33. Круговорот азота

Азот, который является олицетворением белковой жизни в биосфере в основном сосредоточенный в атмосфере, где его часть составляет около 78%. То есть на 1 га поверхности Земли приходится толща воздуха с приблизительно 80 тыс. т азота. Однако в таком виде он недоступен растениям. В круговороте соединений азота очень большое значение отводится микроорганизмам и азотофиксаторам. Только благодаря им элементарный азот с воздуха поступает в почву.

Наибольшую роль в этих процессах играют пузырчатые бактерии, которые тесно сотрудничают с бобовыми растениями. При высоком урожае этих растений можно обогатить почву около 400 кг азота на 1 га. Если даже урожай этих растений будет вывезен с поля, значительная часть азота останется с корнями в почве.

Количество азота, свзанного биологическим круговоротом, является неодинаковым в разных экосистемах. Например, на пропаханной земле – 7-28 кг/га за год, на сенокосах с участием злаковых трав и бобовых – 73-865, а в лесах – 58-594 кг/га за год. Подобным образом некоторые лишайники фиксируют азот при помощи симбиотических сине-зеленых водорослей.

Известно, что Ю. Либих (1843) сформулировал утверждение, согласно которому растения могут полностью обеспечить свои потребности азотом, который поступает в землю вместе с атмосфреными осадками (27 кг/га). Однако уже через несколько лет В.И. Лавес и И.Г. Гильберт, изучив баланс азота в плодоношении, доказали, что дополнительный внос азота в почву является необходимым, что признал и сам Ю. Либих.

HNO2+HNO3.2NO2, 2NO2+H2O2NO, 2NO+O2Возникновение в атмосфере окисей азота связано с газовыми электрическими разрядами. Окиси азота образуют с водой азотную и азотистую кислоту: N2+O2

Эти кислоты вместе с атмосферными осадками попадают в почву. Количество азота, которое она получает, является очень разным и зависит, прежде всего, от климатических условий, особенно от количества и частоты осадков, времен года, температуры и др. В умеренном климате это количество составляет несколько килограммов за год, а в тропическом, где наблюдается частые бури, его значительно больше, но в среднем не более 10 кг.

В атмосферу азот в определенных количествах поступает с почв. Это происходит с участием микроорганизмов во время минерализации органической материи, когда в процессе аммонификации выделяется аммиак. Биологическая фиксация молекулярного азота микроорганизмами, как теми, что свободно передвигаются, так и симбионтами (пузырчатыми), происходит в автотрофном и гетеротрофном блоках биогеоценозов. Для круговорота азота необходимыми является молибден, который в отдельных случаях выступает как лимитирующий фактор. Несмотря на огромные запасы этого элемента в атмосфере и в осадочной оболочке литосферы, в круговороте принимает участие только фиксированный микроорганизмами азот.

К этой категории азота обменного фонда входят: а) азот годовой продукции биомассы; б) азот биологической фиксации бактериями и другими организмами; в) вулканический азот; г) атмосферный (фиксированный в момент грозового разряда); д) техногенный.

В большой круговорот в се время поступает часть азота в виде разных соединений, которые реками выносятся в моря. Содержание соединений азота наибольшей в районах, где в океан впадают большие реки, наименьший – в центральных частях океанов. Азотосодержащие соединения используются водорослями для синтеза органических веществ и поступает в круговорот океана, часть постепенно оседает на дно. То есть вынос азота на суше не увеличивает его концентрации в морской воде.

Граница азота, связанного в биомассе суши, составляет 14020 млн. т, а в зольных элементах – 34062 млн. т азота и 2762 млн. т зольных элементов. В биомассе Мирового океана этих элементов в 1000 раз меньше. Однако, благодаря многоразовому воспроизводству организмов планктона через них на протяжении года проходит азота и зольных элементов больше, чем на суше: азота – 2762 млн. т, зольных элементов – 12274 млн. т.

Если рассматривать круговорот азота в масштабах биосферы, то благодаря саморегулирующим механизмам и обратной связи он считается достаточно идеальным (рис. ). Часть азота, который производится в густонаселенных районах, в пресной воде и мелководных морях, выносится в глубоководные океанические отложения и остается там, исключаясь на миллионы лет с круговорота. Эти потери компенсируются поступлением азота в воздух с вулканическими газами.

34. Перечислите основные факторы и условия зарождения жизни.

35. Какие основные принципы биологической эволюции вы знаете?

36. Что такое микро- и макроэволюции? Как они соотносятся?

37.Основные положения синтетической теории эволюции.

38.Воздействие на природу неандертальского и кроманьонского человека.

39.Промышленная революция и ее влияние на окружающую среду.

53.Социально – экологические особенности демографии человека. Ограничивающее влияние экологических факторов на рост популяции человека.

54. Экологическая демография человека. Рост численности человечества в прошлом и настоящем. Демографический переход. Демографические перспективы.

55. Экологический риск

56.Экологический след и его последствия

57.Социально – географические особенности демографии человека. Демографический взрыв. Депопуляция. Управление демографическими процессами

58. Природопользование и охрана природы. Рациональное природоиспользование. Природные ресурсы.

59.Экологическое право

60. Экологический контроль и экспертиза

61. Экологическое нормирование. ПДК

62.Экозащитная техника и технологии

63. Основные законы природоиспользования ( закон ограниченности ресурсов, правило интегрального ресурса, закон снижения эффективности природоиспользования, закон убывающего плодородия, правило региональности)

64.Охрана природы и экология. Охрана видов, охрана сообществ, охрана среды, охраняемые природные территории.

65. Современный экологический кризис.

66.Парадигма человеческой исключительности. Антропоцентрическое экологическое сознание. Современный экологический кризис как кризис антропоцентрического сознания.

67. Эксцентрическое экологическое сознание

68.Цели и задачи экологического образования. Стратегии экологического сознания