КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА В ПРИРОДЕ

Авторы
Файлы

П.В. Романов Статья в формате PDF 566 KB

Круговорот вещества между органическим миром иатмосферой происходит чрезвычайно интенсивно. Огромную роль вэтом процессе играет океан, аименно живущие внем животные ирастения, поглощение ивыделение газов приих жизни иcмepти (разложении). Рассмотрим частную проблему круговорота углерода икислорода- модель Костицына. Вэтих уравнениях мыпренебрежем промышленной деятельностью человечества. Прежде всего, очень трудно представить ееколичественно, и, кроме того, ею, безусловно, можно пренебречь, пока речь идет овековых идаже многовековых периодах, ане отекущих событиях. Введем обозначения: х- масса свободного атмосферного кислорода; у- общая масса углекислоты ватмосфере ив океане; v- общая масса кислорода иуглерода врастениях; и- ихобщая масса вживотных; s- ихобщая масса востатках растений иживотных. Составим систему дифференциальных уравнений, гдекаждая переменная дифференцируется повремени. а₁₃-коэффициент расхода кислорода надыхание животных; а₁₄-коэффициент расхода кислорода надыхание растений; а₄₁-коэффициент освобождения кислорода впроцессе питания растений; а₃₂;a₄₂-коэффициенты освобождения животными ирастениями углерода впроцессе дыхания иразложения живой материи; а₃₅- коэффициент процесса разложения животных; а₄₅- коэффициент процесса разложения растений; a₂₄- коэффициент усваивания углекислого газа растениями.

Согласно уравнению (1) атмосферный кислород расходуется надыхание животных (-а₁₃u) идыхание растений (-а₁₄v) иосвобождается впроцессе питания растений (+а₄₁v). Уравнение (2) показывает, чтоатмосфера получает углерод, освобожденный растениями иживотными впроцессе дыхания иразложения живой материи (а₃₂и, a₄₂v) ичто растения усваивают углекислый газ(-a₂₄v). Вуравнении (3) члeны (+а₁₃u) и(-а₃₂u) описывают соответственно усвоение иотдачу газов животными ватмосферу; члeн βuvотражает тотфакт, чтоживотные питаются растениями, причем этот процесс описывается всоответствии стак называемым «принципом встреч» между поедающими ипоедаемыми; члeн -а₃₅и описывает обогащение почвы врезультате разложения трупов животных. Чтокасается структуры, тоуравнения (4) и(5) неотличаются отпредыдущих. Приведем уравнения (3), (4) кболее простому виду:

Исходя изэтих уравнений λ> 0, таккак вотсутствие растений животные немогли бысуществовать, атак какотсутствие животных повлекло быускоренное развитие растений, тоμ > 0. Построим графики функций впрограмме MathCAD спомощью метода фиксированного шага Рунге-Кутта. Дляэтого возьмем частный случай ипримем следующие условия: 1) растения больше усваивают углекислого газа, чемвыделяют, тоесть a₂₄-a₄₂ > 0; 2) растения больше усваивают кислорода; чемвыделяют, т. е. а₁₄ - а₄₁ > 0; 3) животные больше рассеивают вещества, чемприобретают, усваивая кислород, а₃₅> а₁₃; 4) a₂₄ - a₄₂ > а₄₅ > а₁₄ - а₄₁ количество газа припроцессе усвоения ивыделения растениями углекислоты больше, чемтребуется наразложение растений ибольше, чемколичество газа припроцессе усвоения ивыделения растениями кислорода. Каквидно награфике, запас обоих газов (О₂- красная, СО₂- синяя) современем будет уменьшаться, аобщая масса кислорода иуглерода (гoлyбая) востатках растений иживотных увеличиваться, аколичество кислорода иуглерода врастениях иживотных (зеленая ичерная) неизменяется.

СЕМАНТИКА ИНФОРМАЦИОННЫХ ЕДИНИЦ

Статья в формате PDF 103 KB...

05 07 2026 1:48:51

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ АМАРАНТА

Статья в формате PDF 119 KB...

04 07 2026 16:50:15

ОСНОВЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАКТОРОВ (учебник)

Статья в формате PDF 106 KB...

03 07 2026 4:16:35

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКОГО ВОСЬМИЗВЕННОГО МЕХАНИЗМА ШЕСТОГО КЛАССА С ПОСТУПАТЕЛЬНОЙ ПАРОЙ

Статья в формате PDF 371 KB...

02 07 2026 20:12:52

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ В ОЦЕНКЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛЕЧЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Статья в формате PDF 90 KB...

01 07 2026 23:18:18

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ ГЕЛЕНДЖИКСКОЙ БУХТЫ

Статья в формате PDF 103 KB...

30 06 2026 10:39:38

ЗНАЧЕНИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Статья в формате PDF 312 KB...

29 06 2026 10:35:31

РАЗРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКОГО СТИМУЛЯТОРА НА ОСНОВЕ ПУПОВИННОЙ КРОВИ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ РЕПАРАЦИИ КОЖИ

Проблема создания эффективных препаратов, обладающих выраженным репаративным эффектом и ускоряющих процессы заживления ран после перенесенного механического воздействия, продолжает оставаться очень актуальной. Исследование сводится к созданию биологического стимулятора для интенсификации и возможности скорейшего заживления поврежденных кожных покровов, а не к созданию фармакологического препарата или лекарственного средства ...