Номер § 25, вопрос 4 — Биология 11 класс

Какие вещества называются биогенными? К каким последствиям ведёт незамкнутость биогеохимических круговоротов в биосфере? Существует ли взаимосвязь между устойчивостью биогеохимических циклов и биоразнообразием организмов в экосистемах? Проиллюстрируйте примерами.

1. Биогенные вещества (элементы) — химические элементы и их соединения, необходимые для жизни и вовлекаемые организмами в круговорот: углерод, кислород, водород, азот, фосфор, сера, кальций, калий, магний, микроэлементы (железо, медь, цинк, йод); биогенными называют и породы, созданные организмами (уголь, известняк, торф).
2. Незамкнутость круговоротов означает, что часть веществ выпадает из цикла или накапливается: в природе так возникли залежи угля, нефти, известняков и кислородная атмосфера; в наше время незамкнутость, созданная человеком, ведёт к накоплению CO₂ и метана в атмосфере (парниковый эффект, изменение климата), нитратов и фосфатов в водоёмах (эвтрофикация, «цветение», гибель рыбы), тяжёлых металлов и пластика в среде, к истощению почв при вывозе урожая без возврата элементов, к дефициту фосфора (вымывание в океан) и кислотным дождям (избыток серы и азота в атмосфере).
3. Взаимосвязь существует: чем больше видов, тем полнее и надёжнее выполняются все звенья круговорота — разные виды продуцентов работают в разных условиях и сезонах, множество редуцентов (бактерий, грибов, беспозвоночных) разлагают все типы органики, дублирующие виды заменяют выпавшие. Примеры: разнообразие азотфиксирующих и нитрифицирующих бактерий обеспечивает устойчивость цикла азота, а гибель почвенной фауны от пестицидов задерживает разложение опада и минерализацию; в коралловых рифах круговорот поддерживают тысячи видов, и гибель кораллов от потепления разрушает весь цикл; монокультурное поле не удерживает элементы — они вымываются, тогда как многовидовой луг или лес удерживают и возвращают их в почву; исчезновение крупных травоядных и хищников в саванне меняет круговорот углерода и пожарный режим.