Круговорот веществ в экосистемах
Введено| English | Значение |
|---|---|
| reservoir/ˈrezəvwɑː/ | резервуар |
| transpiration/trænspəˈreɪʃn/ | транспирация |
| nitrogen fixation/ˈnaɪtrədʒn fɪkˈseɪʃn/ | фиксация азота |
| nitrification/ˌnaɪtrɪfɪˈkeɪʃn/ | нитрификация |
| assimilation/əˌsɪmɪˈleɪʃn/ | ассимиляция |
| ammonification/ˌæməˌnɪfɪˈkeɪʃn/ | аммонификация |
| denitrification/diːˌnaɪtrɪfɪˈkeɪʃn/ | денитрификация |
Один и тот же атом может питать множество организмов
- Атом углерода в опавшем листе может попасть в редуцентов, вернуться в атмосферу и позже быть поглощен новым растением. Вещество используется повторно; энергия рассеивается в виде тепла и требует постоянного внешнего источника.
- Резервуар хранит вещества. Живые организмы являются биотическими резервуарами; воздух, вода, почва и горные породы — абиотическими резервуарами. Цикл описывает процессы, перемещающие атомы между ними.
Какой вариант является абиотическим резервуаром углерода?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Воздух нежив; лист и насекомое являются биотическими резервуарами.
Вода перемещается между атмосферой, сушей и живыми организмами
- Испарение переносит жидкую воду в атмосферу; транспирация выделяет водяной пар из растений. Конденсация образует капли, а осадки возвращают воду на сушу или в океаны.
- Поверхностный сток и инфильтрация перемещают воду в поверхностные воды, почву и подземные воды. Организмы поглощают воду и возвращают её через отходы жизнедеятельности, дыхание и разложение: океаны являются крупным резервуаром, но не охватывают весь цикл.
Какой процесс перемещает водяной пар из растения в атмосферу?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Транспирация выделяет водяной пар из растений.
Углерод попадает в пищевые цепи и возвращается в резервуары
- Фотосинтез перемещает углерод из CO₂ в органические молекулы. Поглощение пищи передаёт этот углерод между организмами; клеточное дыхание возвращает часть его в виде CO₂.
- Разложение рециклирует углерод из мёртвых организмов. Горение высвобождает углерод из топлива или биомассы; долгосрочными резервуарами являются почвы, осадки и ископаемое топливо. Эти процессы перемещают углерод, а не создают новые атомы углерода.
Фотосинтез создает новые атомы углерода, которых не существовало ранее.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Он включает существующий углерод из CO₂ в органические молекулы.
Обеспечение доступности атмосферного азота
- Большинство организмов не могут напрямую использовать атмосферный N₂. Азотфиксация, осуществляемая некоторыми микроорганизмами, превращает его в аммиак, который может становиться аммонием в почве.
- Нитрификация преобразует аммоний через нитрит в нитрат. Ассимиляция включает доступный азот в органические молекулы: растения могут поглощать аммоний или нитрат, а потребители получают азот, поедая их.
Какой процесс превращает атмосферный N₂ в аммиак?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Фиксация делает атмосферный азот доступным в восстановленной химической форме.
Возврат азота из организмов и почвы
- Аммонификация высвобождает аммоний из органического азота во время разложения. Денитрификация превращает нитрат в газы азота, возвращая азот в атмосферу.
- Разобранный пример слежения: атмосферный N₂ → аммоний → нитрат → растительный белок → высвобождённый аммоний деструктором. Чтобы вернуться к N₂, азот может пройти через нитрификацию, а затем денитрификацию. Не каждый атом следует каждому процессу за один оборот.
Какой процесс возвращает нитратный азот в газообразный атмосферный азот?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Денитрификация возвращает азот в атмосферу.
Редуценты выделяют аммоний из органического азота. Какой это процесс?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Аммонификация рециркулирует органический азот в виде аммония.
Фосфор движется преимущественно через горные породы, почву и воду
- Выветривание высвобождает фосфаты из горных пород в почву и воду. Продуценты поглощают фосфаты и используют их в таких молекулах, как ДНК и АТФ; потребление передаёт их консументам.
- Выделение и разложение возвращают фосфат в окружающую среду. Осадконакопление сохраняет его в осадках, а геологические процессы могут снова сформировать или обнажить горные породы. Этот цикл не имеет значительного атмосферного газообразного резервуара, как цикл азота.
В фосфорном цикле есть большой атмосферный резервуар фосфатных газов, как и атмосферный N₂.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Фосфор циркулирует преимущественно через горные породы, почву, воду и организмы.
Разобранное исследование: импульс питательных веществ в озере
- Поверхностный сток добавляет азот и фосфор в озеро. Если какой-либо из них был лимитирующим фактором, рост продуцентов может увеличиться; когда погибает большая биомасса, деструкторы дышат и расходуют растворённый кислород.
- То же событие связывает циклы питательных веществ, углерода и воды. Измеряйте уровень питательных веществ, биомассы и кислорода, прежде чем делать вывод о причине; низкий уровень кислорода сам по себе не позволяет определить, какой именно питательный элемент поступил.
После гибели цветения водорослей, какой процесс может снизить растворенный кислород?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Редуценты потребляют кислород при дыхании мертвого органического вещества.
Выберите процесс, затем проследите атом
- Спросите, где начинается и заканчивается атом: N₂ в аммоний — это фиксация; органический азот в аммоний — это аммонификация; нитрат в газообразный азот — это денитрификация.
- Вещество сохраняется, даже если меняется его химическая форма. Связывайте эти циклы с потоком энергии и энергетическими бюджетами организмов, рассматривая атомы и энергию как разные величины.
Последовательно проследите эту возможную углеродную цепь.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
Углерод может перемещаться между абиотическими и биотическими резервуарами посредством этих процессов.
- Вода, углерод, азот и фосфор перемещаются между живыми и неживыми резервуарами; их атомы сохраняются по мере изменения химических форм.
- Определите каждый процесс переноса. Энергия поступает из внешних источников и рассеивается в виде тепла, в то время как вещество циркулирует.