Көміртегі айналымы мен фосфор айналымының негізгі айырмашылығы көміртегі циклі көміртегінің литосфера, гидросфера, биосфера және атмосфера арқылы қозғалысын сипаттайтын биогеохимиялық цикл болып табылады. Сонымен қатар, фосфор циклі фосфордың литосфера, гидросфера және биосфера арқылы қозғалысын сипаттайды.
Көміртегі, азот және фосфор барлық тіршілік иелері үшін маңызды үш негізгі элемент. Бұл элементтердің экожүйелердегі немесе қоршаған ортадағы биотикалық және абиотикалық компоненттер арқылы айналымы олардың биогеохимиялық циклдерімен сипатталады. Көміртек циклі көміртегі элементтерінің ауа, топырақ және су арқылы айналымын түсіндіреді, ал фосфор циклі фосфордың топырақ және тірі организмдер арқылы әрекетін түсіндіреді. Көміртек айналымы мен фосфор айналымы арасындағы маңызды айырмашылықтардың бірі көміртегі негізінен атмосфераны жылжытады, ал фосфор атмосферамен әрекеттеспейді.
Көміртек циклі дегеніміз не?
Көміртек - жер бетіндегі ең көп таралған элемент. Ол биологиялық қосылыстардың, сондай-ақ минералдардың негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Көміртегі айналымы планетадағы көміртегі қозғалысын сипаттайды. Көміртегі негізінен циклдар атмосфераны газ түрінде ойлады. Көміртек атмосферада көмірқышқыл газы түрінде болады (CO2). CO2 тыныс алу, қазбалы отынды жағу, өнеркәсіптік шығарындылар, микробтардың тыныс алуы және ыдырауы, т.б. сияқты көптеген процестер арқылы атмосфераға шығарылады.
Метан - атмосферадағы көміртегінің тағы бір түрі. Өсімдіктер атмосфералық көмірқышқыл газын фотосинтез арқылы тамақ өндіру үшін пайдаланады. Басқаша айтқанда, өсімдіктер көмірқышқыл газын көмірсуларға айналдырады және атмосфералық көміртекті теңестіреді. Сонымен қатар, көмірқышқыл газы тікелей суда ериді. Көмірқышқыл газы жауын-шашында да ериді.
01-сурет: Көміртек айналымы
Көміртек тірі организмдерде, соның ішінде өсімдіктер мен жануарларда органикалық көміртек ретінде болады. Топырақ көміртегіге де бай. Өсімдіктер мен жануарлар өлген кезде органикалық көміртек топыраққа қайта оралады. Микроорганизмдер органикалық материалдарды ыдыратып, өсімдіктер қайтадан сіңіре алатын көміртекті босатады. Кейбір органикалық көміртегі ұзақ жылдар бойы топырақта көмілген кезде қазбаға айналады. Органикалық көміртектер мен қазбалы отындардың жануы қайтадан көмірқышқыл газын атмосфераға шығарады.
Фосфор циклі дегеніміз не?
Фосфор өсімдіктер үшін маңызды қоректік зат. Ол өсімдік шаруашылығы үшін топырақта жиі жетіспейтіндіктен және дақылдарға салыстырмалы түрде көп мөлшерде қажет болғандықтан, ол негізгі өсімдік қоректік элементі ретінде жіктеледі. Фосфорды суда, топырақта және олар арқылы өтетін шөгінділерде табуға болады. Фосфор көбінесе тау жыныстары мен мұхит шөгінділерінде кездеседі.
Топырақтағы Р-ның жалпы айналу процестеріне ауа райының бұзылуы мен жауын-шашын, минералдану және иммобилизация, адсорбция мен десорбция жатады. Ауа райының бұзылуы, минералдану және десорбция фосфордың өсімдікке қолжетімді түрін арттырады. Иммобилизация, тұндыру және адсорбция фосфордың өсімдікке қолжетімді түрін азайтады.
Топырақта фосфорға бай минералдар бар. Уақыт өте келе бұл минералдар атмосфералық процестерге ұшырайды және топыраққа фосфордың өсімдіктерге қол жетімді формаларын шығарады. Алайда, фосфордың бұл өсімдік қол жетімді түрі топыраққа шығарылғаннан кейін, олар топырақта болып жатқан бекіту немесе жауын-шашын процесіне байланысты тез қолжетімсіз болады. Қышқыл топырақта бейорганикалық Р темір және алюминиймен әрекеттесіп, ерімейтін қосылыстар түзеді, ал негіздік топырақта бейорганикалық Р кальций және магниймен әрекеттесіп, ерімейтін комплекстер түзеді.
Минералдану – бұл органикалық фосфордың микробтық жолмен H2PO4– немесе HPO42-, өсімдіктерде бар ортофосфаттардың формалары. Минералдану жылдамдығы жалпы микробтық белсенділіктің физикалық және химиялық факторларымен бақыланады. Иммобилизация фосфордың өсімдікке қол жетімді бұл формаларын микробтар тұтынғанда, Р-ны органикалық Р формаларына айналдырғанда орын алады. Микроб P өлген сайын қол жетімді болады.
02-сурет: Фосфор циклі
Органикалық заттар минералданады және фосфорды топырақ ерітіндісіне бөледі. Өсімдіктер бұл Р-ны өсу кезеңінде топырақ ерітіндісінен алады. Бұл тыңайтқыштарды қолдану қажеттілігін және экологиялық проблемаларды тудыруы мүмкін су объектілеріне фосфордың ағып кету қаупін азайтады.
Адсорбция - топырақтағы фосфордың қолжетімді түрін азайтатын тағы бір процесс. Адсорбция кезінде өсімдікте бар фосфор топырақ бөлшектерімен байланысып, бекітіледі. Адсорбцияның қарама-қарсы процесі; десорбция адсорбцияланған Р-ны қайтадан топырақ ерітіндісіне шығарады.
Фосфордың тау жыныстары мен шөгінділер арқылы айналуы фосфордың өсімдіктер мен жануарлар арқылы айналуына қарағанда жылдамырақ. Өсімдіктер мен жануарлар өліп, ыдырағанда органикалық Р топыраққа қайтады. Осыдан кейін бұл органикалық Р миллиондаған жылдар бойы топырақта немесе мұхитта сақталған кезде шөгінділер мен тау жыныстарында Р-ға айналады. Цикл шөгінділер мен тау жыныстарынан фосфор бөлінгенде басталады және қайта жалғасады.
Көміртек циклі мен фосфор циклінің қандай ұқсастықтары бар?
- Көміртегі де, фосфор да жердегі маңызды элементтер.
- Көміртек және фосфор циклдері көміртегі мен фосфордың топырақ, су және ауа арқылы қозғалысын сипаттайды.
- Микроорганизмдер екі циклге де қатысады.
- Екі цикл де қоректік заттарды қайта өңдеуде маңызды.
Көміртек циклі мен фосфор циклінің айырмашылығы неде?
Көміртегі циклі көміртегі элементінің экожүйелер арқылы қозғалысын сипаттайды, ал фосфор циклі қоршаған ортадағы фосфордың қозғалысын сипаттайды. Сонымен, бұл көміртегі циклі мен фосфор циклі арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, фосфор циклінен айырмашылығы, көміртегі айналымы атмосферамен өзара әрекеттеседі. Осылайша, бұл көміртегі айналымы мен фосфор циклінің тағы бір негізгі айырмашылығы.
Сонымен қатар көміртегі айналымы жылдам, ал фосфор айналымы баяу жүреді. Демек, мұны да көміртегі айналымы мен фосфор айналымы арасындағы айырмашылық ретінде қарастыруға болады.
Қорытынды – Көміртек циклі және фосфор циклі
Көміртегі айналымы көміртегінің ауа, су және топырақ арқылы айналымын түсіндіреді. Сонымен қатар, фосфор циклі фосфордың топырақ пен тірі организмдер арқылы қозғалысын түсіндіреді. Сонымен қатар, көміртегі айналымы баяу жүретін фосфор цикліне қарағанда тез жүреді. Сонымен қатар, көміртегі айналымы атмосферамен әрекеттеседі, ал фосфор циклі атмосферамен әрекеттеспейді. Сонымен, бұл көміртегі айналымы мен фосфор айналымы арасындағы айырмашылықтың қысқаша мазмұны.
