Биосфера. Биогеохимические циклы
Цель: изучение основных свойств и состава биосферы, получение навыков составления схем биогеохимических циклов химических элементов.
Формы проведения и используемые методы:устная в опросно-ответной форме и в виде беседы, письменная индивидуальная работа, работа в малых группах, кейс-технологии, тестирование.
Вопросы для обсуждения
Понятие биосферы. Функции биосферы.
Биотическая и абиотическая часть биосферы. Состав биосферы по В.Вернадскому (живое, биогенное, биокосное вещество)
Границы биосферы.
Свойства живого вещества, его средообразующая и средорегулирующая роль.
Биогеохимический цикл большой и малый.
Биогеохимический цикл углерода.
Биогеохимический цикл азота.
Роль антропогенной деятельности в нарушении природных циклов. Ресурсный цикл.
Выполнить задания
Задание 1.Биогеохимические циклы каких элементов представлены на рисунке 1 и 2? Дайте к ним пояснения. Покажите, какие процессы способствуют их образованию, а какие поглощению.
Рисунок 1
Рисунок 2
Задание 2.Прочитайте текст. Составьте схему биогеохимического цикла фосфора.
Фосфор имеет важное значение для живых организмов, является необходимой составной частью цитоплазмы Фосфор совершает круговорот в наземных экосистемах: редуценты минерализуют органические соединения фосфора из отмерших организмов в фосфаты, которые вновь потребляют корни растений.
Фосфор сосредоточен в основном в земной коре в виде осадочных пород.
Основной путь поступления фосфора – выветривание и разрушение осадочных пород суши.
В процессе разрушения эти породы отдают фосфаты:
- наземным экосистемам;
- в результате выщелачивания водой происходит их вынос в моря и океаны. Здесь они обогащают соленые воды, питают фитопланктоны и связанные с ним пищевые цепи.
Затем вместе с отмершими остатками фосфаты осаждаются, часть возвращается на землю с помощью морских птиц, рыболовства (рыбу во всем мире используют в качестве удобрения (рыбная мука), в том числе под посевы риса). Считают, что каждый год таким образом возвращается в круговорот 60 тыс. тонн фосфора, что далеко не компенсирует расход тех 2 млн. тонн фосфатов, которые ежегодно добываются из залежей и быстро выщелачиваются при использовании в качестве удобрений.
Вынос фосфора в океан и осаждение его там преобладает над его осаждением над сушей, что приводит к прогрессирующей потере фосфора. Существование фосфорного цикла свидетельствует о наличии тектонических изменений в земной коре, перемещающей осадочные породы дна океана к зоне выветривания.
Антропогенная деятельностьусугубляет потери фосфора на суше: добыча фосфора с целью производства удобрений, внесение фосфорных удобрений, вымывание которых приводит к загрязнению поверхностных вод и стоку фосфора в мировой океан и осаждению.
Задание 3. На основании домашней подготовки составьте схемы БГХЦ воды и кислорода, дайте к ним пояснения.
Задание 4. Сравните ежегодный прирост зеленой массы и запасы мертвых и растительных остатков в разных экосистемах. Определите, в каких экосистемах круговорот веществ более интенсивен, используя таблицу 1.
|
Экосистемы |
Прирост зеленой массы, ц/га |
Подстилка, ветошь, ц/га |
|
Арктические тундры |
2 |
35 |
|
Ельники средней тайги |
30 |
450 |
|
Дубравы |
40 |
150 |
|
Степи |
45 |
62 |
|
Пустыни саксауловые |
10 |
- |
|
Влажные тропические леса |
165 |
20 |
|
Сфагновые болота |
23 |
1000 и более |