Różnica między cyklem węglowym a cyklem fosforowym

The kluczowa różnica między cyklem węgla a cyklem fosforu jest to cykl węglowy to cykl biogeochemiczny, który opisuje ruch węgla w litosferze, hydrosferze, biosferze i atmosferze. Tymczasem cykl fosforu opisuje ruch fosfor przez litosfera, hydrosfera, i biosfera.

Węgiel, azot i fosfor to trzy główne pierwiastki, które są ważne dla wszystkich żywych istot. Krążenie tych pierwiastków za pośrednictwem składników biotycznych i abiotycznych obecnych w ekosystemach lub środowisku opisuje ich cykle biogeochemiczne. Cykl węgla wyjaśnia obieg pierwiastków węgla w powietrzu, glebie i wodzie, podczas gdy cykl fosforu wyjaśnia zachowanie fosforu w glebie i organizmach żywych. Jedną z ważnych różnic między cyklem węgla a cyklem fosforu jest to, że węgiel porusza się głównie w atmosferze, podczas gdy fosfor nie wchodzi w interakcje z atmosferą.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest cykl węgla 
3. Co to jest cykl fosforu
4. Podobieństwa między cyklem węgla a cyklem fosforu
5. Porównanie obok siebie - cykl węgla a cykl fosforu w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest cykl węglowy?

Węgiel jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na Ziemi. Jest głównym składnikiem związków biologicznych oraz minerałów. Cykl węgla opisuje ruch węgla w naszej planecie. Węgiel głównie cykle myślał atmosferę w formie gazowej. Węgiel występuje w atmosferze jako gazowy dwutlenek węgla (CO₂₎). WSPÓŁ₂₎jest uwalniany do atmosfery w wyniku wielu procesów, takich jak oddychanie, spalanie paliw kopalnych, emisje przemysłowe, oddychanie i rozkład drobnoustrojów itp..

Metan jest inną formą węgla w atmosferze. Rośliny wykorzystują atmosferyczny dwutlenek węgla do produkcji żywności poprzez fotosyntezę. Innymi słowy, rośliny wiążą dwutlenek węgla w węglowodany i równoważą węgiel atmosferyczny. Ponadto dwutlenek węgla rozpuszcza się bezpośrednio w wodzie. Dwutlenek węgla rozpuszcza się również w opadach.

Rysunek 01: Cykl węglowy

Węgiel występuje jako węgiel organiczny w żywych organizmach, w tym roślinach i zwierzętach. Gleba jest również bogata w węgiel. Kiedy rośliny i zwierzęta umierają, węgiel organiczny wraca do gleby. Mikroorganizmy rozkładają materiały organiczne i uwalniają węgiel, który może zostać ponownie wchłonięty przez rośliny. Niektóre węgle organiczne przekształcają się w kopalne, gdy pozostają pochowane w glebie przez wiele lat. Spalanie węgli organicznych i paliw kopalnych ponownie uwalnia dwutlenek węgla do atmosfery.

Co to jest cykl fosforu?

Fosfor jest niezbędnym składnikiem odżywczym dla roślin. Ponieważ często jest niedobór w glebie do produkcji roślinnej i jest wymagany przez rośliny w stosunkowo dużych ilościach, jest klasyfikowany jako główny składnik odżywczy roślin. Fosfor znajduje się w wodzie, glebie i osadach przechodzących przez nie rowery. Fosfor występuje najczęściej w formacjach skalnych i osadach oceanicznych.

Ogólne procesy transformacji P w glebie to wietrzenie i opady, mineralizacja i unieruchomienie oraz adsorpcja i desorpcja. Wietrzenie, mineralizacja i desorpcja zwiększają dostępną dla roślin formę fosforu. Unieruchomienie, wytrącanie i adsorpcja zmniejszają dostępną dla roślin formę fosforu.

Gleba zawiera minerały bogate w fosfor. Z czasem minerały te poddawane są procesowi wietrzenia i uwalniają do gleby dostępne dla roślin formy fosforu. Jednak gdy te fosforowe formy dostępne dla roślin zostaną uwolnione do gleby, stają się one szybko niedostępne z powodu procesu utrwalania lub opadów atmosferycznych zachodzących w glebie. W glebie kwaśnej nieorganiczny P reaguje z żelazem i glinem, tworząc nierozpuszczalne związki, natomiast w glebie podstawowej nieorganiczny P reaguje z wapniem i magnezem, tworząc nierozpuszczalne kompleksy.

Mineralizacja to mikrobiologiczna konwersja fosforu organicznego do H₂₎PO₄^- lub HPO₄^2)-, formy dostępnych dla roślin ortofosforanów. Szybkość mineralizacji jest kontrolowana przez fizyczne i chemiczne czynniki ogólnej aktywności drobnoustrojów. Unieruchomienie występuje, gdy te dostępne dla roślin formy fosforu są spożywane przez drobnoustroje, zmieniając P w organiczne formy P. Drobnoustrój P stanie się dostępny wraz z jego śmiercią.

Ryc. 02: Cykl fosforu

Materia organiczna mineralizuje i uwalnia fosfor do roztworu glebowego. Rośliny pobierają te P z roztworu glebowego w okresie wegetacji. Minimalizuje to potrzebę stosowania nawozów oraz ryzyko spływu i ługowania fosforu do zbiorników wodnych, co może powodować problemy środowiskowe.

Adsorpcja to kolejny proces, który zmniejsza dostępną formę fosforu w glebie. Podczas adsorpcji dostępny dla roślin fosfor wiąże się z cząsteczkami gleby i utrwala. Przeciwny proces adsorpcji; desorpcja uwalnia adsorbowane P z powrotem do roztworu glebowego.

Cykliczny przepływ fosforu przez skały i osady jest szybszy niż cykliczny fosfor przez rośliny i zwierzęta. Organiczny P powraca do gleby, gdy rośliny i zwierzęta umierają i ulegają rozkładowi. Następnie te organiczne P przekształcają się w P w osadach i skałach, gdy zatrzymują się w glebie lub oceanie przez miliony lat. Cykl rozpoczyna się i trwa ponownie, gdy fosfor jest uwalniany z osadów i skał, które sądzi się, że proces wietrzenia.

Jakie są podobieństwa między cyklem węglowym a cyklem fosforowym?

• Zarówno węgiel, jak i fosfor są głównymi ważnymi pierwiastkami na ziemi.
• Cykle węgla i fosforu opisują ruchy węgla i fosforu w glebie, wodzie i powietrzu.
• Mikroorganizmy biorą udział w obu cyklach.
• Oba cykle są ważne w recyklingu składników odżywczych.

Jaka jest różnica między cyklem węglowym a cyklem fosforu?

Cykl węglowy opisuje ruch węgla pierwiastkowego w ekosystemach, podczas gdy cykl fosforowy opisuje ruch fosforu w środowisku. Jest to więc kluczowa różnica między cyklem węglowym a cyklem fosforowym. Ponadto, w przeciwieństwie do cyklu fosforu, cykl węgla oddziałuje z atmosferą. Jest to kolejna główna różnica między cyklem węglowym a cyklem fosforowym.

Ponadto cykl węgla zachodzi szybko, a cykl fosforu zachodzi powoli. Dlatego też możemy uznać to również za różnicę między cyklem węglowym a cyklem fosforowym.

Podsumowanie - cykl węgla a cykl fosforu

Cykl węglowy wyjaśnia obieg węgla w powietrzu, wodzie i glebie. Tymczasem cykl fosforu wyjaśnia ruch fosforu przez glebę i organizmy żywe. Ponadto cykl węgla zachodzi szybko niż cykl fosforu, który zachodzi powoli. Ponadto cykl węgla oddziałuje z atmosferą, podczas gdy cykl fosforu nie oddziałuje z atmosferą. Jest to więc podsumowanie różnicy między cyklem węglowym a cyklem fosforowym.

Odniesienie:

1. „Cykl węglowy”. Khan Academy, dostępna tutaj.
2. „Cykl fosforu”. Słownik biologii, 5 czerwca 2017 r., Dostępny tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Cykl węglowy” według schematu zaadaptowanego z amerykańskiego DOE, systemu informacji o badaniach biologicznych i środowiskowych. - (Domena publiczna) przez Commons Wikimedia
2. „Kopia cyklu fosforu” Autor Welcome1To1The1Jungle z angielskiej Wikipedii (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia