Rozdiel medzi uhlíkovým cyklom a cyklom fosforu

kľúčový rozdiel medzi cyklom uhlíka a cyklom fosforu je to uhlíkový cyklus je biogeochemický cyklus, ktorý opisuje pohyb uhlíka v litosfére, hydrosfére, biosfére a atmosfére. Medzitým cyklus fosforu opisuje pohyb fosfor cez lithosphere, hydrosféra, a biosféra.

Uhlík, dusík a fosfor sú tri hlavné prvky, ktoré sú dôležité pre všetky živé bytosti. Cirkulácia týchto prvkov prostredníctvom biotických a abiotických zložiek prítomných v ekosystémoch alebo prostredí je opísaná ich biogeochemickými cyklami. Cyklus uhlíka vysvetľuje cirkuláciu uhlíkových prvkov vzduchom, pôdou a vodou, zatiaľ čo cyklus fosforu vysvetľuje správanie fosforu pôdou a živými organizmami. Jedným z dôležitých rozdielov medzi cyklom uhlíka a cyklom fosforu je to, že uhlík sa pohybuje hlavne v atmosfére, zatiaľ čo fosfor neovplyvňuje atmosféru..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je uhlíkový cyklus 
3. Čo je cyklus fosforu
4. Podobnosti medzi cyklom uhlíka a cyklom fosforu
5. Porovnanie bok po boku - uhlíkový cyklus verzus cyklus fosforu v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je uhlíkový cyklus?

Uhlík je najhojnejším prvkom na Zemi. Je hlavnou zložkou biologických zlúčenín a minerálov. Uhlíkový cyklus popisuje pohyb uhlíka cez planétu. Uhlík prevažne cyklov myslel atmosféru v plynnej forme. V atmosfére je uhlík ako plynný oxid uhličitý (CO₂). CO₂je uvoľňovaný do atmosféry mnohými procesmi, ako sú dýchanie, spaľovanie fosílnych palív, priemyselné emisie, mikrobiálne dýchanie a rozklad atď..

Metán je ďalšou formou uhlíka v atmosfére. Rastliny využívajú atmosférický oxid uhličitý na výrobu potravín pomocou fotosyntézy. Inými slovami, rastliny fixujú oxid uhličitý na uhľohydráty a vyrovnávajú atmosférický uhlík. Oxid uhličitý sa navyše rozpúšťa priamo vo vode. Oxid uhličitý sa tiež zráža.

Obrázok 01: Uhlíkový cyklus

Uhlík existuje ako organický uhlík v živých organizmoch vrátane rastlín a zvierat. Pôda je bohatá aj na uhlík. Keď rastliny a zvieratá umierajú, organický uhlík sa vracia do pôdy. Mikroorganizmy rozkladajú organické materiály a uvoľňujú uhlík, ktorý môžu rastliny opäť absorbovať. Keď sa organický uhlík veľa rokov nachádza v pôde, premieňa sa na fosílne. Spaľovanie organických uhlíkov a fosílnych palív opäť uvoľňuje oxid uhličitý do atmosféry.

Čo je to fosforový cyklus?

Fosfor je pre rastliny životne dôležitou živinou. Pretože je často nedostatočná v pôde pre rastlinnú výrobu a vyžaduje ju plodina v relatívne veľkých množstvách, klasifikuje sa ako hlavná rastlinná živina. Fosfor sa nachádza vo vode, v pôde a v sedimentoch, ktoré ním prechádzajú. Fosfor sa najčastejšie vyskytuje v skalných formáciách a morských sedimentoch.

Všeobecnými procesmi transformácie P v pôde sú poveternostné podmienky a zrážky, mineralizácia a imobilizácia a adsorpcia a desorpcia. Počasie, mineralizácia a desorpcia zvyšujú rastlinnú formu fosforu. Imobilizácia, zrážanie a adsorpcia znižujú rastlinnú formu fosforu.

Pôda obsahuje minerály bohaté na fosfor. Tieto minerály sa časom podrobia poveternostným procesom a uvoľňujú rastlinám dostupné formy fosforu do pôdy. Keď sa však táto forma fosforu prístupná pre rastliny uvoľní do pôdy, stanú sa rýchlo nedostupnými v dôsledku procesu fixácie alebo zrážania v pôde. V kyslej pôde anorganický P reaguje so železom a hliníkom a vytvára nerozpustné zlúčeniny, zatiaľ čo v základnej pôde anorganický P reaguje s vápnikom a horčíkom a tvorí nerozpustné komplexy..

Mineralizácia je mikrobiálna premena organického fosforu na H₂PO₄^- alebo HPO₄^2-, formy ortofosforečnanov, ktoré sú k dispozícii v rastlinách. Miera mineralizácie je riadená fyzikálnymi a chemickými faktormi celkovej mikrobiálnej aktivity. K imobilizácii dochádza, keď tieto formy fosforu prístupné pre rastliny konzumujú mikróby, čím sa P mení na organické formy P. Mikrobiálny P bude k dispozícii v čase, keď zomrie.

Obrázok 02: Fosforový cyklus

Organická hmota mineralizuje a uvoľňuje fosfor do pôdneho roztoku. Rastliny absorbujú tieto P z pôdneho roztoku počas ich vegetačného obdobia. To minimalizuje potrebu aplikácií hnojív a riziko odtoku a vylúhovania fosforu do vodných útvarov, ktoré môžu spôsobiť environmentálne problémy..

Adsorpcia je ďalší proces, ktorý znižuje dostupnú formu fosforu v pôde. Počas adsorpcie sa fosfor, ktorý je k dispozícii v rastlinách, viaže s časticami pôdy a stáva sa fixovaným. Opačný proces adsorpcie; desorpcia uvoľňuje adsorbovaný P späť do pôdneho roztoku.

Cyklovanie fosforu cez horniny a sedimenty je rýchlejšie ako cyklovanie fosforu cez rastliny a zvieratá. Organické P sa vracia do pôdy, keď rastliny a zvieratá umierajú a rozkladajú sa. Potom sa tieto organické P premenia na P v sedimentoch a horninách, keď sa zadržiavajú v pôde alebo oceáne milióny rokov. Cyklus sa začína a pokračuje znova, keď sa z sedimentov uvoľňuje fosfor a horniny sa považujú za proces zvetrávania.

Aké sú podobnosti medzi cyklom uhlíka a cyklom fosforu?

• Uhlík aj fosfor sú hlavnými dôležitými prvkami na Zemi.
• Cykly uhlíka a fosforu opisujú pohyby uhlíka a fosforu pôdou, vodou a vzduchom.
• Mikroorganizmy sú zapojené do oboch cyklov.
• Oba cykly sú dôležité pri recyklácii živín.

Aký je rozdiel medzi uhlíkovým cyklom a cyklom fosforu?

Cyklus uhlíka opisuje pohyb prvku uhlíka v ekosystémoch, zatiaľ čo cyklus fosforu opisuje pohyb fosforu v prostredí. Toto je kľúčový rozdiel medzi uhlíkovým cyklom a cyklom fosforu. Okrem toho, na rozdiel od cyklu fosforu, uhlíkový cyklus interaguje s atmosférou. Ide teda o ďalší hlavný rozdiel medzi uhlíkovým cyklom a cyklom fosforu.

Okrem toho prebieha uhlíkový cyklus rýchlo, zatiaľ čo cyklus fosforu prebieha pomaly. Preto to môžeme považovať aj za rozdiel medzi uhlíkovým cyklom a cyklom fosforu.

Zhrnutie - Carbon Cycle vs Phosphorus Cycle

Uhlíkový cyklus vysvetľuje cirkuláciu uhlíka vzduchom, vodou a pôdou. Medzitým cyklus fosforu vysvetľuje pohyb fosforu pôdou a živými organizmami. Cyklus uhlíka sa navyše vyskytuje rýchlo ako cyklus fosforu, ktorý prebieha pomaly. Cyklus uhlíka interaguje s atmosférou, zatiaľ čo cyklus fosforu neovplyvňuje atmosféru. Toto je zhrnutie rozdielu medzi uhlíkovým cyklom a cyklom fosforu.

referencie:

1. „Uhlíkový cyklus“. Khan Academy, k dispozícii tu.
2. „Fosforový cyklus“. Biologický slovník, 5. júna 2017, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Uhlíkový cyklus“ Podľa schémy upravenej z amerického DOE, biologického a environmentálneho výskumného informačného systému. - (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Kópia fosforového cyklu“ Vitajte1To1The1Jungle na anglickej Wikipédii (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia