БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ
− биогеохимические круговороты вещ-в,
обмен вещ-вом и энергией между разл. компонентами биосферы, обусловленный
жизнедеятельностью организмов и носящий циклич. характер. Основы представлений
о биогеохим. цикличности заложены В. И. Вернадским в учении о биосфере и трудах
по биогеохимии. В земледелии круговороты важнейших элементов питания р-ний (кальций,
фосфор, калий и др.) изучены Д. Н. Прянишниковым и его школой.
Установлено, что
Б. ц. незамкнуты. Часть вещ-ва всегда выходит из совр. биосферного цикла
длительностью от десятков и сотен до неск. тысяч лет в геол. цикл,
продолжительность к-рого миллионы лет. За всю историю развития биосферы (3,5–3,8
млрд лет) в результате неполной (95–98%) обратимости Б. ц. образовались
кислород и азот в атмосфере, месторождения углей, горючих сланцев, известняков
(цикл углерода), диатомитов, трепелов, опок (цикл кремния), фосфоритов (цикл
фосфора), бокситов (цикл алюминия) и др. полезных ископаемых в земной коре.
Движущей силой Б. ц. служат потоки энергии солнца (более широко – космоса) и
деятельность живого вещ-ва (всей совокупности организмов), приводящие к
перемещению огромных масс хим. элементов, концентрированию и перераспределению
аккумулированной в процессе фотосинтеза энергии. Сложившаяся в ходе развития
биосферы направленность планетарных и региональных Б. ц. привела к созданию
устойчивого биогеохим. т. н. “нормального фона”, характерного для той или иной
местности. Этот фон различается для определ. регионов биосферы, в пределах
к-рых по недостатку или избытку определ. хим. элементов выделяются естеств.
геохим. аномалии – биогеохим. провинции, с к-рыми связаны эндемические болезни
с.-х. ж-ных. С биогеохим. цикличностью углерода, кислорода, водорода, натрия,
фосфора, серы, кальция, магния, калия и др. биогенных элементов связано
формирование биомассы культурных
р-ний и гумусового горизонта почвы. Для восполнения выносимых с урожаем
элементов питания и поддержания нормального функционирования биосферы, особенно
её [ее] почвенного покрова на с.-х. угодьях, необходимо систематич.
поддерживать научно
обоснованную долю многолетних трав в структуре посевных площадей и
севооборотов, внесение минер. и органич. удобрений. Неправильное,
несвоевременное или чрезмерное внесение удобрений становится одним из мощных
факторов загрязнения окружающей среды. Особую опасность для с.-х.
ж-ных и
человека представляют нарушения Б. ц. азота, фосфора и тяжёлых [тяжелых] металлов
(свинец, цинк, кадмий, ртуть и др.). Так, при высоких дозах внесения азотных
удобрений (100–250 кг/га) возможны тяжёлые [тяжелые] и даже смертельные заболевания
метгемоглобинемией (“синюшностью”), связанной с токсич. концентрацией нитратного
азота (св. 95 мг/л NO3) в воде. Выбросы окислов азота пром.
предприятиями и сверхзвуковыми самолётами [самолетами] могут стать причиной разрушения
озонового экрана, предохраняющего всё [все] живое от губительного действия ультрафиолетовой
радиации. Неправильное применение и хранение фосфорных удобрений приводят к
увеличению содержания фосфатов в почвах, их вымыванию и загрязнению и эвтрофированию
водоёмов [водоемов], последующему накоплению фосфора в продуктах питания.
Для
восстановления и поддержания сбалансированной цикличности важнейших биогенных
элементов рекомендуется система агромелиоративных мероприятий и малоотходных
технологий пром. произ-ва (см. Охрана природы).