деятельность каких организмов способствует возвращению фосфора и серы в почву
Контроль знаний по теме «Круговорот веществ в биосфере»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Контроль знаний по теме Круговорот веществ в биосфере 11 класс
Биологический круговорот в биосфере обеспечивается: а) интенсивностью размножения продуцентов; б) борьбой за существование; в) перемещением веществ в трофических цепях.
В соответствии с представлениями В.И. Вернадского, к биокосным телам природы относят: а)почву; б) полезные ископаемые; в)газы атмосферы; г) животных
Парниковый эффект на Земле является следствием повышения в атмосфере концентрации: а) углекислого газа; б) сернистого газа; в) кислорода; в) паров воды.
Первоисточником энергии для биосферы является: а) космическое излучение; б) термоядерный синтез в глубинах Земли; в) энергия Солнечного света
Космическая роль растений на Земле состоит в том, что они: а)аккумулируют солнечную энергию; б)выделяют кислород; в) поглощают углекислый газ из окружающей среды
Неоднократному использованию живыми организмами химических веществ в экосистеме способствует: а)саморегуляция; б) обмен веществ и превращение энергии; в) круговорот веществ
Клубеньковые бактерии играют большую роль в биосфере, участвуя в круговороте: а) углерода; б) фосфора; в) азота; в) кислорода
Какие из перечисленных видов топлива – природный газ, каменный уголь, атомная энергия способствуют созданию парникового эффекта? Ответ поясните.
Обмен химическими элементами между организмами и неорганической средой, различные стадии которого происходят внутри экосистемы, называют….
Установите последовательность этапов круговорота углерода в биосфере, начиная с усвоения неорганического углерода: А) образование в клетках растений глюкозы
Б) поглощение углекислого газа растениями в процессе фотосинтеза
В) образование углекислого газа в процессе дыхания
Г) использование органических веществ в процессе питания
Д) образование крахмала в клетках растений
Живое вещество биосферы – это совокупность всех …?
Решению проблемы устойчивого развития биосферы способствует : а) сокращение численности ряда видов; б) вселение новых видов в сообщества; в) устранение загрязнения окружающей среды
Биосфера представляет собой…?
Углекислый газ поступает в атмосферу в результате: а) дыхания; б) фотосинтеза; в) восстановления минералов
Энергия, необходимая для круговорота веществ, вовлекается из космоса: а) растениями в процессе фотосинтеза; б) гетеротрофными организмами; в) хемотрофными организмами
Минерализация органических соединений почвы осуществляется благодаря деятельности: а)микроорганизмов; б) шляпочных грибов; в) корней растений
Циркуляцию азота между неживыми телами и живыми организмами в сообществе называют: а) круговоротом веществ; б) саморегуляцией ; в) обменом веществ и энергии
Деятельность каких организмов способствует возвращению фосфора и серы в почву?
Какие организмы в экосистеме преобразуют солнечную энергию в химическую?
Установите правильную последовательность круговорота воды на Земле: 1) выпадение осадков над океаном и сушей
2) просачивание воды под землю
3) испарение воды с поверхности океана и суши
4) сток подземных вод
5) перенос облаков ветром
Круговорот фосфора и серы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Круговорот фосфора
Фосфор является основой состава клеточных мембран и ферментов костных тканей и представляет собой основу протоплазмы всех живых организмов. Цикл фосфора по сравнению с круговоротом азота является менее совершенным. Причиной тому является то, что большие массы соединений данного элемента могут надолго выходить из круговорота, переходя в глубинные отложения.
Главная особенность круговорота фосфора заключается в том, что он не способен образовывать газообразные соединения, в связи с чем его основной резерв сосредоточен в литосфере в виде фосфорсодержащих пород (апатиты, фосфориты).
Высвобождение фосфора и вовлечение его в круговорот осуществляется вследствие процессов эрозии и выветривания горных пород, в результате которых фосфор может переходить в формы доступные для поглощения растениями.
В результате синтеза в тканях растений органические фосфорсодержащие соединения по трофическим цепям могут переходить в организмы консументов. С продуктами жизнедеятельности растений и животных, а также из их останков фосфор может выделяться в виде неорганических соединений в биогеохимических круговорот, результатом которого будет его минерализация и отложение в виде осадков.
Стоит также отметить и непрерывное поступление фосфора с речными водами в виде растворимых соединений в Мировой океан, где он также накапливается в тканях гидробионтов и, в конечном итоге, оседает на дне в виде фосфорсодержащих пород. Часть фосфора за счёт рыболовства, а также вместе с морскими птицами возвращается обратно на сушу.
Большое влияние на процесс круговорота фосфора оказывает антропогенная деятельность. Добыча фосфорсодержащих пород, производство удобрений и моющих средств, а также недостаточная степень очистки сточных вод способствует переход фосфора в глубоководные отложения, в результате чего он надолго выходит из биологического круговорота.
Готовые работы на аналогичную тему
Именно эти процессы, а также ничтожно малое содержание фосфора в земной коре (менее 1%) обуславливают то, что круговорот фосфора на сегодня является слабым звеном в функционировании всей биосферы.
Круговорот серы
Как известно, сера является одним из важнейших компонентов белков, являющихся основой всего организма. В отличие от фосфора, присутствие серы в атмосфере в виде газообразных соединений (оксидов серы и сероводорода) представлено в достаточном количестве. Однако основной резервный объём серы на Земле представлен в виде залежей сульфидных руд. Запасы серы велики также и в глубоководных отложениях. Таким образом, в виду того, что наибольшая концентрация серы представлена преимущественно залежами в литосфере, то это позволяет отнести биогеохимический круговорот серы к осадочным циклам.
Реализация основной части круговорота осуществляется в пределах гидро- и литосферы. При этом существенная роль в реализации данного процесса принадлежит микроорганизмам, осуществляющим обмен серы между растворимыми сульфатами, которые доступны большинству живых организмов, и сульфидными отложениями, расположенными в земной коре.
Процессы изъятия серы из глубинных отложений связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов в биосфере. Так, например, серобактерии участвуют в окислении серы до растворимых сульфатов, потребляемых продуцентами. Деятельность же иных серобактерий способствует преобразованию серы в сероводород и другие газообразные соединения.
Велика роль в круговороте серы и человека. Его деятельность связана с извлечением серы из недр в виде полезных ископаемых, сжигании серосодержащего топлива и т.д. Это в свою очередь способствует уменьшению запасов серы в литосфере и нарушению цикличности круговорота. Чрезмерное накопление сернистых соединений в атмосфере является основной причиной выпадения кислотных осадков.
Деятельность каких организмов способствует возвращению фосфора и серы в почву
Автор: Петрова Елена Владимировна
Организация: МОАУ «СОШ №6»
Населенный пункт: Оренбургская область, г. Новотроицк
Класс: 10, УМК И.Н. Пономарёвой, 2 часа в неделю
Урок №7
Тема:
Круговорот веществ и энергии в природе
Цель:
расширение представлений обучающихся об учении о биосфере и его значении в экологии.
Задачи:
1) закрепить знания обучающихся о круговоротах различных химических элементов в биосфере;
2) развивать умение работать с биологическим текстом, выделять главное, систематизировать, преобразовывать в схемы;
3) осуществлять воспитание бережного отношения к природе, к жизни на планете Земля в любых её проявлениях.
Оборудование:
электронная презентация, схемы круговоротов.
Ход урока
I Организация начала урока
II Проверка домашнего задания:
1)Проверка учителем наличия конспектов, составленных обучающимися дома самостоятельно.
Далее проверка домашнего задания происходит по рядам:
2) Устный опрос отдельных обучающихся по терминам словаря, индивидуально и в парах:
Биологический круговорот веществ – переход питательных химических элементов от неживой природы из почвы и атмосферы в живые организмы с соответствующим изменением их химической формы и возвращение их в почву и атмосферу в процессе жизнедеятельности организмов с их останками после смерти, а затем повторное поступление химических элементов в живые организмы после процессов деструкции и минерализации с помощью бактерий и грибов.
Устойчивое развитие – развитие такой системы «общество – природа», которая обеспечивает удовлетворение потребностей общества без ущерба основных параметров биосферы и одновременно не сокращает возможности будущим поколениям удовлетворять свои потребности.
Устойчивость экосистемы – способность экосистемы сохранять функционирование в пределах естественного колебания её параметров.
3) устный рассказ отдельных обучающихся по содержанию составленных дома конспектов
4) письменная работа остальных обучающихся с текстом по материалам параграфа:
— Прочтите текст и вставьте недостающие слова в предложения
Учение о биосфере
Оценка: всего 15 слов.
7-9 слов – «3»,
10-12 слов – «4»,
13 – 15 слов – «5».
III Сообщение темы, цели, задач урока:
— Главное назначение биосферы – обеспечение круговорота веществ.
IV Изучение нового материала:
1)большой круговорот веществ и энергии в природе – общие вопросы – активизация знаний обучающихся, выступление заранее подготовленного учащегося с использованием презентации, запись основных положений, зачерчивание схем:
— Как вы понимаете – что такое круговорот веществ и энергии?
— Какие виды круговорота вы знаете?
— На самом деле основных круговоротов два: большой (геологический) и малый (биохимический).
— В большом круговороте используется энергия солнца и энергия с глубин Земли.
— в большом круговороте перераспределяются (переносятся) вещества между биосферой и недрами Земли: магматическими и осадочными породами.
— Послушаем выступление о большом круговороте веществ.
Большой(геологический) круговорот веществ в природе
Магматические горные породы выветриваются, разрушаются и образуют осадочные гордые породы. В подвижных зонах земной коры (зоны вулканической активности) они вновь погружаются вглубь литосферы. Под действием высоких температур и давления осадочные горные породы вновь переплавляются и превращаются в магму.
В результате землетрясений, извержений вулканов новая магма поднимается на поверхность. Она остывает и вновь начинает выветриваться, разрушаться, образуя осадочные породы. Так вещества из недр Земли постоянно доставляются на её поверхность.
Но большой круговорот выглядит не как круг, а развивается по спирали. Это происходит потому, что каждый новый цикл круговорота не повторяет в точности старый, а вносит что-то новое (одни вещества улетучиваются, другие вещества включаются в круговорот в совершенно разных количествах – не таких, как было ранее). Это со временем приводит к весьма значительным изменениям.
К большому круговороту веществ и энергии относится и круговорот воды. Это круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу. Вода испаряется с поверхности Мирового океана. Кстати, на это затрачивается почти половина солнечной энергии, поступающей к поверхности Земли. Испарившаяся вода переносится ветром на сушу, где выпадает в виде осадков. Осадки стекают назад в Мировой океан поверхностными или подземными водами.
Круговорот воды происходит и по более простой схем: вода испаряется с поверхности океана, конденсируется и выпадает в виде осадков сразу в тот же океан. Подсчитано, что в круговороте воды на Земле ежегодно участвует более 500 тысяч км 3 воды. Круговорот воды играет очень важную роль на планете, т.к. он участвует в формировании природных условий на планете (климат, ветер). Вода используется и живыми организмами. Таким образом, весь её запас на Земле распадается и вновь восстанавливается, т.е. происходит полное обновление всей воды за 2 млн. лет.
2) Малый (биогеохимический) круговорот веществ и энергии – общие вопросы – активизация знаний обучающихся, выступление заранее подготовленных учащихся с использованием презентации, запись основных положений, зачерчивание схем:
— Этот круговорот для жизни биосферы – главный, и он сам является порождением жизни.
— Изменяясь, рождаясь, умирая, живое вещество поддерживает жизнь на нашей планете.
— Происходит это благодаря биогеохимическому круговороту.
— Сущность его в том, что живое вещество образуется из неорганических соединений в процессе фотосинтеза, в превращении органических веществ при разложении вновь в неорганические вещества.
— Неорганические вещества и солнечная энергия включаются из неживой природы в живую – превращаются в органические вещества.
— После смерти живых организмов органические вещества, разлагаясь, разрушаются до неорганических и возвращаются в неживую природу.
— Главным источником энергии малого круговорота является солнечная радиация, с которой начинается фотосинтез.
— Эта энергия неравномерно распределяется по поверхности земного шара: на экваторе количества тепла в три раза больше, чем, например, на архипелаге Шпицберген (80 0 северной широты).
— Часть солнечной энергии теряется: отражается, поглощается почвой, рассеивается и т.д.
— На фотосинтез тратится максимум около 5% от всей энергии солнца, а чаще всего вообще 2-3%.
— В масштабах планеты действует биогеохимический круговорот – обмен макро- и микроэлементов и простых неорганических веществ (СО2 и Н2О) с веществом атмосферы, гидросферы, литосферы.
— Круговорот отдельных веществ В.И. Вернадский назвал биогеохимическими циклами.
— Суть цикла в следующем: химические элементы поглощаются живыми организмами, потом покидают его (как продукт выделения или просто после смерти организма) и возвращаются в неживую природу, а затем, через какое-то время, вновь попадают в живой организм, и т.д.
— Такие химические элементы называются биофильными.
— Этими биогеохимическими циклами и обеспечиваются функции живого вещества в биосфере.
— В биогеохимических круговоротах имеется резервный фонд (вещества, не связанные с организмами) и обменный фонд (биогенное вещество, вещество вокруг организмов).
— В биосфере в целом выделяют: 1) круговорот газообразных веществ с резервным фондом в атмосфере и гидросфере (океан); 2) осадочный цикл с резервным фондом в земной коре (в геологическом круговороте).
— Отдельно следует сказать, что на Земле лишь один процесс не тратит, а запасает, связывает и даже накапливает солнечную энергию – это фотосинтез.
— Мы помним, что энергия никуда не исчезает, а просто переходить из одного вида в другой.
— Только автотрофные организмы способны огромную энергию Солнца превращать в энергию химических соединений путём фотосинтеза.
— В этом заключается главная планетарная функция живого вещества на Земле.
— Рассмотрим основные биогеохимические циклы.
— Наиболее важным органическим веществом является белок.
— В состав белка входят углерод, азот, кислород, фосфор и сера.
— Рассмотрим круговороты этих веществ.
— В их основе лежат трофические (пищевые) связи.
— Вспомните: кто такие продуценты, консументы, редуценты?
— Продуценты – создатели органического вещества – это все растения и часть бактерий.
— Консументы – это потребители органического вещества.
— Выделяют консументы 1 порядка – травоядные, консументы 2 и последующих порядков – хищные животные.
— Редуценты – это разрушители, разлагатели органического вещества до простых неорганических веществ.
— Послушаем выступления о малых круговоротах.
Биогеохимические циклы углерода, азота и кислорода
Круговороты углерода, азота, кислорода более совершенные, т.к. их много в атмосфере.
Рассмотрим круговорот углерода, а точнее наиболее подвижной его формы – углекислого газа. В основе этого круговорота лежит трофическая (пищевая) цепь:
В Мировом океане трофическая цепь нарушается, т.к. часть углерода в мёртвых организмах падает на дно, уходит в осадочные породы. Частично он накапливается в биосфере в форме мела, известняка, кораллов, каменного угля, нефти и надолго остаётся вне круговорота. В процессе жизнедеятельности растений, животных и человека углерод может быть освобождён и тогда вновь окажется в круговороте.
Больше всего во включении углерода в живые тела принимают участие леса, они содержат до 500млрд т этого элемента, что составляет 2/3 его запаса в атмосфере. Вмешательство человека в круговорот углерода приводит к возрастанию содержания углекислого газа в атмосфере.
Рассмотрим круговорот кислорода. Земля – единственная планета Солнечной системы, где в атмосфере содержится много свободного кислорода. Скорость круговорота кислорода – 2тысячи лет. Основной поставщик кислорода на Земле – зелёные растения и фотосинтезирующие цианобактерии. Ежегодно растения выделяют около 500*10 9 т кислорода. Главные потребители кислорода – животные, почвенные организмы, сами растения и человек. Все они дышат кислородом, используя его, таким образом, для образования энергии в виде молекул АТФ.
Подсчитано, что человек тратит на промышленные и бытовые нужды 23% кислорода, вырабатываемого в процессе фотосинтеза растениями. Следовательно, необходимо значительное усиление фотосинтеза и другие радикальные меры. Необходимо помнить, что многие растения в зимний период не осуществляют фотосинтез. Только леса Южной Америки (Амазония, Тасмания) круглый год снабжают планету кислородом, являясь «лёгкими» планеты.
Круговорот фосфора и серы
Круговороты серы и фосфора очень важны, но менее совершенны, т.к. основная их масса содержится в резервном, «недоступном» фонде. Эти круговороты – типичные примеры осадочных циклов, которые легко нарушаются и часть веществ выходит из круговорота. Возвратиться обратно в круговорот вещества могут лишь в результате геологических процессов (извержение вулканов, поднятие и опускание земной коры) или путём извлечения живыми организмами.
Из всех элементов фосфор считается наиболее дефицитным. Он входит в состав цитоплазмы и нуклеиновых кислот клеток. Фосфор содержится в горных породах, образовавшихся в прошлые геологические эпохи. В случае подъёма этих пород, их выветривания, фосфор выносится в море в виде известного минерала апатита.
Общий круговорот фосфора можно разделить на две части – водную и наземную. В воде фосфор усваивается фитопланктоном и передаются по пищевой (трофическое) цепи от организма к организму вплоть до морских птиц. Их экскременты (гуано) снова попадают в море и вступают в круговорот. Из отмирающих морских животных, особенно рыб, фосфор снова попадает в море и в круговорот. Но часть скелетов рыб после их гибели падает глубоко на дно океана, и фосфор выпадает из круговорота, откладываясь в осадочных породах.
На земле фосфор извлекается растениями из почвы и далее переходит по цепи питания из одного организма в другой. Возвращается фосфор в почву после гибели растений, животных или с их экскрементами. Теряется фосфор, когда с водой вымывается из почвы и переносится в водоёмы. Это вызывает бурный расцвет водных растений, «цветение» водоёмов и их эвтрофикацию. Большая же часть фосфора уносится в море и там теряется безвозвратно. Это может привести к потере запасов фосфорсодержащих руд (фосфоритов, апатитов), поэтому человечеству не следует ждать, когда Земля сама вернёт потерянные отложения.
Сера, также, как и азот, входит в состав аминокислот белков, из которых состоят клетки. Сера тоже имеет основной резервный фонд в отложениях и в почве, а также и в атмосфере. В горных породах сера встречается в виде сульфидов, в растворах в виде иона, в газообразной форме в виде сероводорода или сернистого газа. В некоторых организмах она накапливается в чистом виде, и при их отмирании на дне морей образуются залежи самородной серы. И в воде, и на суше серу в виде иона (SO4) усваивают автотрофные организмы (в основном растения). Она переходит из организма в организм по цепям питания. После их гибели сера возвращается в почву или воду и может быть использована снова.
Однако, круговорот серы часто нарушается деятельностью человека. Виной тому, прежде всего сжигание ископаемого топлива, особенно угля. Сернистый газ (SO2) нарушает процессы фотосинтеза и приводит к гибели растительности.
— И так, мы рассмотрели основные круговороты веществ и энергии, протекающие на Земле.
3) Механизмы устойчивости биосферы – беседа с обсуждением спорных вопросов:
— Биосфера – это открытая система
— Что это значит? ( в неё постоянно поступают из космоса энергия, вещества)
— Биосфера остаётся стабильной, устойчивой – почему это происходит? (саморегуляция).
— Рассмотрим механизмы устойчивости биосферы:
1. Неизменное положение Земли в космосе в течение длительного времени – что это обеспечивает (постоянный приток солнечной радиации в определённом количестве во все части земного шара).
3. Равновесие между образованием органических веществ и их расходованием (если равновесия не будет, круговорот нарушится).
4. Внутренняя упорядоченность экосистемы («всё связано со всем», мир – система, состоящая из взаимосвязанных элементов).
V Физ.минутка
VI Закрепление изученного
1) Выполнение заданий из КИМов:
№1. Работа с текстом:
Известно, что на дне океанов погребены большие массы органических остатков, в том числе содержащих много фосфора. Происходит их медленная минерализация. Однако в круговороте этот фосфор участия не принимает.
Укажите основную причину этого явления и его возможные последствия (выполняется устно)
(круговорот фосфора не завершённый; последствия: возможно постепенное изъятие фосфора как элемента, что может привести даже к гибели организмов или их сильным изменениям, т.к. он входит в состав цитоплазмы и нуклеиновых кислот клеток; с другой стороны, если произойдёт поднятие дна Мирового океана, то фосфор может снова включиться в круговорот).
№2 Работа со схемой
Расставьте компоненты схемы в правильном порядке (письменно):
1. Азотфиксирующие бактерии
2. Аммиачные соединения почвы
3. Денитрифицирующие бактерии
4. Зелёные растения
5. Животные (заяц, лось)
6. Атмосферный азот
7. Азот в составе белков (растительных и животных)
Ответ: 6, 1, 4, 5, 7, 3, 2
Как круговорот азота связан с цепью питания лося? (ест клевер и др. дикорастущие бобовые растения)
Какие изменения произойдут в круговороте, если из него изъять азотфиксирующие бактерии и почему? (азот не будет включён в биологический круговорот)
Можно ли азот отнести к хорошо сбалансированным круговоротам и почему? (является достаточно цикличным, т.к. азот не выпадает из биогеохимического круговорота).
№3 Работа со схемой (схема начерчена на доске)
Закончите схему круговорота углерода: покажите стрелками направления движения углерода, допишите названия компонентов, участвующих в круговороте:
2) Выполнение заданий из банка заданий ЕГЭ (письменно):
1. Биологический круговорот в биосфере обеспечивается
интенсивностью размножения продуцентов
борьбой за существование
перемещением веществ в трофических цепях
приспособлением организмов к условиям жизни
2. Клубеньковые бактерии играют большую роль в биосфере, участвуя в круговороте