ζωικό κόσμο αυτών των κοινοτήτων, υπάρχει επίσης μια αντικατάσταση ορισμένων ειδών από άλλα, σε μεγάλο βαθμό λόγω αλλαγής στη βλάστηση, αλλά αυτή η διαδικασία εξαρτάται επίσης από το ποια ζώα μπορούν να μεταναστεύσουν από γειτονικές κοινότητες.

Ο τύπος της διαδοχής που περιγράφεται παραπάνω που ξεκινά με τον αποικισμό εκτεθειμένων πετρωμάτων ή άλλων επιφανειών που δεν έχουν χώμα (όπως άμμος ή πρώην κοίτη παγετώνων) ονομάζεται πρωτογενής διαδοχή. Αντίθετα, η δευτερογενής διαδοχή ονομάζεται διαδοχή που ξεκινά όταν η επιφάνεια στερείται πλήρως ή σε μεγάλο βαθμό βλάστησης, αλλά προηγουμένως ήταν υπό την επίδραση ζωντανών οργανισμών και έχει ένα οργανικό συστατικό. Αυτά είναι, για παράδειγμα, η αποψίλωση των δασών, οι καμένες εκτάσεις ή η εγκαταλειμμένη γεωργική γη. Εδώ, σπόροι, σπόρια και όργανα βλαστικής αναπαραγωγής, όπως τα ριζώματα, μπορούν να διατηρηθούν στο έδαφος, τα οποία θα επηρεάσουν τη διαδοχή. Τόσο στην πρωτογενή όσο και στη δευτερογενή διαδοχή, η χλωρίδα και η πανίδα των γύρω περιοχών είναι ο κύριος παράγοντας που καθορίζει τους τύπους φυτών και ζώων που περιλαμβάνονται στη διαδοχή ως αποτέλεσμα τυχαίας εγκατάστασης και μετανάστευσης.

20. Η βιοποικιλότητα είναι η βάση για τη συνέχεια των οικοσυστημάτων.

Βιοποικιλότητα (βιολογική ποικιλότητα) είναι η ποικιλομορφία της ζωής σε όλες τις εκφάνσεις της. Σε περισσότερα με τη στενή έννοια, βιοποικιλότητα νοείται ως ποικιλότητα σε τρία επίπεδα οργάνωσης: γενετική ποικιλότητα (ποικιλότητα γονιδίων και παραλλαγές τους - αλληλόμορφα), ποικιλότητα ειδών στα οικοσυστήματα και, τέλος, ποικιλομορφία των ίδιων των οικοσυστημάτων.

Η βιοποικιλότητα είναι μια βασική έννοια στον περιβαλλοντικό λόγο.Η βιοποικιλότητα έχει οριστεί ως «η μεταβλητότητα των ζωντανών οργανισμών από όλες τις πηγές, συμπεριλαμβανομένων των χερσαίων, θαλάσσιων και άλλων υδάτινων οικοσυστημάτων και των οικολογικών συμπλεγμάτων στα οποία αποτελούν μέρος: αυτό περιλαμβάνει την ποικιλότητα μέσα σε ένα είδος, την ποικιλότητα των ειδών και της ποικιλότητας των οικοσυστημάτων»

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι βιοποικιλότητας:

- γενετική ποικιλότητα, που αντικατοπτρίζει την ενδοειδική ποικιλότητα και προκαλείται από τη μεταβλητότητα των ατόμων·

- ποικιλότητα ειδών, που αντικατοπτρίζει την ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών (φυτά, ζώα, μύκητες και μικροοργανισμοί). Επί του παρόντος, έχουν περιγραφεί περίπου 1,7 εκατομμύρια είδη συνολικός αριθμός, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, έως και 50 εκατομμύρια?

- η ποικιλότητα των οικοσυστημάτων καλύπτει τις διαφορές μεταξύ των τύπων οικοσυστημάτων, της ποικιλότητας των οικοτόπων και των οικολογικών διεργασιών. Σημειώνουν την ποικιλομορφία των οικοσυστημάτων όχι μόνο σε δομικά και λειτουργικά στοιχεία, αλλά και σε κλίμακα - από τη μικροβιογεοκένωση στη βιόσφαιρα.

Μερικές φορές μέσα ξεχωριστή κατηγορίατονίζουν την ποικιλομορφία των τοπίων, αντανακλώντας τα χαρακτηριστικά της εδαφικής δομής και την επιρροή των τοπικών, περιφερειακών και εθνικών πολιτισμών της κοινωνίας.

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για την ανάγκη διατήρησης της βιοποικιλότητας: η ανάγκη για βιολογικούς πόρους για την κάλυψη των αναγκών της ανθρωπότητας (τροφή, υλικά, φάρμακα κ.λπ.), ηθικές και αισθητικές πτυχές (η ζωή είναι από μόνη της πολύτιμη) κ.λπ. Ωστόσο κύριος λόγοςΗ διατήρηση της βιοποικιλότητας είναι ότι παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο στη διασφάλιση της βιωσιμότητας των οικοσυστημάτων και της Βιόσφαιρας συνολικά (απορρόφηση ρύπανσης, σταθεροποίηση του κλίματος, παροχή κατάλληλων συνθηκών για ζωή). Η βιοποικιλότητα εκτελεί μια ρυθμιστική λειτουργία (βλ. Concept of bioticregulation, Gorshkov V.G.) στην εφαρμογή όλων των βιογεωχημικών, κλιματικών και άλλων διεργασιών στη Γη. Κάθε είδος, όσο ασήμαντο κι αν φαίνεται, συμβάλλει στη διασφάλιση της βιωσιμότητας όχι μόνο του «εγγενούς» τοπικού οικοσυστήματος, αλλά και της Βιόσφαιρας συνολικά.

21. Ομοιόσταση συστημάτων.

Ομοιόσταση – ικανότητα ανοικτό σύστημαδιατηρεί τη σταθερότητα της εσωτερικής του κατάστασης μέσω συντονισμένων αντιδράσεων που στοχεύουν στη διατήρηση της δυναμικής ισορροπίας.

Η ομοιόσταση είναι η ικανότητα ενός οικοσυστήματος να αυτορυθμίζεται, δηλ. ικανότητα διατήρησης της ισορροπίας.

Η ομοιόσταση βασίζεται στην αρχή της ανατροφοδότησης.

– Αρνητικό (η απόκλιση από τον κανόνα μειώνεται)

– Θετικό (αυξάνεται η απόκλιση από τον κανόνα)

Είναι δυνατό να διατηρηθεί η ομοιόσταση εντός των ορίων της αρνητικής ανάδρασης. Σε κάθε οικοσύστημα όπου υπάρχουν τροφικές αλυσίδες, υπάρχουν ορισμένα κανάλια για τη μετάδοση πληροφοριών: χημικά, γενετικά, ενεργειακά κ.λπ. Η σταθερότητα της κοινότητας καθορίζεται από τον αριθμό των συνδέσεων στην τροφική πυραμίδα. Η ισορροπία του οικολογικού κύκλου και η ισορροπία των οικοσυστημάτων διασφαλίζεται από έναν μηχανισμό ανάδρασης: το στοιχείο ελέγχου λαμβάνει πληροφορίες από τον ελεγχόμενο και κατά συνέπεια κάνει προσαρμογές στην περαιτέρω διαδικασία διαχείρισης. Ένα παράδειγμα ελαφιών-λύκων. Η εμφάνιση παρεμβολών αποτελεί παραβίαση των συνδέσεων ανάδρασης. Οι έντονες διαταραχές σημαίνουν τον θάνατο των οικοσυστημάτων. Παρεμβολή: μερική (φυτοκτόνα, πυροβολισμοί ζώων, ψάρεμα). ακραίο - καταστρέφει το οικοσύστημα (καταστροφή του κύριου τροφικού επιπέδου). Ομοιοστατικό οροπέδιο - μια περιοχή εντός της οποίας ένα οικοσύστημα είναι σε θέση να διατηρήσει τη σταθερότητά του παρά τις αγχωτικές επιρροές

22.Κύκλος ουσιών. Μεγάλα (γεωλογικά) και μικρά (βιογεωχημικά) Χρηματιστήρια και αποθεματικά.

Ο κύκλος στη βιόσφαιρα νοείται ως επαναλαμβανόμενες διαδικασίες μετασχηματισμών και χωρικών κινήσεων ουσιών που έχουν μια συγκεκριμένη κίνηση προς τα εμπρός, που εκφράζεται σε ποιοτικές και ποσοτικές διαφορές σε μεμονωμένους κύκλους. Υπάρχουν 2 κύκλοι - μεγάλος (γεωλογικός) και μικρός (βιοτικός). Ο μεγάλος (γεωλογικός) κύκλος των ουσιών διαρκεί από αρκετές χιλιάδες έως αρκετά εκατομμύρια χρόνια, συμπεριλαμβανομένων διεργασιών όπως ο κύκλος του νερού και η απογύμνωση της γης. Η DUNUDATION της γης αποτελείται από τη συνολική απόσυρση ουσίας από τη γη (52990 εκατομμύρια τόνους/έτος), τη συνολική εισροή ουσίας στη γη (4043 εκατομμύρια τόνους/έτος) και ανέρχεται σε 48947 εκατομμύρια τόνους/έτος. Η ανθρωπογενής παρέμβαση οδηγεί σε επιτάχυνση της απογύμνωσης, οδηγώντας, για παράδειγμα, σε σεισμούς στις περιοχές των ταμιευτήρων που κατασκευάζονται σε σεισμικά ενεργές περιοχές. ΜΙΚΡΟΣ (βιοτικός) κύκλος ουσιών συμβαίνει στο επίπεδο της βιογεωκινώσεως ή του βιογεωχημικού κύκλου.

Το ενεργειακό ισοζύγιο της βιόσφαιρας είναι η αναλογία μεταξύ απορροφούμενης και εκπεμπόμενης ενέργειας. Καθορίζεται από την άφιξη ενέργειας από τον Ήλιο και τις κοσμικές ακτίνες, η οποία απορροφάται από τα φυτά κατά τη φωτοσύνθεση, μέρος της οποίας μετατρέπεται σε άλλους τύπους ενέργειας και ένα άλλο μέρος διαχέεται στο διάστημα.

Ο κύκλος στη βιόσφαιρα είναι μια επαναλαμβανόμενη διαδικασία μετασχηματισμών και χωρικών κινήσεων ουσιών που έχουν μια συγκεκριμένη κίνηση προς τα εμπρός, που εκφράζεται σε ποιοτικές και ποσοτικές διαφορές σε μεμονωμένους κύκλους.

23.Υδρολογικός κύκλος.

Ο κύκλος του νερού της Γης, που ονομάζεται επίσης υδρολογικός κύκλος, περιλαμβάνει την είσοδο του νερού στην ατμόσφαιρα μέσω της εξάτμισης και την επιστροφή του μέσω συμπύκνωσης και καθίζησης.

Σε γενικές γραμμές, ο κύκλος του νερού αποτελείται πάντα από εξάτμιση, συμπύκνωση και κατακρήμνιση. Αλλά περιλαμβάνει τρεις κύριους "βρόχους":

επιφανειακή απορροή: το νερό γίνεται μέρος των επιφανειακών υδάτων.

εξάτμιση - διαπνοή: το νερό απορροφάται από το έδαφος, διατηρείται ως τριχοειδές νερό και στη συνέχεια επιστρέφει στην ατμόσφαιρα, εξατμίζεται από την επιφάνεια της γης ή απορροφάται από τα φυτά και απελευθερώνεται ως ατμός κατά τη διάρκεια της διαπνοής.

Υπόγεια ύδατα: Το νερό εισέρχεται και κινείται μέσω του εδάφους, τροφοδοτώντας πηγάδια και πηγές και έτσι εισέρχεται ξανά στο σύστημα επιφανειακών υδάτων.

Σύμφωνα με το διάγραμμα κύκλου νερού, η δεξαμενή νερού στην ατμόσφαιρα είναι μικρή. ο ρυθμός κύκλου εργασιών είναι υψηλότερος και ο χρόνος παραμονής είναι μικρότερος από ό,τι για το διοξείδιο του άνθρακα. Ο κύκλος του νερού αρχίζει να επηρεάζεται παγκόσμιες συνέπειεςανθρώπινη δραστηριότητα. Τα αρχεία βροχοπτώσεων και ροών έχουν πλέον καθιερωθεί σε όλο τον κόσμο. είναι απαραίτητο, ωστόσο, να καθιερωθεί πληρέστερος έλεγχος όλων των κύριων μονοπατιών κίνησης του νερού στον κύκλο όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Δύο άλλες πτυχές του κύκλου του νερού πρέπει να τονιστούν.

1. Ας σημειώσουμε ότι η θάλασσα χάνει περισσότερο νερό λόγω της εξάτμισης από ό,τι λαμβάνει μέσω της βροχόπτωσης. στην ξηρά η κατάσταση αντιστρέφεται. Με άλλα λόγια, το μέρος της βροχόπτωσης που υποστηρίζει τα χερσαία οικοσυστήματα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που παρέχουν τροφή στον άνθρωπο, προέρχεται μέσω της εξάτμισης από τη θάλασσα. Έχει διαπιστωθεί ότι σε πολλές περιοχές το 90% των βροχοπτώσεων προέρχεται από τη θάλασσα

2. Σύμφωνα με εκτιμήσεις, το βάρος του νερού σε γλυκές λίμνες και ποτάμια είναι 0,25 γεωγραμμάρια (1 γεωγραμμάριο = 1020 g), και η ετήσια ροή είναι 0,2 γεωγραμμάρια. Επομένως, ο χρόνος ανάκαμψης είναι περίπου ένα έτος. Η διαφορά μεταξύ της ετήσιας βροχόπτωσης (1,0 γεωγραμμάρια) και της απορροής (0,2 γεωγραμμάρια) είναι 0,8. Αυτή είναι η ποσότητα της ετήσιας ροής νερού στους υδροφορείς του υπεδάφους. Όπως αναφέρθηκε ήδη, η αυξημένη απορροή ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας μπορεί να μειώσει το ταμείο των υπόγειων υδάτων, το οποίο είναι πολύ σημαντικό για τον κύκλο. Θα έπρεπε να επιστρέφουμε περισσότερο νερό στους υδροφόρους ορίζοντες αντί να προσπαθούμε να το αποθηκεύσουμε όλο σε λίμνες, όπου εξατμίζεται πιο γρήγορα

24. Κύκλοι άνθρακα, αζώτου, φωσφόρου και θείου.

ΚΥΚΛΟΣ ΑΝΘΡΑΚΑ.

Ο άνθρακας βρίσκεται στη φύση τόσο σε ελεύθερη κατάσταση όσο και σε μορφή

πολυάριθμες συνδέσεις. Ο ελεύθερος άνθρακας εμφανίζεται με τη μορφή διαμαντιού και

γραφίτης

Οι ενώσεις άνθρακα είναι πολύ κοινές. Εκτός από τον ορυκτό άνθρακα, στα βάθη

Η γη περιέχει μεγάλες συσσωρεύσεις λαδιού, το οποίο είναι ένα πολύπλοκο μείγμα

διάφορες ενώσεις που περιέχουν άνθρακα, κυρίως υδρογονάνθρακες.

Επιπλέον, οι φυτικοί και ζωικοί οργανισμοί αποτελούνται από ουσίες που

στον σχηματισμό των οποίων ο άνθρακας παίζει σημαντικό ρόλο.

Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφάται από την παραγωγή φυτών και στη διαδικασία

η φωτοσύνθεση μετατρέπεται σε υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια και άλλα οργανικά

συνδέσεις. Αυτές οι ουσίες χρησιμοποιούνται στα τρόφιμα από τους ζωικούς καταναλωτές.

Ταυτόχρονα, η αντίστροφη διαδικασία συμβαίνει στη φύση. Όλα ζωντανά

οι οργανισμοί αναπνέουν, απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα.

Τα νεκρά υπολείμματα φυτών και ζώων και περιττώματα ζώων αποσυντίθενται

(μεταλλοποιούνται) από μικροοργανισμούς αποσύνθεσης. Τελικό προϊόν

ανοργανοποίηση - διοξείδιο του άνθρακα - απελευθερώνεται από το έδαφος ή τα υδάτινα σώματα σε

ατμόσφαιρα. Μέρος του άνθρακα συσσωρεύεται στο έδαφος με τη μορφή οργανικής ύλης.

συνδέσεις.

Ο άνθρακας εισέρχεται επίσης στην ατμόσφαιρα από

καυσαέρια από αυτοκίνητα, εκπομπές καπνού από εργοστάσια και εργοστάσια.

Κατά τη διάρκεια του κύκλου του άνθρακα στη βιόσφαιρα, σχηματίζονται ενεργειακοί πόροι

πόρους - πετρέλαιο, άνθρακας, εύφλεκτα αέρια, τύρφη, ξύλο, τα οποία

χρησιμοποιείται ευρέως από τον άνθρωπο. Όλες αυτές οι ουσίες παράγονται

φωτοσυνθετικά φυτά για διαφορετική ώρα. Η ηλικία των δασών είναι δεκάδες και

εκατοντάδες χρόνια? τυρφώνες - χιλιάδες χρόνια. άνθρακας, πετρέλαιο, αέρια - εκατοντάδες εκατομμύρια

χρόνια. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το ξύλο και η τύρφη είναι ανανεώσιμοι πόροι, δηλ.

αναπαραγωγή σε σχετικά σύντομες χρονικές περιόδους και λάδι,

το εύφλεκτο αέριο και ο άνθρακας είναι αναντικατάστατοι πόροι.

ΚΥΚΛΟΣ ΑΖΩΤΟΥ.

Το μεγαλύτερο μέρος του αζώτου βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση στη φύση. Οι ανόργανες ενώσεις αζώτου δεν απαντώνται φυσικά σε μεγάλες ποσότητες

ραφές στην ακτή Ειρηνικός ωκεανόςστη Χιλή. Το έδαφος περιέχει ελάσσονα

ποσότητες αζώτου, κυρίως με τη μορφή αλάτων του νιτρικού οξέος. Αλλά στη μορφή

σύνθετες οργανικές ενώσεις - πρωτεΐνες - άζωτο είναι μέρος όλων των ζωντανών

οργανισμών.

Το άζωτο είναι απαραίτητο στοιχείο. Είναι μέρος των πρωτεϊνών και των νουκλεϊκών οξέων

οξέα Ο κύκλος του αζώτου σχετίζεται στενά με τον κύκλο του άνθρακα. Εν μέρει

Το άζωτο προέρχεται από την ατμόσφαιρα λόγω του σχηματισμού μονοξειδίου του αζώτου (IV) από

άζωτο και οξυγόνο υπό την επίδραση ηλεκτρικών εκκενώσεων κατά τη διάρκεια καταιγίδων.

Ωστόσο, ο κύριος όγκος του αζώτου εισέρχεται στο νερό και το έδαφος λόγω στερέωσης

άζωτο του αέρα από ζωντανούς οργανισμούς.

Τα πιο αποτελεσματικά αζωτομονωτικά είναι τα οζίδια που ζουν στις ρίζες των ψυχανθών. Το άζωτο από διάφορες πηγές φτάνει στις ρίζες των φυτών, απορροφάται από αυτά και μεταφέρεται στους μίσχους και τα φύλλα, όπου οι πρωτεΐνες δομούνται μέσω της διαδικασίας της βιοσύνθεσης.

Οι φυτικές πρωτεΐνες χρησιμεύουν ως βάση για τη διατροφή των ζώων με άζωτο. Αφού πεθάνει

οργανισμοί, πρωτεΐνες υπό την επίδραση βακτηρίων και μυκήτων αποσυντίθενται με την απελευθέρωση

αμμωνία. Η αμμωνία καταναλώνεται εν μέρει από τα φυτά και εν μέρει χρησιμοποιείται

βακτήρια αποσύνθεσης. Ως αποτέλεσμα των ζωτικών διεργασιών κάποιων

βακτήρια μετατρέπουν την αμμωνία σε νιτρικά. Νιτρικά, όπως τα ιόντα αμμωνίου,

καταναλώνονται από φυτά και μικροοργανισμούς. Μέρος των νιτρικών αλάτων υπό την επίδραση

μια ειδική ομάδα βακτηρίων ανάγεται σε στοιχειακό άζωτο, το οποίο

απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Αυτό κλείνει τον κύκλο του αζώτου στη φύση.

ΚΥΚΛΟΣ ΦΩΣΦΟΡΟΥ

Εξαιτίας

εύκολη οξείδωση, ο φώσφορος σε ελεύθερη κατάσταση δεν βρίσκεται στη φύση

συναντά. Από τις φυσικές ενώσεις φωσφόρου, η πιο σημαντική είναι

ορθοφωσφορικό ασβέστιο, το οποίο μερικές φορές σχηματίζεται με τη μορφή του ορυκτού φωσφορίτη

μεγάλες καταθέσεις. Τα πλουσιότερα κοιτάσματα φωσφορικών αλάτων βρίσκονται στο Yuzhny

Καζακστάν στα βουνά Karatau. Ο φώσφορος, όπως και το άζωτο, είναι απαραίτητος για όλα τα έμβια όντα.

πλάσματα, αφού αποτελεί μέρος ορισμένων πρωτεϊνών, τόσο φυτικών όσο και

και ζωικής προέλευσης. Ο φώσφορος βρίσκεται κυρίως στα φυτά

τρόπο στις πρωτεΐνες των σπόρων, στους ζωικούς οργανισμούς - στις πρωτεΐνες του γάλακτος, του αίματος,

εγκεφάλου και νευρικού ιστού. Ως όξινο υπόλειμμα φωσφορικού οξέος

ο φώσφορος είναι μέρος των νουκλεϊκών οξέων - σύνθετο οργανικό

πολυμερείς ενώσεις που εμπλέκονται άμεσα σε διεργασίες

μεταφορά των κληρονομικών ιδιοτήτων ενός ζωντανού κυττάρου. Πρώτες ύλες για απόκτηση

ο φώσφορος και οι ενώσεις του είναι φωσφορίτες και απατίτες. Φυσικός φωσφορίτης

ή ο απατίτης συνθλίβεται, αναμιγνύεται με άμμο και άνθρακα και θερμαίνεται σε φούρνους με

χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς πρόσβαση στον αέρα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.

Η κύρια πηγή του είναι πετρώματα (κυρίως πυριγενή

ναι). Αντιπροσωπεύεται κυρίως από απατίτη και φθοραπατίτη. Στα ιζηματογενή πετρώματα αυτό είναι συνήθως βιβιανίτης, κυματίτης, φωσφορίτης. Με το σχηματισμό της βιόσφαιρας αυξήθηκε η απελευθέρωση του φωσφόρου από τα πετρώματα, με αποτέλεσμα τη σημαντική ανακατανομή του. Σε μετασχηματισμούς φωσφόρου

Η ζωντανή ύλη παίζει σημαντικό ρόλο. Οι οργανισμοί απορροφούν τον φώσφορο από το έδαφος,

υδατικά διαλύματα. Ο φώσφορος είναι συστατικό πρωτεϊνών, νουκλεϊκών οξέων και

άλλες οργανικές ενώσεις.

Υπάρχει ιδιαίτερα πολύς φώσφορος στα οστά των ζώων. Με τον θάνατο

οργανισμών, ο φώσφορος επιστρέφει στο έδαφος και συγκεντρώνεται στη μορφή

θαλάσσια φωσφορικά οζίδια, εναποθέσεις οστών ψαριού, γεγονός που δημιουργεί προϋποθέσεις για

σχηματισμός πετρωμάτων πλούσιων σε φώσφορο, τα οποία με τη σειρά τους εξυπηρετούν

πηγή φωσφόρου στον βιογενετικό κύκλο.

ΚΥΚΛΟΣ ΘΕΙΟΥ.

Το θείο εμφανίζεται στη φύση τόσο σε ελεύθερη κατάσταση (φυσικό θείο) όσο και

και σε διάφορες ενώσεις. Οι ενώσεις θείου είναι πολύ κοινές

διάφορα μέταλλα. Οι ενώσεις θείου είναι επίσης κοινές στη φύση

θειικά, κυρίως ασβέστιο και μαγνήσιο. Τέλος, θειούχες ενώσεις

Το θείο χρησιμοποιείται ευρέως στην εθνική οικονομία. Με τη μορφή θειούχου χρώματος θείου

χρησιμοποιείται για να σκοτώσει ορισμένα παράσιτα των φυτών. Ισχύει

επίσης για την παρασκευή σπίρτων, ultramarine (μπλε χρώμα), διθειάνθρακα και

μια σειρά από άλλες ουσίες.

Ο κύκλος του θείου συμβαίνει στην ατμόσφαιρα και τη λιθόσφαιρα. Είσοδος θείου

ατμόσφαιρα εμφανίζεται με τη μορφή θειικών αλάτων, θειικού ανυδρίτη και θείου από

λιθόσφαιρα κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων, με τη μορφή υδρόθειου λόγω

αποσύνθεση πυρίτη (FeS2) και οργανικών ενώσεων. Ανθρωπογενής πηγή

Οι εκπομπές θείου στην ατμόσφαιρα είναι οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί και άλλοι

εγκαταστάσεις όπου καίγονται άνθρακας, πετρέλαιο και άλλοι υδρογονάνθρακες, και

η είσοδος του θείου στη λιθόσφαιρα, ιδίως στο έδαφος, συμβαίνει με τα λιπάσματα

και οργανικές ενώσεις. Μεταφορά ενώσεων θείου στην ατμόσφαιρα

πραγματοποιείται από ρεύματα αέρα και βροχόπτωση η επιφάνεια της γηςή

με τη μορφή σκόνης, ή με καθίζηση με τη μορφή βροχής (όξινη βροχή) και

χιόνι. Στην επιφάνεια της Γης σε εδάφη και υδάτινα σώματα, συμβαίνει δέσμευση

θειικές και θειώδεις ενώσεις του θείου με ασβέστιο για σχηματισμό γύψου

(CaSO4). Επιπλέον, το θείο είναι θαμμένο σε ιζηματογενή πετρώματα με

οργανικά υπολείμματα φυτικής και ζωικής προέλευσης, εκ των οποίων

Στη συνέχεια, σχηματίζεται άνθρακας και πετρέλαιο. Υπάρχει μια αλλαγή στο έδαφος

ενώσεις θείου εμφανίζονται με τη συμμετοχή σουλφοβακτηρίων χρησιμοποιώντας

θειικές ενώσεις και απελευθερώνοντας υδρόθειο, το οποίο εισέρχεται

ατμόσφαιρα και οξειδώνεται ξανά σε θειικά. Επιπλέον, το υδρόθειο σε

Το έδαφος μπορεί να αναχθεί σε θείο, το οποίο απονιτροποιείται

οξειδώνονται από βακτήρια σε θειικά.

25.Αρχές λειτουργίας του οικοσυστήματος.

Η απόκτηση πόρων και η απαλλαγή από τα απόβλητα συμβαίνουν μέσα στον κύκλο όλων των στοιχείων.

Αυτή η αρχή είναι σε αρμονία με το νόμο της διατήρησης της μάζας. Δεδομένου ότι τα άτομα δεν εμφανίζονται, εξαφανίζονται ή μετασχηματίζονται το ένα στο άλλο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ατελείωτα σε μια μεγάλη ποικιλία ενώσεων και η προσφορά τους είναι πρακτικά απεριόριστη. Αυτό ακριβώς συμβαίνει στα φυσικά οικοσυστήματα.

Είναι πολύ σημαντικό όμως να τονιστεί ότι ο βιολογικός κύκλος δεν συμβαίνει αποκλειστικά σε βάρος της ύλης, αφού είναι αποτέλεσμα της δραστηριότητας οργανισμών, η διατήρηση των οποίων απαιτεί σταθερό ενεργειακό κόστος που παρέχει ο Ήλιος. Η ενέργεια του ηλιακού φωτός που απορροφάται από τα πράσινα φυτά, σε αντίθεση με τα χημικά στοιχεία, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους οργανισμούς επ' αόριστον. Αυτό το συμπέρασμα προκύπτει από τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής: η ενέργεια, όταν μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη, δηλαδή όταν εκτελείται εργασία, μετατρέπεται εν μέρει σε θερμική μορφή και διαχέεται στο περιβάλλον.

Κατά συνέπεια, κάθε κύκλος της κυκλοφορίας, ανάλογα με τη δραστηριότητα των οργανισμών και συνοδεύεται από απώλειες ενέργειας από αυτούς, απαιτεί όλο και περισσότερες νέες προμήθειες ενέργειας.

Άρα, η ύπαρξη οικοσυστημάτων οποιασδήποτε τάξης και γενικότερα ζωής στη Γη οφείλεται στη συνεχή κυκλοφορία ουσιών, η οποία, με τη σειρά της, υποστηρίζεται από μια συνεχή εισροή ηλιακής ενέργειας. Αυτή είναι η δεύτερη βασική αρχή της λειτουργίας του οικοσυστήματος:

Τα οικοσυστήματα υπάρχουν λόγω της μη ρυπογόνου και σχεδόν αιώνιας ηλιακής ενέργειας, η ποσότητα της οποίας είναι σχετικά σταθερή και άφθονη.

26. Περιβαλλοντική ποιότητα. MPC. Η επίδραση της άθροισης των μέγιστων επιτρεπόμενων συγκεντρώσεων για μεγάλο αριθμό ρύπων. Μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις χώρων εργασίας. Μέσο ημερήσιο όριο συγκέντρωσης.

Η ποιότητα του περιβάλλοντος είναι η κατάσταση των φυσικών και μετασχηματισμένων από τον άνθρωπο οικολογικών συστημάτων, που διατηρούν την ικανότητά τους να ανταλλάσσουν συνεχώς ουσίες και ενέργεια και να αναπαράγουν ζωή.

Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση (MAC) είναι ένα νομικά εγκεκριμένο υγειονομικό και υγειονομικό πρότυπο για την περιεκτικότητα μιας επιβλαβούς ουσίας στο περιβάλλον (ή βιομηχανικό) περιβάλλον, η οποία ουσιαστικά δεν έχει καμία επίδραση στην ανθρώπινη υγεία και δεν προκαλεί δυσμενείς συνέπειες.

Πολλές τοξικές ουσίες έχουν αθροιστική επίδραση, δηλαδή τα μείγματά τους έχουν πιο τοξική επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς από τα μεμονωμένα συστατικά. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι συνδυασμένες επιδράσεις των ακαθαρσιών στον άνθρωπο και το περιβάλλον.

Μέγιστη επιτρεπτή συγκέντρωση επιβλαβούς ουσίας στον αέρα ενός χώρου εργασίας Η συγκέντρωση αυτή δεν πρέπει να προκαλεί στους εργαζομένους, με καθημερινή εισπνοή για 8 ώρες, καθ' όλη την περίοδο της εργασιακής τους εμπειρίας, ασθένειες ή αποκλίσεις από τον κανόνα στην κατάσταση της υγείας τους , που θα μπορούσε να ανακαλυφθεί σύγχρονες μεθόδουςέρευνα απευθείας κατά τη διάρκεια της εργασίας ή σε μακροπρόθεσμες περιόδους.

Το MPC.c είναι η μέση ημερήσια μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση μιας επιβλαβούς ουσίας στον αέρα κατοικημένων περιοχών. Αυτή η συγκέντρωση μιας επιβλαβούς ουσίας δεν πρέπει να έχει άμεση ή έμμεση επιβλαβή επίδραση στο ανθρώπινο σώμα υπό συνθήκες απεριόριστης διάρκειας όλο το εικοσιτετράωρο εισπνοή.

27.Περιβαλλοντική παρακολούθηση. Ταξινόμηση συστημάτων παρακολούθησης.

Η παρακολούθηση είναι η συστηματική συλλογή και επεξεργασία πληροφοριών που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της λήψης αποφάσεων, καθώς και έμμεσα για την ενημέρωση του κοινού ή άμεσα ως εργαλείο ανατροφοδότησης για τους σκοπούς της υλοποίησης του έργου, της αξιολόγησης του προγράμματος ή της ανάπτυξης πολιτικής. Έχει μία ή περισσότερες από τρεις οργανωτικές λειτουργίες:

προσδιορίζει την κατάσταση των κρίσιμων ή μεταβαλλόμενων περιβαλλοντικών φαινομένων για τα οποία θα αναπτυχθούν μελλοντικές πορείες δράσης·

μπορεί να βοηθήσει στη δημιουργία σχέσεων με την κοινότητά του παρέχοντας ανατροφοδότηση σχετικά με τις προηγούμενες επιτυχίες και αποτυχίες συγκεκριμένων πολιτικών ή προγραμμάτων.

μπορεί να είναι χρήσιμη για τη διαπίστωση της συμμόρφωσης με κανονισμούς και συμβατικές υποχρεώσεις.

ταξινόμηση

(παρακολούθηση πηγών επιπτώσεων)Πηγές επιπτώσεων->

(Παρακολούθηση παραγόντων πρόσκρουσης) Παράγοντες πρόσκρουσης: Φυσικοί, Βιολογικοί, Χημικοί ->

(Παρακολούθηση της κατάστασης της βιόσφαιρας): Φυσικά περιβάλλοντα: Ατμόσφαιρα, Ωκεανός, Επιφάνεια γης με ποτάμια και λίμνες, Biota

28. Υδρόσφαιρα Ρύπανση υδρόσφαιρας Έννοιες COD, BOD.

Η υδρόσφαιρα είναι το σύνολο όλων των υδάτινων αποθεμάτων της Γης.

Το μεγαλύτερο μέρος του νερού συγκεντρώνεται στον ωκεανό, πολύ λιγότερο στο ηπειρωτικό δίκτυο ποταμών και στα υπόγεια ύδατα. Υπάρχουν επίσης μεγάλα αποθέματα νερού στην ατμόσφαιρα, με τη μορφή νεφών και υδρατμών. Πάνω από το 96% του όγκου της υδρόσφαιρας αποτελείται από θάλασσες και ωκεανούς, περίπου το 2% είναι υπόγεια ύδατα, περίπου το 2% είναι πάγος και χιόνι και περίπου το 0,02% είναι τα επιφανειακά ύδατα της ξηράς. Μέρος του νερού είναι σε στερεή κατάσταση με τη μορφή παγετώνων, χιονοκάλυψης και μόνιμου παγετού, που αντιπροσωπεύουν την κρυόσφαιρα.

Τα επιφανειακά ύδατα, που καταλαμβάνουν ένα σχετικά μικρό μερίδιο της συνολικής μάζας της υδρόσφαιρας, παίζουν ωστόσο ζωτικό ρόλο στη ζωή του πλανήτη μας, αποτελώντας την κύρια πηγή ύδρευσης, άρδευσης και ύδρευσης. Αυτή η γεωσφαίρα βρίσκεται σε συνεχή αλληλεπίδραση με την ατμόσφαιρα, τον φλοιό της γης και τη βιόσφαιρα.

Η αλληλεπίδραση αυτών των υδάτων και οι αμοιβαίες μεταβάσεις από το ένα είδος νερού στο άλλο συνιστούν έναν περίπλοκο κύκλο νερού στον πλανήτη. Η ζωή στη Γη ξεκίνησε για πρώτη φορά στην υδρόσφαιρα. Μόνο στην αρχή Παλαιοζωική εποχήάρχισε η σταδιακή μετεγκατάσταση των ζώων και φυτικούς οργανισμούςπροσγειώνομαι.

Κύριοι τύποι ρύπανσης της υδρόσφαιρας.

1. Η ρύπανση με πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου οδηγεί στην εμφάνιση κηλίδων λαδιού, οι οποίες εμποδίζουν τις διαδικασίες φωτοσύνθεσης στο νερό λόγω της διακοπής της πρόσβασης στο ηλιακό φως και επίσης προκαλούν το θάνατο φυτών και ζώων. Κάθε τόνος λαδιού δημιουργεί μια μεμβράνη λαδιού σε μια έκταση έως και 12 τετραγωνικών μέτρων. χλμ. Η αποκατάσταση των επηρεαζόμενων οικοσυστημάτων διαρκεί 10-15 χρόνια.

2. Η ρύπανση με λύματα ως αποτέλεσμα βιομηχανικής παραγωγής, ορυκτών και οργανικών λιπασμάτων ως αποτέλεσμα της γεωργικής παραγωγής, καθώς και αστικών λυμάτων οδηγεί σε ευτροφισμό των υδάτινων σωμάτων, εμπλουτισμό τους με θρεπτικά συστατικά, οδηγώντας σε υπερβολική ανάπτυξη φυκών και ο θάνατος άλλων υδάτινων οικοσυστημάτων με στάσιμα νερά (λίμνες, λίμνες) και μερικές φορές σε βάλτο της περιοχής.

3. Η ρύπανση με ιόντα βαρέων μετάλλων διαταράσσει τη ζωή. υδρόβιους οργανισμούςκαι άνθρωπος.

4. Η όξινη βροχή οδηγεί σε οξίνιση των υδάτινων σωμάτων και θάνατο των οικοσυστημάτων.

5. Η ραδιενεργή μόλυνση συνδέεται με την απόρριψη ραδιενεργών αποβλήτων σε υδάτινα σώματα.

6. Η θερμική ρύπανση προκαλεί την απόρριψη θερμαινόμενου νερού από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και πυρηνικούς σταθμούς σε υδάτινα σώματα, γεγονός που οδηγεί στη μαζική ανάπτυξη γαλαζοπράσινων φυκών, τη λεγόμενη άνθιση του νερού, μείωση της ποσότητας οξυγόνου και αρνητικά επηρεάζει τη χλωρίδα και την πανίδα των υδάτινων σωμάτων.

7. Η μηχανική ρύπανση αυξάνει την περιεκτικότητα σε μηχανικές ακαθαρσίες.

8.Η βακτηριακή και βιολογική μόλυνση συνδέεται με διάφορους παθογόνους οργανισμούς, μύκητες και φύκια.

COD είναι η ποσότητα οξυγόνου σε χιλιοστόγραμμα ανά 1 λίτρο νερού που απαιτείται για την οξείδωση των ουσιών που περιέχουν άνθρακα σεCO2 καιΗ2Ο, που περιέχει άζωτο - στα νιτρικά, που περιέχει θείο - στα θειικά άλατα, που περιέχει φώσφορο - στα φωσφορικά άλατα.

Το BOD είναι ένας δείκτης που χρησιμοποιείται για τον χαρακτηρισμό του βαθμού μόλυνσης των λυμάτων με οργανικές ακαθαρσίες που μπορούν να αποσυντεθούν από μικροοργανισμούς με την κατανάλωση οξυγόνου.

29. Ρύπανση θαλασσών και ποταμών. Αυτοκαθαρισμός της υδρόσφαιρας.

Η διαδικασία αυτοκαθαρισμού στην υδρόσφαιρα συνδέεται με τον κύκλο του νερού στη φύση. Στα υδάτινα σώματα, αυτή η διαδικασία εξασφαλίζεται από τη συνδυασμένη δραστηριότητα των οργανισμών που τα κατοικούν. ΣΕ ιδανικές συνθήκεςΗ διαδικασία αυτοκαθαρισμού προχωρά αρκετά γρήγορα και το νερό αποκαθιστά την αρχική του κατάσταση. Οι παράγοντες που καθορίζουν τον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: φυσικούς, χημικούς, βιολογικούς.

Μεταξύ των φυσικών παραγόντων, οι κυριότεροι είναι η αραίωση, η διάλυση και η ανάμειξη των εισερχόμενων ρύπων. Για παράδειγμα, η έντονη ροή ενός ποταμού παρέχει καλή ανάμειξη, με αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσης των αιωρούμενων σωματιδίων. Η καθίζηση αδιάλυτων σωματιδίων στο νερό κατά την καθίζηση μολυσμένων υδάτων συμβάλλει στον αυτοκαθαρισμό των υδάτινων σωμάτων. Υπό την επίδραση της βαρύτητας, οι μικροοργανισμοί εναποτίθενται σε οργανικά και ανόργανα σωματίδια και βαθμιαία βυθίζονται στον πυθμένα, ενώ εκτίθενται σε άλλους παράγοντες. Η αύξηση της έντασης της δράσης των φυσικών παραγόντων συμβάλλει στον γρήγορο θάνατο της ρυπογόνου μικροχλωρίδας. Όταν εκτίθεται στην υπεριώδη ακτινοβολία, το νερό απολυμαίνεται, με βάση την άμεση καταστροφική επίδραση αυτών των ακτίνων σε πρωτεϊνικά κολλοειδή και ένζυμα του πρωτοπλάσματος των μικροβιακών κυττάρων. Η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να επηρεάσει όχι μόνο τα συνηθισμένα βακτήρια, αλλά και τους οργανισμούς σπορίων και τους ιούς.

Το πετρέλαιο και τα προϊόντα πετρελαίου είναι οι κύριοι ρύποι της υδάτινης λεκάνης. Στα δεξαμενόπλοια που μεταφέρουν πετρέλαιο και τα παράγωγά του, πριν από κάθε τακτική φόρτωση, κατά κανόνα πλένονται τα εμπορευματοκιβώτια (δεξαμενές) για να αφαιρεθούν τα υπολείμματα προηγουμένως μεταφερθέντος φορτίου. Το νερό πλύσης, και μαζί του το υπόλοιπο φορτίο, συνήθως απορρίπτεται στη θάλασσα. Επιπλέον, μετά την παράδοση φορτίου πετρελαίου στα λιμάνια προορισμού, τα δεξαμενόπλοια στέλνονται συνήθως άδεια στο νέο σημείο φόρτωσης. Σε αυτή την περίπτωση, για να εξασφαλιστεί η σωστή βύθιση και η ασφαλής πλοήγηση, οι δεξαμενές του πλοίου γεμίζουν με νερό έρματος. Αυτό το νερό είναι μολυσμένο με υπολείμματα πετρελαίου και χύνεται στη θάλασσα πριν φορτώσει λάδι και προϊόντα πετρελαίου. Από τον συνολικό κύκλο εργασιών φορτίου του παγκόσμιου ναυτιλιακού στόλου, το 49% αφορά σήμερα το πετρέλαιο και τα παράγωγά του. Κάθε χρόνο, περίπου 6.000 δεξαμενόπλοια διεθνών στόλων μεταφέρουν 3 δισεκατομμύρια τόνους πετρελαίου. Καθώς η μεταφορά φορτίου πετρελαίου μεγάλωνε, όλο και περισσότερο πετρέλαιο άρχισε να καταλήγει στον ωκεανό κατά τη διάρκεια ατυχημάτων.

Ο καθαρισμός του νερού στον ωκεανό συμβαίνει λόγω των ικανοτήτων φιλτραρίσματος του πλαγκτόν. Σε 40 ημέρες, ένα επιφανειακό στρώμα νερού πάχους εκατοντάδων μέτρων περνά μέσα από τη συσκευή φιλτραρίσματος πλαγκτού.

30. Λύματα. Ευτροφισμός υδάτινων σωμάτων.

Λύματα - οποιοδήποτε νερό και κατακρήμνιση, απορρίπτονται σε δεξαμενές από τα εδάφη βιομηχανικών επιχειρήσεων και κατοικημένων περιοχών μέσω του αποχετευτικού συστήματος ή λόγω βαρύτητας, οι ιδιότητες των οποίων αποδείχθηκε ότι έχουν υποβαθμιστεί ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Τα λύματα μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια:

ανά πηγή προέλευσης:

τα λύματα παραγωγής (βιομηχανικής χρήσης) (που παράγονται σε τεχνολογικές διεργασίες κατά την παραγωγή ή την εξόρυξη) απορρίπτονται μέσω ενός βιομηχανικού ή γενικού συστήματος αποχέτευσης

Τα οικιακά (οικιακά και περιττώματα) λύματα (που παράγονται σε οικιακούς χώρους, καθώς και σε οικιακές εγκαταστάσεις παραγωγής, για παράδειγμα, ντους, τουαλέτες) απορρίπτονται μέσω του οικιακού ή γενικού αποχετευτικού συστήματος

Τα ατμοσφαιρικά λύματα (διαιρούμενα σε βροχή και λιωμένο νερό, δηλαδή που σχηματίζονται από το λιώσιμο του χιονιού, του πάγου, του χαλαζιού), συνήθως απορρίπτονται μέσω ενός συστήματος αποχέτευσης όμβριων

Ο ευτροφισμός είναι ο εμπλουτισμός ποταμών, λιμνών και θαλασσών με θρεπτικά συστατικά, που συνοδεύεται από αύξηση της παραγωγικότητας της βλάστησης σε υδάτινα σώματα. Ο ευτροφισμός μπορεί να είναι αποτέλεσμα τόσο της φυσικής γήρανσης μιας δεξαμενής όσο και ως αποτέλεσμα ανθρωπογενών επιπτώσεων. Τα κύρια χημικά στοιχεία που συμβάλλουν στον ευτροφισμό είναι ο φώσφορος και το άζωτο.

Οι ευτροφικές δεξαμενές χαρακτηρίζονται από πλούσια παραθαλάσσια και υποπαραθαλάσσια βλάστηση και άφθονο πλαγκτόν. Ο τεχνητά μη ισορροπημένος ευτροφισμός μπορεί να οδηγήσει σε ταχεία ανάπτυξη φυκιών («άνθιση» των νερών), έλλειψη οξυγόνου και θάνατο ψαριών και άλλων ζώων. Αυτή η διαδικασία μπορεί να εξηγηθεί από τη χαμηλή διείσδυση του ηλιακού φωτός στα βάθη της δεξαμενής (λόγω φυτοπλαγκτού στην επιφάνεια της δεξαμενής) και κατά συνέπεια, την έλλειψη φωτοσύνθεσης στα φυτά πάνω από τον πυθμένα, και επομένως οξυγόνο.

31.λιθόσφαιρα. Τύποι ρύπανσης της λιθόσφαιρας.

Η λιθόσφαιρα είναι το σκληρό κέλυφος της Γης. Αποτελείται από τον φλοιό της γης και το πάνω μέρος του μανδύα, μέχρι την ασθενόσφαιρα, όπου μειώνονται οι ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων, υποδηλώνοντας αλλαγή στην πλαστικότητα των πετρωμάτων.

Η λιθόσφαιρα χωρίζεται σε μπλοκ - λιθοσφαιρικές πλάκες, που κινούνται κατά μήκος μιας σχετικά πλαστικής ασθενόσφαιρας. Το τμήμα της γεωλογίας στην τεκτονική των πλακών είναι αφιερωμένο στη μελέτη και περιγραφή αυτών των κινήσεων.

Η λιθόσφαιρα κάτω από τους ωκεανούς και τις ηπείρους ποικίλλει σημαντικά. Η λιθόσφαιρα κάτω από τους ωκεανούς έχει υποστεί πολλά στάδια μερικής τήξης ως αποτέλεσμα του σχηματισμού του ωκεάνιου φλοιού, είναι εξαιρετικά εξαντλημένη σε εύτηκτα ιχνοστοιχεία και αποτελείται κυρίως από δουνίτες και χαρτζβουργίτες.

Η λιθόσφαιρα μολύνεται από υγρούς και στερεούς ρύπους και απόβλητα.

Οι πηγές ρύπανσης του εδάφους μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής

Κτίρια κατοικιών και επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Στους ρύπους αυτής της κατηγορίας πηγών κυριαρχούν τα οικιακά απορρίμματα, τα απόβλητα τροφίμων, τα απόβλητα κατασκευών, τα απόβλητα συστημάτων θέρμανσης, τα φθαρμένα οικιακά είδη κ.λπ. Όλα αυτά συλλέγονται και μεταφέρονται σε χωματερές. Για τις μεγάλες πόλεις, η συλλογή και η καταστροφή των οικιακών απορριμμάτων σε χώρους υγειονομικής ταφής έχει γίνει ένα δυσεπίλυτο πρόβλημα. Η απλή καύση σκουπιδιών στους χώρους υγειονομικής ταφής των πόλεων συνοδεύεται από απελευθέρωση τοξικών ουσιών. Όταν τέτοια αντικείμενα, για παράδειγμα, πολυμερή που περιέχουν χλώριο, καίγονται, σχηματίζονται εξαιρετικά τοξικές ουσίες - διοξείδια. Παρόλα αυτά, τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί μέθοδοι για την καταστροφή των οικιακών απορριμμάτων με αποτέφρωση. Μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος θεωρείται η καύση τέτοιων απορριμμάτων σε θερμά τήγματα.

Βιομηχανικές επιχειρήσεις. Σε στερεό και υγρό βιομηχανικά απόβληταΟυσίες που μπορούν να έχουν τοξική επίδραση σε ζωντανούς οργανισμούς και φυτά είναι συνεχώς παρούσες. Για παράδειγμα, τα απόβλητα της μεταλλουργικής βιομηχανίας περιέχουν συνήθως άλατα μη σιδηρούχων βαρέων μετάλλων. Η βιομηχανία μηχανολογίας απελευθερώνει ενώσεις κυανίου, αρσενικού και βηρυλλίου στο περιβάλλον. η παραγωγή πλαστικών και τεχνητών ινών δημιουργεί απόβλητα που περιέχουν φαινόλη, βενζόλιο και στυρόλιο. κατά την παραγωγή συνθετικών καουτσούκ, καταλύτες αποβλήτων και θρόμβοι πολυμερών κατώτερου επιπέδου εισέρχονται στο έδαφος. Κατά την παραγωγή προϊόντων από καουτσούκ, συστατικά που μοιάζουν με σκόνη, αιθάλη που κατακάθονται στο έδαφος και στα φυτά, απόβλητα υφάσματα από καουτσούκ και εξαρτήματα από καουτσούκ απελευθερώνονται στο περιβάλλον και όταν χρησιμοποιούνται ελαστικά, φθαρμένα και χαλασμένα ελαστικά, εσωτερικοί σωλήνες και χείλος ταινίες απελευθερώνονται στο περιβάλλον. Η αποθήκευση και η απόρριψη μεταχειρισμένων ελαστικών είναι επί του παρόντος ακόμη άλυτα προβλήματα, καθώς αυτό συχνά προκαλεί σοβαρές πυρκαγιές που είναι πολύ δύσκολο να σβήσουν.

Αναζήτηση στον ιστότοπο:

2015-2020 lektsii.org -

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία σχηματισμού οργανικών ουσιών (σάκχαρα) από ανόργανες ουσίες (διοξείδιο του άνθρακα και νερό) στα πράσινα φύλλα χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως. Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία σχηματισμού οργανικών ουσιών (σάκχαρα) από ανόργανες ουσίες (διοξείδιο του άνθρακα και νερό) στα πράσινα φύλλα χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως.

Στάδια φωτοσύνθεσης Στάδιο 1 – φως: το φως ενεργοποιεί τη χλωροφύλλη. Η ενεργοποιημένη χλωροφύλλη διασπά τα μόρια του νερού. Σε αυτή την περίπτωση, απελευθερώνεται υδρογόνο και μέρος του οξυγόνου απελευθερώνεται στον αέρα. Ταυτόχρονα, δύο ενεργά συστατικά σχηματίζονται στον χλωροπλάτη: μια ουσία φορτισμένη με ενέργεια (1) και μια ουσία ικανή να μεταφέρει υδρογόνο (2).

Στάδια φωτοσύνθεσης Στάδιο 2 - σκοτεινό: στη συνέχεια, κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν διοξείδιο του άνθρακα και ενεργά συστατικά που λαμβάνονται στο πρώτο στάδιο της φωτοσύνθεσης, σχηματίζονται οργανικές ενώσεις, από τις οποίες στη συνέχεια συντίθενται διάφοροι πλούσιοι σε ενέργεια υδατάνθρακες (σάκχαρα).

Η φωτοσύνθεση γίνεται στο φως όλο το χρόνο από απλά ορυκτά. Ο ήλιος θα ρίξει το φως του, μια αχτίδα θα πέσει σε ένα φύλλο, να δώσει οξυγόνο σε όλους. Και οι πεισματάρηδες μας δεν θα καταλάβουν ποτέ ότι αναπνέουν, τρώνε και ζουν, Γιατί το πρωί, μόλις έρθει η ώρα, το φύλλωμα βγάζει γλυκό χυμό.

Στάδια της διαδικασίας της αναπνοής Στάδιο 1 - ανταλλαγή αερίων: με τη συμμετοχή ειδικών πρωτεϊνών που επιταχύνουν τη διαδικασία, τα μόρια της γλυκόζης αποσυντίθενται. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται απλούστερες οργανικές ενώσεις από τη γλυκόζη και λίγη ενέργεια απελευθερώνεται (στο κυτταρόπλασμα). Στάδιο 2 - κυτταρική αναπνοή: η διάσπαση πολύπλοκων οργανικών ουσιών σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό με την απελευθέρωση μεγάλη ποσότηταενέργειας (στα κυτταρικά μιτοχόνδρια).

Συγκριτικός πίνακας των διαδικασιών φωτοσύνθεσης και αναπνοής Φωτοσύνθεση Σημεία σύγκρισης Αναπνοή 1. Μόνο παρουσία ηλιακού φωτός ή αποθηκευμένης ηλιακής ενέργειας. 1. Χρόνος ροής 2. Μόνο πράσινα κύτταρα που περιέχουν χλωροφύλλη. 2. Τόπος διαρροής 3. Ξεχωρίζει 3. Οξυγόνο 4. Απορροφάται4. Διοξείδιο του άνθρακα 5. Συντίθεται5. Οργανική ουσία 6. Απορροφάται.6. Ενέργεια

Βρείτε το βιολογικό σφάλμα Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία σχηματισμού οργανικών ουσιών από ανόργανες ουσίες στους χλωροπλάστες ενός φύλλου στο φως. Για να συμβεί η φωτοσύνθεση είναι απαραίτητες οι ακόλουθες συνθήκες: παρουσία οξυγόνου και νερού, πράσινα φύλλα και ηλιακό φως Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία σχηματισμού οργανικών ουσιών από ανόργανες ουσίες στους χλωροπλάστες ενός φύλλου στο φως. Για να συμβεί η φωτοσύνθεση, είναι απαραίτητες οι ακόλουθες συνθήκες: παρουσία οξυγόνου και νερού, πράσινα φύλλα και ηλιακό φως. Κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, σχηματίζεται μια οργανική ουσία που ονομάζεται άμυλο. Τα υποπροϊόντα της φωτοσύνθεσης είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό Κατά τη φωτοσύνθεση σχηματίζεται μια οργανική ουσία - άμυλο. Τα υποπροϊόντα της φωτοσύνθεσης είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό.

1. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αναπνέουν. 2. Η ανταλλαγή αερίων στα φύλλα γίνεται μέσω των φακών. 3. Μονοκύτταροι οργανισμοίαναπνέετε σε όλη την επιφάνεια του σώματος. 4. Στομία - αναπνευστικά όργανα σκουληκαντέρα. 5. Τα φύκια αναπνέουν από τις φακές. 6. Κατά τη φωτοσύνθεση απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα. 7. Τα φυτά αναπνέουν μόνο στο σκοτάδι. 8. Το οξυγόνο διασπά τη γλυκόζη στα μιτοχόνδρια