Tiểu luận sinh quyển và các chu trình sinh dưỡng

Trường đại học tài nguyên môi trường Hà Nội Bộ môn : Cơ sở khoa học môi trường Giáo viên: Nguyễn Thị Hoài Thương Lớp DH2KM1 Nhóm 13 1.Mai Thị Hằng 2.Nguyễn Ánh Tuyết 3.Nguyễn Thị Tuyết 4.Toàn Văn Thái Nội dung I Đặt vấn đề II.Sinh III Các chu trình sinh dưỡng IV Kết luận I Đặt vấn đề Trên Trái Đất có lón: khí quyển, thủy quyển, thạch sinh Vậy sinh gì? Giữa sinh chu trình sinh dưỡng có liên hệ với nhau? II Sinh Khái niệm sinh a) Sinh gì? - - Các khái niệm đại sinh xuất công trình nhà tựu nhiên vĩ đại người Pháp, J.B Lamac, vào đầu kỷ XIX Năm 1875, nhà địa chất tiếng người Áo, E Zius (1831-1914), tách sinh (quyển sống) thành độc lập Trái Đất học thuyết sinh nhà địa hóa lỗi lạc, V.I Vernatxki (nga), đề xuất năm 1926 Theo học thuyết này, sinh lớp vỏ sống Trái Đất, hệ thống vô phức tạp với số lượng lớn yếu tố ngẫu nhiên nhiều trình mang đặc điểm mang đặc điểm xác suất sinh toàn giới sinh vật với yếu tố môi trường bao quanh chúng Trái Đất, bao gồm hoạt động sinh vật đã, tồn vỏ Trái Đất Như vậy, nói sinh phần môi trường có sống tồn tại, toàn dạng vật sống tồn bên trong, bên phía Trái Đất lớp vỏ sống Trái Đất, có cá thể sống hệ sinh thái hoạt động Đây hệ thống động vô phức tạp Nhờ hoạt động hệ sinh thái mà lượng ánh sáng Mặt Trời bị biến đổi thành vật chất hữu Trái Đất Sự sống bề mặt Trái Đất phát triển nhờ tổng hợp mối quan hệ tương hỗ sinh vật với môi trường tạo thành dòng liên tục trình trao đổi vật chất lượng Như vậy, hình thành sinh có tham gia tích cực yếu tố bên lượng Mặt Trời, nâng lên hạ xuống vỏ Trái Đất, trình tạo núi, băng hà,… Hệ sinh thái hệ thống bao gồm quần thể sinh vật môi trường có mối quan hệ chặ chẽ vơi nhau, tồn phát triển giới hạn không gian cụ thể Quần xã sinh vật tập hợp loài sinh vật khác chung sống khoảng không gian hệ sinh thái hay vùng địa lý định quần xaxbao gồm nhiều loài( quần thể) sinh vật sống khoảng không gian vùng địa lý định Nguồn gốc hình thành trình tiến hóa sinh Sự sống đời Trái Đất này? Bằng cách mà sống đsã tiến hóa đến mức vô đa dạng nay? Loài người xuất từ nào? Có nhiều giả thuyết nguồn gốc sống Tuy nhiên, từ phân tích hóa học đo dạc phóng xạ hóa thạch cổ, nhà b) - - khoa học trí với kết luận rong vòng 4,5 tỷ năm vừa qua, sống Trái Đất trải qua giai đoạn phát triển : Tiến hóa hóa học phân tử hữu cơ, polyme sinh học trải qua loạt phản ứng hóa học cần thiết để tạo thành tế bào nguyên thủy ( khoảng tỷ năm) Tiến hóa sinh học từ vi khuẩn đơn bào có nhân nguyên thủy thành thể sống có nhân điển hình, thành sinh vật đa bào ( khoảng 3,8 tỷ năm) Có thể tóm tắt trình sau: sau phân tử hữu hình thành, chúng tích lũy lại trải qua hàng loạt phản ứng hóa học sau hàng triệu năm, khối kết protein, ARN polyme sinh học khác hợp lại để hình thành nên tế bào nguyên sinh có màng bao bọc Đây hạt nhỏ có khả lấy vật chất từ môi trường bên để tăng trưởng phân chia( giống tế bào sống) Lúc vào khoảng tỷ năm trước Cũng mở thời kỳ tiến hóa ngoạn mục sống tiến hóa từ tế bào nguyên sinh thành thể sống giống vi khuẩn đơn bào chưa có nhân điển hình Trong quãng thời gian chừng tỷ năm, sinh vật sinh sôi, phát triển vùng biển nông hay đại dương sâu thẳm Trái Đất, trải qua biến đổi gen di truyền để tạo nên nhiều tế bào Các chứng cổ sinh cho thấy tế bào có nhân điển hình đời vùng biển nông cách 1,2 tỷ năm Vì tế bào có nhân sinh sản hữu tính nên chúng tạo hệ cháu với đặc thù di truyền khác Bằng chứng cổ sinh học cho thấy khoảng 400-500 triệu năm trước, nồng độ tia cực tím giảm xuống đến mức đủ để sinh vật tồn tại, thực vật lên khỏi môi trường nước bắt đầu sống cạn Vài trăm triệu năm tiếp theo, nhiều loài động, thực vật hình thành, đến loài thú cuối loài người Thời kỳ ban đầu tiến hóa sinh học – khoảng tử 3,8 tỷ năm đến 570 triệu năm trước – tồn chủ yếu loài vi sinh vật sống nước ( hầu hết vi khuẩn, sau đố sinh vật đơn bào) Thực vật động vật ban đầu sống biển, sau chuyển lên sống cạn ( 400 triệu năm trước) a) Các đặc trưng sinh Phạm vi sinh Phạm vi sinh tùy thuộc vào giới hạn phân bố sinh vật: - - Giới hạn nơi tiếp giáp tầng ozon khí ( từ 25-30 km ) tầng bình lưu, bào tử có khí tồn đến giới hạn độ cao Giới hạn xuống tới đáy đại dương lớp vỏ phong hóa lục địa, số vi khuẩn sống sâu lòng đất đến 60m, gần người ta phát chúng độ sâu lớn Như vậy, giới hạn sinh bao gồm phần khí (tầng đối lưu), hầu hết thủy phần thạch Tuy vậy, sinh vật phân bố không bề dày sinh mà tập trung vào nơi có thực vật mọc phổ biến, dày khoảng vài chục mét trên, bề mặt Trái Đất thực tế, nơi Trái Đất có điều kiện sống dối với thể sống Ví dụ cận Bắc Cực, nơi có khí hậu bâng hà khắc nghiệt quanh năm dãy núi cao thường có số dạng bào tử tồn dạng bào sinh, vi khuẩn hay nấm, có vài loài chim di trú tìm đến, song loài sống cố định Những vùng gọi vùng cận sinh Nơi sinh sống sinh vật sinh bao gồm môi trường cạn( địa ), môi trường không khí( khí ),hoặc môi trường nước hay nước mặn ( thủy quyển) Đại phận sinh vật không sinh sống địa hình cao, lên cao số loài giảm, độ cao 1km có loài sinh vật, đọ cao 10-15 km quan sát số vi khuẩn, bào tử nấm nói chung sinh vật phân bố vượt khỏi tầng ozon Về vấn đề người có phải thành phần sinh hay không, tháng 11 năm 1971, bảo trợ UNESCO chương trình người sinh quyển( MAB) thành lập Lúc đầu MAB xem người đứng cuộc, quan sát hoạt động người lên hệ sinh thái sinh Nhưng sau đó, người coi phận khăng khít hệ sinh thái sinh thực tế trở thành trung tâm nghiên cứu, có nghĩa MAB nghiên cứu trực tiếp vấn đề người mối quan hệ với môi trường b) Thành phần sinh Sinh hệ thống vật chất bao gồm thành phần chủ yếu sau: - - - Vật chất sống: toàn sinh vật sống sinh Vật chất có nguồn gốc sinh vật như: than đá, dầu mỏ, khí đốt, đá vôi,… Vật chất hình thành tác động sinh vật trình tạo vật chất khác, ví dụ lớp vỏ phong hóa, lớp phủ thổ nhưỡng, không khí tầng đối lưu,… Vật chất mà sinh vật không tham gia vào việc hình thành đá mẹ, khí hiếm,… Các chất phóng xạ phát sinh từ bên Trái Đất Các chất có nguồn gốc vũ trụ c) Tính thống sinh Vật chất tạo nên sinh thống Các tế bào sống nói chung chứa 60-90% nước ra, tất sinh vật sống Trái Đất cấu tạo từ nguyên tố hyđro, oxy, cacbon nitow Trạng thái rắn, lỏng, khí trạng thái tồn vật chất Nguồn lượng cung cấp cho sinh thống nhất( phần lớn từ Mặt Trời) Các định luật tồn vật chất, định luật trao đổi lượng, định luật hóa lý thông thường thống nhất, chung cho thể giới vô sinh hữu sinh - - Sinh giới sống sinh thống nhất, cấu tạo từ chất thống nhất, sinh giới có nhiều mức độ tổ chức khác chúng thống cấu trúc chức năng, phương thức tồn xu tiến hóa chung Các chế xác định tính thống toàn diện sinh di chuyển tiến hóa giới sinh vật, vòng tuần hoàn sinh địa hóa nguyên tố hóa học, vòng tuần hoàn nước tự nhiên,… d) Các quần xã sinh Sinh HST khổng lồ bao gồm hệ sinh thái nhỏ mối quan hệ sinh vật môi trường, cấu trúc heo thứ bậc dựa cấu trúc chuỗi, lưới thức ăn bậc dinh dưỡng Để dễ dàng nhận diện sinh bề mặt Trái Đất, Campbell(1980) phân quần xã gọi đới sinh học ( biome ) dựa thảm thực vật ưu đặc điểm thích nghi sinh vật với điều kiện môi trường cụ thể: - - Đồng rêu hay đài nguyên: đồng rêu bao quanh Bắc cực, Greenland vòng đai phần bắc lục địa Âu – Á, Bắc Mỹ Đây đồng không cối, nhiều đầm lầy, giá lạnh, băng tuyết, nhiệt độ thấp, đọ ngưng tụ nước kém, mùa sinh trưởng sinh vật ngắn( khoảng 60 ngày ), đất bị đông cứng số lượng loài thực vật ít, chủ yếu cỏ bông, rêu địa y Động vật đăc trưng cho vùng hươu tuần lộc, hươu kéo xe, thỏ,… Rừng kim: nàm kế đồng rêu phía nam, kéo dài từ Bắc Mỹ sang châu Âu Đất bị phủ băng tuyết, mùa đông lạnh khắc nghiệt, đất nghèo dinh dưỡng thực vật gồm kim thường xanh, thông, bụi thân thảo, hệ động thực vật đa dạng vùng đồng rêu Rừng kim Taiga - - - Rừng rộng rụng theo mùa vùng ôn đới; thành phần động thực vật đa dạng chi, loài Thực vật: thông trắng, thông đỏ, sồi, hồ đào, dẻ gai,… Động vật: sóc, chuột sóc, gõ kiến, sâu bọ.các loài thú lớn,… Rừng mưa nhiệt đới: thảm thực vật phát triển phong phú thảm thực vật TĐ, quê hương loài lim, lat, samu, tếch, đinh,… Khí hậu vùng nhiệt đới nóng ẩm, nhiệt độ trung bình năm cao(24-30 oC) gần ổn định quanh năm, lượng mưa lớn; đất đa dạng, giàu chất dinh dưỡng Động vật phân bố theo tán rừng, tàng khỉ, vượn, sóc bay,… đất voi, lợn rừng, bò rừng, gấu, hổ, báo,… Thảo nguyên xavan nhiệt đới: xavan nhiệt đới thảm thực vật thân cỏ, có số gỗ hay nhóm gỗ, lượng mưa cao( 1000-1500mm), có mùa khô kéo dài Thành phần loại thực vật nghèo, ưu theess loài thuộc họ cỏ Đây nơi tập trung đàn lớn sơn dương, gownu, trâu, ngựa vằn,… - - Thảo nguyên vùng ôn đới: phân bố nơi có lượng mưa trung bình năm nằm hoang mạc rừng( 250-750mm) Bắc Mỹ, thảo nguyên phân thành thảo nguyên cỏ cao 150-240cm, thảo nguyên cỏ thấp trung bình 60-120cm thảo nguyên cỏ thấp 60cm Động vật vùng loài ăn cỏ, ưu tập đoàn móng guốc nhiều loài ăn thịt sư tử, chó rừng,… Sa mạc: phân bố vùng có lượng mưa thấp Nhiệt độ chênh lệch ngày đem mùa lớn Thực vật nghèo, trừ ốc đảo, gồm trốn hạn chịu hạn.Động vật loài thích nghi với điều kiên khô hạn, nóng, gồm loài ăn đêm, loài đọng vật có xương sống cỡ lớn lạc đà bướu, linh dương, báo, sư tử,… \ Sa mạc Sahara e) Đa dạng sinh học sinh Đa dạng sinh học (tiếng Anh: biodiversity) định nghĩa khác sinh vật sống tất nơi, bao gồm: hệ sinh thái cạn, sinh thái đại dương hệ sinh thái thuỷ vực khác, phức hệ sinh thái mà sinh vật thành phần Thuật ngữ đa dạng sinh học bao hàm khác loài, loài hệ sinh thái khác Số loài sinh đa dạng người ta ước tính có khoảng 530 triệu loài sinh vật có khoảng 1,65 triệu loài mô tả Nhóm chim thú nhóm sinh vật diều tra kỹ lưỡng Tác động tương hỗ sinh vật Quan hệ động vật thực vật: thực vật nguồn cung cấp thức ăn cho động vật ăn thực vật, nơi nơi sinh đẻ cảu số loài động vật nhiên nhiều loài nấm lại tác nhân gây bệnh động vật Động vật giúp cho thụ phấn, thú ăn giúp cho phát tán Nhiều loại động vật chuyên ăn sâu bọ gây hại thực vật Quan hệ cạnh tranh: quan hệ cạnh tranh khác loài thể rõ, loài khác có nhu cầu thức ăn, nơi Những loài sinh vật có quan hệ sinh thái gần chúng có quan hệ cạnh tranh gay gắt Quan hệ ký sinh – vật chủ: quan hệ loài này( loài ký sinh) sống nhờ vào mô thức ăn tiêu hóa loài khác( vật chủ) Vật ký sinh nấm, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, giun tròn, sán lá,… Quan hệ ức chế cảm nhiễm: quan hệ loài sinh vật, loài ức chế phát triển sinh sản loài khác cách tiết vào môi trường chất độc Quan hệ cộng sinh: quan hệ hợp tác loài sinh vật bên có lợi, sonh bên sống, phát triển sinh sản dựa vào hợp tác bên Quan hệ hợp tác: giống quan hẹ cộng sinh song loài không thiết phải thường xuyên sống chunh với nhau, tách riêng chúng tồn Quan hệ hội sinh: quan hệ loài sinh vật,.nhưng bên có lợi, bên ki không lợi hại Sự phát triển: loài khác phát triển quần hợp thân thiện cho với thời gian, trình tiến hóa loài tác động tốt Sự cunhf tiến hóa sựu phụ thuộc lẫn nhiều loài diễn nhờ tác động tương hỗ chúng Những thực vật hoa động vật thụ phấn cho chúng ví dụ điển hình phát triển Ong, bướm số loài côn trùng thường mang phấn hoa đực từ đến khác vậy, thực tế chúng làm cho thực vật thụ phấn f) - - - - - - - Vai trò chức sinh a) Quang hợp hô hấp Quang hợp hô hấp khía cạnh trình chuyển hóa lượng bên sinh vật sinh Dưới góc độ nhiệt động học, quang hợp trình giảm entropi hệ sinh thái, nhằm tạo chất hữu phức tạp từ hợp chất hoá học đơn giản CO H2O tác động ánh sáng Mặt Trời ngược lại, hô hấp trình làm tăng entropi hệ sinh thái phân huỷ hợp chất hữu thành CO H2O Do vậy, để trình quang hợp xảy ra, cần có lượng từ bên ngoài, lượng Mặt Trời Lịch sử địa chất chứng minh quang hợp xuất trước xuất hô hấp không khí Vào thời điểm tiến hoá sơ khai sống, khí Trái Đất chứa oxi hoàn toàn oxi tự Các sinh vật lúc lấy lượng sống từ phản ứng toả nhiệt khác Một số vi khuẩn yếm khí ngày tiếp tục hoạt động theo chế Ví dụ vi khuẩn Nitơ lấy lượng cách phân huỷ muối Nitrat thành muối Nitrit N2 Các loại khác chuyển hóa muối sunfat, canxi thành H2S biến đổi hợp chất hữu thành khí metan Quang hợp tổ hợp phức tạp phản ứng khác chất trình xảy tái tạo mối liên kết phân tử CO 2, H2O, từ mối liên kết kiểu carbon – oxi hiđro – oxi, xuất kiểu liên kết carbon – hiđro carbon – carbon CO2 + nH2O = H2COH – HCOH – HCOH Kết biến đổi xuất phân tử cacbon nguồn tích luỹ lượng tế bào Phương trình tổng quát trình quang hợp : 6CO2 + H2O ánhsángmăttrời C6H12O6 + 674kcal/mol Cơ chế hoạt động trình quang hợp biểu diễn sau: H2O + OH− hv clorophion H+ e + OH− H 6CO2 + 24H H2O + O2 ADP + P ATP C6H12O6 + H2O Năng suất quang hợp toàn thực vật Trái Đất lớn, hàng năm có 170 tỷ cacbon 400 tỷ chất hữu tạo nhờ quang hợp Bên cạnh đó, quang hợp tạo hiệu ứng sinh thái khác như: tích lũy 4.1017kcal lượng Mặt Trời, hấp thụ gần 200 tỷ CO 2, tạo 120 tỷ O2 làm bay 1013 nước Chu trình tuần hoàn lượng sinh quang hợp hô hấp trình bày đây: Năng lượng ban đầu Phóng xạ Mặt trời 25.1020kcal Quang hợp Tích lũy dạng hóa thạch Dòng lượng sinh Oxi hóa chất hữu Hô hấp tập hợp phản ứng biểu diễn trình chuyển hóa lượng sống bên thể sinh vật sinh nhờ kết hợp với oxi khí Có thể chia hô hấp thành loại : - Hô hấp bàng oxi không khí thở động thực vật khí Trong trình này, hiđrocacbon, mỡ ,protein bị oxihoa để giải pháng lượng dùng cho hoạt động sống sinh vật oxit CO2, H2O,… Theo tính toán, lượng oxi giải phóng từ trình quang hợp lớn lượng oxi cần để thở từ 20-30 lần thông thường, thành phần không khí hít vào phổi người chúa 21% O2 0.03% CO2, không khí lúc thở có thành phần 16% O2 4% CO2 Mỗi ngày người tạo khoảng 0,5 m khis CO2 Thực vật tiến hành hô hấp để tạo lượng sống cường độ hô hấp thực vật tập trung đêm Lên men trình phân hủy vật chất hữu tác dụng vi khuẩn trình này, phân tử đường glucoza biến đổi thành rượu giải phóng CO2 C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH - Phân hủy yếm khí dạng khác trình hô hấp, nhờ vi khuẩn, vật chất hữu biến đổi thành chất vô đơn giản ban đầu NH4+ , CO2, metan,… Trong lịch sử Trái Đất, sinh vật xuất vào khoảng tỷ năm trước vào khoảng tỷ năm, số loài sinh vật như: tảo vi khuẩn biết quang hợp để thu nhận lượng Mặt Trời Từ xuất oxi tự hợp chất cacbuahidrat Việc xuất với nồng độ cao õi tự khí xuất hình thành thành tạo trầm tích sắt vào khoảng 2,2 tỷ năm đến 500 triệu năm trước Quang hợp hô hấp thực vòng chuyển hóa khép kín lượng sinh vật sinh Chúng tạo trì điều kiện môi trường bình thường Trái Đất Phân huỷ sinh học Phân huỷ sinh học trình biến đổi sinh khối thành chất đơn giản ( CH4, CO2, NH3, …) tác động sinh vật( chủ yếu vi sinh vật, nấm) , enzym yếu tố môi trường phân huỷ sinh học yếm khí trìng có ý nghĩa lớn môi trường Phân huỷ sinh học yếm khí gồm chuỗi trình vi sinh học chuyển hoá hợp chất hữu thành khí metan Quá trình tạo khí metan tượng thông thường số môi trường tự nhien khác nhau, băng sơn, lớp trầm tích, đầm lầy, dày loài ăn cỏ trình hình thành khí CH vi sinh tự nhiên phát từ kỷ trước Các vi sinh liên quan đến trình hiếu khí, yếm khí hầu hết từ vi khuẩn Có nhóm vi khuẩn liên quan đến chuyển hoá chất phức tạp thành chất hữu đơn giản CH4 CO2 Nhứng nhóm vi khuẩn hoạt động mối quan hệ đồng bộ, nhóm phải thực việc trao đổi chất trước chuyển phần việc lại cho nhóm khác,… Nhóm vi khuẩn thuỷ phân: vi khuẩnyếm khí cắt vỡ hợp chất hữu phức tạp thành đơn phân tử dễ hoà tan a.a, gluco, axit béo glyxerin Các đơn phân tử sẵn sàng làm thức ăn cho nhóm vi khuẩn thuỷ phân phân tử phức hợp xúc tác enzim cellulose phụ trội cellulases, proteases lipases Tuy nhiên giai đoạn thuy phân tương đối chậm bị giới hạn trình phân huỷ chất thải cellulose thuỷ phân thô, có chứa chất gỗ Nhóm vi khuẩn tạo axit lên men: nhóm vi khuẩn tạo axit(acidogenic) chuyển đường, a.a, axit béo thành axit hữu cơ( acetic, propionic, fomic, lactic, butyric, succinic), rượu ketone ( ethanol, methanol, glyxerol, axeton), acetate, CO2 H2 acetate sản phẩm trình lên men cacbon hiđrat Các sản phẩm tạo thay đổi tuỳ theo loại vi khuẩn điều kiện nuôi cấy Nhóm vi khuẩn tạo aceton: chuyển hoá axit béo, rượu thành acetate, H2 CO2, chất sử dụng vi klhuaanr tạo CH Nhóm đòi hỏi nồng độ hiđro thấp để chuyển hóa axit béo Nhóm vi khuẩn tạo khí metan: phân hủy chất hữu môi trường Sinh người Các chứng cổ sinh học khảo cổ hoạc cho thấy loài người đại có mặt Trái Đất từ khoảng 60.000 năm trước Loài người với đặc trưng nó: có não phát triển, có tư trừu tượng, biết dùng lửa công cụ lao động để tác động vào tự nhiên để phát triển, tách khỏi khỏi giới tự nhiên hệ thống tiến hóa Nếu giới sinh vật sống HST tiến hóa theo quy luật tự nhiên, thích nghi với điều kiện thay đổi môi trường để phát triển, người không mà tiến hóa theo hướng hoàn thiện phát triển công cụ lao động Con người mặt tạo môi trường sống riêng cho – xã hội mặt khác luôn giữ mối quan hệ chặt chẽ với thiên nhiên, tác động khai thác tài nguyên ngày nhiều để phục vụ cho sống ngày cao Vì vậy, theo quan điểm hiên đại người trung tâm HST, theo nghĩa: người nhân tố tác động vào HST cách mạnh mẽ nhất, hoạt động bảo tồn HST cuối phải hướng tới đem lạ phúc lợi cho người Với gia tăng dân số, kỷ gần đây, phát triển cao KH- CN, người khai hác thiên nhiên cách tàn bạo, làm cho nhiều dạng tài nguyên trở nên cạn kiệt, môi trường suy thoái, đe dọa tồn người nhà chung – Trái Đất III Tương tác sinh với khí thạch quyển- chu trình sinh dưỡng [Enter Post Title Here] Tương tác dược thực thông qua chu trình sinh địa hóa, vòng tuần hoàn nước tự nhiên Sinh thực vai trò điều khiển chu trình sinh địa hóa nguyên tố hóa học bề mặt Trái Đất, giữ cho chất lượng thành phần môi trường Trái Đất trạng thái ổn định Các chu trình chủ yếu bao gồm: chu trình carbon hữu cơ, chu trunhf nitơ, chu trình photpho , chu trình nước Chu trình sinh địa hóa (hay vòng tuần hoàn vật chất) chu trình vận chuyển chất vô hệ sinh thái từ môi trường xung quanh chuyển vào thể sinh vật, từ thể sinh vật chuyển trở lại môi trường Khác với chuyển hóa khối lượng, lượng giảm qua bậc dinh dưỡng, chu trình sinh địa hóa, vòng tuần hoàn vật chất khép kín, lượng vận chuyển theo dòng hở Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa chủ yếu : C, P, N, S; chu trình nguyên tố thứ yếu lại Sơ đồ chung chu trình sinh địa hóa sinh nói chung hệ sinh thái nói riêng trình bày sơ đồ tổng quát sau: Năng lượng Mặt Trời Thực vật Động vật ăn cỏ Yếu tố môi trường Động vật ăn thịt bậc Vi sinh vật phân hủy Sơ đồ chu trình sinh địa hóa tự nhiên sinh Chu trình tuần hoàn Cacbon Xác chết Xácđộng chết vật, thực độngvật thực vật Chu trình carbon CO2 khí thực vật quang hợp biến thành chất hữu Chất hữu động vật ăn cỏ tiếp nhận chuyển vào động vật ăn thịt bậc tiếp theo, phần bị hô hấp trở lại khí quyển, phần lại tích lũy thạch biến thành nhiên liệu hóa thạch.Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch lại đưa CO2 trở lại khí Các trình chu trình tuần hoàn cacbon gồm trình quang hợp, trình phân hủy sản phẩm tiết Ngoài có trình hô hấp, trình khuếch tán khí CO2 khí Khí nguồn cung cấp cacbon (chủ yếu dạng CO2) chu trình tuần hoàn C CO2 vào hệ sinh thái nhờ trình quang hợp trở lại khí nhờ trình hô hấp trình đốt cháy C tồn thời gian dài dạng vô CO2 (hòa tan dạng khí); H2CO3 (hòa tan); HCO3- (hòa tan); CO32- (hòa tan, CaCO3 cacbonat calcium) dạng hữu glucose; acid acetic, than, dầu, khí Một số tác động người làm tăng lượng khí CO2 không khí, nước: Đốt cháy nhiên liệu (xăng, than), đốt cháy củi, gỗ làm trái đất nóng lên, tăng nhiệt độ trái đất-hiệu ứng nhà kính Việc tăng khí CO2 số chất ô nhiễm khác (NOx, SOx), gây mưa acid (pH ≤ 4,0), làm cá chết, thay đổi pH đất, ảnh hưởng đến trồng Sự nóng lên toàn cầu làm băng tan Nam cực, tăng mực nước biển, thay đổi khí hậu, thay đổi sản lượng ngũ cốc lượng mưa Sơ đồ chu trình carbon Khối lượng carbon sinh ước lượng trình bày bảng 7.2 - Khí Nước đại dương Trong trầm tích Cơ thể sinh vật Nhiên liệu hóa thạch + Tổng carbon hữu + Tổng carbon vô Chu trình tuần hoàn Nitơ (N) 692 35.000 >10.000.000 3.432 (đang sống: 529; chết: 1.840) >5000 8.342 10.035.692 Chu trình tuần hoàn nitơ có vai trò quan trọng việc chuyển nitơ không khí sang dạng mà thực vật động vật sử dụng N2 chiếm khoảng 78% khí dạng khí Khí nitơ, phản ứng hóa học điều kiện định Hầu hết sinh vật sử dụng nitơ không khí, sử dụng nitơ dạng nitrat (NO3-) nitrit (NO2-) Nếu nitơ, protein acid nucleic tổng hợp thể động vật, thực vật người Các trình chu trình tuần hoàn nitơ: - Cố định nitơ: Nitơ vi khuẩn cố định nitơ, thường sống nốt sần rễ họ đậu, chuyển nitơ dạng khí sang dạng NO3- - Ammon hóa: vi khuẩn phân hủy phân hủy acid amin từ xác chết động vật thực vật để giải phóng NH4OH - Nitrat hóa: vi khuẩn hóa tổng hợp oxid hóa NH4OH để tạo thành nitrat nitrit, lượng giải phóng giúp phản ứng oxy nitơ không khí để tạo thành nitrat - Khử nitrat hóa: vi khuẩn kỵ khí phá vỡ nitrat, giải phóng nitơ trở lại vào khí Một vài tác động gay gắt người vào chu trình tuần hoàn nitơ: Sử dụng phân bón đạm để tăng suất cho vụ mùa, làm tăng tốc độ khử nitrit làm nitrat vào nước ngầm Lượng nitơ tăng hệ thống nước ngầm cuối chảy sông, suối, hồ, cửa sông Tại đây, sinh tượng phú dưỡng hóa Làm tăng lắng đọng nitơ không khí cháy rừng đốt cháy nhiên liệu Cả trình giải phóng dạng nitơ rắn trạng thái bụi Chăn nuôi gia súc Gia súc thải vào môi trường lượng lớn ammoniac (NH3) qua chất thải chúng NH3 thấm dần vào đất, nước ngầm lan truyền sang khu vực khác nước chảy tràn Chất thải nước thải từ trình sản xuất 3.Chu trình lưu huỳnh S Bắt đầu từ SO2 không khí hợp chất chứa S đất nước S tích lũy sinh khối thực vật, chuyển vào sinh khối động vật phần quay trở lại thạch Vòng tuần hoàn nước tự nhiên có vai trò quan trọng liên kết Trái Đất Hơi nước bốc lên từ biển đại dương tạo thành mây khí Khi vào đất liền tạo nước chuyển thnahf mưa tuyết rơi xuống bề mặt Trái Đất, cung cấp nước cho thực vật đồng thời tạo dòng chảy mặt nước ngầm chảy xuống hạ lưu Trên đương đi, dòng chảy mặt lúc suối sông bào mòn rửa trôi chất dinh dưỡng vật liệu mịn , mang chúng tới lưu vực nước đứng biển Thủy có lượng nước trung bình chiếm 0,001% khối lượng khí quyển, 0,002% sinh 0,00007% dạng nước mặt sông, suối Tổng khối lượng nước mưa toàn Trái Đất khoảng 105.000km3/năm IV Kết luận Sinh chu trình sinh dưỡng giúp điều kiện tồn nhân loại loài sinh vật Có hiểu biết đắn để có hành động thiết thực nhằm trì sống [...]... Các chu trình chủ yếu đó bao gồm: chu trình carbon hữu cơ, chu trunhf nitơ, chu trình photpho , chu trình nước Chu trình sinh địa hóa (hay vòng tuần hoàn vật chất) là chu trình vận chuyển các chất vô cơ trong hệ sinh thái từ môi trường xung quanh chuyển vào cơ thể sinh vật, rồi từ cơ thể sinh vật chuyển trở lại môi trường Khác với sự chuyển hóa khối lượng, năng lượng giảm đi khi qua các bậc dinh dưỡng, ... sinh quyển với khí quyển và thạch quyển- các chu trình sinh dưỡng [Enter Post Title Here] Tương tác này dược thực hiện thông qua các chu trình sinh địa hóa, cũng như vòng tuần hoàn của nước trong tự nhiên Sinh quyển thực hiện vai trò điều khiển các chu trình sinh địa hóa của các nguyên tố hóa học trên bề mặt Trái Đất, giữ cho chất lượng các thành phần môi trường Trái Đất luôn ở trạng thái ổn định Các. .. lượng giảm đi khi qua các bậc dinh dưỡng, trong chu trình sinh địa hóa, vòng tuần hoàn vật chất là khép kín, còn năng lượng vận chuyển theo dòng là hở Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa chủ yếu : C, P, N, S; các chu trình của các nguyên tố thứ yếu còn lại Sơ đồ chung của chu trình sinh địa hóa trong sinh quyển nói chung và hệ sinh thái nói riêng có thể trình bày bằng sơ đồ tổng quát sau: Năng lượng Mặt... trôi các chất dinh dưỡng và vật liệu mịn , mang chúng tới các lưu vực nước đứng và biển Thủy quyển có lượng hơi nước trung bình chiếm 0,001% khối lượng trong khí quyển, 0,002% trong sinh quyển và 0,00007% dưới dạng nước mặt trong sông, suối Tổng khối lượng nước mưa trên toàn Trái Đất khoảng 105.000km3/năm IV Kết luận Sinh quyển và các chu trình sinh dưỡng giúp là điều kiện tồn tại của nhân loại và những... Vai trò và chức năng của sinh quyển a) Quang hợp và hô hấp Quang hợp và hô hấp là 2 khía cạnh của quá trình chuyển hóa năng lượng bên trong sinh vật và trong sinh quyển Dưới góc độ nhiệt động học, quang hợp là quá trình giảm entropi của hệ sinh thái, nhằm tạo ra các chất hữu cơ phức tạp từ các hợp chất hoá học đơn giản là CO 2 và H2O dưới tác động của ánh sáng Mặt Trời ngược lại, hô hấp là quá trình. .. Gia súc đã thải vào môi trường một lượng lớn ammoniac (NH3) qua chất thải của chúng NH3 sẽ thấm dần vào đất, nước ngầm và lan truyền sang các khu vực khác do nước chảy tràn Chất thải và nước thải từ các quá trình sản xuất 3 .Chu trình lưu huỳnh S Bắt đầu từ SO2 trong không khí và các hợp chất chứa S trong đất và nước S tích lũy trong sinh khối thực vật, chuyển vào sinh khối động vật và một phần quay... tỷ tấn O2 và làm bay hơi 1013 tấn nước Chu trình tuần hoàn năng lượng trong sinh quyển bởi quang hợp và hô hấp được trình bày dưới đây: Năng lượng ban đầu 1 Phóng xạ 2 Mặt trời 25.1020kcal Quang hợp Tích lũy dạng hóa thạch Dòng năng lượng trong sinh quyển Oxi hóa các chất hữu cơ Hô hấp là tập hợp các phản ứng biểu diễn quá trình chuyển hóa năng lượng sống bên trong cơ thể sinh vật và sinh quyển nhờ... của õi tự do trong khí quyển đã xuất hiện sự hình thành các thành tạo trầm tích sắt vào khoảng 2,2 tỷ năm đến 500 triệu năm trước đây Quang hợp và hô hấp thực hiện 1 vòng chuyển hóa khép kín năng lượng trong sinh vật và sinh quyển Chúng tạo ra và duy trì các điều kiện môi trường bình thường của Trái Đất 2 Phân huỷ sinh học Phân huỷ sinh học là quá trình biến đổi sinh khối thành các chất đơn giản hơn... thạch quyển biến thành nhiên liệu hóa thạch.Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch lại đưa CO2 trở lại khí quyển Các quá trình chính trong chu trình tuần hoàn cacbon gồm quá trình quang hợp, quá trình phân hủy các sản phẩm bài tiết Ngoài ra còn có quá trình hô hấp, quá trình khuếch tán khí CO2 trong khí quyển Khí quyển là nguồn cung cấp cacbon (chủ yếu ở dạng CO2) chính trong chu trình tuần hoàn C CO2 đi vào... ăn thịt bậc 1 Vi sinh vật phân hủy Sơ đồ chu trình sinh địa hóa tự nhiên của sinh quyển 1 Chu trình tuần hoàn Cacbon Xác chết của Xácđộng chết vật, thực của độngvật thực vật Chu trình carbon bắt đầu từ CO2 của khí quyển được thực vật quang hợp biến thành chất hữu cơ Chất hữu cơ được động vật ăn cỏ tiếp nhận chuyển vào động vật ăn thịt bậc tiếp theo, một phần bị hô hấp trở lại khí quyển, phần còn lại ... có lón: khí quyển, thủy quyển, thạch sinh Vậy sinh gì? Giữa sinh chu trình sinh dưỡng có liên hệ với nhau? II Sinh Khái niệm sinh a) Sinh gì? - - Các khái niệm đại sinh xuất công trình nhà tựu... nitơ, chu trình photpho , chu trình nước Chu trình sinh địa hóa (hay vòng tuần hoàn vật chất) chu trình vận chuyển chất vô hệ sinh thái từ môi trường xung quanh chuyển vào thể sinh vật, từ thể sinh. .. nhà chung – Trái Đất III Tương tác sinh với khí thạch quyển- chu trình sinh dưỡng [Enter Post Title Here] Tương tác dược thực thông qua chu trình sinh địa hóa, vòng tuần hoàn nước tự nhiên Sinh