큰 지질 및 작은 생물학. 큰(지질학적) 및 작은(생지화학적) 물질 순환

지구상의 생물권이 출현하기 전에 물질의 세 가지 순환이 있었습니다. 광물 순환 - 깊은 곳에서 표면과 뒤쪽으로의 마그마 산물의 이동; 가스 사이클 - 태양에 의해 주기적으로 가열되는 기단의 순환,물의 순환 - 물의 증발 및 기단에 의한 이동, 강수량 (비, 눈).이 세 주기는 단일 용어로 통합됩니다. 지질학적(무생물적) 주기. 생명의 출현과 함께 가스, 광물 및 물 순환이 보완되었습니다. 생물학적 (생물학적)주기 - 유기체의 중요한 활동에 의해 수행되는 화학 원소의 순환.지질과 함께 단일 생지화학적 순환 지구상의 물질.

지질 순환.

지구 표면에 도달하는 태양 에너지의 약 절반은 물의 증발, 암석의 풍화, 광물의 용해, 기단의 이동 및 그들과 함께 수증기, 먼지 및 풍화의 고체 입자에 소비됩니다.

물과 바람의 움직임은 수권과 암석권에서 토양 침식, 이동, 재분배 및 기계적 및 화학적 강수량의 축적으로 이어집니다. 이 주기는 여전히 진행 중입니다.

큰 관심은 물주기. 1년 동안 약 3.8 x 10 14톤의 물이 수권에서 증발하고, 3.4 x 10 14톤의 물만이 강수량과 함께 지구의 수층으로 되돌아옵니다. 잃어버린 부분은 땅에 떨어집니다. 전체적으로 약 1 · 10 14 톤의 강수량이 육지에 떨어지고 약 0.6 · 10 14 톤의 물이 증발합니다. 암석권에서 형성된 과도한 물은 호수와 강으로 흘러 들어간 다음 바다로 흘러 들어갑니다(그림 2.4). 표면 유출수는 약 0.2 10 14톤이고 나머지 0.2 10 14톤의 물은 하층토 대수층으로 흘러 들어가 강, 호수 및 바다로 흘러 들어가 지하수 저수지를 보충합니다.

생물학적 주기. 그것은 원래의 미네랄로의 후속 파괴와 함께 유기 물질의 합성 과정을 기반으로합니다. 유기 물질의 합성 및 파괴 과정은 생물 존재의 기초이자 생물권 기능의 주요 특징입니다.

어떤 유기체의 중요한 활동은 환경과의 물질 교환 없이는 불가능합니다. 신진대사 과정에서 신체는 필요한 물질을 소비하고 동화하며 노폐물을 배출합니다. 우리 행성의 크기는 무한하지 않으며 결국 모든 유용한 물질은 쓸모없는 노폐물로 처리됩니다. 그러나 진화 과정에서 훌륭한 해결책이 발견되었습니다. 살아있는 물질무생물에서 다른 유기체가 나타나서 이 복잡한 유기물을 분해하여 원래의 광물을 새로운 용도로 사용할 준비가 되었습니다. "제한된 양에 무한의 속성을 부여하는 유일한 방법"이라고 V.R. Williams는 폐곡선으로 회전하도록 하는 것입니다.

생물과 무생물 사이의 상호 작용 메커니즘은 생명 영역에 무생물이 관여하는 것으로 구성됩니다. 살아있는 유기체에서 무생물의 일련의 변형 후 이전 초기 상태로 돌아갑니다. 이러한 순환은 살아있는 유기체가 무생물과 동일한 화학 원소를 포함하고 있기 때문에 가능합니다.

그러한 순환은 어떻게 일어나는가? V. I. Vernadsky는 우주(주로 태양열)에서 나오는 에너지의 주요 변환기가 식물의 녹색 물질임을 입증했습니다. 그들만이 태양 에너지의 영향으로 1차 유기 화합물을 합성할 수 있습니다. 과학자는 계절에 따라 에너지를 흡수하는 식물의 녹색 물질의 총 표면적이 태양 표면적의 0.86 ~ 4.2 %라고 계산했습니다. 동시에 지구의 표면적

식물이나 다른 동물을 먹이로 삼는 동물은 체내에서 새로운 유기 화합물을 합성합니다.

동식물의 잔해는 벌레, 균류, 미생물의 먹이가 되어 결국에는 원래의 광물이 되고 그 과정에서 이산화탄소를 배출합니다. 이 미네랄은 다시 식물에 의한 1차 유기 화합물 생성을 위한 초기 원료 역할을 합니다. 따라서 원이 닫히고 원자의 새로운 움직임이 시작됩니다.

그러나 물질의 순환이 완전히 닫힌 것은 아니다. 원자 중 일부는 순환을 떠나 새로운 형태의 살아있는 유기체와 그 대사 산물에 의해 고정되고 조직화됩니다. 암석권, 수권 및 대류권을 관통하는 살아있는 유기체는 기존 물질을 이동 및 재분배하고 새로운 물질을 생성하는 거대한 지구 화학적 작업을 생성하고 계속 생성합니다. 생지화학적 순환의 영역이 확장되고 생물권이 강화되기 때문에 이것이 생물권의 점진적인 발전의 본질입니다. V. I. Vernadsky가 언급했듯이 생물권에는 "소용돌이"의 형태로 원자의 지속적인 생물 발생 운동이 있습니다.

지질 순환과 달리 생물 순환은 에너지 소비가 적다는 특징이 있습니다. 이미 언급했듯이 기본 생성 유기물지구 표면에 도달하는 태양 에너지의 약 1%를 소비합니다. 이 에너지는 지구상에서 가장 복잡한 생지화학적 과정의 기능에 충분합니다.

생물권에는 최초의 생명체가 출현하기 전에도 존재했던 물질의 전 세계적(대규모 또는 지질학적) 순환이 있습니다. 그것은 다양한 화학 원소를 포함합니다. 지질 순환은 태양, 중력, 지각 및 우주 유형의 에너지 덕분에 수행됩니다.

생물의 출현과 함께 지질 순환을 기반으로 작은 (생물학적 또는 생물학적) 순환 인 유기물의 순환이 발생했습니다.

물질의 생물학적 순환은 살아있는 유기체의 직접적인 참여로 발생하는 물질의 이동 및 변형의 시간과 공간에서 지속적이고 주기적이며 고르지 않은 과정입니다. 그것은 유기물의 지속적인 생성 및 파괴 과정이며 생산자, 소비자 및 분해자의 세 그룹의 유기체 모두의 참여로 구현됩니다. 약 40개의 생물 발생 요소가 생물 주기에 관여합니다. 가장 높은 값살아있는 유기체의 경우 탄소, 수소, 산소, 질소, 인, 황, 철, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 순환이 있습니다.

생물이 발달함에 따라 점점 더 많은 원소가 지질학적 순환에서 끊임없이 추출되어 새로운 생물학적 순환으로 들어갑니다. 육지에만 있는 물질의 생물학적 순환에 연간 관여하는 재 물질의 총량은 약 80억 톤입니다. 이것은 일년 내내 전 세계의 모든 화산 폭발 제품의 몇 배입니다. 생물권에서 물질의 순환 속도는 다릅니다. 생물권의 생물은 평균 8년 동안 업데이트되며, 바다의 식물성 플랑크톤 질량은 매일 업데이트됩니다. 생물권의 모든 산소는 2000년 안에 생명체를 통과하고 이산화탄소는 300년 안에 통과합니다.

지역적 생물 순환은 생태계에서 수행되며, 원자 이동의 생지화학 순환은 생물권에서 수행되며, 이는 지구의 세 개의 외피를 모두 하나의 전체로 묶을 뿐만 아니라 그 구성의 지속적인 진화를 결정합니다.

대기권 수권

­ ¯ ­ ¯

살아있는 물질

토양

생물권의 진화

생물권은 약 35억년 전 최초의 살아있는 유기체의 탄생과 함께 등장했습니다. 삶의 발전 과정에서 그것은 변했습니다. 생태계 유형의 특성을 고려하여 생물권의 진화 단계를 구분할 수 있습니다.

1. 수생 생물의 출현과 발달. 무대는 존재와 연결된다 수생 생태계. 대기에는 산소가 없었습니다.

2. 육상 생물의 출현, 육상-공기 환경 및 토양의 발달, 육상 생태계의 출현. 이것은 대기 중의 산소와 오존 스크린의 출현으로 인해 가능해졌습니다. 그것은 25억년 전에 일어났습니다.

3. 인간의 출현, 생물사회적 존재로의 변형, 인류생태계의 출현은 100만년 전에 일어났다.

4. 지능적인 인간 활동의 영향을 받는 생물권이 새로운 질적 상태인 지식권으로 전환됩니다.

누스피어

생물권 개발의 가장 높은 단계는 인간과 자연의 관계를 합리적으로 규제하는 단계인 noosphere입니다. 이 용어는 프랑스 철학자 E. Leroy가 1927년에 도입했습니다. 그는 지식권이 산업, 언어 및 기타 지적 활동의 속성을 가진 인간 사회를 포함한다고 믿었습니다. 30-40대. XX 세기 V.I. Vernadsky는 noosphere에 대한 유물론적 아이디어를 개발했습니다. 그는 지식권이 생물권과 사회의 상호 작용의 결과로 발생하고 자연법칙, 사고, 사회의 사회경제적 법칙 사이의 긴밀한 관계에 의해 통제된다고 믿었고 다음을 강조했다.

noosphere (마음의 영역) - 인간의 지적 활동이 지속 가능한 발전의 주요 결정 요소가 될 때 생물권의 발전 단계.

noosphere는 자연의 법칙을 알고 기술을 향상시키는 인류의 출현 및 발전과 관련된 생물권의 새롭고 더 높은 단계이며, 규모면에서 지질 학적 규모에 필적하는 가장 큰 힘이되고 그들의 노동으로 지구상의 과정에 결정적인 영향을 미치고 그것을 근본적으로 변화시킵니다. 인류의 형성과 발전은 인간이 생물권에 미치는 영향이 계속 증가함에 따라 사회와 자연 사이의 새로운 형태의 물질과 에너지 교환의 출현으로 표현되었습니다. 지식권은 인류가 과학의 도움을 받아 자연 및 사회적 과정을 의미 있게 관리할 수 있을 때 올 것입니다. 따라서 noosphere는 지구의 특별한 껍질로 간주될 수 없습니다.

인간 사회와 자연 사이의 관계를 관리하는 과학을 누생학이라고 합니다.

누제닉스의 주요 목표는 미래를 위한 현재의 계획이며, 주요 임무는 기술의 진보로 인한 인간과 자연의 관계 위반을 수정하고 생물권의 진화를 의식적으로 통제하는 것입니다. . 계획적이고 과학적 기반의 사용이 형성되어야 합니다. 천연 자원, 자연에 대한 자발적이고 약탈적인 태도와는 반대로 사람이 위반 한 물질의 순환을 회복시켜 환경 파괴를 초래합니다. 이를 위해서는 필요하다 지속 가능한 개발미래 세대가 자신의 필요를 충족할 수 있는 능력을 손상시키지 않으면서 현재의 필요를 충족시키는 사회.

현재 행성이 형성되었습니다. 생명 공학권 - 도시, 공장 및 공장, 채석장 및 광산, 도로, 댐 및 저수지 등 인간에 의해 근본적으로 공학 구조로 변형 된 생물권의 일부입니다.

생물권과 인간

인간의 생물권은 서식지와 천연 자원의 원천.

천연 자원 – 사람이 노동 과정에서 사용하는 자연물 및 현상. 그들은 사람들에게 음식, 의복, 쉼터를 제공합니다. 피로의 정도에 따라 다음과 같이 나뉩니다. 고갈 및 무진장 . 고갈 자원은 다음과 같이 나뉩니다. 재생 가능한 그리고 재생 불가능 . 재생 불가능한 자원에는 석유, 석탄, 금속 광석 및 대부분의 광물과 같이 재생되지 않는(또는 소비되는 것보다 수백 배 느리게 재생되는) 자원이 포함됩니다. 재생 가능한 천연 자원 - 토양, ​​초목 및 동물의 세계, 미네랄 원료 (식염). 이러한 자원은 지속적으로 보충되고 있습니다. 다른 속도: 동물 - 몇 년, 숲 - 60-80년, 비옥함을 잃은 토양 - 몇 천년 동안. 재생산율 이상의 소비율을 초과하면 자원이 완전히 소멸됩니다.

지칠줄 모르는 자원에는 물, 기후(대기 및 풍력 에너지) 및 공간(태양 복사 에너지, 해조 에너지 및 썰물 에너지)이 포함됩니다. 그러나 환경 오염이 증가함에 따라 이러한 자원을 보존하기 위한 환경 조치가 필요합니다.

천연 자원의 착취 없이 인간의 필요를 충족시키는 것은 상상할 수 없습니다.

생물권에서 모든 유형의 인간 활동은 네 가지 형태로 결합될 수 있습니다.

1. 지구 표면의 구조 변화(땅 갈기, 수역 배수, 삼림 벌채, 운하 건설). 인류는 강력한 지질학적 힘이 되어가고 있습니다. 사람은 토지의 75%, 강물의 15%를 사용하고 있으며, 20헥타르의 숲이 매분 잘려나가고 있습니다.

· 지질학적 및 지형학적 변화 - 협곡 형성의 심화, 이류 및 산사태의 출현 및 빈도.

· 복잡한 (경관) 변화 - 경관의 완전성과 자연 구조의 침해, 천연 기념물의 고유성, 생산적인 토지의 손실, 사막화.

지구의 생물권은 물질의 기존 순환과 에너지 흐름에 의해 특정한 방식으로 특징지어집니다. 물질의 순환은 지구 생물권의 일부인 층을 포함하여 대기, 수권 및 암석권에서 발생하는 과정에 물질이 반복적으로 참여하는 것입니다. 물질의 순환은 태양으로부터의 외부 에너지와 지구로부터의 내부 에너지의 지속적인 공급으로 이루어집니다.

추진력에 따라 물질의 순환 내에서 지질(대순환), 생물학적(생지화학적, 소순환) 및 인위적 순환을 구분할 수 있습니다.

지질 순환(생물권에서 물질의 대순환)

이 순환은 생물권과 지구의 더 깊은 지평 사이에 물질을 재분배합니다. 추진력이 과정은 외인성 및 내인성 지질학적 과정입니다. 내인성 과정은 지구의 내부 에너지의 영향으로 발생합니다. 이것은 방사성 붕괴, 광물 형성의 화학 반응 등의 결과로 방출되는 에너지입니다. 내인성 과정에는 예를 들어 지각 운동, 지진이 포함됩니다. 이러한 과정은 형성으로 이어집니다. 큰 형태구호 (대륙, 해양 우울증, 산 및 평원). 외인성 과정은 태양의 외부 에너지의 영향으로 진행됩니다. 여기에는 대기, 수권, 살아있는 유기체 및 인간의 지질학적 활동이 포함됩니다. 이러한 과정은 큰 지형(강 계곡, 언덕, 협곡 등)을 매끄럽게 만듭니다.

지질학적 순환은 수백만 년 동안 계속되며 암석이 파괴되고 풍화 생성물(수용성 영양분 포함)이 물의 흐름에 의해 세계 해양으로 운반되어 해양 지층을 형성하고 부분적으로만 육지로 되돌아온다는 사실로 구성됩니다. 강수량. 지질 구조 변화, 대륙 침강 과정 및 해저 상승, 바다와 바다의 오랜 이동은 이러한 지층이 육지로 돌아가고 과정이 다시 시작된다는 사실로 이어집니다. 이 물질 순환의 상징은 원이 아니라 나선형이기 때문입니다. 새로운 순환 주기는 이전 순환을 정확히 반복하지 않고 새로운 것을 도입합니다.

대주기에는 대기를 통한 육지와 해양 사이의 물 순환(수문 순환)이 포함됩니다(그림 3.2).

전체적으로 물 순환은 지구의 자연 조건을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다. 식물에 의한 물의 증산과 생지화학적 순환에서의 흡수를 고려하면, 지구상의 전체 물 공급은 200만 년 동안 쇠퇴하고 회복됩니다.

쌀. 3. 2. 생물권의 물 순환.

수문 순환에서 수권의 모든 부분은 서로 연결되어 있습니다. 매년 500,000km3 이상의 물이 참여합니다. 이 과정의 원동력은 태양 에너지입니다. 태양 에너지의 영향을 받는 물 분자는 가열되어 가스 형태로 대기 중으로 상승합니다(매일 875km3의 담수 증발). 상승하면서 점차 냉각되고 응결되어 구름을 형성합니다. 충분히 냉각된 후 구름은 바다로 다시 떨어지는 다양한 강수량의 형태로 물을 방출합니다. 땅에 떨어진 물은 토양에 스며들거나(침투) 유출(표면 유출)의 두 가지 다른 경로를 따라갈 수 있습니다. 표면에서 물은 바다나 증발이 일어나는 다른 장소로 이어지는 개울과 강으로 흐릅니다. 토양에 흡수된 물은 토양에 보유될 수 있습니다. 상층(수평선) 증산에 의해 대기로 돌아갑니다. 이러한 물을 모세관이라고합니다. 중력에 의해 운반되어 모공과 갈라진 틈으로 스며드는 물을 중력수라고 합니다. 중력수는 뚫을 수 없는 암석층 또는 조밀한 점토층으로 스며들어 모든 공극을 채웁니다. 이러한 매장량을 지하수라고하며 상한선은 지하수 수준입니다. 지하수가 천천히 흐르는 지하 암석층을 대수층이라고 합니다. 중력의 영향으로 지하수는 "출구"를 찾을 때까지 대수층을 통해 이동합니다(예: 호수, 강, 연못에 영양을 공급하는 천연 샘 형성, 즉 지표수의 일부가 됨). 따라서 물 순환에는 표면 유출, 증발-증산, 지하수라는 세 가지 주요 "루프"가 포함됩니다. 매년 500,000km3 이상의 물이 지구의 물 순환에 관여하고 있으며 자연 조건을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다.

생물학적(생지화학적) 순환

(생물권에서 물질의 작은 순환)

물질의 생물학적 순환의 원동력은 살아있는 유기체의 활동입니다. 그것은 더 큰 것의 일부이며 생태계 수준의 생물권 내에서 발생합니다. 작은 순환은 영양소, 물 및 탄소가 식물(독립영양생물)의 물질에 축적되고, 식물과 이러한 식물을 먹는 다른 유기체(일반적으로 동물-종영양생물) 모두 신체 및 생명 과정을 구축하는 데 소비된다는 사실로 구성됩니다. 파괴자와 미생물(박테리아, 진균, 벌레)의 작용에 의한 유기물의 분해 산물은 다시 광물 성분으로 분해됩니다. 이러한 무기 물질은 독립 영양 생물에 의한 유기 물질 합성에 재사용될 수 있습니다.

생지화학적 순환에서 비축기금(생물과 연관되지 않은 물질)과 교환기금(유기체와 주변 환경 간의 직접적인 교환으로 연결된 물질)이 구별된다.

예비 기금의 위치에 따라 생지화학적 주기는 두 가지 유형으로 나뉩니다.

대기 및 수권(탄소, 산소, 질소의 순환)에 물질 예비 기금이 있는 가스 유형의 순환.

예비 기금이 있는 퇴적형 환류 지각(인, 칼슘, 철 등의 순환).

교환 자금이 많은 가스 유형의 사이클이 더 완벽합니다. 게다가 그들은 빠른 자기 조절이 가능합니다. 퇴적물 유형의 순환은 덜 완벽하고 더 비활성입니다. 물질의 대부분이 살아있는 유기체가 접근할 수 없는 형태로 지각의 예비 기금에 포함되어 있기 때문입니다. 이러한 주기는 다양한 종류의 영향에 의해 쉽게 교란되고 교환된 재료의 일부가 주기를 벗어납니다. 다음의 결과에 의해서만 주기로 다시 돌아갈 수 있습니다. 지질학적 과정또는 생물을 추출하여.

생물학적 주기의 강도는 주변 온도와 물의 양에 의해 결정됩니다. 예를 들어 생물학적 순환은 툰드라보다 열대우림에서 더 강렬합니다.

주요 생물 발생 물질 및 요소의 순환

탄소 순환

지구상의 모든 생명체는 탄소를 기반으로 합니다. 살아있는 유기체의 각 분자는 탄소 골격을 기반으로 만들어집니다. 탄소 원자는 생물권의 한 부분에서 다른 부분으로 끊임없이 이동하고 있습니다(그림 3. 3.).

쌀. 3. 3. 탄소 순환.

지구상의 주요 탄소 매장량은 대기에 포함되어 바다에 용해된 이산화탄소(CO2) 형태입니다. 식물은 광합성을 하는 동안 이산화탄소 분자를 흡수합니다. 결과적으로 탄소 원자는 다양한 유기 화합물로 전환되어 식물의 구조에 포함됩니다. 다음은 몇 가지 옵션입니다.

· 식물에 남아 있는 탄소 ® 식물 분자는 분해자(죽은 유기물을 먹고 동시에 단순한 무기 화합물로 분해하는 유기체)에 의해 섭취됩니다. ® 탄소는 CO2로 대기로 반환됩니다.

· 식물은 초식동물이 먹습니다. ® 탄소는 동물이 호흡하는 동안 대기 중으로 되돌아가고 동물이 죽은 후에 분해됩니다. 또는 초식동물은 육식동물에게 먹히고 탄소는 다시 같은 방식으로 대기로 되돌아갑니다.

· 죽은 식물은 화석 연료(예: 석탄)로 변합니다. ® 탄소는 연료 사용, 화산 폭발 및 기타 지열 과정을 거쳐 대기로 되돌아갑니다.

해수에 원래의 CO2 분자가 용해되는 경우 몇 가지 옵션도 가능합니다. 탄소는 해양 식물이나 동물의 조직에 들어갈 수 있으며, 그런 다음 바다 바닥에 퇴적물의 형태로 점차 축적되어 결국 석회암으로 변하거나 퇴적물에서 바닷물로 다시 통과합니다.

CO2 주기율은 약 300년입니다.

탄소 순환에 대한 인간의 개입(석탄, 석유, 가스의 연소, 제습)은 대기 중 CO2 함량을 증가시키고 온실 효과. 현재 탄소 순환 연구는 대기 연구에 참여하는 과학자들에게 중요한 과제가 되었습니다.

산소 순환

산소는 지구상에서 가장 흔한 원소입니다(바닷물에는 85.82%의 산소, 대기 중 23.15%, 지각에는 47.2%가 포함되어 있습니다). 산소 화합물은 생명을 유지하는 데 없어서는 안 될 필수 요소입니다(그들은 대사 과정과 호흡에 중요한 역할을 하며 유기체가 "구성되는" 단백질, 지방, 탄수화물의 일부입니다). 산소의 주요 질량은 속박 상태에 있습니다(대기 중 분자 산소의 양은 지각의 총 산소 함량의 0.01%에 불과함).

많은 곳에서 산소가 발견되기 때문에 화합물, 생물권에서의 순환은 매우 복잡하며 주로 대기와 생물체 사이에서 발생합니다. 대기 중의 산소 농도는 광합성을 통해 유지되며, 그 결과 녹색 식물은 햇빛의 영향으로 이산화탄소와 물을 탄수화물과 산소로 전환합니다. 대부분의 산소는 육지 식물에 의해 생성되며(거의 3/4, 나머지는 바다의 광합성 유기체에 의해 생성됨). 강력한 산소 공급원은 태양의 자외선의 영향으로 상층 대기에서 수증기가 광화학적으로 분해되는 것입니다. 또한 산소는 물의 일부로서 가장 중요한 순환을 이룹니다. 자외선의 영향으로 오존에서 소량의 산소가 형성됩니다.

산소 순환율은 약 2000년이다.

삼림 벌채, 토양 침식, 표면에서의 다양한 광산 작업은 광합성의 총량을 줄이고 넓은 지역에서 산소 순환을 줄입니다. 또한 동화의 결과 생성된 산소의 25%는 산업 및 가정용으로 매년 소비됩니다.

질소 순환

생지화학적 질소 순환은 이전 순환과 마찬가지로 생물권의 모든 영역을 포괄합니다(그림 3.4).

쌀. 3. 4. 질소 순환.

질소가 포함되어 있습니다. 지구의 대기이원자 분자 형태의 결합되지 않은 형태(대기 전체 부피의 약 78%는 질소임). 또한 질소는 식물과 동물에서 단백질 형태로 발견됩니다. 식물은 토양에서 질산염을 흡수하여 단백질을 합성합니다. 질산염은 토양에 존재하는 대기 질소 및 암모늄 화합물로부터 형성됩니다. 대기 중의 질소를 식물과 동물이 사용할 수 있는 형태로 전환하는 과정을 질소 고정이라고 합니다. 유기물이 부패하는 동안 그 안에 포함 된 질소의 상당 부분이 암모니아로 전환되어 토양에 서식하는 질화 박테리아의 영향으로 질산으로 산화됩니다. 이 산은 토양의 탄산염(예: 탄산칼슘 CaCO3)과 반응하여 질산염을 형성합니다. 일부 질소는 부패하는 동안 자유 형태로 대기 중으로 항상 방출됩니다. 또한 장작, 석탄 및 이탄이 연소되는 동안 유기 물질이 연소되는 동안 자유 질소가 방출됩니다. 또한 공기 접근이 충분하지 않으면 질산염에서 산소를 가져와 자유 질소 방출로 파괴하는 박테리아가 있습니다. 탈질 박테리아의 활동은 녹색 식물(질산염)이 이용할 수 있는 형태의 질소 일부가 접근할 수 없게 된다는 사실로 이어집니다(유리 질소). 따라서 죽은 식물의 일부였던 모든 질소가 토양으로 다시 돌아가는 것은 아닙니다(그 중 일부는 점진적으로 자유로운 형태로 방출됨).

질소 손실을 보상하는 과정에는 우선 일정량의 질소 산화물이 항상 형성되는 대기에서 발생하는 전기 방전이 포함됩니다 (후자는 물과 함께 질산을 생성하여 토양에서 질산염으로 변합니다) . 토양에서 질소 화합물을 보충하는 또 다른 공급원은 대기 질소를 흡수할 수 있는 소위 아조토박테리아의 중요한 활동입니다. 이 박테리아 중 일부는 콩과 식물의 뿌리에 정착하여 특징적인 부종 - 결절을 형성합니다. 대기 질소를 동화시키는 결절 박테리아는 그것을 질소 화합물로 처리하고 식물은 후자를 단백질 및 기타 복합 물질로 변환합니다. 따라서 자연계에서는 질소의 지속적인 순환이 발생합니다.

매년 수확과 함께 식물의 가장 단백질이 풍부한 부분(예: 곡물)이 들판에서 제거되기 때문에 토양은 가장 중요한 식물 영양소의 손실을 보상하는 비료를 적용해야 합니다. 그것. 주요 용도는 질산칼슘(Ca(NO)2), 질산암모늄(NH4NO3), 질산나트륨(NANO3) 및 질산칼륨(KNO3)입니다. 또한 화학 비료 대신 콩과 식물 자체를 사용합니다. 토양에 인공 질소비료를 너무 많이 시비하면 질산염도 인체에 들어가 아질산염으로 변해 독성이 강해 암을 유발할 수 있다.

인 순환

대부분의 인은 과거 지질 시대에 형성된 암석에 함유되어 있습니다. 지각의 인 함량은 8~10~20%(중량 기준)이며 인회석과 인산염과 같은 천연 인산염의 일부인 광물(플루오르아파타이트, 클로르아파타이트 등)의 형태로 여기에서 발견됩니다. 인은 암석 풍화의 결과로 생지화학적 순환에 들어갈 수 있습니다. 침식 과정은 광물 인회석의 형태로 인을 바다로 운반합니다. 살아있는 유기체는 인의 변형에 중요한 역할을 합니다. 유기체는 토양과 수용액에서 인을 추출합니다. 또한 인은 먹이 사슬을 통해 전달됩니다. 유기체의 죽음과 함께 인은 토양과 바다의 미사로 돌아가고 해양 인산염 퇴적물의 형태로 농축되어 인이 풍부한 암석을 생성하기 위한 조건을 만듭니다(그림 3. 5. ).

쌀. 3.5. 생물권에서 인의 순환(P. Duvigno, M. Tang, 1973에 따름; 변경 있음).

인 비료를 부적절하게 사용하면 물과 바람의 침식(물이나 바람에 의한 파괴)으로 인해 많은 양의 인이 토양에서 제거됩니다. 한편으로 이것은 인 비료의 과도한 소비와 인 함유 광석의 고갈로 이어집니다.

반면에 수로에서 인 함량이 증가하면 수생 식물의 바이오 매스가 급격히 증가하고 "수역의 개화"와 부영양화 (영양분이 풍부 함)가 발생합니다.

식물은 상당한 양의 인을 토양에서 제거하고 토양 인 화합물의 자연 보충은 극히 미미하기 때문에 토양에 인 비료를 적용하는 것은 생산성을 높이는 가장 중요한 조치 중 하나입니다. 전 세계적으로 매년 약 1억 2,500만 톤의 인광석이 채굴됩니다. 그것의 대부분은 인산염 비료 생산에 사용됩니다.

유황주기

유황의 주요 매장량은 퇴적물, 토양 및 대기에서 발견됩니다. 생지구화학적 순환에서 유황이 관여하는 주요 역할은 미생물에 속합니다. 그들 중 일부는 환원제이고 다른 일부는 산화제입니다(그림 3. 6.).

쌀. 3. 6. 황 주기(Yu. Odum, 1975에 따름).

자연에는 철, 납, 아연 등의 다양한 황화물이 다량으로 알려져 있으며, 황화물 황은 생물권에서 황산염으로 산화됩니다. 황산염은 식물이 흡수합니다. 살아있는 유기체에서 유황은 아미노산과 단백질의 일부이며 식물에서는 또한 에센셜 오일 등의 일부입니다. 토양과 바다 미사에서 유기체의 잔해를 파괴하는 과정에는 황의 복잡한 변형이 수반됩니다 (미생물은 수많은 중간 황 화합물을 생성합니다). 살아있는 유기체가 죽은 후 황의 일부는 미생물에 의해 토양에서 H2S로 환원되고 다른 일부는 황산염으로 산화되어 다시 순환에 포함됩니다. 대기 중에 형성된 황화수소는 산화되어 강수와 함께 토양으로 되돌아갑니다. 또한 황화수소는 "2차" 황화물을 재형성할 수 있으며 황산염은 석고를 생성합니다. 차례로 황화물과 석고가 다시 파괴되고 황이 다시 이동합니다.

또한 SO2, SO3, H2S 형태의 황과 원소 황은 화산에 의해 대기 중으로 방출됩니다.

유황 순환은 사람의 개입으로 중단될 수 있습니다. 그 이유는 석탄 연소와 화학 산업의 배출로 인해 이산화황이 형성되어 광합성 과정을 방해하고 초목의 죽음을 초래하기 때문입니다.

따라서 생지화학적 순환은 생물권의 항상성을 제공합니다. 그러나 그들은 대부분 인간의 영향을 받습니다. 그리고 사람의 가장 강력한 반 환경 적 행동 중 하나는 자연 순환의 위반 및 파괴와 관련이 있습니다 (비순환이 됨).

인위적 순환

인위적 순환의 원동력은 인간 활동입니다. 이주기에는 살아있는 유기체로서의 사람의 기능과 관련된 생물학적 요소와 사람들의 경제 활동과 관련된 기술적 요소의 두 가지 구성 요소가 포함됩니다. 지질 및 생물학적 순환과 달리 인위적 순환은 닫히지 않습니다. 이러한 개방성은 천연 자원의 고갈과 자연 환경의 오염을 초래합니다.

지질 회로물질은 육지와 바다 사이의 수평 방향에서 가장 빠른 속도를 가집니다. 큰 순환의 의미는 암석이 파괴되고 풍화되며 수용성 영양분을 포함한 풍화 산물이 해수 지층의 형성과 함께 물의 흐름에 의해 세계 해양으로 운반되고 부분적으로만 육지로 되돌아오는 것을 의미합니다. , 강수량 또는 인간이 물에서 추출한 유기체와 함께. 그런 다음 장기간에 걸쳐 대륙의 이동, 해저의 상승 및 하강, 화산 폭발 등 느린 지형 변화가 발생하여 형성된 지층이 육지로 돌아가고 과정이 다시 시작됩니다.

물질의 거대한 지질학적 순환. 노출 과정의 영향으로 암석의 파괴와 퇴적물이 발생합니다. 퇴적암이 형성됩니다. 안정된 침강 지역(보통 해저)에서는 지리적 외피의 물질이 지구의 깊은 층으로 들어갑니다. 또한 온도와 압력의 영향으로 변성 과정이 일어나 암석이 형성되고 물질이 지구 중심에 더 가깝게 이동합니다. 마그마티즘은 매우 높은 온도에서 지구의 장에서 발생합니다. 암석이 녹고 단층을 따라 마그마 형태로 지구 표면으로 올라가고 분출 중에 표면으로 쏟아집니다. 따라서 물질의 순환이 수행됩니다. 우주 공간과의 물질 교환을 고려하면 지질학적 순환이 복잡해집니다. 지구의 창자에 떨어진 물질의 일부 ​​입자가 반드시 표면으로 올라오는 것은 아니며, 그 반대의 경우도 마찬가지이며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 전에.

지구상의 자연 과정의 주요 에너지 원

태양 복사는 지구상의 주요 에너지 원입니다. 그 힘은 태양 광선에 수직 인 단위 면적의 면적을 통과하는 에너지의 양인 태양 상수가 특징입니다. 하나의 천문 단위 거리(즉, 지구 궤도에서)에서 이 상수는 약 1370W/m²입니다.

살아있는 유기체는 태양 에너지(광합성)와 화학 결합 에너지(화학합성)를 사용합니다. 이 에너지는 다양한 자연적 및 인공적 과정에서 사용될 수 있습니다. 모든 에너지의 1/3은 대기에 의해 반사되고, 0.02%는 광합성을 위해 식물이 사용하며, 나머지는 지구, 바다, 대기, 공기 이동 등 많은 자연적 과정을 지원하는 데 사용됩니다. 중량 직접 태양열 가열 또는 광전지를 사용한 에너지 변환을 사용하여 전기(태양광 발전소)를 생성하거나 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 유용한 작업. 먼 과거에는 석유 및 기타 화석 연료에 저장된 에너지도 광합성을 통해 얻었습니다.

이 거대한 에너지는 지구 온난화로 이어집니다. 자연적인 과정을 거친 후에는 다시 복사되고 대기가 다시 되돌아가는 것을 허용하지 않기 때문입니다.

2. 지구의 내부 에너지 징후 - 화산, 온천

18. 생물 및 비생물 기원의 에너지 전환

기능하는 자연 생태계에는 낭비가 없습니다.살아 있거나 죽은 모든 유기체는 잠재적으로 다른 유기체의 먹이입니다. 애벌레는 잎을 먹고, 아구창은 애벌레를 먹고, 매는 아구창을 먹을 수 있습니다. 식물, 애벌레, 개똥지빠귀, 매가 죽으면 분해자에 의해 차례로 처리됩니다.

같은 종류의 음식을 먹는 모든 생물은 같은 종에 속한다 트로피 수준.

유기체 자연 생태계상호 연결된 많은 먹이 사슬의 복잡한 네트워크에 관여합니다. 이와 같은 네트워크를 먹이사슬.

에너지 흐름의 피라미드:한 트로피 레벨에서 다른 트로피 레벨로 전환할 때마다 먹이사슬또는 네트워크에서 작업이 완료되고 환경열 에너지가 방출되고 에너지의 양이 고품질다음 영양 수준의 유기체가 사용하는 양이 감소합니다.

10% 규칙:한 영양 수준에서 다른 수준으로 이동할 때 에너지의 90%가 손실되고 10%가 다음 수준으로 이전됩니다.

먹이 사슬이 길수록 더 많은 유용한 에너지가 낭비됩니다. 따라서 먹이 사슬의 길이는 일반적으로 4~5개의 링크를 초과하지 않습니다.

지구의 풍경 영역 에너지:

1) 태양 에너지: 열, 복사

2) 지구의 장에서 나오는 열에너지의 흐름

3) 조류의 에너지

4) 지각 에너지

5) 광합성 중 에너지 동화

자연의 물 순환

자연의 물 순환은 지구의 생물권에서 물의 순환 이동 과정입니다. 그것은 증발, 응축 및 강수로 구성됩니다 (대기 강수는 부분적으로 증발하고 부분적으로는 임시 및 영구 배수 및 저수지를 형성하며 부분적으로는 땅으로 스며 들어 형성됩니다. 지하수), 맨틀의 탈기 과정뿐만 아니라 맨틀에서 물이 계속 흐릅니다. 물은 아주 깊은 곳에서도 발견되었습니다.

증발로 인해 바다가 사라지고 있습니다. 더 많은 물육지에서 강수량으로 얻은 것보다 상황이 역전됩니다. 물은 지속적으로 지구 주위를 순환하면서 총변경되지 않습니다.

지구 표면의 75%는 물로 덮여 있습니다. 지구의 물 껍질은 수권입니다. 그것의 대부분은 바다와 바다의 염수이며 작은 부분은 민물호수, 강, 빙하, 지하수 및 수증기.

지구상에서 물은 액체, 고체, 기체의 세 가지 응집 상태로 존재합니다. 살아있는 유기체는 물 없이는 존재할 수 없습니다. 모든 유기체에서 물은 살아있는 유기체가 살 수없는 화학 반응이 일어나는 매체입니다. 물은 생명체의 생명에 가장 소중하고 가장 필요한 물질입니다.

자연에는 몇 가지 유형의 물 순환이 있습니다.

대규모 또는 세계 순환 - 해양 표면 위에 형성된 수증기는 바람에 의해 대륙으로 운반되어 강수 형태로 떨어지고 유거수의 형태로 바다로 돌아갑니다. 이 과정에서 수질이 변합니다. 증발하는 동안 소금, 바닷물신선하고 오염되어 정화됩니다.

작은 또는 해양 순환 - 해양 표면 위에 형성된 수증기가 응결되어 다시 강수로 바다로 침전됩니다.

대륙간 순환 - 육지 표면 위에서 증발한 물은 다시 강수 형태로 육지에 떨어집니다.

결국 이동 과정의 강수량은 다시 바다에 도달합니다.

전송 속도 다양한 종류물은 넓은 범위에 걸쳐 변화하므로 흐르는 기간과 물이 재생되는 기간도 다릅니다. 몇 시간에서 수십만 년까지 다양합니다. 해양, 바다, 육지에서 물이 증발하여 형성되어 구름의 형태로 존재하는 대기 수분은 평균 8일 후에 갱신됩니다.

살아있는 유기체를 구성하는 물은 몇 시간 안에 복원됩니다. 이것은 물 교환의 가장 활발한 형태입니다. 산악 빙하의 물 보유량을 갱신하는 기간은 약 1,600년이며 극지방의 빙하에서는 훨씬 더 길어 약 9,700년입니다.

세계 해양의 완전한 재생은 약 2,700년 후에 발생합니다.

태양 복사, 이동 및 회전하는 지구 상호 작용의 영향.

안에 이 문제계절 변동성을 고려해야 합니다: 겨울/여름. 지구의 자전과 움직임으로 인해 태양 복사가 고르지 않게 도달하여 위도에 따라 기후 조건이 변한다는 것을 설명합니다.

지구는 황도면에 대해 23.5도 기울어져 있습니다.

광선은 다른 각도로 이동합니다. 방사선 균형. 알베도를 감안하면 얼마나 얻었느냐가 중요한 것이 아니라 얼마나 잃었느냐, 얼마나 남았느냐가 중요하다.

대기 활동 센터

대기의 일반적인 순환과 관련된 지속적인 고기압 또는 저기압의 넓은 지역 - 대기 활동의 중심. 그들은 바람의 우세한 방향을 결정하고 지리적 유형의 기단 형성을 위한 중심 역할을 합니다. 시놉틱 맵에서는 닫힌 선인 등압선으로 표시됩니다.

원인: 1) 지구의 이질성;

2) 피지컬의 차이. 땅과 물의 성질(열용량)

3) 표면 알베도(R/Q)의 차이: 물 – 6%, 등가. 숲 - 10-12%, 넓은 숲 - 18%, 초원 - 22-23%, 눈 - 92%;

4) F 코리올리

이로 인해 OCA가 발생합니다.

대기 활동 센터:

● 영구적인- 일년 내내 높거나 낮은 압력이 존재합니다.

1. 적도 아래로 스트립. 축이 태양을 따라 적도에서 여름 반구쪽으로 다소 이동하는 압력 - 적도 우울증 (이유 : 많은 양의 Q와 바다);

2. 하나의 아열대 밴드가 상승했습니다. 북한 압박. 그리고 유즈. 반구; 몇몇은 여름에 더 높은 아열대 지방으로 이동합니다. 겨울의 위도-낮은 위도; 여러 해양으로 나뉩니다. 고기압: 북쪽에서. 반구 - Azores anticyclone (특히 여름에) 및 Hawaiian; 남 - 남인도, 남태평양 및 남대서양;

3. 영역이 낮아졌습니다. 온대 고위도의 바다에 가해지는 압력: 북쪽. 반구 - 아이슬란드(특히 겨울철) 및 알류산 저지대, 남쪽 - 남극대륙(50 0 S)을 둘러싼 저압의 연속 고리;

4. 증가 영역. 북극(특히 겨울철)과 남극 대륙에 대한 압력 - 고기압;

● 계절-한 계절 동안 고기압 또는 저기압 영역으로 추적되고 다른 계절에는 반대 기호의 대기의 중심으로 변경됩니다. 그들의 존재는 해수면 온도와 관련하여 육지 표면 온도의 연중 급격한 변화와 관련이 있습니다. 토지의 여름 과열은 이곳의 저지대 형성에 유리한 조건을 만듭니다. 압력, 겨울 저체온증 - 증가한 지역. 압력. 모두. 겨울 지역에 대한 반구가 증가했습니다. 압력에는 몽골에 중심이 있는 아시아인(시베리아)과 남호주, 남미 및 남아프리카 최대에 있는 캐나다 최대가 포함됩니다. 여름 지역 낮은 압력: Sev. 반구 - 남쪽의 남아시아(또는 서아시아) 및 북미 최저점. - 호주, 남미 및 남아프리카 최저).

대기의 작용 중심은 특정 유형의 날씨에 내재되어 있습니다. 따라서 여기의 공기는 적도 우울증에서는 덥고 습하고 몽골 고기압에서는 춥고 건조하며 아이슬란드 저기압에서는 시원하고 습한 등 기본 표면의 특성을 상대적으로 빠르게 얻습니다.

행성 열 전달 및 그 원인

행성 열전달의 주요 특징. 지구 표면에 흡수된 태양 에너지는 난류에 의한 증발 및 열 전달에 사용됩니다. 증발은 지구 전체에서 평균적으로 약 80%, 난류 열 전달은 전체 열의 나머지 20%를 차지합니다.

열 전달 과정과 바다와 육지 구성 요소의 지리적 위도에 따른 변화는 매우 독특합니다. 봄과 여름에 땅이 흡수한 모든 열은 가을과 겨울에 완전히 손실됩니다. 따라서 균형 잡힌 연간 열 예산으로 모든 곳에서 0과 같습니다.

세계 해양에서는 물의 높은 열용량과 저위도에서의 이동성으로 인해 열이 축적되어 해류에 의해 소비가 섭취량을 초과하는 고위도로 이동합니다. 따라서 물과 공기의 열교환에서 발생하는 결함이 커버됩니다.

세계 해양의 적도 지역에서는 흡수된 태양 복사량이 많고 에너지 소비가 감소하여 연간 열 수지가 최대 양의 값을 갖습니다. 적도에서 멀어지면 열 전달 소모품(주로 증발)의 증가로 인해 양의 연간 열 예산이 감소합니다. 열대에서 온대 위도로 전환함에 따라 열 예산은 마이너스가 됩니다.

육지에서 봄-여름에 받은 열은 모두 가을-겨울 기간에 소비됩니다. 세계 해양의 물에는 지구의 오랜 역사 동안 7.6 * 10^21kcal에 해당하는 엄청난 양의 열이 축적되었습니다. 이러한 큰 질량의 축적은 물의 높은 열용량과 강렬한 혼합으로 설명되며, 그 동안 해양권의 두께에서 다소 복잡한 열 재분배가 발생합니다. 전체 대기의 열용량은 세계 해양의 10미터 층보다 4배 적습니다.

지구 표면과 공기 사이의 난류 열 교환에 사용되는 태양 에너지의 비율이 상대적으로 적음에도 불구하고 대기의 표면 근처 부분의 주요 가열원입니다. 이 열 전달의 강도는 공기와 기본 표면(물 또는 육지) 사이의 온도 차이에 따라 달라집니다. 행성의 저위도(적도에서 두 반구의 약 40위까지)에서 공기는 주로 육지에서 가열되어 태양 에너지를 축적할 수 없으며 받는 모든 열을 대기로 방출합니다. 난기류 열 전달로 인해 공기 껍질은 연간 20~40kcal/cm^2를 받으며, 습기가 적은 지역(사하라, 아라비아 등)에서는 60kcal/cm^2 이상을 받습니다. 이 위도의 물은 열을 축적하여 난기류 열교환 과정에서 공기에 연간 5-10kcal/cm^2 이하만 제공합니다. 특정 지역(제한된 지역)에서만 물이 매년 평균적으로 더 차가워지므로 공기로부터 열을 받습니다(적도 지역, 북서쪽) 인도양, 아프리카와 남미의 서해안뿐만 아니라).

지구상의 모든 물질은 순환 과정에 있습니다. 태양 에너지는 지구에서 두 가지 물질 순환을 일으킵니다.

1) 대형(지질학적 또는 비생물학적);

2) 소형(생물학적, 생물학적 또는 생물학적).

물질의 순환과 우주 에너지의 흐름은 생물권의 안정성을 창출합니다. 비생물적 요인(무생물)의 작용으로 발생하는 고체와 물의 순환을 거대한 지질학적 순환.큰 지질학적 순환(수백만 년의 흐름)으로 암석이 파괴되고 풍화되며 물질이 용해되어 세계 해양으로 들어갑니다. 대륙이 가라앉고 해저가 융기하는 지구 구조적 변화가 일어나고 있습니다. 빙하의 물 순환 시간은 8,000년이고 강에서는 11일입니다. 살아있는 유기체에 영양분을 공급하고 그들의 존재 조건을 크게 결정하는 것은 대순환입니다.

큰 지질학적 순환생물권에서 두 가지 중요한 점이 특징입니다.

a) 전체에 걸쳐 수행 지질 개발지구;

b) 주요 부분을 차지하는 현대 행성 과정입니다. 추가 개발생물권.

인간 발달의 현재 단계에서, 빅 사이클오염 물질은 또한 황 및 질소 산화물, 먼지, 방사성 불순물과 같은 장거리로 운송됩니다. 북반구의 온대 위도 지역은 가장 큰 오염을 겪었습니다.

물질의 작은 생물학적 또는 생물학적 순환은 살아있는 유기체의 참여와 함께 고체, 액체 및 기체상에서 발생합니다.생물학적 순환은 지질학적 순환과 달리 에너지가 덜 필요합니다. 작은 주기는 큰 주기의 일부이며, 생물지구세 수준에서 발생합니다(내부 생태계) 그리고 토양, 물, 탄소의 영양분은 식물의 물질에 축적되어 몸을 만드는 데 소비된다는 사실에 있습니다. 유기물의 부패 생성물은 광물 성분으로 분해됩니다. 작은 주기가 닫히지 않음, 외부에서 생태계로 물질과 에너지가 유입되고 일부가 생물권 순환으로 방출되는 것과 관련이 있습니다.

많은 화학 원소와 그 화합물이 크고 작은 순환에 관여하지만, 그 중 가장 중요한 것은 인간 경제 활동과 관련된 생물권 발전의 현재 단계를 결정하는 원소입니다. 여기에는 주기가 포함됩니다. 탄소, 황 및 질소(그들의 산화물은 주요 대기 오염 물질), 그리고 인(인산염은 대륙 해역의 주요 오염 물질임). 거의 모든 오염 물질은 유해한 것으로 작용하며 다음과 같이 분류됩니다. 제노바이오틱스.

현재 큰 중요성제노바이오틱스 주기 - 독성 요소 - 수은(식품 오염 물질) 제품) 및 납(휘발유의 성분). 또한 인위적 기원의 많은 물질(DDT, 살충제, 방사성 핵종 등)이 대순환에서 소순환으로 유입되어 생물상과 인간의 건강에 해를 끼칩니다.

생물학적 순환의 본질은 두 가지 상반되지만 상호 관련된 과정의 흐름입니다. 창조유기물과 파괴살아있는 물질.

큰 주기와 달리 작은 주기는 기간이 다릅니다. 계절, 연간, 다년생 및 세속적인 작은 주기가 있습니다..

순환 화학 물질초목과 동물을 통한 무기환경에서 다시 태양에너지를 이용한 무기환경으로의 화학반응을 일컫는다. 생지화학적 순환 .

지구의 현재와 미래는 생물권의 기능에 살아있는 유기체의 참여에 달려 있습니다. 물질, 생물 또는 바이오매스의 순환에서 가스, 농축, 산화환원 및 생화학과 같은 생지화학적 기능을 수행합니다.

생물학적 순환은 살아있는 유기체의 참여로 발생하며 영양 영양 사슬을 통해 무기물에서 유기물을 재생산하고이 유기물을 무기물로 분해하는 것으로 구성됩니다. 생물학적 순환에서 생산 및 파괴 과정의 강도는 열과 습기의 양에 따라 달라집니다. 예를 들어, 극지방의 낮은 유기물 분해율은 열 부족에 달려 있습니다.

생물학적 주기의 강도를 나타내는 중요한 지표는 화학 원소의 순환 속도입니다. 강도가 특징 색인 , 쓰레기에 대한 숲 쓰레기의 질량 비율과 같습니다. 지수가 높을수록 주기의 강도가 낮아집니다.

침엽수 림 지수 - 10 - 17; 활엽수 3~4; 0.2 이하의 사바나; 0.1 이하의 습한 열대림, 즉 여기에서 생물학적 순환이 가장 강렬합니다.

미생물을 통한 요소(질소, 인, 황)의 흐름은 식물과 동물을 통한 흐름보다 훨씬 높습니다.생물학적 순환은 완전히 가역적이지 않으며, 생지화학적 순환과 밀접한 관련이 있습니다. 화학 원소는 생물학적 순환의 다양한 경로를 따라 생물권에서 순환합니다.

생물에 의해 흡수되고 에너지로 충전됩니다.

살아있는 물질을 남기고 환경에 에너지를 방출합니다.

이러한 주기에는 두 가지 유형이 있습니다. 기체 물질의 순환; 퇴적 주기(지각에 보존됨).

주기 자체는 두 부분으로 구성됩니다.

- 적립금(이것은 살아있는 유기체와 관련되지 않은 물질의 일부입니다);

- 모바일(교환)펀드(유기체와 주변 환경 사이의 직접적인 교환과 관련된 물질의 작은 부분).

주기는 다음과 같이 나뉩니다.

환류 준비금이 있는 가스 유형지각 (탄소, 산소, 질소의 순환) - 신속한 자기 조절 가능;

환류 준비금이 있는 퇴적암지각 (인, 칼슘, 철 등의 순환)에서 더 불활성이며 대부분의 물질은 살아있는 유기체가 "접근 할 수없는"형태입니다.

주기는 다음과 같이 나눌 수도 있습니다.

- 닫은(예를 들어 산소, 탄소 및 질소와 같은 기체 물질의 순환은 대기 및 해양 수권의 매장량이므로 부족이 신속하게 보상됩니다);

- 열려 있는(예를 들어 인과 같이 지각에 예비 기금을 생성하므로 손실이 제대로 보상되지 않습니다. 즉 적자가 발생합니다).

존재의 에너지 기반 생물학적 순환지구상에서 그들의 초기 링크는 광합성 과정입니다.각각의 새로운 순환 주기는 이전 순환의 정확한 반복이 아닙니다. 예를 들어, 생물권이 진화하는 동안 일부 과정은 비가역적이어서 생물학적 강수량의 형성 및 축적, 대기 중 산소량 증가, 동위 원소의 정량적 비율 변화 요소 등

물질의 순환을 생지화학적 순환 . 물질의 주요 생지화학적(생물권) 순환: 물순환, 산소순환, 질소순환(질소고정세균의 참여), 탄소 순환(호기성 박테리아의 참여, 매년 약 130톤의 탄소가 지질 순환으로 방출됨), 인 순환(토양 세균의 참여; 14 백만 톤의 인), 황 순환, 금속 양이온 순환.