» Материалы за 02.02.2010

Одно из важнейших условий клеточного гомеостаза — постоянство не только концентрации, но и определенного соотношения ионов, причем отличного от имеющегося в окружающей среде. Постоянство соотношения отдельных ионов характерно для клеток всех гидробионтов и регулируется более строго, чем суммарная соленость их тела. Поддержание нужной концентрации разных ионов гидробионтами в основном достигается путем ионной регуляции— контроля над солевым составом внутренней среды. В отличие от осмотической ионная регуляция должна осуществляться непрерывно, поскольку изотония довольно обычна для гидробионтов в природных условиях, а изоиония практически никогда не наблюдается. Вследствие проницаемости покровов непрерывно происходит пассивный солевой обмен организмов с внешней средой, который дестабилизирует ионную упорядоченность клеток. Поэтому пассивному солевому обмену, нарушающему гомеостаз, организмы противопоставляют активный, стабилизирующий соотношение отдельных ионов и их суммарную концентрацию.
Накопление и распределение тяжелых металлов и серы в почве зависит от характера почвообразования, определяемого минералогическим и химическим составом почвообразующих пород, рельефа, обусловливающего направление геохимического стока, определяющих современное перемещение химических элементов в зоне гипергенеза. На зольный состав лесных подстилок оказывают влияние как химический состав почв, так и загрязнение атмосферы, поступление поллютантов с опадом и отмирающими растениями. При этом отметим, что под загрязнением мы понимаем не просто привнос веществ в геосистему, а такое поступление, при котором нарушается естественный фон содержания веществ и соединений, а в итоге - нормальное функционирование экосистемы. Валаамский архипелаг, как было отмечено, уникален по минералогическому составу коренных и почвообразующих пород, что нашло отражение на почвенном покрове и химическом составе почв. Ниже рассматриваются содержание и распределение исследуемых элементов в основных генетических типах и некоторых подтипах почв, сформировавшихся на различных почвообразующих породах. Примитивные почвы (Еру-Rudy Podzols) формируются под редкостойными сосняками скальными на выходах кристаллических пород, приуроченных к вершинам гряд и высоким скалистым берегам. Почвенный профиль состоит из лесной подстилки (АО).
Сера(S) занимает 15 место среди элементов по содержанию в земной коре, она встречается в природе в свободном состоянии (самородная сера) и в виде минералов сульфидных (пирит FeS2, халькопирит FeCuS2, галенит PbS, цинковая обманка ZnS) и сульфатных, в основном сульфатов кальция (гипс, ангидрит) и бария (барит). Сера отличается переменной степенью окисления, причем наиболее характерны IV и VI. Основное значение имеет сульфат-ион. Причем сульфаты щелочных металлов, магния, железа, цинка, меди, никеля, кобальта, кадмия хорошо растворимы, а сульфаты свинца - труднорастворимы. Эти закономерности имеют большое геохимическое значение. В окружающую среду сера поступает с вулканическими газами, в составе минеральных источников, при окислении сероводорода в результате жизнедеятельности бактерий - десульфуризаторов, а в почвы - главным образом из разрушающихся горных пород и руд. Естественным источником серы в почве являются пириты, содержащие серу в восстановленной форме. Поступление техногенной серы в окружающую среду происходит как в виде сернистого газа, так и в окисленной до серной кислоты форме. Отмечается, что с пылевой фракцией серы может выпадать в десятки раз больше, чем с кислыми дождями. Закисление почвы является одним из основных аспектов проблемы воздействия на состояние природных биоценозов кислотных осадков. Соединения серы относятся к наиболее опасным загрязнителям атмосферы.
Понятие о почвенном профиле и профильный метод изучения почв были введены в науку В. В. Докучаевым в конце прошлого столетия. Профильный метод исследования почв оказался столь удачным, что используется до сих пор как наиболее рациональный и научно обоснованный, отвечающий природным закономерностям вертикальной анизотропности почв. Профиль почвы образуется в результате дифференциации исходной почвообразующей породы под влиянием почвообразования на генетические горизонты. Сочетание генетических горизонтов, характерное для каждого природного типа почвообразования, дает почвенный профиль. Говоря о профиле почвы, мы имеем в виду не плоскую стенку почвенного разреза, а реальное тело природы в трех измерениях, т. е. прежде всего почвенный индивидуум — педон. Главное — это единство почвенного профиля, его генетическая целостность. Все горизонты в профиле взаимно связаны и обусловлены. Он формируется из исходной материнской породы сразу как единое целое, расчленяясь на генетические горизонты. И хотя в разных типах почв отдельные горизонты могут иметь близкие диагностические признаки и быть аналогичными или однотипными в генетическом плане, как, например, гумусово-аккумулятивный или глеевый горизонты в разных почвах, тем не менее для данной конкретной почвы всегда имеет место комплекс взаимосвязанных генетических горизонтов, составляющих ее характерный профиль, а не их простая сумма.




Новое на сайте


Леса юга Сибири и современное изменение климата


По данным информационной системы «Биам» построена ординация зональных категорий растительного покрова юга Сибири на осях теплообеспеченности и континентальности. Оценено изменение климата, произошедшее с конца 1960-х по 2007 г. Показано, что оно может вести к трансформации состава потенциальной лесной растительности в ряде регионов. Обсуждаются прогнозируемые и наблюдаемые варианты долговременных сукцессии в разных секторно-зональных классах подтайги и лесостепи.


Каждая популяция существует в определенном месте, где сочетаются те или иные абиотические и биотические факторы. Если она известна, то существует вероятность найти в данном биотопе именно такую популяцию. Но каждая популяция может быть охарактеризована еще и ее экологической нишей. Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации данного вида. Термин "экологическая ниша" был впервые употреблен американцем Д. Гриндель в 1917 г.


Экосистемы являются основными структурными единицами, составляющих биосферу. Поэтому понятие о экосистемы чрезвычайно важно для анализа всего многообразия экологических явлений. Изучение экосистем позволило ответить на вопрос о единстве и целостности живого на нашей планете. Выявления энергетических взаимосвязей, которые происходят в экосистеме, позволяющие оценить ее производительность в целом и отдельных компонентов, что особенно актуально при конструировании искусственных систем.


В 1884 г. французский химик А. Ле Шателье сформулировал принцип (впоследствии он получил имя ученого), согласно которому любые внешние воздействия, выводящие систему из состояния равновесия, вызывают в этой системе процессы, пытаются ослабить внешнее воздействие и вернуть систему в исходное равновесное состояние. Сначала считалось, что принцип Ле Шателье можно применять к простым физических и химических систем. Дальнейшие исследования показали возможность применения принципа Ле Шателье и в таких крупных систем, как популяции, экосистемы, а также к биосфере.


Тундры


Экосистемы тундр размещаются главным образом в Северном полушарии, на Евро-Азиатском и Северо-Американском континентах в районах, граничащих с Северным Ледовитым океаном. Общая площадь, занимаемая экосистемы тундр и лесотундры в мире, равно 7 млн ​​км2 (4,7% площади суши). Средняя суточная температура выше 0 ° С наблюдается в течение 55-118 суток в год. Вегетационный период начинается в июне и заканчивается в сентябре.


Тайгой называют булавочные леса, широкой полосой простираются на Евро-Азиатском и Северо-Американской континентах югу от лесотундры. Экосистемы тайги занимают 13400000 км2, что составляет 10% поверхности суши или 1 / 3 всей лесопокрытой территории Земного шара.
Для экосистем тайги характерна холодная зима, хотя лето достаточно теплое и продолжительное. Сумма активных температур в тайге составляет 1200-2200. Зимние морозы достигают до -30 ° -40 °С.


Экосистемы этого вида распространены на юге от зоны тайги. Они охватывают почти всю Европу, простираются более или менее широкой полосой в Евразии, хорошо выраженные в Китае. Есть леса такого типа и в Америке. Климатические условия в зоне лиственных лесов более мягкие, чем в зоне тайги. Зимний период длится не более 4-6 месяцев, лето теплое. В год выпадает 700-1500 мм осадков. Почвы подзолистые. Листовой опад достигает 2-10 тонн / га в год. Он активно вовлекается в гумификации и минерализации.


Тропические дождевые леса - джунгли - формируются в условиях достаточно влажного и жаркого климата. Сезонность здесь не выражена и времени года распознаются по дождливым и относительно сухим периодами. Среднемесячная температура круглогодично держится на уровне 24 ° - 26 ° С и не опускается ниже плюс восемнадцатого С. Осадков выпадает в пределах 1800-2000 мм в год. Относительная влажность воздуха обычно превышает 90%. Тропические дождевые леса занимают площадь, равную 10 млн. кв. км.