Разница между углеродным циклом и фосфорным циклом

ключевое отличие между циклом углерода и цикла фосфора является то, что углеродный цикл - это биогеохимический цикл, который описывает движение углерода через литосферу, гидросферу, биосферу и атмосферу. Между тем, цикл фосфора описывает движение фосфор сквозь литосфера, гидросфера, и биосфера.

Углерод, азот и фосфор являются тремя основными элементами, которые важны для всех живых существ. Циркуляция этих элементов через биотические и абиотические компоненты, присутствующие в экосистемах или окружающей среде, описывается их биогеохимическими циклами. Углеродный цикл объясняет циркуляцию углеродных элементов через воздух, почву и воду, а фосфорный цикл объясняет поведение фосфора через почву и живые организмы. Одним из важных различий между углеродным циклом и фосфорным циклом является то, что углерод в основном движется в атмосфере, тогда как фосфор не взаимодействует с атмосферой..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое углеродный цикл 
3. Что такое фосфорный цикл
4. Сходство между углеродным циклом и фосфорным циклом
5. Сравнение бок о бок - цикл углерода против цикла фосфора в табличной форме
6. Резюме

Что такое углеродный цикл?

Углерод - самый распространенный элемент на Земле. Это основной компонент биологических соединений, а также минералов. Углеродный цикл описывает движение углерода мысли планеты. Углерод в основном циклы считал атмосферу в газообразной форме. Углерод существует в атмосфере в виде углекислого газа (СО₂). Колорадо₂выбрасывается в атмосферу многими процессами, такими как дыхание, сжигание ископаемого топлива, промышленные выбросы, микробное дыхание и разложение и т. д..

Метан является еще одной формой углерода в атмосфере. Растения используют атмосферный углекислый газ для производства продуктов питания путем фотосинтеза. Другими словами, растения фиксируют углекислый газ в углеводах и уравновешивают углерод в атмосфере. Кроме того, углекислый газ растворяется непосредственно в воде. Углекислый газ также растворяется в осадках.

Рисунок 01: Углеродный цикл

Углерод существует в виде органического углерода в живых организмах, включая растения и животных. Почва богата также углеродом. Когда растения и животные умирают, органический углерод возвращается в почву. Микроорганизмы разлагают органические вещества и выделяют углерод, который снова может поглощаться растениями. Некоторый органический углерод превращается в ископаемое, когда они остаются похороненными в почве в течение многих лет. Сжигание органических углеродов и ископаемого топлива, снова выпускают углекислый газ в атмосферу.

Что такое фосфорный цикл?

Фосфор является жизненно важным питательным веществом для растений. Поскольку в почве его часто не хватает для производства сельскохозяйственных культур и он необходим культурам в относительно больших количествах, он классифицируется как основное питательное вещество для растений. Фосфор может быть найден в воде, почве и отложениях, циркулирующих через них. Фосфор чаще всего встречается в скальных образованиях и океанических отложениях..

Основными процессами P-превращения в почве являются выветривание и осадки, минерализация и иммобилизация, а также адсорбция и десорбция. Выветривание, минерализация и десорбция увеличивают доступную для растений форму фосфора. Иммобилизация, осаждение и адсорбция уменьшают доступную для растений форму фосфора.

Почва содержит минералы, богатые фосфором. Со временем эти минералы подвергаются процессу выветривания и высвобождают доступные для растений формы фосфора в почву. Однако, как только эти доступные для растений формы фосфора попадают в почву, они быстро становятся недоступными из-за процесса фиксации или осаждения, происходящего в почве. В кислой почве неорганический P реагирует с железом и алюминием и образует нерастворимые соединения, в то время как в основной почве неорганический P реагирует с кальцием и магнием и образует нерастворимые комплексы.

Минерализация - это микробное превращение органического фосфора в H₂ПО₄^- или HPO₄^2-, формы доступных для растений ортофосфатов. Скорость минерализации контролируется физическими и химическими факторами общей микробной активности. Иммобилизация происходит, когда эти доступные для растений формы фосфора потребляются микробами, превращая P в органические формы P. Микробный P станет доступным со временем, когда они умрут.

Рисунок 02: Фосфорный цикл

Органическое вещество минерализуется и выделяет фосфор в почвенный раствор. Растения поглощают эти P из почвенного раствора в периоды их роста. Это сводит к минимуму необходимость применения удобрений и риск утечки и выщелачивания фосфора в водоемы, что может создать проблемы для окружающей среды..

Адсорбция - это еще один процесс, который уменьшает доступную форму фосфора в почве. Во время адсорбции доступный для растений фосфор связывается с частицами почвы и становится фиксированным. Противоположный процесс адсорбции; десорбция высвобождает адсорбированный P обратно в почвенный раствор.

Цикл фосфора через камни и отложения быстрее, чем фосфор через растения и животных. Органический P возвращается в почву, когда растения и животные умирают и разлагаются. После этого эти органические P превращаются в P в отложениях и породах, когда они остаются в почве или океане в течение миллионов лет. Цикл начинается и продолжается снова, когда фосфор высвобождается из отложений, а камни думают о процессе выветривания..

Каковы сходства между циклом углерода и цикла фосфора?

• И углерод, и фосфор являются основными важными элементами на земле.
• Циклы углерода и фосфора описывают движение углерода и фосфора через почву, воду и воздух.
• Микроорганизмы участвуют в обоих циклах.
• Оба цикла важны для переработки питательных веществ.

В чем разница между циклом углерода и цикла фосфора?

Углеродный цикл описывает движение элемента углерода через экосистемы, в то время как фосфорный цикл описывает движение фосфора через окружающую среду. Таким образом, это ключевое различие между углеродным циклом и фосфорным циклом. Кроме того, в отличие от цикла фосфора, цикл углерода взаимодействует с атмосферой. Таким образом, это еще одно основное отличие между циклом углерода и цикла фосфора.

Кроме того, углеродный цикл происходит быстро, в то время как фосфорный цикл происходит медленно. Следовательно, мы можем рассматривать это также как разницу между циклом углерода и цикла фосфора.

Резюме - Цикл углерода против цикла фосфора

Углеродный цикл объясняет циркуляцию углерода через воздух, воду и почву. Между тем, цикл фосфора объясняет движение фосфора через почву и живые организмы. Кроме того, углеродный цикл происходит быстрее, чем фосфорный цикл, который происходит медленно. Более того, углеродный цикл взаимодействует с атмосферой, а фосфорный цикл не взаимодействует с атмосферой. Итак, это краткое изложение разницы между циклом углерода и цикла фосфора.

Ссылка:

1. «Углеродный цикл». Ханская академия, доступна здесь.
2. «Фосфорный цикл». Биологический словарь, 5 июня 2017 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Углеродный цикл» по схеме, адаптированной из Министерства энергетики США, Информационная система биологических и экологических исследований. - (Общественное достояние) через Викисклад Commons
2. «Копия фосфорного цикла» Автор Welcome1To1The1Jungle из английской Википедии (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia