اکولوژی بوم شناسی Ecology

مطالب آموزشی در مورد اکولوژی عمومی، عملی، کمّی، گیاهی

چرخه عناصر غذایی

چرخه کربن: چرخه کربن از بخش تبادلی یعنی CO2 اتمسفر شروع می شود، CO2 طی عمل فتوسنتز جذب گیاه شده و با عمل تنفس گیاهان به اتمسفر برمی گردد. مواد آلی مرده حاصل بقایای گیاهان و جانوران بوسیله تجزیه کنندگان تجزیه شده و CO2 را به اتمسفر برمی گردانند و این چرخه در اکوسیستم های خشکی و آبی جریان دارد.

نوسانات CO2 در جوّ زمین:

الف) نوسانات شبانه روزی: CO2 در روز کم شده و در شب زیاد می شوند و در نزدیکی سطح زمین در مقایسه با لای جوّ نوسانات شبانه روزی مقدار CO2 زیادتر است.

ب) نوسانات فصلی: در نواحی معتدله در تابستان تراکم CO2 کم شده و در شهریور به حداقل مقدار خود می رسد، دوباره در زمستان زیاد شده و در فروردین ماه به حداقل مقدار خود می رسد.

ج) نوسانات دراز مدت در طول 150 سال اخیر تراکم CO2 290 ppm در اوایل قرن بیستم به 320 ppm در سال 1970 رسیده است. در این مدت تقریبا 1010*7 تن کربن به اتمسفر افزوده شده است و علت این موضوع استفاده از سوخت های فسیلی می باشد.

راههای انتقال CO2 به اتمسفر:

عمل آتشفشان ها: این پدیده مقدار زیادی CO2 تازه از ذخایر اصلی در مرکز زمین به چرخه زیست زمین شیمیایی وارد می نماید.

سوخت های فسیلی: مواد آلی در طی چند سال به سوخت آلی تبدیل شده و با استفاده های بشر و سوزاندن آن در صنایع و غیره به اتمسفر برمی گردد.

تجزیه کنندگان: موجوداتی مانند باکتریها و گندخواران با انجام عمل تنفس CO2 را به اتمسفر باز می گردانند.

 

چرخه نیتروژن(چرخه ازت) Nitrogen Cycle  (Azotes Cycle)

ویژگیهای عنصر ازت: ازت عنصری است که ترکیبات بسیار متنوعی را می تواند ایجاد نماید و علت اصلی این موضوع ظرفیت آن از 5+ (حالت اکسیده شدن مثل NH3) تا 3- (حالت احیاء NO3) متغیر است. ازت در ترکیبات شیمیایی درون اندام های موجودات زنده حـالت احیاء شـده دارد و در سیکل های طبیعت از حالت احیاء شده به اکسید و بالعکس تغییر شکل می دهد. بهمین دلیل دارای پچیده ترین و در عین حال کاملترین چرخه گازی را دارد. منبع یا ذخیره اصلی ازت اتمسفر می باشد 78 درصد هوا را تشکیل می دهد. ولی این ازت برای گیاهان قابل جذب نیست. ازت بصورت یونهایی مانند NO3- و NH4+ تبدیل شود تا برای گیاهان قابل جذب باشد و این عمل توسط باکتریهای همزیست و جلبک های سبز-آبی انجام می شود.

نقش ازت در اکوسیستم:   ازت اثرات منفی و مثبت در اکوسیستم ها دارد.

اثرات مثبت ازت:

1- ازت ماده غذایی گیاه در داخل خاک بوده و باعث افزایش حاصلخیزی و باروری خاک می شود.

2- ازت بخش اساسی ساختمان اسیدهای آمینه را تشکیل داده و باعث شکل شکل گیری پروتئین ها می شود.

اثر منفی ازت:

 ازت در دوزهای بالا خاصیت سمی به اکوسیستم می دهد و باعث مرگ ومیر موجودات زنده می شود.

چرخه فسفر Phosphorus Cycle

ویژگیهای عنصر فسفر: فسفر جزو عناصر غذایی است که به مقدار زیاد مورد نیاز موجودات زنده می باشد و تفاوت آن با دو عنصر کربن و ازت در آنست که فسفر در اتمسفر وجود ندارد(ذخیره ای در جوّ ندارد). چرخه فسفر یک چرخه زیست زمین شیمیایی رسوبی می باشد. منبع و ذخیره اصلی فسفر در طبیعت سنگهای رسوبی و آذرین است که با عمل فرسایش خاک(خاکشوئی) و استخراج معادن فسفات، بصورت ذخیره تبادلی فسفر یعنی فسفاتهای محلول درمی آید. فسفات محلول در آب توسط گیاهان جذب شده و در ساختار پروتئین ها و اسیدهای آمینه وارد می شود و در زنجیره غذایی به بدن مصرف کنندگان می رسد. مواد آلی مرده(لاشبرگ ها و لاشه ها) بوسیله تجزیه کنندگان تجزیه شده و فسفر مجددا مورد استفاده گیاهان قرار می گیرد.

 

چرخه فسفر: در اکوسیستم های فسفر بطور مداوم از سنگهای رسوبی و آذرین در اثر فرسایش خاک تدریجا جدا شده و همراه آب رودخانه ها به دریاها منتقل می شود(حدود 5/3 میلیون تن) و ممکن است این فسفر رسوب شده هرگز به اکوسیستم خشکی بازنگردد یا میلیونها سال طول می کشد تا وارد چرخه فسفر گردد(خروج فسفر از بیوسفر). بهمین دلیل ممکن است اکوسیستم های خشکی در آینده با کمبود فسفر مواجه شوند.

البته مقداری از فسفر در دریاها قبل از رسوب شدن توسط ماهی ها مصرف شده ودر بدن آنها ذخیره می شود، وبا صید ماهی توسط انسان(صید سنتی وصنعتی) و مرغان ماهیخوار به اکوسیستم های خشکی بازگشته و وارد چرخه فشفر می شود(درحدود 104*6 الی 104*7 تن). این مقدار فسفر هم ممکن است خیلی سریع به دریا بازگردد زیرا مصرف ماهی درشهرهای بندری بیشتر رایج است.

چرخه آب Water Cycle

نقش آب در اکوسیستم ها:

 کلیه سیکل های عناصر و مواد غذایی در طبیعت به آب وابسته هستند و در صورت حذف آب چرخش آنها در طبیعت امکان پذیر نمی باشد.

 نقش آب در کنترل فیزیکی محیط زیست(معتدل ساختن آب و هوا):  بخارآب موجود در اتمسفر کره زمین با استفاده از فرآیندهای زیر دمای محیط و شدت تابش آفتاب را تعدیل می دهد.

انتقال حرارت و کنترل نوسانات دما: بدلیل بالا بودن گرمای ویژه آب می تواند حرارت بیشتری را از دیگر مایعات هم وزن خود، منتقل نماید و با بخار شدن آب از سطح اقیانوسها گرمای زیادی را به خشکیها منتقل نموده و بدین صورت دما تعدیل می یابد.

تشکیل ابرها: در مناطق پوشیده از ابر تابش شدید و سوزان وجود ندارد. در فصل زمستان شب هایی که ابر وجود دارد نسبت به شب های بدون ابر(شب های پرستاره) یخبندان کمتری صورت می گیرد.

جذب امواج حرارتی آفتاب: بخار آب اتمسفر بخشی از حرارت آفتاب با طول موج بلند را جذب نموده و از شدت تابس آفتاب می کاهد.

چرخه آب: چرخه آب با تبخیر آب از سطح اقیانوسها شروع شده و همیشه مقدار آب تبخیر شده از سطح اقیانوسها بیشتر از آبی است که از طریق نزولات جوی به آنها می رسد و در خشکی ها مقدار آبهای ورودی زیادتر از تبخیر است. در نتیجه همیشه مقداری آب از طرف خشکیها بسمت دریاها از طریق رواناب رودخانه ها و جریانهای آبهای زیر زمینی در حرکت است تا چرخه آب در طبیعت کامل شود.

منابع آب یا ذخیره آب در جهان:

مکان

اقیانوس ها

اتمسفر

رودخانه ها

دریاچه ها

آب زیرزمینی

یخ های قطبی

درصد از کل

2/97

001/0

0001/0

009/0

31/0

15/2

+ نوشته شده در  یکشنبه بیست و پنجم فروردین 1387ساعت   توسط عبدالناصر اترک چالی  |