Круговороты минеральных элементов питания

Энергия поступает в экосистемы во время фотосинтеза, а рассеивается главным образом в виде тепла, когда организмы используют ее для своей жизнедеятельности. Вследствие непрерывно происходящих потерь энергии необходимо, чтобы она столь же непрерывно поступала в экосистемы в виде энергии солнечного света.

В отличие от этого вода и элементы питания совершают непрерывный круговорот: из водоема или почвы в растение, далее в животное, поедающее это растение, обратно в водоем или почву, пройдя через редуцента, и снова в растение.
В некоторых экосистемах недостаток биогенных элементов ограничивает рост растений. Хорошо известно, что если после слишком длительного пере-




Рис. 5.12. Упрощенная схема круговорота превращения углерода протекают медленнее, углерода, показывающая прохождение углеро- а сплошными-процессы, в которых они проис- да через несколько экосистем. Прерывистыми ходят быстрее, стрелками обозначены процессы, в которых


рыва внести в цветочный горшок или на лужайку удобрения, содержащие необходимые растениям минеральные вещества, то это вызывает период бурного роста. Как будет показано в следующем разделе, фактором, лимитирующим продуктивность озер, нередко бывает фосфор (см. рис. 5.19). Если недостаток какого-либо элемента питания ограничивает рост растений, то он может ограничивать и рост популяций других организмов, входящих в экосистему.
Живым организмам необходимы в сравнительно больших количествах шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор и сера. Углерод поступает в сообщество главным образом в результате поглощения растениями из воздуха двуокиси углерода и использования ее в процессе фотосинтеза для создания сложных органических веществ. Затем этот углерод может передаваться растительноядным и плотоядным животным, однако в конечном итоге большая часть содержащегося в пище углерода возвращается в воздух в виде двуокиси углерода, образующейся в процессе дыхания (рис. 5.12).
Другие элементы питания, такие, как сера и фосфор, содержатся в горных породах в виде неорганических соединений. В результате эрозии и выветривания эти вещества поступают в почву, откуда они поглощаются растениями и таким образом попадают в сообщество организмов. В конечном итоге организмы-редуценты возвращают их в почву. Неорганические вещества могут совершать круговорот в пределах наземной экосистемы или же смываются дождями в реки, озера и океаны.

Здесь их поглощают водные растения, и тогда они становятся на некоторое время частью водной пищевой сети, но рано или поздно они оседают на морское дно и в конце концов превращаются в горную породу (рис. 5.13). Это медленное, но явно одностороннее перемещение




биогенных элементов из почвы на морское дно может быть ускорено эрозией почвы. Поскольку образование почвы из материнской породы протекает очень медленно, возмещение элементов питания происходит не так быстро, как их потери; поэтому продуктивность экосистемы, получающей элементы питания из почвы, снижается.
Азот и кислород, необходимые организмам, в изобилии содержатся в воздухе. Однако, хотя содержание газообразного азота в атмосфере достигает 78%, большинство зеленых растений не может непосредственно использовать его в этой форме. Азот сначала должен быть «связан» (переведен в такую форму, в которой растения могли бы его поглощать); это делают некоторые бактерии, обитающие в почве или в водоемах. Таким образом, растения добывают азот из почвы или из воды. В конце концов редуценты вновь переводят азот в газообразную форму и возвращают его в атмосферу. Следовательно, круговорот азота сочетает в себе черты «атмосферного» круговорота, подобного углеродному, и «осадочного», подобного круговоротам неорганических компонентов почвы (рис. 5.14).
Круговороты элементов питания иногда протекают быстро, как в степях, где большая часть растительности ежегодно отмирает. Редуценты разлагают мертвые растения, в результате чего многие из содержащихся в них элементов питания становятся доступными новым растениям в следующем году. В других случаях элементы питания остаются связанными в мертвых телах организмов на протяжении миллионов лет. Например, остатки морских организмов, опустившись на дно океана, образовали там нефтеносные отложения или другие осадочные породы. Прошли миллионы лет, прежде чем мы начали до-




бывать эти вещества в качестве ископаемого топлива или же пока движения земной коры не вывели их на поверхность в составе пород, которые, постепенно подвергаясь эрозии, высвобождают заключенные в них элементы питания. 

Еще по теме Круговороты минеральных элементов питания:

1. 3. Стабильность биосферы. Круговорот веществ и элементов
2. Минеральное питание
3. КОСВЕННОЕ ВЛИЯНИЕ ЖИВОТНЫХ НА КРУГОВОРОТ ЭЛЕМЕНТОВ В НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
4. Минеральное питание
5. МИНЕРАЛЬНОЕ (КОРНЕВОЕ) ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ
6. РАСТЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ В ПОЧВЕ ВАЖНЕЙШИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ
7. СВЯЗЬ МЕЖДУ УГЛЕРОДНЫМ (ВОЗДУШНЫМ) И МИНЕРАЛЬНЫМ (КОРНЕВЫМ) ПИТАНИЕМ РАСТЕНИЙ
8. ДИАГНОСТИКА МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР
9. ЗНАЧЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПИТАНИИ РАСТЕНИИ
10.   ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БЕЛКОВО-ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНЫХ И АМИДО-ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК  
11. 3. 2. Биотический круговорот
12. Симптомы ЗАБОЛЕВАНИЙ, СВЯЗАННЫХ С НАРУШЕНИЕМ ПИТАНИЯ И СОДЕРЖАНИЯ РАСТЕНИЙ Симптомы нарушения произвольного питания
13. КРУГОВОРОТ И БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ГУМУСА ПОЧВЫ
14. КРУГОВОРОТ АЗОТА