Дослідження рослин як продуцентів атмосферного кисню. Біологічний кругообіг кисню, вуглекислого газу, азоту та інших елементів, які беруть участь у процесах життєдіяльності живих організмів. Характеристика суті, значення та стадій процесу фотосинтезу.
Аннотация к работе
Вернадським, що екологічне благополуччя біосфери, а отже й існування людини та цивілізації в цілому, визначається станом рослинного покриву планети. У процесі фотосинтезу рослини виділяють вільний кисень, який при диханні використовують живі організми. Водночас вуглекислий газ, який виділяється при диханні, забезпечує фотосинтез. Завдяки фотосинтезу на Землі часом до останніх десятиліть було відзначене зниження кількості вуглекислоти. На сьогодні ця рівновага порушується в протилежну сторону й відбувається зворотне - підвищення концентрації вуглекислого газу в атмосфері.У малому біологічному кругообігу переміщуються в основному вуглець (1011 тонн у рік), кисень (2x1011 тонн у рік), азот (2x1011 тонн у рік) та фосфор (108 тонн у рік). Завдяки взаємодії різних груп живих організмів з навколишнім середовищем та між собою в екосистемах виникає певна та характерна для кожного виду екосистем структура біомаси, формуються трофічні ланцюги, що визначають послідовність переходу органічних речовин від одних груп живих організмів до інших, створюється своєрідний тип потоку енергії та специфічні закономірності її передачі від однієї групи організмів до іншої. Живі організми в біосфері є ініціаторами кругообігу речовин, також вони призводять до виникнення біогеохімічних циклів. Біогеохімічний цикл можна визначити як поетапне, циклічне перетворення речовин та зміну потоків енергії з просторовим масоперенесенням, що здійснюється за рахунок сумісної дії абіотичної та біотичної трансформації речовин. З атмосфери вилучаються або, навпаки, надходять до неї кисень, вуглекислий газ, азот,метан, аміак, водяна пара та інші речовини.Фотосинтезом називають процес синтезу органічних сполук з неорганічних (СО2 та Н2С2), який відбувається з використанням променистої енергії Сонця при участі хлорофілу. Рослини перехоплюють цю енергію, але використовують для фотосинтезу лише близько 2-5 %, решта енергії витрачається на нагрівання рослин і довкілля, тому сонячна енергія визначає також температуру, за якої відбуваються фізіологічні процеси. Зелені рослини завдяки фотосинтезу щорічно вносять до складу органічних речовин близько 170 млрд. т вуглецю, вони здатні поновити увесь кисень атмосфери приблизно за 2 тис. років і увесь вуглекислий газ - десь за 300 років. Складні біохімічні процеси, що відбуваються під час світлової і темнової стадії фотосинтезу, зумовлюють і складний характер залежності цієї функції від умов життя рослини. Збільшення інтенсивності сонячного освітлення від 1 до 30% (від максимального) спричинює значне підвищення інтенсивності фотосинтезу у вищих рослин, а подальше збільшення інтенсивності освітлення посилює фотосинтез лише у світлолюбних рослин.Вивчення фотосинтезу показало велике значення зеленої рослини в житті нашої планети. Зелені рослини є тією єдиною в світі лабораторією, яка засвоює сонячну енергію і зберігає її у вигляді енергії хімічних сполук, що утворюється в процесі фотосинтезу. Завдяки появі автотрофних фотосинтезуючих організмів вода й атмосфера почали збагачуватися на вільний кисень.
Вывод
Вивчення фотосинтезу показало велике значення зеленої рослини в житті нашої планети. Зелені рослини є тією єдиною в світі лабораторією, яка засвоює сонячну енергію і зберігає її у вигляді енергії хімічних сполук, що утворюється в процесі фотосинтезу.
З появою автотрофних організмів, насамперед зелених рослин, став можливим синтез органічних речовин з неорганічних сполук завдяки використанню сонячної енергії (космічна роль рослин), а отже, існування й подальший розвиток життя. З виникненням фотосинтезу відбулася дивергенція органічного світу в двох напрямках, які відрізнялися способом живлення (автотрофні і гетеротрофні організми). Завдяки появі автотрофних фотосинтезуючих організмів вода й атмосфера почали збагачуватися на вільний кисень. Це стало передумовою появи аеробних організмів, здатних до ефективнішого використання енергії в процесі життєдіяльності. Нагромадження кисню зумовило утворення у верхніх шарах атмосфери озонового екрана, який не пропускає згубне для життя ультрафіолетове випромінювання. Рослинний покрив збагачує атмосферу киснем і є основним джерелом енергії та органічного матеріалу майже для всіх екосистем. Фотосинтез радикально змінив склад ранньої земної атмосфери, яка містить в даний час приблизно 21% кисню. Ось чому так важливо зберігати і поширювати зелені насадження.
Список литературы
1. Бугай С. М. Растенееводство: підручник / С. М. Бугай. - К.: Вища школа, 1975. - 375 с.
2. Васюкова Г. Т. Екологія / Г. Т. Васюкова, О. І. Ярошева. - К.: Кондор, 2009. - 524 с.
3. Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посібник / В. С. Джигирей. - 3-є вид. - К.: Т-во "Знання", КОО, 2004. - 309 с.
4. Джозеф Прістлі [Електронний ресурс] // Режим доступу: 5. Експеримент вченого, що 48 годин провів у боксі з рослинами [Електронний ресурс] // Режим доступу: 6. Злобін Ю. А. Основи екології: підручник / Ю. А. Злобін. - К.: Лібра, 1998. - 249 с.
7. Кочубей С. М. Организация фотосинтетического аппарата высших растений: підручник / С. М. Кочубей.- К.: Альтерпрес, 2001. - 204 с.
8. Кравченко С. М. Екологічна етика і психологія людини / С. М. Кравченко, М. В. Костицький. - Львів: Світ, 1992. - 523 с.
9. Кучерявий В. П. Екологія: підручник / В. П. Кучерявий. - Львів: Світ, 2001. - 500 с.
10. Малиновский В. И. Физиология растений: підручник / В. И. Малиновский. - Владивосток: ДВГУ, 2004. - 205 с.
11. Мокроносов А. Т. Фотосинтез: физиологические и биохимические аспекты / А. Т. Мокроносов, В. Ф. Гавриленко. - М.: Моск. ун-та, 1992. - 319 с.
12. Мусієнко М. М. Фізіологія рослин: підручник / М. М. Мусієнко. - К.: Либідь, 2005. - 808 с.
13. Олійник Я. Б. Загальне землезнавство / Я. Б. Олійник, Р. П. Федорищак, П. Г. Шищенко. - К.: Знання-Прес, 2003. - 247 с.
14. Потіш Л. Екологія: навчальний посібник / Л. Потіш - К. : Знання, 2008. - 271 с.
15. Рубин Б. А. Курс физиологии растений: підручник / Б. А. Рубин. - М.: Высшая школа, 1961. - 583 с.
16. Силаева А. Й. Структура хлоропластов и факторы среды: підручник / А. Й. Силаева. - К.: Наук.думка, 1978. - 157 с.
17. Уокер Д. Фотосинтез С3 и С4 растений: механизмы и регуляция / Д. Уокер, Дж. Эдвардс; пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 590 с.
18. Фотосинтез [Електронний ресурс] // Режим доступу: 19. Хржановский В. Г. Практикум по курсу общей ботаники / В. Г. Хржановский, С. Ф. Пономаренко. - М.: Высш. Школа, 1979. - 422 с.