Bài giảng Sinh thái học công nghiệp: Chương 2 - PGS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái

Chương 2 Các chu trình sinh địa hóa học thuộc bài giảng Sinh thái học công nghiệp, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: khái niệm về vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, chu trình cacbon và các rối loạn vận hành, chu trình nito và các rối loạn vận hành, các chu trình khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Sinh thái học công nghiệp: Chương 2 - PGS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 2: C¸c chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ häc ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ch−¬ng 2 c¸c chu tr×nh sinh ®Þa hãa häc 2.1. C¸c chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ ( Vßng tuÇn hoµn vËt chÊt ) 2.2.1. Kh¸i niÖm vÒ c¸c chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ Tr¸i ®Êt cña chóng ta lµ mét hµnh tinh kh¸ lín trong hÖ mÆt trêi. Tr¸i ®Êt gièng nh− mét qu¶ cÇu ®ång t©m gåm c¸c líp sau: KhÝ quyÓn ( Atmosphere) : Lµ líp máng ngoµi cïng bao quanh tr¸i ®Êt vµ rÊt cÇn thiÕt cho sù sèng: Oxy cÇn thiÕt cho sù h« hÊp cña ®éng v©t vµ thùc vËt; Cacbonic cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh quanh hîp; Nit¬ lµ mét trong nh÷ng nguyªn tè c¬ b¶n cña protein vµ ozon b¶o vÖ chóng ta tr¸nh c¸c tia tö ngo¹i cã h¹i cña ¸nh s¸ng mÆt trêi. TÇng khÝ quyÓn ë ®é cao kho¶ng 2.000 km phÝa trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt vµ th−êng xuyªn chÞu ¶nh h−ëng cña vò trô vµ mÆt trêi. TÇng khÝ quyÓn ®−îc chia thµnh 4 vïng chÝnh ( tÇng ®èi l−u, b×nh l−u, tÇng gi÷a vµ tÇng nhiÖt l−u). TÇng ®èi l−u (Troposphere) ë trong cïng cã bÒ dÇy kho¶ng 17 km hÇu hÕt chøa chøa tíi 90 % c¸c ph©n tö kh«ng khÝ , gåm 78% N , 21% O2 , 0,03% CO2 vµ cßn l¹i lµ c¸c khÝ kh¸c. T¹i vïng nµy , c¸c ph¶n øng ho¸ häc th−êng diÔn ra nhanh trong ®ã bao gåm c¶ qu¶ tr×nh quang hîp vµ cè ®Þnh ni t¬. TÇng b×nh l−u (Stratosphere) dÇy kho¶ng 17-18km; phÇn thÊp cña tÇng nµy lµ líp ozon (O3). Ozon t¹o thµnh mét líp mµng máng hÊp thô c¸c bøc x¹ tö ngo¹i cã h¹i cña ¸nh s¸ng mÆt trêi, b¶o vÖ sù sèng trªn tr¸i ®Êt. Thuû quyÓn ( Hydrosphere): Gåm toµn bé n−íc cã trªn tr¸i ®Êt cã c¶ ba thÓ r¾n ( b¨ng vµ c¸c nói b¨ng), láng ( n−íc) vµ khÝ ( h¬i n−íc ). Th¹ch quyÓn ( Lithosphere): Gåm líp ®¸ cøng ë d−íi vµ líp vá. Líp vá cã chøa c¸c ho¸ th¹ch, kho¸ng vËt vµ c¸c chÊt dinh d−ìng cÇn thiÕt cho c©y xanh. Sinh quyÓn ( Biosphere) hay cßn gäi lµ quyÓn sinh th¸i: lµ phÇn cña tr¸i ®Êt mµ ë ®ã c¸c c¬ thÕ sèng ( thµnh phÇn h÷u sinh) t−¬ng t¸c lÉn nhau vµ t−¬ng t¸c víi m«i tr−êng (thµnh phÇn v« sinh). Thuû quyÓn, th¹ch quyÓn vµ sinh quyÓn h×nh thµnh nªn líp vá tr¸i ®Êt. Sù sèng cña tr¸i ®Êt phô thuéc vµo ba nh©n tè t−¬ng t¸c lÉn nhau: N¨ng l−îng mÆt trêi, c¸c chu tr×nh dinh d−ìng (vßng tuÇn hoµn vËt chÊt) vµ träng lùc. N¨ng l−îng bøc x¹ mÆt trêi d−íi d¹ng ¸nh s¸ng vµ nhiÖt ®−îc truyÒn ®Õn c¸c hµnh tinh cña nã. Nguån n¨ng l−îng nµy chÝnh lµ ®éng lùc chñ yÕu cña nhiÒu qu¸ tr×nh x¶y ra trªn c¸c quyÓn cña tr¸i ®Êt. Tr¸i ®Êt chØ nhËn ®−îc mét phÇn rÊt nhá cña nguån n¨ng l−îng nµy. Mét tû lÖ v« cïng nhá ( 0,023 %) cña n¨ng l−îng mÆt trêi ®−îc vËt s¶n xuÊt sö dông ®Ó quang hîp , t¹o ra c¸c chÊt h÷u c¬ cÇn thiÕt cho ®a sè c¸c c¬ thÓ sèng kh¸c. Träng lùc : t¹o ra do lùc hÊp dÉn gi÷a tr¸i ®Êt vµ mÆt trêi g©y ra. Träng lùc gi÷u cho tr¸i ®Êt tån t¹i trong bÇu khÝ quyÓ cña nã vµ tÊt c¶ c¸c chÊt cña chu tr×nh vËt chÊt ®Òu r¬i trë vÒ tr¸i ®Êt. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc &KTMT - §¹i häc X©y dùng 10 Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 2: C¸c chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ häc ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Chu tr×nh dinh d−ìng: C¸c chÊt dinh d−ìng lµ tÊt c¶ c¸c nguyªn tè hoÆc c¸c chÊt mµ mét c¬ thÓ sèng ph¶i hÊp thô ®Ó tån t¹i, sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn. C¸c c¬ thÓ sèng cÇn mét l−îng kh¸ lín c¸c nguyªn tè c¸cbon, oxy, nit¬, phèt pho, l−u huúnh.. vµ cÇn mét l−îng kh«ng nhiÒu c¸c nguyªn tè kh¸c nh− s¾t, natri,®ång, ièt.. C¸c chÊt dinh d−ìng nµy liªn tôc quay vßng tõ m«i tr−êng vµo c¸c c¬ thÓ sèng vµ sau ®ã l¹i quay trë l¹i m«i tr−êng vµ ®−îc gäi lµ chu tr×nh dinh d−ìng; chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ hay vßng tuÇn hoµn vËt chÊt trong tù nhiªn. Nh− vËy chóng ta cã kh¸i niÖm: C¸c nh©n tè hãa häc tham gia vµo thµnh phÇn cña hÖ sinh th¸i lu«n lu«n cã sù tuÇn hoµn tõ bªn ngoµi m«i tr−êng vµo bªn trong c¬ thÓ råi sau ®ã l¹i trë l¹i m«i tr−êng theo c¸c con ®êng kh¸c nhau. Trong hÖ sinh th¸i c¸c con ®−êng nµy khÐp kÝn vµ t¹o thµnh c¸c chu tr×nh gäi lµ c¸c chu tr×nh sinh-®Þa --hãa cña c¸c nguyªn tè. Dßng ®Õn bøc sãng Dßng ra bøc sãng M− N¨ng l−îng MÆt O2 Bèc sinh N¨ng l−îng do h« C 2 Bay Dßng ch¶y §Ê BiÓn - §¹i ChÊt dinh d−ìng vμ § N−íc N¨ng l−îng ®Þa ChuyÓn vËn Dßng n¨ng Dßng vËt Giíi h¹n cña vßng ®¹i tuÇn hoμn ®Þa chÊt Giíi h¹n cña vßng tiÓu tuÇn hoμn sinh H×nh 2.1. Quan hÖ gi÷a vßng ®¹i tuÇn hoµn ®Þa chÊt vµ tiÓu tuÇn hoµn sinh häc --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ng−êi so¹n : PGS.TS. NguyÔn ThÞ Kim Th¸i – ViÖn Khoa häc &KTMT - §¹i häc X©y dùng 11 Bµi gi¶ng Sinh th¸i häc C«ng nghiÖp Ch−¬ng 2: C¸c chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ häc ------------------------------------------------------------------------------------- ...