Составители:
Рубрика:
3
Занятие 1
Материальные потоки веществ в лесных экосистемах. Рас-
чет количеств потребляемых и выделяемых веществ в
процессе функционирования лесных экосистем.
Экосистемой называют совокупность на данной территории живых орга-
низмов и факторов неживой природы (свет, температура …)
Одними из самых распространенных на Земле являются лесные экосисте-
мы. От происходящих в них процессах зависит жизнь большинства организмов
на нашей планете. Поэтому для примера взяты именно эти экосистемы.
Важнейший материально-энергетический процесс в лесных экосистемах
–
фотосинтез, в результате его действия образуются органические вещества из
минеральных компонент и в этом веществе фиксируется энергия солнца. В
процессе фотосинтеза тесно взаимодействуют различные составные части
экосистемы: атмосфера, почва и древесные растения, все эти части связаны
потоками веществ, которые наглядно представлены в суммарном уравнении
фотосинтеза:
CO
2
+H
2
O = (1/6)C
6
H
12
O
6
+O
2
углекислый газ поступает в растения из атмосферы, вода – из почвы, органиче-
ское вещество накапливается в самих растениях и свободный кислород выде-
ляется в атмосферу.
Через процесс фотосинтеза осуществляется одна и важнейших экологиче-
ских функций лесов – газовая функция, в результате осуществления которой из
атмосферы выводится углекислый газ и поступает кислород. Важно уметь
ко-
личественно оценивать такое воздействие лесов на окружающую среду. Расче-
ты количеств потребляемых и выделяемых при фотосинтезе веществ можно
выполнить по его суммарному уравнению, описывающему процесс создания
вещества древесины и, поэтому, отличающемуся от приведенного выше, где
описан процесс синтеза сахаров. Так как химический состав вещества древеси-
ны разных древесных пород
различен, то с целью получения формул, пригод-
ных во всех случаях, рассмотрим уравнение фотосинтеза в следующем об-
щем виде:
XCO
2
+(y/2)H
2
O = CxHyOz+UO
2
где коэффициенты уравнения х, у, z определяются химическим составом
вещества древесины соответствующей породы, а коэффициент U определяет-
ся через x, y, z из уравнения баланса числа атомов кислорода:
2x + y/2 = z + 2U
откуда
U=x + y/4 - z/2 (1)
