Круговорот воды - Биогеохимические циклы
Вода не только источник кислорода и водорода, но и наиболее значительная составная часть тела живых существ: в теле человека она составляет 60% по весу, а в растительном организме достигает 95%.
Большой круговорот воды на поверхности земного шара хорошо известен - вызываемое солнечной энергией испарение с водных пространств создает атмосферную влагу; эта влага конденсируется в форме облаков, переносимых ветром, охлаждение облаков вызывает осадки в виде дождя и снега; осадки поглощаются почвой или стекают по ее поверхности; вода возвращается в моря и океаны.
Для нас наиболее важны те фазы этого круговорота, которые происходят в пределах экосистемы. Здесь можно выделить четыре процесса: перехват, эвапотранспирация, инфильтрация и сток.
Растительность выполняет важную экранизирующую функцию, перехватывая часть выпадающей в осадках воды до того, как она достигнет почвы, и испаряя ее в атмосферу. Этот перехват, который, естественно, бывает максимальным при слабых дождях, может в умеренных широтах достигать 25% общей суммы осадков. Вода, которая проникает сквозь кроны и падает в форме капель с листьев или, стекая по стеблям и стволам, достигает почвы, просачивается в нее или присовокупляется к поверхностному стоку. Это порождает некоторую неравномерность в распределении воды в почве, что может оказаться немаловажным для мелких биоценозов, расположенных на ее поверхности.
Часть инфильтрационной воды задерживается в почве, причем тем сильнее, чем значительнее почвенный коллоидальный комплекс (гумус и глина). Та часть воды, которая промывает почву на глубину 20-30 см, может вновь подняться на ее поверхность по капиллярам и испариться.
Корни растений способны всасывать почвенную воду со значительно большей глубины, чем 20-30 см; эта вода, доставленная листве, транспортируется в атмосферу.
Эвапотранспирацией называют отдачу экосистемой воды в атмосферу; она включает и физически испаряемую воду, и воду, транспирируемую биологически.
Количество воды, транспирируемой растениями, обычно велико; с улучшением водоснабжения растений транспирация усиливается.
Одна береза испаряет за день 75 л воды, бук - 100 л, липа - 200 л, а 1 га леса - от 20 до 50 тыс. л. Один гектар березняка, масса листвы которого составляет лишь 4940 кг, испаряет 47 л воды в день, тогда как 1 га ельника, масса хвои которого равна 31 тыс. кг, транспирирует лишь 43 тыс. л воды в день. Один гектар пшеницы использует за период развития 3750 т воды, что соответствует 375 мм осадков, а продуцирует 12,5 т (сухой вес) растительного вещества.
Коэффициент транспирации - это количество воды, транспирируемой для создания 1 кг сухого вещества за сезон. Этот коэффициент очень велик и колеблется от 300 до 1000 в зависимости от вида растений. Например, для продуцирования 1 т (сухого веса) зерна требуется от 250 до 550 т воды (= 25-55 мм осадков).
Различия, главным образом, зависят от климата: растения в аридных зонах для продуцирования одинаковых количеств сухого вещества потребляют в два раза больше воды, чем во влажных областях. Согласно "правилу Вальтера", в семиаридных зонах, где величина годовых осадков ниже 30 см, продуктивность растительного покрова пропорциональна количеству осадков; там создается 1 т сухого вещества на каждые 10 см осадков.
Испарение - хорошо изучено метеорологами; величина его под растительным покровом намного ниже, чем на открытом воздухе, что объясняется экранизирующей ролью растений; оно оценивается в средней Европе в 1 тыс. т на 1 га в год.
Величину эвапотранспирации, которая представляет суммарное количество воды, транспирируемое растениями и испаряемое почвой, можно, следовательно, считать в средней Европе равной 3-7 тыс. т на 1 га в год.
Отличие циклов углерода и азота от круговорота воды состоит в том, что в экосистеме два названных элемента накапливаются и связываются, вода же проходит через нее почти без потерь. Экосистема ежегодно использует на формирование биомассы лишь около 1% воды, выпадающей в виде осадков.
Похожие статьи
-
Круговорот фосфора - Биогеохимические циклы
Описываемый круговорот представляет собой пример очень простого незамкнутого цикла. Фосфор совершает круговорот в наземных экосистемах в качестве важной...
-
Циклы биогенных элементов - Структура Земли и ее циклы
Другой пример глобального цикла, также хорошо известный каждому со школьной скамьи, - цикл углерода, приведенный на рис. 11. Главный резервный фонд...
-
Природные циклы - Структура Земли и ее циклы
Экзогенный и эндогенный циклы Весь взаимообмен между отдельными резервуарами - оболочками планеты имеет циклический характер. Мы уже упоминали большой...
-
Введение - Биогеохимические циклы
Подход к познанию экосистем состоит в исследовании больших биогеохимических циклов (круговоротов), различные фазы которых протекают внутри разных...
-
Биосфера - Структура Земли и ее циклы
Живая оболочка составляет 3-10-9 массы Земли. Необходимо помнить, что она "теснейшим образом связана со строением земной коры, входит в ее механизм и в...
-
Простейшие с организацией жгутиконосцев - Строение, размножение и жизненные циклы простейших
Данная группа включает более 10 типов. Свободноживущие и паразитические животные. Одиночные, реже колониальные. Размеры животных и форма тела...
-
Атмосфера - Структура Земли и ее циклы
Воздушная оболочка составляет 0,0001 % (10-6) массы Земли, сильно перемешана, состоит из азота, кислорода и аргона на 99,9 %. За счет динамической...
-
Гидросфера - Структура Земли и ее циклы
Водная оболочка составляет 0,025 % (0,25 10-3) массы Земли. Объем гидросферы 1375 106 км3. Океаны покрывают 70,8 % земной поверхности и имеют среднюю...
-
Круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции живой...
-
В тонкой кишке человека паразитирует единственный вид простейших - лямблия Lamblia intestinalis (кл. Жгутиковые) - возбудитель лямблиоза, которым чаще...
-
Плазма крови - это раствор, состоящий из воды (90-92%) и сухой остаток (10 - 8%), состоящий из органических и неорганических веществ. (рис. 1)...
-
Простейшие с организацией корненожек - Строение, размножение и жизненные циклы простейших
Разнородная группа, включает 6 типов свободноживущих и паразитических протистов. Животные с непостоянной формой тела. Тело голое, может иметь наружную...
-
Кривоголовка двенадцатиперстной кишки Ankylostoma duodenale и некатор Necator americanus - оба вида относятся к сем. Анкилостомиды. Отличаются друг от...
-
Яйцеживорождение - Жизненный цикл и размножение насекомых
Партеногенетически размножающиеся самки у большинства тлей яиц не откладывают, а рождают живых детенышей. Правда, это не настоящее живорождение. При...
-
АСКАРИДА ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ - Ascaris lumbricoides - возбудитель аскаридоза - антропоноза. Географическое распространение - по всему земному шару, за...
-
СОСАЛЬЩИК ПЕЧЕНОЧНЫЙ - Fasciola hepatica - возбудитель фасциолеза - антропозооноза, природно-очагового заболевания. Географическое распространение -...
-
БАЛАНТИДИЙ - Balantidium coli - возбудитель балантидиаза - антропозооноза. Географическое распространение - повсеместно. Локализация - толстый кишечник,...
-
Виды клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Гибель (смерть) отдельных клеток или целых их групп постоянно встречается у многоклеточных организмов, также как гибель одноклеточных организмов. Причины...
-
ВУХЕРЕРИЯ - Wuchereria bancrofti и БРУГИЯ - Brugia malayi - возбудители вухерериоза и бругиоза - антропозоонозов. Природно-очаговые заболевания....
-
Жизненные циклы с частичным метаморфозом - Жизненный цикл и размножение насекомых
Примерами насекомых с частичным метаморфозом являются отряды, к которым относятся поденки, стрекозы, сверчки, кузнечики, клопы и многие другие насекомые....
-
Жизненный цикл насекомых и размножение - Жизненный цикл и размножение насекомых
Насекомые являются первично яйцекладущими животными; у немногих видов известно яйцеживорождение. После завершения развития в яйце (эмбриогенеза)...
-
Жизненный цикл малярийного плазмодия Plasmodium - Апикомплексы
Цикл развития малярийного плазмодия разбит на две практические равные части, каждая из которых проходит в организме либо комара, либо человека. Начнем с...
-
Фибринолиз., Литература - Понятие клеточного цикла и общая характеристика его основных периодов
Образующийся в результате свертывания крови фибриновый тромб растворяется благодаря действию плазмина -- сериновой протеиназы плазмы крови. В плазме...
-
Наиболее важной буферной системой плазмы является бикарбонатный буфер, состоящий из слабой угольной кислоты (рК1 6,1) и ее кислого аниона бикарбоната....
-
Под осмотическим давлением понимают силу, с которой растворенное вещество удерживает или притягивает растворитель (сила, обусловливающая движение...
-
- создают онкотическое давление крови, от которого зависит обмен воды между кровью и межклеточной жидкостью; - определяют вязкость крови, что в свою...
-
Особенности строения и жизненные циклы eimeria magna и toxoplasma gondii - Апикомплексы
Общие признаки строения включают ряд структур, например, апикальный комплекс микротрубочек. Вытянутой формы паразит на верхушке переднего полюса тела...
-
Функции крови: - Транспортная - выражается в том, что кровь переносит (транспортирует) различные вещества: кислород, углекислый газ, питательные...
-
Эхинококк Echinococcus granulosus - возбудитель эхшюкоккоза. Половозрелая форма имеет головку с крючьями и 3-4 членика разной степени зрелости. Последний...
-
ЛЕНТЕЦ ШИРОКИЙ - Diphyllobothrium latum - возбудитель дифиллоботриоза - антропо-зооноза, природно-очагового заболевания. Географическое распространение -...
-
ЦЕПЕНЬ КАРЛИКОВЫЙ - Hymenolepis папа - возбудитель гименолепидоза - антропо-зооноза, природно-очагового заболевания. Географическое распространение -...
-
ЦЕПЕНЬ БЫЧИЙ или ЦЕПЕНЬ НЕВООРУЖЕННЫЙ - Taeniarhynchus saginatus (Taenia saginatus) - возбудитель тениаринхоза - антропозооноза. Географическое...
-
Нарушение менструального цикла - Нейроэндокринные синдромы в гинекологии. Седечная аритмия
Все отклонения от нормального Менструального цикла Считаются нарушениями менструального цикла. Имеются две большие группы нарушений: по типу...
-
Библиография - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
1. Анатомия и физиология человека: учебник для 9 кл. шк. с углубл. изучением биологии / М. Р. Сапин, З. Г. Брыксина - М.: Просвещение, 1998. - 256 с.,...
-
Ttypanosoma brucei gambiense и T. b. rhodesiense (кл. Жгутиковые) - возбудители африканского трипаносомоза, или сонной болезни. Паразит имеет извилистую...
-
Звезды. На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоянии. 97% вещества в нашей Галактике...
-
Представители этого класса - самые примитивные простейшие. Форма их тела непостоянна. Передвигаются они с помощью ложноножек. Обитают в пресных водах, в...
-
Молекулярные механизмы регуляции клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Апоптоз - многоэтапный процесс. Первый этап - прием сигнала, предвестника гибели в виде информации, поступающей к клетке извне или возникающей в недрах...
-
Ядро и мантия - Структура Земли и ее циклы
Вместе они составляют более 99,6 % общей массы Земли (Скиннер, 1989). Земля резко разделяется на две части - богатую железом (ядро) и силикатную (мантия...
-
Введение - Структура Земли и ее циклы
Земля имеет массу 6 1021 т и состоит из 88 различных химических элементов. Несмотря на все изменения, наблюдаемые в самых разных масштабах времени и...
Круговорот воды - Биогеохимические циклы