Orqanizmlərin birliklərinin növləri (ekosistem, biogeosenoz, biosfer). Əsas bioloji sistemlərin məqsədləri: orqanizm, əhali, icma və biosfer Biosferin inkişafında insan amilinin rolu

Litosferin yuxarı təbəqəsi və torpaq örtüyündə. Başqa sözlə desək, biosfer Yer səthində həyat tərəfindən yaradılan və tənzimlənən vahid dinamik sistemdir. Biosfer canlı orqanizmlərin yaşayış yeridir.

Biosfer, yerin spesifik qabığı kimi, hava qabığının (atmosferin) aşağı hissəsini - troposfer adlanan hissəni birləşdirir, burada aktiv həyatın 10-15 km hündürlüyə qədər mövcud ola bilər; həyatın 11 km-dən çox dərinliyə nüfuz etdiyi bütün su qabığı (hidrosfer); bərk qabığın (litosferin) yuxarı hissəsi adətən 30 - 60 m, bəzən isə 100 - 200 m və ya daha çox qalınlığa malik olan aşınma qabığıdır. (Müxtəlif tərkibli süxurların parçalanması və yuyulması məhsulları ilə əmələ gələn, yarandığı yerdə qalan və ya qısa məsafədə hərəkət edən, lakin “ana” süxurla əlaqəni itirməyən geoloji çöküntülərin məcmusudur.) Hava qabığının xaricində həyat yalnız bəzi hallarda aşkar edilə bilər. Belə ki, 4500 m-dən çox dərinlikdə neftli sularda mikroorqanizmlər aşkar edilmişdir. Əgər biz biosferə daxil etsək və orqanizmlərin istirahət elementlərinin mövcudluğunun mümkün olduğu halda, şaquli olaraq 25-40 km-ə çatacaq. Raketlərdə quraşdırılmış xüsusi tələlər 85 km-ə qədər hündürlükdə mikroorqanizmlərin olduğunu aşkar edib.

Həyat prosesləri təkcə aktiv həyatın baş verdiyi ərazilərə deyil, həm də litosferin yuxarı təbəqələrinə - mineraloji və elementar tərkibi geoloji keçmişdən formalaşan stratosferə də təsir göstərir. Stratosferin qalınlığı V.İ.Vernadskiyə görə 5-6 km-dir. Stratosfer əsasən orqanizmlər, su və çöküntü süxurlarını suyun üzərində qaldırıldıqdan sonra emal edən və hərəkət etdirən orqanizmlər tərəfindən yaradılır.

Biosferdə aktiv həyatın qeyri-mümkün olduğu ərazilər var. Beləliklə, troposferin yuxarı təbəqələrində, eləcə də Yer kürəsinin ən soyuq və ən isti bölgələrində orqanizmlər ancaq istirahət vəziyyətində mövcud ola bilər. Biosferin bu rayonlarının məcmusuna parabiosfer deyilir. Bununla belə, biosferin orqanizmlərin aktiv vəziyyətdə mövcud ola biləcəyi ərazilərində belə, həyat qeyri-bərabər paylanır.
V.I.Vernadskinin dediyi kimi, “Canlı maddənin davamlı təbəqəsi” su sütununu tutur və troposfer arasında, o cümlədən bitki kökləri, göbələklər, mikroorqanizmlər və onlarda yerləşən torpaq heyvanları olan torpaq və yeraltı qrunt arasında dar bir zolaqda uzanır. bitkilərin yer üstü hissələrinin yerləşdiyi və tozcuqlarının, sporlarının və toxumlarının əsas hissəsinin köçürüldüyü troposferin yer hissəsi. Bu "canlı maddənin davamlı təbəqəsi" fitosfer (yaxud fitogeosfer) adlanır, çünki bitkilər ondakı əsas enerji saxlama vahidləridir. Fitosferin qalınlığı yalnız 11 km-dən bir qədər yüksək olan okeanlarda böyükdür, quruda isə metr və ya onlarla metrlə ölçülür və yalnız müəyyən, kiçik bölgələrdə 100-150 m-ə qədər artır. litosferdə və hidrosferdə, eləcə də troposferlə sərhəddə orqanizmlər bütün inkişaf dövrünü həyata keçirirlər, troposferin özündə isə canlılar burada çoxalmadıqları üçün yalnız müvəqqəti qala bilirlər.

Yerin qabığı kimi biosferin əsas xüsusiyyətləri hansılardır?

Birinci əlamət: canlı orqanizmlərin həyati fəaliyyəti nəticəsində yaranan kimyəvi tərkib.

İkinci əlamət: əhəmiyyətli miqdarda maye suyun olması.

Üçüncü əlamət: Günəşdən güclü enerji axını.

Dördüncü əlamət: maye, bərk və qaz halında olan maddələr arasında interfeysin olması. Sərbəst oksigenin olması da müasir biosfer üçün çox vacibdir.

V.İ.Vernadski həyatı, Yerdəki bütün orqanizmlərin məcmu fəaliyyətini Yerin səthini dəyişdirən ən güclü geokimyəvi amil, planetar miqyaslı və əhəmiyyət kəsb edən enerji amili hesab edirdi və bu barədə yazırdı: “Həyat hadisələri nədən ibarət olursa olsun , orada orqanizmlərin buraxdığı enerji onun əsas hissəsində, bəlkə də tamamilə Günəşin şüa enerjisidir. O, orqanizmlər vasitəsilə yer qabığının kimyəvi təzahürlərini tənzimləyir”. V.I.Vernadski biosferi geoloji tarix boyu orqanizmlərin fəaliyyətindən təsirlənmiş yer qabığının bütün təbəqələri kimi başa düşürdü. Və təsadüfi deyil ki, V.İ.Vernadski “Geokimya haqqında oçerklər” (1934) əsərini “XX əsrin elmi” fəsli ilə açır: yalnız 20-ci əsrdə. yerin geosferləri, kimyəvi elementlərin atomlarının quruluşu, siklik və ya orqanogen elementlər, geokimyəvi çevrilmələrin mexanizmləri haqqında təsəvvürlər formalaşmışdır. Bu alimə təsdiq etməyə imkan verdi: "Canlı orqanizmə daxil olan və çıxan atomların burulğanı yaşayış mühitinin müəyyən bir təşkilatı, planetin geoloji cəhətdən müəyyən edilmiş mexanizmi - biosfer tərəfindən qurulur."

FƏSİL HAQQINDA

1. Giriş

2. Analitik hissə

2.1. Biosferin quruluşu................................................. ...................... ................................ 4

2.2. Biosferin təkamülü.................................................. ...... ........................... 6

2.3. Təbii sərvətlər və onlardan istifadə................................................. ................... 8

2.4. Biosferin sabitliyi................................................. ...... ......................... 10

2.5. Ekosistemlərin bioməhsuldarlığı ............................................. ............. 12

2.6. Biosfer və insan. Noosfer.................................................. ....... ............ 15

2.7. Biosferin inkişafında insan amilinin rolu................................... 16

2.8. Biosferin ekoloji problemləri...................................... ................................................

2.9. Təbiətin mühafizəsi və ətraf mühitin rasional idarə olunması perspektivləri...................................... ................................................................ ................................................................ 17

3. Nəticə

GİRİŞ

Hərfi tərcümədə “biosfer” termini həyat sferası deməkdir və bu mənada ilk dəfə elmə 1875-ci ildə Avstriya geoloqu və paleontoloqu Eduard Suess (1831 – 1914) tərəfindən daxil edilmişdir. Ancaq bundan çox əvvəl, başqa adlar altında, xüsusən "həyat məkanı", "təbiət şəkli", "Yerin canlı qabığı" ​​və s., məzmunu bir çox başqa təbiətşünaslar tərəfindən nəzərdən keçirilirdi.

Əvvəlcə bütün bu terminlər yalnız planetimizdə yaşayan canlı orqanizmlərin məcmusunu ifadə edirdi, baxmayaraq ki, bəzən onların coğrafi, geoloji və kosmik proseslərlə əlaqəsi göstərilsə də, eyni zamanda canlı təbiətin qüvvələrdən asılılığına daha çox diqqət yetirilirdi. və qeyri-üzvi təbiətli maddələr. Hətta “biosfer” termininin müəllifi E. Suess də bu terminin tətbiqindən təxminən otuz il sonra (1909) nəşr olunan “Yerin üzü” kitabında biosferin əks təsirini hiss etməmişdir. onu “yerin səthində yaşayan və məkan və zaman baxımından məhdud olan orqanizmlər toplusu” kimi müəyyən etmişdir.

Yer qabığının əmələ gəlməsində canlı orqanizmlərin nəhəng rolunu aydın şəkildə göstərən ilk bioloq J.B.Lamark (1744 - 1829) olmuşdur. Yer kürəsinin səthində yerləşən və onun qabığını əmələ gətirən bütün maddələrin canlı orqanizmlərin fəaliyyəti nəticəsində əmələ gəldiyini vurğulamışdır.

Biosfer (müasir mənada) canlı orqanizmlərin bütün məcmusunu və bu orqanizmlərlə davamlı mübadilədə olan planetin maddə hissəsini ehtiva edən bir növ Yer qabığıdır.

Biosfer atmosferin aşağı hissəsini, hidrosferi və litosferin yuxarı hissəsini əhatə edir.

Planetimizdə yaşayan bütün canlı orqanizmlər öz-özünə mövcud deyillər, onlar ətraf mühitdən asılıdır və onun təsirini yaşayırlar. Bu, bir çox ətraf mühit amillərinin dəqiq əlaqələndirilmiş kompleksidir və canlı orqanizmlərin onlara uyğunlaşması bütün növ orqanizm formalarının mövcudluğunu və onların həyatının ən müxtəlif formalaşmasının mümkünlüyünü müəyyənləşdirir.

Canlı təbiət mürəkkəb təşkil edilmiş, iyerarxik sistemdir. Canlı maddənin təşkilinin bir neçə səviyyəsi var.

1.Molekulyar. İstənilən canlı sistem bioloji makromolekulların: nuklein turşularının, polisaxaridlərin və digər mühüm üzvi maddələrin qarşılıqlı təsiri səviyyəsində özünü göstərir.

2. Mobil. Hüceyrə Yer üzündə yaşayan bütün canlı orqanizmlərin çoxalmasının və inkişafının struktur və funksional vahididir. Həyatın hüceyrəsiz formaları yoxdur və virusların mövcudluğu yalnız bu qaydanı təsdiqləyir, çünki canlı sistemlərin xüsusiyyətlərini yalnız hüceyrələrdə nümayiş etdirə bilirlər.

3. Üzvi. Orqanizm müstəqil mövcud ola bilən ayrılmaz birhüceyrəli və ya çoxhüceyrəli canlı sistemdir. Çoxhüceyrəli orqanizm müxtəlif funksiyaları yerinə yetirmək üçün ixtisaslaşmış toxuma və orqanların məcmusundan əmələ gəlir.

4. Populyasiya-növlər. Bir növ struktur və funksional quruluşda oxşar olan, eyni karyotipə və bir mənşəyə malik olan və müəyyən yaşayış yeri tutan, bir-biri ilə sərbəst şəkildə qarışan və münbit nəsillər verən, oxşar davranış və müəyyən münasibətlərlə xarakterizə olunan fərdlərin məcmusudur. cansız təbiətin digər növləri və amilləri.

Ümumi yaşayış mühiti ilə birləşən eyni növdən olan orqanizmlərin məcmusu, supraorqanizmlər sistemi kimi populyasiya yaradır. Bu sistemdə ən sadə, elementar təkamül çevrilmələri həyata keçirilir.

5. Biogeosenotik. Biogeosenoz bir icma, müxtəlif növ orqanizmlərin məcmusudur və onların xüsusi yaşayış mühitinin bütün amilləri - atmosferin, hidrosferin və litosferin komponentləri ilə müxtəlif mürəkkəblik təşkil edir.

6.Biosfer. Biosfer planetimizdə həyatın təşkilinin ən yüksək səviyyəsidir. O, canlı maddəni - bütün canlı orqanizmlərin, cansız və ya inert maddələrin və bio-inert maddələrin (torpaq) məcmusunu ehtiva edir.

ANALİTİK HİSSƏ.

1. Biosferin strukturu.

Biosferə daxildir: canlı maddə, orqanizmlərin toplusu ilə əmələ gəlir; qidalandırıcı, orqanizmlərin həyati fəaliyyəti prosesində yaranan (atmosfer qazları, kömür, neft, torf, əhəngdaşı və s.); inert maddə, canlı orqanizmlərin iştirakı olmadan əmələ gələn; bioinert maddə orqanizmlərin həyat fəaliyyətinin və qeyri-bioloji proseslərin (məsələn, torpaq) birgə nəticəsi olan .

Biosferin inert maddəsi.

Biosferin sərhədləri canlı orqanizmlərin mövcudluğunu qeyri-mümkün edən ekoloji amillərlə müəyyən edilir. Yuxarı sərhəd planetin səthindən təxminən 20 km yüksəklikdən keçir və Günəşin həyatı məhv edən qısa dalğalı ultrabənövşəyi şüalanmasının qarşısını alan ozon təbəqəsi ilə məhdudlaşır. Beləliklə, canlı orqanizmlər troposferdə və aşağı stratosferdə mövcud ola bilər. Yer qabığının hidrosferində orqanizmlər Dünya Okeanının bütün dərinliyinə - 10-11 km-ə qədər nüfuz edir. Litosferdə həyat 3,5-7,5 km dərinlikdə yerləşir, bu, yerin daxili hissəsinin temperaturu və maye suyun nüfuz vəziyyəti ilə müəyyən edilir.

Atmosfer.

Atmosferin kimyəvi tərkibinin üstünlük təşkil edən elementləri: N 2 (78%), O 2 (21%), CO 2 (0,03%). Atmosferin vəziyyəti Yer səthində və su mühitində baş verən fiziki, kimyəvi və bioloji proseslərə böyük təsir göstərir. Bioloji proseslər üçün ən vacibləri bunlardır: ölü üzvi maddələrin tənəffüsü və minerallaşması üçün istifadə olunan oksigen, fotosintezdə iştirak edən karbon qazı və yerin səthini sərt ultrabənövşəyi şüalardan qoruyan ozon. Azot, karbon qazı və su buxarı əsasən vulkanik fəaliyyət nəticəsində, oksigen isə fotosintez nəticəsində əmələ gəlmişdir.

Hidrosfer.

Hidrosferin kimyəvi tərkibinin üstünlük təşkil edən elementləri: Na +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, S, C. Su biosferin ən mühüm komponenti və canlı orqanizmlərin mövcudluğu üçün zəruri amillərdən biridir. . Onun əsas hissəsi (95%) Yer kürəsinin səthinin təxminən 70%-ni tutan və 1300 milyon km3 olan Dünya Okeanında yerləşir. Yerüstü sulara (göllər, çaylar) cəmi 0,182 milyon km 3, canlı orqanizmlərdə suyun miqdarı isə cəmi 0,001 milyon km 3 daxildir. Buzlaqlar əhəmiyyətli su ehtiyatlarına malikdir (24 milyon km 3). Suda həll olunan qazların böyük əhəmiyyəti var: oksigen və karbon qazı. Onların miqdarı temperaturdan və canlı orqanizmlərin mövcudluğundan asılı olaraq geniş şəkildə dəyişir. Suda atmosferdəkindən 60 dəfə çox karbon qazı var. Hidrosfer litosferin inkişafı ilə əlaqədar yaranmışdır ki, bu da Yerin geoloji tarixi ərzində çoxlu miqdarda su buxarı buraxmışdır.

Litosfer.

Hidrosferin kimyəvi tərkibinin üstünlük təşkil edən elementləri: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K. Litosfer daxilində yaşayan orqanizmlərin əsas hissəsi torpaq qatında yerləşir, dərinliyi bir neçə qatı keçmir. metr. Torpağa süxurların dağılması zamanı əmələ gələn minerallar, üzvi maddələr isə orqanizmlərin tullantı məhsulları daxildir.

Canlı orqanizmlər (canlı maddə).

Biosferin sərhədləri kifayət qədər dar olsa da, onların daxilində canlı orqanizmlər çox qeyri-bərabər paylanmışdır. Yüksək hündürlüklərdə və hidrosfer və litosferin dərinliklərində orqanizmlər nisbətən nadirdir. Həyat əsasən Yerin səthində, torpaqda və okeanın səthə yaxın təbəqəsində cəmləşmişdir. Canlı orqanizmlərin ümumi kütləsi 2,43x10 12 ton qiymətləndirilir.Quruda yaşayan orqanizmlərin biokütləsi 99,2%-i yaşıl bitkilər, 0,8%-i isə heyvanlar və mikroorqanizmlərdir. Bunun əksinə olaraq okeanda bitkilər 6,3%, heyvanlar və mikroorqanizmlər isə ümumi biokütlənin 93,7%-ni təşkil edir. Həyat əsasən torpaq üzərində cəmləşib. Okeanın ümumi biokütləsi cəmi 0,03x10 12 ton və ya Yer kürəsində yaşayan bütün canlıların biokütləsinin 0,13%-ni təşkil edir.

Canlı orqanizmlərin növ tərkibinə görə paylanmasında mühüm qanunauyğunluq müşahidə olunur. Növlərin ümumi sayının 21%-i bitkilərdir, lakin onların ümumi biokütlədəki payı 99%-dir. Heyvanlar arasında növlərin 96%-ni onurğasızlar, yalnız 4%-ni onurğalılar təşkil edir ki, bunun da onda biri məməlilərdir. Canlı maddənin kütləsi biosferin inert maddəsinin cəmi 0,01-0,02%-ni təşkil edir, lakin geokimyəvi proseslərdə aparıcı rol oynayır. Orqanizmlər maddələr mübadiləsi üçün lazım olan maddələr və enerjini ətraf mühitdən alırlar. Məhdud miqdarda canlı maddə yenidən yaradılır, çevrilir və parçalanır. Hər il bitki və heyvanların həyat fəaliyyəti sayəsində biokütlənin təxminən 10%-i çoxalır.

2. Biosferin təkamülü.

Biosferin bütün komponentləri öz daxili qanunlarına uyğun olaraq və xarici qüvvələrin, o cümlədən kosmik qüvvələrin (günəş radiasiyası, cazibə qüvvələri, Günəşin maqnit sahələri, Ay və digər göy cisimləri)

Müasir fikirlərə görə, cansız geosferin inkişafı, yəni. Yerin maddəsindən əmələ gələn qabıq planetimizin mövcudluğunun ilkin mərhələlərində, milyardlarla il əvvəl meydana gəlmişdir. Yerin xarici görünüşündə baş verən dəyişikliklər yer qabığında, səthində və planetin dərin qatlarında baş verən geoloji proseslərlə əlaqələndirilmiş və vulkan püskürmələri, zəlzələlər, yer qabığının hərəkəti və dağların qurulmasında özünü göstərmişdir. Günəş sisteminin cansız planetlərində və onların peyklərində - Marsda, Venerada və Ayda bu cür proseslər hələ də davam edir.

Həyatın yaranması ilə (özünü inkişaf etdirən sabit formalar) əvvəlcə yavaş və zəif, sonra getdikcə daha sürətli və daha əhəmiyyətli şəkildə canlı maddənin Yerin geoloji proseslərinə təsiri özünü göstərməyə başladı.

Planetin bütün guşələrinə nüfuz etmiş canlı materiyanın fəaliyyəti yeni formasiyanın - biosferin - geoloji və bioloji cisimlərin və enerji və maddənin çevrilməsi proseslərinin bir-biri ilə sıx bağlı olan vahid sisteminin yaranmasına səbəb olmuşdur. Canlı maddə tərəfindən həyata keçirilən çevrilmələrin miqyası planetar nisbətlərə çataraq Yerin görünüşünü və təkamülünü əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirdi.

Beləliklə, məsələn, fotosintez prosesi - yaşıl bitkilərin fəaliyyəti nəticəsində atmosferin müasir qaz tərkibi formalaşdı, orada oksigen meydana çıxdı. Öz növbəsində, fotosintezin aktivliyinə atmosferdə karbon qazının konsentrasiyası, rütubətin və istiliyin olması əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.

Torpaq tamamilə inert (cansız) mühitdə canlı maddənin fəaliyyətinin nəticəsidir. Bu prosesdə həlledici rol iqlim, topoqrafiya, mikroorqanizmlərin və bitkilərin fəaliyyəti, ana süxurlara aiddir. 1-2 milyard il əvvəl yaranıb formalaşan biosfer (canlı orqanizmlərin ilk aşkar edilmiş qalıqları bu dövrə təsadüf edir) daimi dinamik tarazlıq və inkişafdadır.

Biosferdə, hər hansı bir ekosistemdə olduğu kimi, su dövrü, hava kütlələrinin planetar hərəkətləri, həmçinin tutumla xarakterizə olunan bioloji dövr - müəyyən bir ekosistemdə eyni zamanda canlı maddənin bir hissəsi olan kimyəvi elementlərin sayı və sürət - zaman vahidində əmələ gələn və parçalanan canlı maddənin miqdarı. Nəticədə, Yer kürəsində maddələrin böyük geoloji dövrü saxlanılır, burada hər bir element böyük və kiçik dövrlərdə öz miqrasiya sürəti ilə xarakterizə olunur. Biosferdəki ayrı-ayrı elementlərin bütün dövrlərinin sürətləri bir-biri ilə sıx bağlıdır.

Biosferdə milyonlarla il ərzində qurulmuş enerji və maddə dövrləri qlobal miqyasda özünü təmin edir, baxmayaraq ki, biosferi təşkil edən ayrı-ayrı ekosistemlərin (biogeosenozların) strukturunda və xüsusiyyətlərində lokal dəyişikliklər əhəmiyyətli ola bilər.

Təkamülün ilkin mərhələlərində belə canlı maddə planetin cansız fəzalarında yayılaraq, həyat üçün potensial olaraq əlçatan olan bütün yerləri tutaraq onları dəyişdirərək yaşayış yerlərinə çevirdi. Və artıq qədim zamanlarda müxtəlif həyat formaları və bitkilərin, heyvanların, mikroorqanizmlərin və göbələklərin növləri bütün planeti tuturdu. Canlı üzvi maddələr okeanın dərinliklərində və ən yüksək dağların zirvələrində, qütb bölgəsinin əbədi qarlarında, vulkanik bölgələrdə bulaqların isti sularında tapıla bilər.

V.İ.Vernadski canlı maddəni yaymaq qabiliyyətini “həyatın hər yerdə olması” adlandırırdı.

Biosferin təkamülü bioloji birliklərin strukturunun mürəkkəbləşməsi, növlərin sayının çoxalması və onların uyğunlaşma qabiliyyətinin yüksəldilməsi yolu ilə getdi. Təkamül prosesi enerji və maddənin bioloji sistemlər tərəfindən çevrilməsinin səmərəliliyinin artması ilə müşayiət olundu: orqanizmlər, populyasiyalar, icmalar.

Yer üzündə həyatın təkamülünün zirvəsi insan idi ki, o, bioloji növ kimi çoxsaylı dəyişikliklərə əsaslanaraq təkcə şüur ​​(ətraf aləmi göstərməyin mükəmməl forması) deyil, həm də öz həyatında alətlər hazırlamaq və istifadə etmək bacarığına yiyələnmişdir. həyat.

Əmək alətləri vasitəsilə bəşəriyyət öz yaşayış mühiti üçün faktiki olaraq süni mühit yaratmağa başladı (yaşayış məntəqələri, evlər, geyimlər, yeməklər, avtomobillər və s.). Həmin vaxtdan biosferin təkamülü yeni mərhələyə qədəm qoyub, burada insan amili güclü təbii hərəkətverici qüvvəyə çevrilib.

Təbii ehtiyatlar və onlardan istifadə.

Planetin bioloji, o cümlədən qida ehtiyatları yer üzündə insan həyatının imkanlarını müəyyən edir, mineral və enerji ehtiyatları isə insan cəmiyyətinin maddi istehsalının əsasını təşkil edir. Planetin təbii sərvətləri arasında var tükənən Və tükənməz resurslar.

Tükənməz resurslar.

Tükənməz ehtiyatlar kosmosa, iqlimə və suya bölünür. Bu, günəş radiasiyasının, dəniz dalğalarının və küləyin enerjisidir. Planetdə nəhəng hava və su kütləsi nəzərə alınmaqla, atmosfer havası və suyu tükənməz hesab olunur. Seçim nisbidir. Məsələn, şirin su artıq məhdud resurs sayıla bilər, çünki dünyanın bir çox regionlarında kəskin su çatışmazlığı yaranıb. Onun paylanmasının qeyri-bərabərliyindən və çirklənmə səbəbindən istifadənin mümkünsüzlüyündən danışmaq olar. Atmosfer oksigeni də şərti olaraq tükənməz resurs hesab olunur.

Müasir ekoloqlar hesab edirlər ki, atmosfer havasından və suyundan istifadə texnologiyasının mövcud səviyyəsi ilə bu ehtiyatları yalnız onların keyfiyyətinin bərpasına yönəlmiş genişmiqyaslı proqramlar işlənib hazırlanarkən və həyata keçirərkən tükənməz hesab etmək olar.

Tükənən resurslar.

Tükənən resurslar bərpa olunan və bərpa olunmayanlara bölünür.

Bərpa olunan resurslara flora və fauna və torpaq münbitliyi daxildir. Bərpa olunan təbii ehtiyatlar arasında meşələr insan həyatında böyük rol oynayır. Meşə coğrafi və ekoloji faktor kimi heç də az əhəmiyyət kəsb etmir. Meşələr torpaq eroziyasının qarşısını alır və səth sularını saxlayır, yəni. nəm akkumulyator kimi xidmət edir və yeraltı suların səviyyəsini saxlamağa kömək edir. Meşələrdə insanlar üçün maddi və estetik dəyər daşıyan heyvanlar yaşayır: dırnaqlılar, xəzli heyvanlar və ov heyvanları. Ölkəmizdə meşələr onun ümumi ərazisinin təxminən 30%-ni tutur və təbii sərvətlərdən biridir.

Bərpa olunmayan ehtiyatlara faydalı qazıntılar daxildir. Onların insanlar tərəfindən istifadəsi neolit ​​dövründə başlamışdır. İstifadə olunan ilk metallar yerli qızıl və mis idi. Onlar eramızdan əvvəl 4000-ci ildə mis, qalay, gümüş və qurğuşun olan filizləri çıxara bildilər. Hal-hazırda insan öz sənaye fəaliyyəti sahəsinə məlum mineral ehtiyatların üstünlük təşkil edən hissəsini gətirmişdir. Əgər sivilizasiyanın başlanğıcında bir insan öz ehtiyacları üçün yalnız 20-yə yaxın kimyəvi elementdən istifadə edirdisə, 20-ci əsrin əvvəllərində - təxminən 60, indi isə 100-dən çox - demək olar ki, bütün dövri cədvəl. Hər il 100 milyard tona yaxın filiz, yanacaq və mineral gübrələr hasil edilir (geosferdən çıxarılır), bu da bu ehtiyatların tükənməsinə səbəb olur. Yerin dibindən getdikcə daha çox müxtəlif filizlər, kömür, neft və qaz çıxarılır. Müasir şəraitdə Yer səthinin əhəmiyyətli bir hissəsi şumlanır və ya ev heyvanları üçün tam və ya qismən becərilən otlaqları təmsil edir. Sənayenin və kənd təsərrüfatının inkişafı şəhərlərin, sənaye müəssisələrinin tikintisi, faydalı qazıntıların mənimsənilməsi, kommunikasiyaların qurulması üçün geniş ərazilər tələb edirdi. Beləliklə, bu günə qədər torpaqların təxminən 20%-i insanlar tərəfindən transformasiya olunub.

Quru səthinin əhəmiyyətli sahələri onun üzərində sənaye tullantılarının toplanması və mədən və mineral ehtiyatların hasil olunduğu ərazilərdən istifadənin mümkünsüzlüyü səbəbindən insanın təsərrüfat fəaliyyətindən kənarda qalır.

İnsan həmişə ətraf mühitdən əsasən ehtiyat mənbəyi kimi istifadə etmişdir, lakin çox uzun müddət onun fəaliyyəti biosferə nəzərəçarpacaq təsir göstərməmişdir. Yalnız ötən əsrin sonlarında iqtisadi fəaliyyətin təsiri ilə biosferdə baş verən dəyişikliklər alimlərin diqqətini cəlb etmişdir. Bu dəyişikliklər getdikcə artmaqdadır və hazırda bəşər sivilizasiyasına təsir edir. Öz yaşayış şəraitini yaxşılaşdırmağa çalışan bəşəriyyət nəticələrini düşünmədən maddi istehsalın sürətini daim artırır. Bu yanaşma ilə təbiətdən götürülmüş ehtiyatların çoxu tullantılar şəklində ona qaytarılır, çox vaxt zəhərli olur və ya utilizasiya üçün yararsızdır. Bu, həm biosferin varlığına, həm də insanın özünə təhlükə yaradır.

4. Biosferin sabitliyi.

Biosferin sabitliyi, yəni hər hansı narahatedici təsirlərdən sonra ilkin vəziyyətinə qayıtmaq qabiliyyəti nədir? Çox böyükdür. Biosfer təxminən 3,8 milyard ildir (Günəş və planetlər təxminən 4,6 milyarddır) mövcuddur və bu müddət ərzində onun təkamülü kəsilməyib: bu, viruslardan insanlara qədər bütün canlı orqanizmlərin eyni genetik xüsusiyyətlərə malik olmasından irəli gəlir. kod DNT molekulunda yazılmışdır və onların zülalları bütün orqanizmlərdə eyni olan 20 amin turşusundan ibarətdir. Narahatedici təsirlər nə qədər böyük olsa da və onların bəzilərini bir çox növlərin yox olmasına səbəb olan qlobal fəlakətlər kimi təsnif etmək olar, biosferdə həmişə bərpa və inkişaf üçün daxili ehtiyatlar mövcud olmuşdur.

Təkcə son 570 milyon il ərzində altı böyük fəlakət baş verib. Onlardan birinin nəticəsində dəniz heyvanlarının ailələrinin sayı 40%-dən çox azalıb. Perm və Trias dövrlərinin sərhəddindəki ən böyük fəlakət (240 milyon il əvvəl) növlərin təxminən 70% -nin yox olmasına səbəb oldu və Təbaşir və Üçüncü dövrlərin sərhədindəki fəlakət (67 milyon il əvvəl) növlərin demək olar ki, yarısının yox olması (sonra dinozavrların da nəsli kəsildi).

Bu cür kataklizmlərin səbəbləri müxtəlif ola bilər: iqlimin soyuması, geniş lava tökülmələri ilə böyük vulkan püskürmələri, okeanların geri çəkilmələri, böyük meteoritlərin təsiri - biota hələ də inkişaf edir, ətraf mühitə uyğunlaşır və eyni zamanda güclü transformativ təsir göstərir. sonuncu. Atmosfer oksigeninin əmələ gəlməsi və onun konsentrasiyasının artması, yeri gəlmişkən, bəzi növlər üçün də fəlakətli oldu - onlar nəsli kəsildi, eyni zamanda digərlərinin inkişafı sürətləndi. Atmosferdəki karbon qazının miqdarı da müvafiq olaraq azalıb. Karbon biota və detritlərdə (ölü üzvi maddələr: yarpaq zibilləri, qurudulmuş ağaclar, torf, kömür, yağ) yığılmağa və kömürə, neftə və qaza çevrilməyə başladı. Okeanlarda dəniz orqanizmlərinin qabıqlarından və skeletlərindən karbonatların (əhəngdaşı, təbaşir, mərmər) və silikatların qalın dəniz yataqları əmələ gəlmişdir. Dəmirin əsas sənaye ehtiyatlarını, o cümlədən Kursk maqnit anomaliyasının ehtiyatlarını təşkil edən zolaqlı dəmir filizləri təxminən 2 milyard il əvvəl fotosintetik bakteriyaların buraxdığı oksigenin təsiri altında əmələ gəlmişdir (yalnız bundan sonra atmosferdə oksigen yığılmağa başlamışdır). ). Müəyyən elementləri özündə toplayan bir sıra orqanizmlər digər faydalı qazıntıların yataqlarının yaradılmasında iştirak edirdi.

Biota ən sadə orqanizmlərdən heyvanlara və bitkilərə qədər nəhəng təkamül yolu keçmiş və növ müxtəlifliyinə çatmışdır ki, tədqiqatçılar bunu 2-10 milyon növ heyvan, bitki və mikroorqanizm hesab edirlər ki, onların hər biri öz ekoloji yuvasını tutur.

Biotanın vəziyyəti əsasən ətraf mühitin fiziki-kimyəvi xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. Atmosferin, hidrosferin və quru iqliminin orta uzunmüddətli xüsusiyyətlərinin məcmusunu adlandırırıq. Əsas iqlim xarakteristikası - Yer səthində temperatur - biotanın təkamülü zamanı nisbətən az dəyişdi (orta qlobal temperaturun cari dəyəri ilə 288 0 K (Kelvin şkalası mütləq sıfırdan dərəcələri hesablayır, 288 0 = 15 0) dəyişir) , buz dövrləri nəzərə alınmaqla, 10-20 0) keçməmişdir.

Ətraf mühitdə baş verən fiziki-kimyəvi proseslər ekosistemlərin və bütövlükdə biosferin vəziyyətinə müəyyən təsir göstərsə də, biotanın ətraf mühitə əks təsiri də güclüdür. Üstəlik, həm müsbət, həm də mənfi rəylərə təsir göstərir, buna görə də onun inkişafı bəzən sürətlənir, bəzən də yavaşlayır.

Lakin bu dövrə qapalı deyil, stasionar deyil, geoloji məlumatlar və atmosferdə CO 2 (və əlaqədar O 2 tərkibi) olan nəzəri modellərin göstərdiyi kimi, son 570 milyon il ərzində dəfələrlə dəyişib və CO 2 miqdarı hər dəfə dəyişib. bir dəfə azaldı və ya bir neçə dəfə artırdı. Bəzi hallarda bu, biotanın inkişafına kömək etdi, digərlərində isə müdaxilə etdi.

Yavaş geokimyəvi dövr də qapanmır: CO 2 vulkanlar vasitəsilə atmosferə daxil olur və süxurların aşınmasına və biotanın formalaşmasına sərf olunur. Atmosfer karbonunun bir hissəsi uzun müddət yığılır və basdırılır, qalıq yanacaq ehtiyatları yaranır və ayrılan oksigen atmosferə daxil olur. Nəticədə, 4 milyard il ərzində atmosferdə CO 2 konsentrasiyası 100-1000 dəfə azaldı (vulkanizmin zəifləməsi, Yerin bağırsaqlarında radioaktiv elementlərin istehlakı nəticəsində), bu da mənfi təsir göstərir. təsirlənmiş bitki qidası. Eyni zamanda, atmosferdə oksigenin yığılması biotanın inkişafını kəskin surətdə sürətləndirdi, lakin həyati fəaliyyəti nəticəsində oksigen meydana çıxan ən anaerob (oksigensiz) orqanizmlər üçün faydalı olmadı. Onlar demək olar ki, tamamilə yeni yaranan aerob orqanizmlərlə əvəz olundu.

Biotanın ətraf mühitə böyük təsiri bəzi tədqiqatçıları biotanın ətraf mühitdə onun həyatı üçün əlverişli şəraiti saxlaya bildiyi qənaətinə gətirmişdir. Lakin bu fərziyyə bir sıra amillərlə (kütləvi yoxa çıxma, milyardlarla növün yox olması), eləcə də Darvinin təkamül nəzəriyyəsi ilə ziddiyyət təşkil edir. Biota canlı orqanizmlər üçün optimal ekoloji şəraiti qoruyub saxlamadığından, bir çox orqanizmlər və növlər coğrafi və iqlim şəraitindəki dəyişikliklərə dözə bilmədi. Biosferin mövcud olduğu dövrdə bir neçə milyard növün yoxa çıxdığı, bir neçə milyonunun isə hazırda mövcud olduğu təxminləri var. Lakin dəyişən şəraitdə sağ qalmağı bacaran orqanizmlər yeni növlərin yaranmasına səbəb oldu. Dəyişən ətraf mühit şəraitinə uyğunlaşma, çoxsaylı və uyğunlaşan növlər yaratdı, yəni Darvinin ilk dəfə göstərdiyi kimi təkamülü sürüklədi. Müəyyən bir anda mövcud olan biotanın ətraf mühit parametrlərini optimal hədlər daxilində saxlaya biləcəyinə dair fərziyyə doğru olsaydı, o zaman Karbon dövrünün iqlimi və zəngin bitki örtüyü indi mövcud ola bilərdi, lakin biotanın təkamülü dayanardı.

İnsanların bir növ kimi meydana gəlməsinə əcdadlarımızın yaşadığı çətin ekoloji şəraitin kömək etdiyinə dair sübutlar var. O, mövcudluğu üçün əlverişli şərait saxlamağı öyrəndikdə, onun bioloji növ kimi təkamülü dayandı, cəmiyyətin təkamülü ilə əvəz olundu.

Beləliklə, biotanın inkişafı prosesində davamlı inkişaf dövrləri və fəlakət dövrləri olmuşdur.

Ekosistemlərin bioməhsuldarlığı.

Ekosistem istehsalçılarının günəş enerjisini sintez edilmiş üzvi maddələrin kimyəvi bağlarında sabitləmə sürəti məhsuldarlıq icmalar. Bitkilərin zaman vahidində yaratdığı üzvi kütləyə deyilir cəmiyyətin ilkin istehsalı. Məhsullar kəmiyyətcə bitkilərin yaş və ya quru kütləsində və ya enerji vahidlərində - ekvivalent joul sayı ilə ifadə edilir.

Ümumi ilkin istehsal- müəyyən bir fotosintez sürətində zaman vahidi üçün bitkilərin yaratdığı maddə miqdarı. Bu istehsalın bir hissəsi bitkilərin özlərinin həyat fəaliyyətinin saxlanmasına (tənəffüs üçün xərcləmə) gedir. Bu hissə kifayət qədər böyük ola bilər, ümumi məhsulun 40-70%-ni təşkil edir. Yaradılmış üzvi kütlənin qalan hissəsi bitki böyüməsinin miqdarını, istehlakçılar və parçalayıcılar üçün enerji ehtiyatını təmsil edən xalis ilkin istehsalı xarakterizə edir. Qida zəncirlərində emal olunaraq, heterotrof orqanizmlərin kütləsini doldurmaq üçün istifadə olunur. Vahid vaxtda istehlakçı kütləsinin artımı cəmiyyətin ikinci dərəcəli məhsulları. Hər bir trofik səviyyə üçün ayrıca hesablanır, çünki Onların hər birində kütlənin artması əvvəlkindən gələn enerji hesabına baş verir. Trofik zəncirlərə daxil olan heterotroflar, nəticədə cəmiyyətin xalis ilkin istehsalı hesabına yaşayırlar. Fərqli ekosistemlərdə onu fərqli tamlıqda istehlak edirlər. Qida zəncirlərində ilkin istehsalın sürəti bitkilərin böyümə sürətindən geri qalırsa, bu, istehsalçıların ümumi biokütləsinin tədricən artmasına səbəb olur. Biokütlə müəyyən bir qrupda və ya bütövlükdə bütün cəmiyyətdə orqanizmlərin ümumi kütləsi kimi başa düşülür. Biokütlə çox vaxt ekvivalent enerji vahidlərində ifadə edilir.

Parçalanma zəncirlərində zibil məhsullarının qeyri-kafi istifadə edilməsi, məsələn, bataqlıqlar torflaşdıqda və dayaz su hövzələri böyüdükdə baş verən üzvi maddələrin yığılması ilə nəticələnir. Maddələrin balanslaşdırılmış dövrü olan bir cəmiyyətin biokütləsi nisbətən sabit qalır, çünki Demək olar ki, bütün ilkin məhsullar qidalanma və çoxalma məqsədləri üçün xərclənir.

Ekosistemlərin öyrənilməsinə enerji yanaşmasının ən mühüm praktiki nəticəsi Yerin potensial bioloji məhsuldarlığının öyrənilməsi məqsədilə 1969-cu ildən dünyanın müxtəlif ölkələrindən olan alimlər tərəfindən aparılan Beynəlxalq Bioloji Proqram çərçivəsində tədqiqatların həyata keçirilməsi olmuşdur.

İlkin bioloji məhsulların qlobal paylanması son dərəcə qeyri-bərabərdir. Bitki həyatında ən böyük mütləq artım çox əlverişli şəraitdə gündə orta hesabla 25 q-a çatır. Böyük ərazilərdə məhsuldarlıq 0,1 q/m-dən çox deyil (isti səhralar və qütb səhraları). Yer kürəsində quru üzvi maddələrin ümumi illik istehsalı 150-200 milyard ton təşkil edir. Onun təxminən üçdə biri okeanlarda, təxminən üçdə ikisi quruda əmələ gəlir. Yerin demək olar ki, bütün xalis ilkin istehsalı bütün heterotrof orqanizmlərin həyatını dəstəkləməyə xidmət edir. İstehlakçılar tərəfindən kifayət qədər istifadə olunmayan enerji onların orqanizmlərində, su obyektlərinin üzvi çöküntülərində və torpaq humoslarında toplanır.

Günəş radiasiyasının bitki örtüyü ilə bağlanmasının səmərəliliyi istilik və rütubətin olmaması, torpağın əlverişsiz fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri ilə və s. Bitki örtüyünün məhsuldarlığı təkcə bir iqlim qurşağından digərinə keçid zamanı deyil, həm də hər bir zona daxilində dəyişir.

Dünyanın beş qitəsi üçün orta məhsuldarlıq nisbətən az dəyişir. İstisna Cənubi Amerikadır, əksəriyyətində bitki örtüyünün inkişafı üçün şərait çox əlverişlidir.

İnsanların qidalanması, əsasən, torpaq sahəsinin təxminən 10%-ni (təxminən 1,4 milyard hektar) tutan kənd təsərrüfatı bitkiləri hesabına təmin edilir. Mədəni bitkilərin ümumi illik artımı ümumi torpaq məhsuldarlığının təxminən 16%-ni təşkil edir ki, bunun da böyük hissəsi meşələrdədir. Məhsulun təqribən 1/2 hissəsi birbaşa insanın qidalanmasına gedir, qalan hissəsi ev heyvanlarının qidalanmasına sərf olunur, sənayedə istifadə olunur və tullantılarda itirilir. Ümumilikdə, insanlar Yerin ilkin istehsalının təxminən 0,2%-ni istehlak edirlər.

Bitki mənşəli qidalar insanlar üçün enerji baxımından heyvan qidalarından daha ucuzdur. Rasional istifadə və məhsulların paylanması ilə kənd təsərrüfatı sahələri Yer kürəsinin hazırkı əhalisinin təxminən iki qatını təmin edə bilər. Amma bunun üçün çoxlu əmək və kapital qoyuluşu tələb olunur. Əhalini ikinci dərəcəli məhsullarla təmin etmək xüsusilə çətindir. Bir insanın pəhrizində gündə ən azı 30 q protein olmalıdır. Yer üzündə mövcud olan ehtiyatlar, o cümlədən heyvandarlıq məhsulları, quruda və okeanda balıq ovu nəticələri, hər il Yerin müasir əhalisinin ehtiyaclarının təxminən 50% -ni təmin edə bilər. Beləliklə, dünya əhalisinin əksəriyyəti protein aclığı vəziyyətindədir və insanların əhəmiyyətli bir hissəsi də ümumi qida çatışmazlığından əziyyət çəkir.

Beləliklə, ekosistemlərin və xüsusilə ikinci dərəcəli məhsulların bioməhsuldarlığının artırılması bəşəriyyətin qarşısında duran əsas vəzifələrdən biridir.

6. Biosfer və insan. Noosfer.

Vernadski Yerin geoloji tarixini təhlil edərək, yeni bir geoloji qüvvənin, bəşəriyyətin elmi fikrinin təsiri altında biosferin yeni vəziyyətə - noosferə keçidinin olduğunu müdafiə edir. Bununla belə, Vernadskinin əsərlərində transformasiya olunmuş biosfer kimi maddi noosferin mahiyyətinin tam və ardıcıl şərhi yoxdur. Bəzi hallarda noosfer haqqında gələcək zamanda (hələ gəlməyib), bəzilərində indiki zamanda (biz ona daxil oluruq) yazırdı, bəzən də noosferin əmələ gəlməsini Homo sapiensin meydana gəlməsi ilə və ya sənaye istehsalının yaranması. Qeyd etmək lazımdır ki, Vernadski bir mineralog kimi insanın geoloji fəaliyyəti haqqında yazarkən hələ “noosfer” və hətta “biosfer” anlayışlarından istifadə etməmişdi. O, Yer kürəsində noosferin əmələ gəlməsi haqqında yarımçıq qalmış “Elmi düşüncə planetar hadisə kimi” əsərində ən ətraflı şəkildə, lakin əsasən elm tarixi nöqteyi-nəzərindən yazmışdır.

Beləliklə, noosfer nədir: utopiya, yoxsa real sağ qalma strategiyası? Vernadskinin əsərləri qoyulan suala daha əsaslı cavab verməyə imkan verir, çünki onlar noosferin formalaşması və mövcudluğu üçün zəruri olan bir sıra xüsusi şərtləri göstərir. Bu şərtləri sadalayırıq:

1. bütün planetdə insanların məskunlaşması;

2. ölkələr arasında rabitə və mübadilə vasitələrində dramatik transformasiya;

3. Yer kürəsinin bütün ölkələri arasında əlaqələrin, o cümlədən siyasi əlaqələrin möhkəmləndirilməsi;

4. insanın geoloji rolunun biosferdə baş verən digər geoloji proseslərdən üstünlüyünün başlanğıcı;

5. biosferin sərhədlərinin genişləndirilməsi və kosmosa çıxış;

6. yeni enerji mənbələrinin kəşfi;

7. bütün irqlərdən və dinlərdən olan insanların bərabərliyi;

8. xarici və daxili siyasət məsələlərinin həllində xalqın rolunun artırılması;

9. elmi fikrin və elmi tədqiqatın dini, fəlsəfi və siyasi konstruksiyaların təzyiqindən azadlığı və dövlət sistemində azad elmi fikrin inkişafı üçün əlverişli şəraitin yaradılması;

10. düşünülmüş xalq maarifi sistemi və işçilərin rifah halının yüksəldilməsi. Qidalanma və aclığın, yoxsulluğun qarşısının alınması və xəstəliklərin böyük ölçüdə azaldılması üçün real imkan yaradılması;

11. Yer kürəsinin sayca artan əhalinin bütün maddi, estetik və mənəvi ehtiyaclarını ödəməyə qadir olması üçün onun ilkin təbiətinin əsaslı şəkildə dəyişdirilməsi;

12.müharibələrin cəmiyyətin həyatından çıxarılması.

7. Biosferin inkişafında insan amilinin rolu.

Noosfer doktrinasının mərkəzi mövzusu biosferlə bəşəriyyətin vəhdətidir. Vernadski öz əsərlərində bu birliyin köklərini, bəşəriyyətin inkişafında biosferin təşkilinin əhəmiyyətini açır. Bu, biosferin təkamülündə bəşəriyyətin tarixi inkişafının yeri və rolunu, onun noosferə keçid qanunauyğunluqlarını anlamağa imkan verir.

Vernadskinin noosfer nəzəriyyəsinin əsasını təşkil edən əsas fikirlərdən biri budur ki, insan özünü təmin edən canlı deyil, öz qanunlarına uyğun olaraq ayrı yaşayır, o, təbiətin içində birlikdə yaşayır və onun bir hissəsidir. Bu birlik ilk növbədə Vernadskinin biogeokimyaçı kimi göstərməyə çalışdığı mühitin və insanın funksional davamlılığı ilə bağlıdır. Bəşəriyyətin özü təbii bir hadisədir və təbiidir ki, biosferin təsiri təkcə həyat mühitinə deyil, həm də düşüncə tərzinə təsir göstərir.

Ancaq təkcə təbiətin insanlara təsiri yoxdur, əks əlaqə də var. Üstəlik, insanın ətraf mühitə fiziki təsirini əks etdirən səthi deyil, daha dərindir. Bunu planetar geoloji qüvvələrin son vaxtlar nəzərəçarpacaq dərəcədə fəallaşması sübut edir. “...biz ətrafımızdakı geoloji qüvvələri getdikcə daha aydın şəkildə görürük. Bu, çətin ki, təsadüfən, Homo sapiensin geoloji əhəmiyyəti haqqında inamın elmi şüuruna nüfuz etməsi, biosferin yeni vəziyyətinin - noosferin müəyyənləşdirilməsi ilə üst-üstə düşdü və onun ifadə formalarından biridir. Bu, təbii ki, ilk növbədə canlı materiyanın əsas rol oynadığı biosfer daxilində təbii elmi işin və düşüncənin aydınlaşdırılması ilə bağlıdır.” Beləliklə, son vaxtlar canlıların ətraf təbiətə əks olunması kəskin şəkildə dəyişmişdir. Bunun sayəsində təkamül prosesi minerallar sahəsinə keçir. Torpaq, su və hava kəskin şəkildə dəyişir. Yəni növlərin təkamülü özü geoloji prosesə çevrildi, çünki təkamül prosesində yeni bir geoloji qüvvə meydana çıxdı. Vernadski yazırdı: “Növlərin təkamülü biosferin təkamülünə keçir”.

Vernadski həm biosferin təkamülü, həm də bəşəriyyətin tarixi inkişafı ilə hazırlanmış noosferin qaçılmazlığını görürdü. Noosferik yanaşma nöqteyi-nəzərindən dünya sivilizasiyasının inkişafında müasir ağrı nöqtələri fərqli görünür. Biosferə vəhşi münasibət, qlobal ekoloji fəlakət təhlükəsi, kütləvi qırğın vasitələrinin istehsalı - bütün bunların keçici əhəmiyyəti olmalıdır. Müasir şəraitdə həyatın mənşəyinə, biosferin təşkilinə köklü dönüş məsələsi həyəcan təbili, biosferdə – planetar aspektdə düşünməyə və fəaliyyətə çağırış kimi səslənməlidir.

Biosferin ekoloji problemləri.

Biosferin ekoloji problemləri istixana effekti, ozon təbəqəsinin tükənməsi, biosferdə oksigen və karbon dövranı prosesini pozan kütləvi meşələrin qırılması, istehsal, kənd təsərrüfatı, enerji istehsalı tullantıları (su elektrik stansiyaları təbiətə və insanlara ziyan vurur) - su anbarları üçün geniş ərazilərin su altında qalması, çayların yuxarı axınında kürü tökməyə çıxan anadrom və yarımanadrom balıqların miqrasiya yollarında keçilməz maneələr, suyun durğunluğu, axının ləngiməsi bütün canlıların həyatına təsir göstərir. çayda və çayın yaxınlığında yaşayan canlılar; suyun yerli artması su anbarının torpağına təsir göstərir, daşqınlara, bataqlığa, sahil eroziyasına və sürüşmələrə səbəb olur; seysmikliyi yüksək olan ərazilərdə bəndlərin təhlükəsi var). Bütün bunlar qlobal ekoloji böhrana gətirib çıxarır və ətraf mühitin rasional idarəçiliyinə dərhal keçidi tələb edir.

Təbiətin mühafizəsi və ətraf mühitin rasional idarə olunması perspektivləri.

Təbii ehtiyatlardan səmərəli istifadə vəziyyətdən yeganə çıxış yoludur.

Təbii ehtiyatların idarə edilməsinin ümumi məqsədi təbii və süni (məsələn, kənd təsərrüfatı) ekosistemlərdən istifadənin ən yaxşı və ya optimal yollarını tapmaqdır. İstismar dedikdə məhsul yığımı və müəyyən təsərrüfat fəaliyyəti növlərinin biogeosenozların mövcudluğu şəraitinə təsiri başa düşülür.

Optimal təbii ehtiyatların idarə edilməsi sisteminin yaradılması probleminin həlli bir deyil, bir çox optimallaşdırma meyarlarının olması ilə əhəmiyyətli dərəcədə çətinləşir. Bunlara: maksimum məhsulun əldə edilməsi, istehsal xərclərinin azaldılması, təbii landşaftların qorunması, icmaların növ müxtəlifliyinin qorunması, təmiz ətraf mühitin təmin edilməsi, ekosistemlərin və onların komplekslərinin normal fəaliyyətinin təmin edilməsi daxildir.

Ətraf mühitin mühafizəsi və təbii ehtiyatların bərpası aşağıdakıları əhatə etməlidir:

Zərərvericilərə qarşı mübarizədə rasional strategiya, aqrotexniki qaydalara, mineral gübrələrin dozasına, ekoloji aqrosenozlara və onlarda baş verən proseslərə, habelə onların təbii sistemlərlə sərhədlərində yaxşı biliklərə malik olmaq;

Texnologiyanın təkmilləşdirilməsi və təbii ehtiyatların çıxarılması;

Yataqdan bütün faydalı komponentlərin maksimum tam və hərtərəfli çıxarılması;

Yataqlardan istifadə edildikdən sonra torpaqların rekultivasiyası;

İstehsalda xammaldan qənaətlə və tullantısız istifadə;

Dərin təmizləmə və istehsal tullantılarından istifadə texnologiyaları;

Məhsullar artıq istifadə edilmədikdən sonra materialların təkrar emalı;

Dağılmış faydalı qazıntıların çıxarılmasına imkan verən texnologiyalardan istifadə;

Qıt mineral birləşmələr üçün təbii və qalıq əvəzedicilərin istifadəsi;

Qapalı istehsal dövrləri (inkişaf və tətbiq);

Enerjiyə qənaət texnologiyalarının tətbiqi;

Yeni ekoloji cəhətdən təmiz enerji mənbələrinin inkişafı və istifadəsi.

Ümumiyyətlə, ətraf mühitin mühafizəsi və təbii ehtiyatların bərpası məqsədləri aşağıdakıları əhatə etməlidir:

Yerli və qlobal məntiqi monitorinq, yəni. ətraf mühitin ən mühüm xüsusiyyətlərinin vəziyyətinin ölçülməsi və nəzarəti, atmosferdə, suda, torpaqda zərərli maddələrin konsentrasiyası;

meşələrin yanğınlardan, zərərvericilərdən, xəstəliklərdən bərpası və mühafizəsi;

Qoruqların, istinad ekosistemlərinin zonalarının, unikal təbii komplekslərin genişləndirilməsi və sayının artırılması;

nadir bitki və heyvan növlərinin mühafizəsi və artırılması;

Əhalinin geniş maarifləndirilməsi və ekoloji maarifləndirilməsi;

Ətraf mühitin mühafizəsi sahəsində beynəlxalq əməkdaşlıq.

İnsan fəaliyyətinin bütün sahələrində təbiətə münasibətin formalaşdırılması, təbii sərvətlərdən səmərəli istifadənin inkişafı, gələcəyin ekoloji cəhətdən təmiz texnologiyaların tətbiqi ilə bağlı bu cür fəal iş günümüzün ekoloji problemlərini həll etməyə və təbiətlə harmonik əməkdaşlığa keçə biləcək. .

İndiki vaxtda istehlakçıların təbiətə münasibəti, onun sərvətlərinin bərpası üçün tədbirlər görmədən geri çəkilməsi keçmişə çevrilir. Təbii sərvətlərdən səmərəli istifadə və təbiətin insanın təsərrüfat fəaliyyətinin dağıdıcı nəticələrindən qorunması problemi ümummilli əhəmiyyət kəsb edir.

Təbiətin mühafizəsi və ətraf mühitin rasional idarə edilməsi mürəkkəb problemdir və onun həlli həm ekosistemlərin qorunmasına yönəlmiş dövlət tədbirlərinin ardıcıl həyata keçirilməsindən, həm də cəmiyyətin öz vəsaitlərini maliyyələşdirməsi üçün sərfəli və sərfəli elmi biliklərin genişləndirilməsindən asılıdır. rifah.

Atmosferdəki zərərli maddələr üçün insanlar üçün nəzərəçarpacaq nəticələrə səbəb olmayan maksimum icazə verilən konsentrasiyalar qanuni olaraq müəyyən edilir. Atmosfer havasının çirklənməsinin qarşısının alınması məqsədilə yanacağın düzgün yanmasının təmin edilməsi, qazlaşdırılmış mərkəzi isitmə sisteminə keçid, sənaye müəssisələrində təmizləyici qurğuların quraşdırılması tədbirləri işlənib hazırlanmışdır. Təmizləyici qurğular havanı çirklənmədən qorumaqla yanaşı, xammala qənaət etməyə və bir çox qiymətli məhsulları istehsalata qaytarmağa imkan verir. Məsələn, buraxılan qazlardan kükürdün tutulması sulfat turşusu istehsalını artırmağa imkan verir; sementin tutulması bir neçə fabrikin məhsuldarlığına bərabər istehsala qənaət edir. Alüminium əritmə zavodlarında borulara filtrlərin quraşdırılması ftoridlərin atmosferə buraxılmasının qarşısını alır. Təmizləyici qurğuların tikintisi ilə yanaşı, tullantıların əmələ gəlməsinin minimuma endiriləcəyi texnologiyanın axtarışı aparılır. Eyni məqsəd avtomobil konstruksiyalarının təkmilləşdirilməsi və yanması daha az zərərli maddələrin əmələ gəlməsinə səbəb olan digər yanacaq növlərinə (mayeləşdirilmiş qaz, etil spirti) keçidlə təmin edilir. Şəhərdaxili hərəkət üçün elektrik mühərrikli avtomobil hazırlanır. Şəhərin və yaşıllıqların düzgün tərtibatı böyük əhəmiyyət kəsb edir. Ağaclar havanı tərkibində asılı olan maye və bərk hissəciklərdən (aerozollardan) təmizləyir və zərərli qazları udur. Məsələn, kükürd qazı qovaq, cökə, ağcaqayın, at şabalıdı, fenollar - yasəmən, tut və ağcaqayın tərəfindən yaxşı mənimsənilir.

Məişət və sənaye çirkab suları mexaniki, fiziki və bioloji təmizlənməyə məruz qalır. Bioloji müalicə mikroorqanizmlər tərəfindən həll edilmiş üzvi maddələrin məhv edilməsini nəzərdə tutur. Su fenolları, yağ turşularını, spirtləri, karbohidrogenləri və s. oksidləşdirən mikroorqanizmləri ehtiva edən yalnız aktivləşdirilmiş lil adlanan xüsusi çənlərdən keçirilir.

Çirkab suların təmizlənməsi bütün problemləri həll etmir. Buna görə də getdikcə daha çox müəssisə yeni texnologiyaya - təmizlənmiş suyun yenidən istehsalata daxil olduğu qapalı dövrəyə keçir. Yeni texnoloji proseslər sənaye məqsədləri üçün tələb olunan suyun miqdarını onlarla dəfə azaltmağa imkan verir.

Yerin təkinin mühafizəsi ilk növbədə üzvi ehtiyatlardan kompleks istifadə zamanı onların qeyri-məhsuldar israfının qarşısının alınmasından ibarətdir. Məsələn, yeraltı yanğınlarda çoxlu kömür itkisi baş verir, neft mədənlərində məşəllərdə yanar qaz yanır. Filizlərdən metalların kompleks çıxarılması texnologiyasının inkişafı titan, kobalt, volfram, molibden və s. kimi əlavə qiymətli elementlər almağa imkan verir.

Kənd təsərrüfatı məhsuldarlığının artırılması üçün düzgün əkinçilik texnologiyası və xüsusi torpaq mühafizəsi tədbirlərinin həyata keçirilməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Məsələn, yarğanlara qarşı mübarizə bitkilərin - ağacların, kolların, otların əkilməsi ilə uğurla həyata keçirilir. Bitkilər torpağın yuyulmasından qoruyur və su axınının sürətini azaldır. Dərələrin becərilməsi onlardan təsərrüfat məqsədləri üçün istifadə etməyə imkan verir. Güclü kök sisteminə malik olan Amerikadan gətirilən amorfa əkilməsi nəinki torpağın itirilməsinin qarşısını effektiv şəkildə alır: bitki özü yüksək yem dəyəri olan lobya istehsal edir. Yarğan boyu əkinlərin və əkinlərin müxtəlifliyi davamlı biosenozların formalaşmasına kömək edir. Quşlar zərərvericilərə qarşı mübarizə üçün heç də az əhəmiyyət kəsb etməyən kolluqlarda məskunlaşır. Çöllərdə qoruyucu meşə plantasiyaları sahələrin su və külək eroziyasının qarşısını alır. Zərərvericilərə qarşı mübarizənin bioloji üsullarının inkişafı kənd təsərrüfatında pestisidlərin istifadəsini azaltmağa imkan verir. Hazırda 2000 növ bitki, 236 məməli və 287 quş növü qorunmağa ehtiyac duyur. Beynəlxalq Təbiəti Mühafizə İttifaqı nəsli kəsilməkdə olan növlər haqqında məlumat verən və onların qorunması üçün tövsiyələr verən xüsusi Qırmızı Kitab yaratmışdır. Nəsli kəsilməkdə olan bir çox heyvan növləri indi öz sayını bərpa edib. Bu, uzunqulaq, sayqaq, akağal və eiderə aiddir.

Təbiət və yasaqlıqların təşkili flora və faunanın qorunmasına kömək edir. Qoruqlar nadir və nəsli kəsilməkdə olan növlərin qorunması ilə yanaşı, qiymətli təsərrüfat xüsusiyyətlərinə malik vəhşi heyvanların əhliləşdirilməsi üçün baza rolunu oynayır. Təbiət qoruqları həm də ərazidə yoxa çıxmış heyvanların köçürülməsi və yerli faunanın zənginləşməsinə kömək edən mərkəzlərdir. Şimali Amerika muskratı qiymətli xəz təmin edərək Rusiyada uğurla kök saldı. Arktikanın sərt şəraitində Kanada və Alyaskadan gətirilən müşk öküzləri uğurla çoxalır. Əsrin əvvəllərində demək olar ki, yoxa çıxan qunduzların sayı bərpa edilib.

Oxşar misallar çoxdur. Onlar göstərir ki, təbiətə qayğıkeşlik, bitki və heyvanların biologiyasına dair dərin biliklərə əsaslanaraq, onu qorumaqla yanaşı, həm də mühüm iqtisadi effekt verir.

Bir çox insanlar hesab edir ki, təbiət yalnız insanlara real və ya potensial faydalarına görə qorunmalıdır, bu yanaşma dünyaya antroposentrik (insan mərkəzli) baxış adlanır. Bəzi insanlar biosentrik dünyagörüşünə sadiqdirlər və əmindirlər ki, insan yer üzündəki digər növlərdən daha vacib olmadığı üçün hər hansı bir növün nəsli kəsilməsini sürətləndirmək insana yaraşmaz. "İnsanın başqa növlərdən üstünlüyü yoxdur, çünki hər şey boş şeylərdir" deyə inanırlar. Digərləri isə ekosentrik (mərkəz-ekosistem) baxışı qəbul edir və inanırlar ki, yalnız yerin həyatı təmin edən sistemlərin saxlanmasına yönəlmiş hərəkətlər haqlıdır.

NƏTİCƏ.

Beləliklə, biz görürük ki, bütün həmin spesifik əlamətlər, noosferi biosferin əvvəllər mövcud olan vəziyyətlərindən fərqləndirmək üçün V.İ.Vernadskinin göstərdiyi şərtlərin hamısı və ya demək olar ki, hamısı mövcuddur. Onun formalaşması prosesi tədricən gedir və yəqin ki, biosferin noosferə keçidinin tam hesab oluna biləcəyi ili və hətta onilliyi dəqiq göstərmək heç vaxt mümkün olmayacaq. Təbii ki, bu məsələ ilə bağlı fikirlər fərqli ola bilər. F.T.Yanşina yazır: “Akademik V.İ.Vernadskinin biosferin noosferə keçidi haqqında təlimi utopiya deyil, bütün bəşəriyyət üçün sağ qalmaq və ağlabatan gələcəyə nail olmaq üçün real strategiyadır”. R.K.Balandinin fikri bir qədər fərqlidir: “Biosfer daha yüksək mürəkkəblik, mükəmməllik səviyyəsinə keçmir, sadələşir, çirklənir, deqradasiyaya uğrayır (növlərin nəsli kəsilmənin görünməmiş sürəti, meşə zonalarının məhvi, dəhşətli torpaq eroziyası...) O, daha aşağı səviyyəyə keçir, yəni onda ən fəal transformasiyaedici və tənzimləyici qüvvə texno-maddəyə çevrilir, texniki sistemlər məcmusuna çevrilir, onun vasitəsilə insanın – əsasən də istər-istəməz – bütün həyat sahəsini dəyişir”. Vernadskinin özü yer üzündə insan idarəçiliyinin arzuolunmaz, dağıdıcı nəticələrini görərək, onları bəzi xərclər hesab edirdi. O, insan şüuruna, elmi fəaliyyətin humanizminə, yaxşılığın və gözəlliyin təntənəsinə inanırdı. O, bəzi şeyləri parlaq şəkildə qabaqcadan görürdü, amma ola bilsin ki, başqalarında yanılırdı. Noosfer iman simvolu, elmi nailiyyətlərin təsiri altında biosfer proseslərinə insanın ağlabatan müdaxiləsi idealı kimi qəbul edilməlidir. Biz buna inanmalı, gələcəyinə ümid etməli, müvafiq tədbirlər görməliyik.

BİBLİOQRAFİYA:

1. Chernova N.M., Bylova A.M., Ekologiya. Pedaqoji institutlar üçün dərslik, M., Prosveshchenie, 1988;

2. Kriksunov E.A., Pasechnik V.V., Sidorin A.P., Ekologiya, M., Bustard nəşriyyatı, 1995;

3. Ümumi biologiya. İstinad materialları, Tərtib edən V.V.Zaxarova, M., Bustard nəşriyyatı, 1995.

4. “Vernadski V.I.: Biosferin canlı və inert cisimləri arasındakı əsas maddi və enerji fərqi haqqında.” // “Vladimir Vernadski: Bioqrafiya. Seçilmiş əsərlər. Müasirlərin xatirələri. Nəsillərin hökmləri." Komp. G.P.Aksenov. - M.: Sovremennik, 1993.

5. V.İ.Vernadski "Təbiətşünasın mülahizələri. - Elmi düşüncə planetar hadisə kimi". M., Nauka, 1977. “Həyat hadisələrinin tədqiqi və yeni fizika”, 1931; Biogeokimyəvi esselər. M.-L., SSRİ Elmlər Akademiyasının nəşriyyatı, 1940

6. Oturdu. "Biosfer" Art. “Noosfer haqqında bir neçə söz” M., Mysl, 1967.

7. "V.İ.Vernadski. Bioqrafiya üçün materiallar" M., "Gənc Qvardiya" nəşriyyatı, 1988.

8. Lapo A.V. "Keçmiş biosferlərin izləri." - Moskva, 1979.

Biosfer anlayışı. Biosfer bitkiləri, heyvanları və mikroorqanizmləri əhatə edən həyatın qabığıdır. Müəyyən mənada bioloji növ kimi insan, canlı orqanizmlərin fəaliyyətinin məhsulu kimi isə torpaq biosfer kimi təsnif edilə bilər.

“Biosfer” termini ilk dəfə 1875-ci ildə E. Suess (Avstriya geoloqu) tərəfindən istifadə edilmişdir və biosfer haqqında təlim yalnız 20-ci əsrin əvvəllərində V.İ. Vernadski.

Hazırda “biosfer” termini iki cür şərh olunur: geniş mənada – biosfer coğrafi zərflə eyniləşdirilir (yeganə fərqlə, coğrafi zərf biosferdən daha qədimdir); dar mənada biosfer bir filmdir, "həyat yığınıdır" və Yerin digər qabıqları ilə paralel olaraq nəzərdən keçirilir.

Biosferin yuxarı sərhədi 25-27 km hündürlükdə yerləşən ozon ekranı kimi qəbul edilir (bu, bəzi sporlar və bakteriyaların hələ də tapıla biləcəyi yüksəklikdir). Biosferin aşağı sərhədi litosferdə 3-5 km dərinlikdən keçir (orqanik süxurların əmələ gəldiyi və bakteriyaların mövcud ola biləcəyi yer). Bu sərhədlər biosfer üçün müəyyən edilir, geniş mənada başa düşülür.

Həyatın ən böyük konsentrasiyası nisbətən dar sərhədlərdə, üç mühitin təmas zonasında olur: su, hava və torpaq (torpaq). Ən çox

Hidrosfer, troposferin aşağı hissəsi və torpaq məskunlaşmışdır. Canlı maddənin ən yüksək konsentrasiyası olan bu nazik üfüq deyilir biostroma (canlı örtük).

Həyatın mənşəyinin təxminən 3 milyard il əvvəl (Arxeyanın sonunda) dayaz su hövzələrində meydana gəldiyinə inanılır, buradan həyat okeana və yalnız sonra quruya (ozon ekranı, su olmadıqda) yayıldı. zərərli ultrabənövşəyi şüaların qarşısını almaqda yaxşı idi). Həyatın yaranması dövründə Yer kürəsində iqlim isti və rütubətli idi.

Uzun müddət həyat coğrafi qabıqda ləkələrdə "yerləşdi", yəni. biosfer zəif inkişaf etmiş və çox fasiləli idi. Geoloji tarix boyu canlı orqanizmlərin müxtəlifliyi artmış, onların təşkili mürəkkəbləşmiş, ümumi kütləsi artmışdır. Həyatın inkişafı qeyri-bərabər idi. Bəzi növlər Arxeydən bu günə qədər sağ qalmışdır (məsələn, mavi-yaşıl yosunlar), digər xətlərin inkişafı mürəkkəb həyat formalarının (primatlar, insanlar) meydana gəlməsinə səbəb oldu, digərlərinin inkişafı onların yox olması ilə başa çatdı ( dinozavrlar, mamontlar və s.).

Biosferin tarixi boyu 500 milyona yaxın növ mövcud olsa da, hazırda cəmi 2 milyona yaxın növ var.

Canlı orqanizmlərin Yer üzündə geniş yayılmasına onların müxtəlif ekoloji şəraitə uyğunlaşma qabiliyyəti və çoxalma qabiliyyətinin yüksək olması kömək etdi. Beləliklə, mikroorqanizmlər İslandiya geyzerlərində +93 o C temperaturda, hətta çox aşağı temperaturda əbədi donmuş torpaqlarda aşkar edilmişdir. Bəzi bakteriyaların sporları +100 o C və -200 o C-dən aşağı temperaturda canlı qalır. Bakteriyalardan birinin nəsli uyğun əlverişli şəraitdə 5 gün ərzində bütün Dünya Okeanını doldura bilər, yonca isə bütün səthi əhatə edə bilər. 11 il ərzində Yer.

Hazırda biosferin tərkibində heyvanlar üstünlük təşkil edir - təxminən 1,7 milyon növ var. Yer üzündə təxminən 400 min bitki növü var, lakin bitki maddələrinin kütləsi heyvanların kütləsindən dəfələrlə çoxdur. Bitkilər Yerin ümumi biokütləsinin demək olar ki, 97% -ni və heyvanların və mikroorqanizmlərin kütləsinin yalnız 3% -ni təşkil edir. Biokütlənin böyük əksəriyyəti quruda cəmləşmişdir, o, okeanın biokütləsini 1000 dəfə üstələyir. Okeanda növ müxtəlifliyi daha zəifdir.

Quruda bitki örtüyü demək olar ki, davamlı örtüyü - fitosferi əmələ gətirir. Bitki kütləsi yerüstü (budaqları, yarpaqları, iynələri olan gövdələr; kollar, ot və mamır-lichen örtüyü) və yeraltı (bitki kökləri) ibarətdir. Məsələn, qarışıq meşə üçün bitki kütləsi demək olar ki, 400 t/ha təşkil edir ki, bunun da yerüstü hissəsi təqribən 300 t/ha, yeraltı hissəsi isə 100 t/ha təşkil edir. Quruda biokütlə ümumiyyətlə qütblərdən ekvatora doğru artır və eyni istiqamətdə bitki və heyvan növlərinin sayı artır. Tundrada biokütlə təxminən 12 t/ha, tayqada - təxminən 320 t/ha, qarışıq və yarpaqlı meşələrdə - 400 t/ha, çöllərdə 25 t/ha, səhralarda isə hətta 12 t/ha-a qədər azalır. t/ha, savannalarda yenidən 100 t/ha və ya daha çox artır, tropik meşələrdə maksimum 500 t/ha-ya çatır. Bitki və heyvan növlərinin ən az sayı Arktika səhralarında və tundralarda, ən çoxu isə ekvatorial meşələrdədir.

Qurudakı bitkilər bütün torpaq biokütləsinin 99%-dən çoxunu, heyvanlar və mikroorqanizmlər isə yalnız 1%-dən azını ehtiva edir. Okeanda bu nisbət tərsinə çevrilir: bitkilər 6% -dən çox, heyvanlar və mikroorqanizmlər isə təxminən 94% təşkil edir. Okeanın ümumi biokütləsi bütün biosferin biokütləsinin cəmi 0,13%-ni təşkil edir, baxmayaraq ki, okean 71%-ə bərabər ərazini tutur. Beləliklə, açıq okean mahiyyətcə su səhrasıdır.

Gəlin biosferin komponentlərinə və onların Yerin coğrafi zərfindəki roluna daha yaxından nəzər salaq.

Mikroorqanizmlər (mikroblar) həyat formalarının ən kiçikidir və hər şeyi əhatə edir. Mikroblar 17-ci əsrdə aşkar edilmişdir. A. Levenguk. Aşağıdakı mikrob qrupları fərqləndirilir:

a) quruluşuna görə: birhüceyrəli orqanizmlər (yosunlar, göbələklər, birhüceyrəli protozoa) - onlar mürəkkəb tipli nisbətən böyük hüceyrəyə malikdirlər (eukariotlar); bakteriyalar struktur cəhətdən daha sadə orqanizmlərdir (prokaryotlar);

b) kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə (biokimyəvi proseslər üçün enerji mənbəyi): fotosintetik mikroorqanizmlər - Günəşin şüa enerjisindən enerji mənbəyi kimi istifadə edir və karbon qazını üzvi karbona çevirir (ilkin istehsalçılar); heterotrof mikroorqanizmlər - üzvi karbon molekullarını (molekulyar yırtıcılar) parçalayaraq enerji əldə etmək; fotosintetik və heterotrof mikroorqanizmlər coğrafi zərfdə böyük rol oynayır: onlar Yerdə mövcud olan karbonu daimi hərəkətdə saxlayırlar;

c) oksigenin istifadəsi üzrə: aerob - oksigen istehlak etmək; anaerob - oksigen istehlak etməyin.

Mikroorqanizmlərin növlərinin sayı çox böyükdür və onlar Yer kürəsinin hər yerində yayılmışdır. Onlar üzvi maddələri parçalayır, atmosfer azotunu mənimsəyir və s.

Bitkilər - üzvi dünyanın krallıqlarından biri. Onların digər canlı orqanizmlərdən əsas fərqi qeyri-üzvi olanlardan üzvi maddələr yaratmaq qabiliyyətidir, buna görə də onlar adlanırlar. avtotroflar . Eyni zamanda, yaşıl bitkilər fotosintez - günəş enerjisinin üzvi maddələrə çevrilməsi prosesini həyata keçirir. Bitkilər Yerdəki bütün digər canlılar üçün əsas qida və enerji mənbəyidir.

Bitkilər Yerdəki oksigen mənbəyidir (ekvatorial meşələr planetimizin “ağciyərləri” adlanır). Bitkilər ilkin istehsalçılar - istehsalçılar hesab olunurlar. Bitkilər bütün bəşəriyyəti qidalandırır və son nəticədə enerji və xammal mənbəyidir. Bitkilər torpağı eroziyadan qoruyur, atmosferdə axıntı və qaz tərkibini tənzimləyir.

Hal-hazırda, aşağı və yuxarıya bölünən təxminən 400 min bitki növü məlumdur. 20-ci əsrin ortalarından. Bitki səltənətindən müstəqil bir səltənət fərqlənir - əvvəllər daha aşağı kimi təsnif edilən göbələklər.

Yer üzündəki 40 min bitki növündən 25 mini angiospermlərdir (çiçəkli bitkilər). Yer kürəsinin ən zəngin florası tropiklərin florasıdır.

Heyvanlar - üzvi dünyanın krallıqlarından birini təşkil edən orqanizmlər. Heyvanlar var heterotroflar , yəni. hazır üzvi birləşmələrlə qidalanır. Demək olar ki, bütün heyvanlar aktiv şəkildə hərəkət edir. Yer kürəsində 1,7 milyondan çox heyvan növü var, onlardan ən çoxu böcəklərdir (təxminən 1 milyon).

Heyvanlar ikinci dərəcəli məhsullar yaradır, bitki örtüyünə, torpağa təsir edir, üzvi maddələri məhv edir və minerallaşdırır. Heyvanlar da bitkilər kimi insan həyatında böyük rol oynayır.

Müəyyən mənada torpaq da biosferin tərkib hissəsi ola bilər. torpaq – bitki köklərinin yayıldığı yer qabığının yuxarı boş münbit təbəqəsi. Torpaq iki əsas hissədən ibarət mürəkkəb formasiyadır: mineral (dağıdılmış süxurlar) və üzvi (humus). Torpaqlar Yer səthinin çox hissəsini nazik təbəqə ilə əhatə edir - 0-dan 2 m-ə qədər.

Torpağın mühüm xüsusiyyəti onun münbitliyidir, yəni. torpağın bitki yetişdirmə qabiliyyəti. Torpaq bitkilərin böyüməsi və çoxlu sayda canlıların yaşayış yeri üçün əsasdır. Torpaqlar su balansını tənzimləyir və landşaftın formalaşmasına təsir göstərir. Məşhur rus torpaqşünası V.V.Dokuçayev torpaqları “landşaftın güzgüsü” adlandırmışdır.

Torpaqlar günəş enerjisini toplayır və çevirir. Torpaq kənd təsərrüfatı istehsalının əsasını təşkil edir.

Biosferdə bioloji (kiçik) dövr davamlı olaraq baş verir. Canlı orqanizmlərin atmosfer, hidrosfer və litosferlə qarşılıqlı əlaqəsi maddələrin və enerjinin bioloji dövranı vasitəsilə baş verir.

Bioloji dövr iki prosesdən ibarətdir:

– günəş enerjisi hesabına cansız maddədən canlı maddənin əmələ gəlməsi;

– üzvi maddələrin parçalanması və sadə minerala (inert) çevrilməsi.

Birinci proses quruda və okeanda (suda) yaşıl bitkilər tərəfindən həyata keçirilən fotosintezlə bağlıdır. Bitkinin yaşıl yarpağında xlorofilin iştirakı ilə günəş işığının təsiri ilə karbon qazı və sudan üzvi maddələr əmələ gəlir və sərbəst oksigen ayrılır. Bundan əlavə, kök sistemi olan bitkilər torpaqdan həll olunan mineral maddələri udur: azot, kalium, kalsium, kükürd, fosfor duzları - və həmçinin bu maddələri üzvi maddələrə çevirir.

Üzvi maddələrin parçalanması əsasən mikroorqanizmlərin təsiri altında baş verir. Mikroorqanizmlər öz həyat prosesləri üçün üzvi maddələrdən istifadə edirlər və onun bir hissəsi yeni üzvi maddələrin (mikroorqanizmin orqanizmi) əmələ gəlməsinə getsə də, üzvi maddələrin əhəmiyyətli bir hissəsi minerallaşır, yəni. üzvi maddələr ən sadə birləşmələrə parçalanır.

Üzvi maddələrin əmələ gəlməsi və məhv edilməsi əks, lakin ayrılmaz proseslərdir. Onlardan birinin yoxluğu istər-istəməz həyatın yox olmasına səbəb olacaq. Müasir həyat bioloji dövrə sayəsində Yer üzündə mövcuddur.

Bioloji dövrə sayəsində canlı orqanizmlər Yerin bütün qabıqlarına təsir göstərir. Beləliklə, Yer atmosferindəki oksigenin demək olar ki, hamısı biogen mənşəlidir. Fotosintez prosesi dayanarsa, sərbəst oksigen tez yox olacaq.

Hidrosferdə canlıların rolu da böyükdür. Orqanizmlər davamlı olaraq suyu istehlak edir və ifraz edir. Transpirasiya prosesi (bitkilər tərəfindən suyun buxarlanması) xüsusilə intensivdir. Okean sularının qaz və duz tərkibi canlı orqanizmlərin fəaliyyəti ilə də müəyyən edilir. Quru suları da canlı orqanizmlərin təsiri altında kimyəvi cəhətdən aktivləşir.

Canlı orqanizmlərin litosferə təsiri xüsusilə dərin və müxtəlifdir. Süxurların dağılmasında (bioloji aşınma), orqanogen süxurların əmələ gəlməsində özünü göstərir: əhəngdaşı, torf, qəhvəyi və daş kömür, neft, qaz, şist. Yer qabığında toplanmış üzvi maddələrin ehtiyatları çox böyükdür. Onlar canlı üzvi maddələrdən dəfələrlə üstündürlər. Dəmir və manqan filizləri və fosforitlər də biogen mənşəli ola bilər. Onların formalaşması xüsusi bakteriyaların fəaliyyəti ilə bağlıdır.

Yalnız canlı orqanizmlərin təsiri altında torpaqlar Yer kürəsində əmələ gəlmişdir. Torpaqlar canlı maddənin cansız maddə ilə qarşılıqlı əlaqəsi prosesində əmələ gələn mürəkkəb bioinert formasiya hesab olunur. Torpaqların əmələ gəlməsinin əsasını dağ torpaq əmələ gətirən süxurlar, torpaq əmələ gəlməsinin əsas amillərini isə mikroorqanizmlər və bitkilər, daha az dərəcədə isə torpaq heyvanları təşkil edir.

Biosfer (yunan dilindən bios - həyat, sphaira - kürə)- həyatın mövcud olduğu Yer planetinin qabığı. “Biosfer” termininin inkişafı ingilis geoloqu Eduard Suesse və rus alimi V.İ.Vernadski ilə bağlıdır. Biosfer litosfer, hidrosfer və atmosferlə birlikdə Yerin dörd əsas qabığını təşkil edir.

"Biosfer" termininin mənşəyi

"Biosfer" termini ilk dəfə 1875-ci ildə geoloq Eduard Suess tərəfindən Yer səthində həyatın mövcud olduğu kosmosa istinad etmək üçün istifadə edilmişdir. "Biosfer" anlayışının daha dolğun tərifi V.I.Vernadski tərəfindən təklif edilmişdir. O, orqanizmlərin həm indiki, həm də keçmişdəki həyati fəaliyyətini nəzərə alaraq, planetimizin dəyişdirici qüvvəsinin dominant rolunu həyata ilk dəfə təyin etdi. Geokimyaçılar "biosfer" terminini canlı orqanizmlərin ümumi məcmusu kimi təyin edirlər (bioloqlar və ekoloqlar "biota" və ya "biota").

Biosferin sərhədləri

Qütb buzlaqlarından tutmuş ekvatora qədər planetin hər bir hissəsində canlı orqanizmlər yaşayır. Mikrobiologiya sahəsində son nailiyyətlər göstərdi ki, mikroorqanizmlər yer səthinin dərinliklərində yaşayır və bəlkə də onların ümumi biokütləsi Yer səthindəki bütün flora və faunanın biokütləsindən çoxdur.

Hazırda biosferin faktiki sərhədlərini ölçmək mümkün deyil. Tipik olaraq, əksər quş növləri 650 ilə 1800 metr arasında hündürlükdə uçur və Puerto Riko xəndəkində balıqlar 8372 metr dərinlikdə aşkar edilmişdir. Lakin planetdə həyatın daha ekstremal nümunələri də var. Afrika qarğası və ya Rüppel qarğası 11.000 metrdən çox yüksəklikdə görüldü, dağ qazları adətən ən azı 8.300 metr yüksəkliklərə köçür, vəhşi yaxlar Tibetin dağlıq bölgələrində dənizdən təxminən 3.200 - 5.400 metr yüksəklikdə yaşayır. səviyyədədir, dağ keçisi isə 3000 metrə qədər yüksəklikdə yaşayır.

Mikroskopik orqanizmlər daha ekstremal şəraitdə yaşamağa qadirdirlər və onları nəzərə alsaq, biosferin qalınlığı bizim təsəvvür etdiyimizdən qat-qat böyükdür. Yer atmosferinin yuxarı qatlarında 41 km yüksəklikdə bəzi mikroorqanizmlər aşkar edilib. Mikrobların temperatur və hava təzyiqinin həddən artıq aşağı olduğu və ultrabənövşəyi şüalanmanın çox intensiv olduğu yüksəkliklərdə aktiv olması ehtimalı azdır. Çox güman ki, onlar küləklər və ya vulkan püskürmələri nəticəsində atmosferin yuxarı təbəqələrinə daşınıblar. Həmçinin Mariana xəndəyinin ən dərin hissəsində 11034 metr dərinlikdə birhüceyrəli canlı formaları tapılıb.

Yuxarıdakı bütün ifrat həyat nümunələrinə baxmayaraq, ümumiyyətlə Yerin biosferinin təbəqəsi o qədər nazikdir ki, onu alma qabığı ilə müqayisə etmək olar.

Biosferin quruluşu

Biosfer ayrı-ayrı orqanizmlərin populyasiyalar əmələ gətirdiyi iyerarxik bir quruluşda təşkil edilmişdir. Bir neçə qarşılıqlı əlaqədə olan populyasiyalar biosenozu təşkil edir. Müəyyən fiziki yaşayış mühitlərində (biotopda) yaşayan canlı orqanizmlərin birliyi (biosenoz) ekosistem təşkil edir. bir-biri ilə və ətraf mühitlə mövcudluğunu təmin edəcək şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olan heyvan, bitki və mikroorqanizmlər qrupudur. Buna görə də ekosistem Yerdəki həyatın davamlılığının funksional vahididir.

Biosferin mənşəyi

Biosfer təxminən 3,5-3,7 milyard ildir mövcuddur. Həyatın ilk formaları prokaryotlar idi - oksigensiz yaşaya bilən bir hüceyrəli canlı orqanizmlər. Bəzi prokaryotlar kimi bildiyimiz unikal kimyəvi proses inkişaf etdirmişdir. Sudan və karbon qazından sadə şəkər və oksigen hazırlamaq üçün günəş işığından istifadə edə bildilər. Bu fotosintetik mikroorqanizmlər o qədər çox idi ki, biosferi kökündən dəyişdirdilər. Uzun müddət ərzində yeni həyatı dəstəkləyə bilən oksigen və digər qazların qarışığından atmosfer meydana gəldi.

Biosferə oksigenin əlavə edilməsi daha mürəkkəb həyat formalarının sürətlə inkişaf etməsinə imkan verdi. Bitkiləri və digər heyvanları yeyən milyonlarla müxtəlif bitki və heyvan ortaya çıxdı. ölü heyvanları və bitkiləri parçalamaq üçün təkamül etdi.

Bunun sayəsində biosfer öz inkişafında böyük bir sıçrayış etdi. Ölü bitki və heyvanların parçalanmış qalıqları bitkilər tərəfindən yenidən sorulan qida maddələrini torpağa və okeana buraxırdı. Bu enerji mübadiləsi biosferin özünü təmin edən və özünü tənzimləyən sistemə çevrilməsinə imkan verdi.

Həyatın inkişafında fotosintezin rolu

Biosfer öz növünə görə unikaldır. İndiyə qədər Kainatın başqa yerlərində həyatın mövcud olduğunu təsdiqləyən heç bir elmi fakt yox idi. Yer üzündə həyat Günəş sayəsində mövcuddur. Günəş işığından gələn enerjiyə məruz qaldıqda, fotosintez deyilən bir proses baş verir. Fotosintez nəticəsində bitkilər, bəzi bakteriya növləri və ibtidailər işığın təsiri ilə karbon qazını oksigenə və şəkər kimi üzvi birləşmələrə çevirir. Heyvan, göbələk, bitki və bakteriya növlərinin böyük əksəriyyəti birbaşa və ya dolayı yolla fotosintezdən asılıdır.

Biosferə təsir edən amillər

Biosferə və Yerdəki həyatımıza təsir edən bir çox amillər var. Yerlə Günəş arasındakı məsafə kimi qlobal amillər var. Əgər planetimiz Günəşə daha yaxın və ya uzaq olsaydı, o zaman Yer həyatın yaranması üçün çox isti və ya soyuq olardı. Yer oxunun maillik bucağı da planetin iqliminə təsir edən mühüm amildir. Fəsillər və mövsümi iqlim dəyişiklikləri Yerin əyilməsinin birbaşa nəticəsidir.

Yerli faktorlar da biosferə mühüm təsir göstərir. Yerin müəyyən bir sahəsinə baxsanız, iqlimin, gündəlik havanın, eroziya və həyatın özünün təsirini görə bilərsiniz. Bu kiçik amillər daim məkanı dəyişdirir və canlı orqanizmlər ətraf mühitdəki dəyişikliklərə uyğunlaşaraq buna uyğun reaksiya verməlidirlər. İnsanlar yaxın ətraflarının əksəriyyətinə nəzarət edə bilsələr də, təbii fəlakətlərə qarşı hələ də həssasdırlar.

Biosferin görünüşünə təsir edən amillərdən ən kiçiki molekulyar səviyyədə baş verən dəyişikliklərdir. Oksidləşmə və reduksiya reaksiyaları süxurların və üzvi maddələrin tərkibini dəyişə bilər. Bioloji deqradasiya da var. Bakteriya və göbələklər kimi kiçik orqanizmlər həm üzvi, həm də qeyri-üzvi materialları emal etmək qabiliyyətinə malikdir.

Biosfer ehtiyatları

İnsanlar biosferin enerji mübadiləsinin saxlanmasında mühüm rol oynayırlar. Təəssüf ki, bizim biosferə təsirimiz çox vaxt mənfi olur. Məsələn, insanların mədən yanacaqlarını həddən artıq yandırması səbəbindən atmosferdə oksigen səviyyəsi azalır və karbon qazı səviyyəsi yüksəlir, neft dağılmaları və sənaye tullantılarının okeana axıdılması hidrosferə böyük ziyan vurur. Biosferin gələcəyi insanların digər canlılarla necə münasibət qurmasından asılıdır.

1970-ci illərin əvvəllərində Birləşmiş Millətlər Təşkilatı dayanıqlı, balanslaşdırılmış inkişafı təşviq edən İnsan və Biosfer (MAB) adlı layihə yaratdı. Hazırda dünyada yüzlərlə biosfer qoruqları var. İlk biosfer qoruğu Konqo Demokratik Respublikasının Yanqambi şəhərində yaradılmışdır. Yanqambi münbit Konqo çayı hövzəsində yerləşir və meşə fili və fırça qulaqlı donuz kimi endemik növlər də daxil olmaqla, təxminən 32.000 ağac və heyvan növünə ev sahibliyi edir. Yangambi Biosfer Qoruğu davamlı kənd təsərrüfatı, ovçuluq və hasilat kimi mühüm fəaliyyətləri dəstəkləyir.

Yerdən kənar biosferlər

İndiyə qədər biosfer Yerdən kənarda kəşf edilməmişdir. Buna görə də yerdən kənar biosferlərin mövcudluğu hipotetik olaraq qalır. Bir tərəfdən, bir çox elm adamı digər planetlərdə həyatın mümkün olmadığına inanır və əgər o, haradasa varsa, çox güman ki, mikroorqanizmlər şəklindədir. Digər tərəfdən, Yerin analoqları, hətta bizim qalaktikamızda - Süd Yolunda da çox ola bilər. Texnologiyamızın məhdudiyyətlərini nəzərə alsaq, hazırda bu planetlərin neçə faizinin biosferə malik ola biləcəyi məlum deyil. Gələcəkdə, məsələn, Marsda süni biosferlərin insanlar tərəfindən yaradılması ehtimalını da istisna etmək mümkün deyil.

Biosfer çox kövrək bir sistemdir ki, burada hər bir canlı orqanizm nəhəng həyat zəncirinin mühüm halqasıdır. Biz dərk etməliyik ki, insan planetin ən ağıllı məxluqu kimi planetimizdə həyat möcüzəsini qoruyub saxlamaq üçün məsuliyyət daşıyır.

Populyasiyaların qarşılıqlı əlaqəsi canlıların təşkilinin növbəti, daha yüksək səviyyəsinin - biotik icmanın və ya biosenozun fəaliyyətinin xarakterini müəyyən edir. Altında biosenoz fəzada və zamanda birgə mövcud olan müxtəlif növlərin populyasiyalarının məcmusu olan bioloji sistemə aiddir. İcmaların tədqiqi onların davamlı mövcudluğunun necə qorunduğunu və biotik qarşılıqlı təsirlərin və ətraf mühit şəraitinin icmalardakı dəyişikliklərə nə təsir etdiyini öyrənmək məqsədi daşıyır.

İcma, ekosistem, biogeosenoz, biosfer

İcma (biosenoz) müəyyən bir məkanda uzun müddət birgə mövcud olan və ekoloji birliyi təmsil edən müxtəlif növ orqanizmlərin məcmusudur. Əhali kimi, icmanın bütövlükdə ona xas olan öz xüsusiyyətləri (və göstəriciləri) vardır. İcmanın xassələri sabitlik (xarici təsirlərə tab gətirmək qabiliyyəti), məhsuldarlıq (canlı maddə istehsal etmək qabiliyyəti). İcmanın göstəriciləri onun tərkibinin xüsusiyyətləri (növlərin müxtəlifliyi, qida şəbəkəsinin quruluşu), ayrı-ayrı orqanizm qruplarının nisbətidir. Ekologiyanın əsas vəzifələrindən biri icmanın tərkibinə hansı növlərin daxil olmasından asılı olmayaraq meydana çıxan xassələri və tərkibi arasındakı əlaqələri aydınlaşdırmaqdır.

Ekosistem başqa bir ekoloji kateqoriyadır; fiziki yaşayış mühiti ilə birlikdə vahid bütövlükdə fəaliyyət göstərən canlıların hər hansı birliyidir. Ekosistemə misal olaraq, hidrobiontlar icması, suyun fiziki xassələri və kimyəvi tərkibi, dibinin topoqrafiyasının xüsusiyyətləri, torpağın tərkibi və quruluşu, suyun səthi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan atmosfer havası və günəş enerjisi daxil olmaqla gölməçəni göstərmək olar. radiasiya. Ekosistemlərdə canlı və cansız təbiət arasında daimi enerji və maddə mübadiləsi olur. Bu mübadilə davamlıdır. Canlı və cansız təbiət elementləri daim qarşılıqlı təsirdədir.

Ekosistem çox geniş bir anlayışdır və həm təbii komplekslərə (məsələn, tundra, okean), həm də süni olanlara (məsələn, akvarium) aiddir. Buna görə ekologiyada elementar təbii ekosistemi təyin etmək üçün "biogeosenoz" termini istifadə olunur.

Biogeotsenoz, yer səthinin ərazisi ilə birlikdə canlı orqanizmlərin (biosenoz) və abiotik mühitin tarixən müəyyən edilmiş məcmusudur. Biogeosenozun sərhədi hər hansı biogeosenozun ən vacib komponenti olan bitki icmasının (fitosenoz) sərhədi boyunca qurulur. Hər bir biogeosenoz özünəməxsus material və enerji mübadiləsi növü ilə xarakterizə olunur.

Biogeosenoz təbii landşaftın tərkib hissəsi və biosferin elementar bioərazi vahididir. Çox vaxt təbii ekosistemlərin təsnifatı yaşayış yerlərinin xarakterik ekoloji xüsusiyyətlərinə əsaslanır, dəniz sahillərinin və ya şelflərin, göllərin və ya gölməçələrin, daşqın və ya dağlıq çəmənliklərin, qayalı və ya qumlu səhraların, dağ meşələrinin, estuarların (böyük çayların ağzı) icmalarını vurğulayır. və s. Bütün təbii ekosistemlər (biogeosenozlar) ) bir-biri ilə bağlıdır və birlikdə Yerin canlı qabığını təşkil edir ki, bu da ən böyük ekosistem hesab oluna bilən biosferdir.

Ekosistemin işləməsi

Ekosistemlərdə enerji. Ekosistem bir-biri ilə və ətraf mühitlə davamlı olaraq enerji, maddə və məlumat mübadiləsi aparan canlı orqanizmlərin məcmusudur. Əvvəlcə enerji mübadiləsi prosesini nəzərdən keçirək. Enerji iş istehsal etmək qabiliyyəti kimi müəyyən edilir. Enerjinin xassələri termodinamika qanunları ilə təsvir olunur.

Termodinamikanın birinci qanunu (qanunu) və ya enerjinin saxlanması qanunu bildirir ki, enerji bir formadan digərinə keçə bilər, lakin o, yox olmur və təzədən yaranmır. Termodinamikanın ikinci qanunu (qanunu) və ya entropiya qanunu bildirir ki, qapalı sistemdə entropiya ancaq arta bilər. Ekosistemlərdə enerji ilə əlaqədar olaraq, aşağıdakı formula rahatdır: enerji çevrilmələri ilə əlaqəli proseslər yalnız enerjinin konsentrasiya edilmiş formadan səpələnmiş formaya keçməsi, yəni parçalanması ilə baş verə bilər.

İstifadə üçün əlçatmaz hala gələn enerji miqdarının ölçüsü və ya enerjinin deqradasiyası zamanı baş verən ardıcıllığın dəyişməsinin ölçüsü entropiyadır. Sistemin nizamı nə qədər yüksək olarsa, onun entropiyası bir o qədər aşağı olar. Beləliklə, hər hansı bir canlı sistem, o cümlədən ekosistem, ilk növbədə, mühitdə həddindən artıq sərbəst enerjinin (Günəşin enerjisi) olması sayəsində öz həyat fəaliyyətini saxlayır; ikincisi, onun tərkib hissələrinin dizaynına görə bu enerjini tutmaq və cəmləşdirmək, istifadə edildikdə isə onu ətraf mühitə yaymaq qabiliyyəti. Beləliklə, bir trofik səviyyədən digərinə keçidlə əvvəlcə enerjinin tutulması və sonra konsentrasiyası canlı sistemin nizamlılığının və mütəşəkkilliyinin yüksəldilməsini, yəni entropiyasının azalmasını təmin edir.

Ekosistemlərin enerjisi və məhsuldarlığı. Deməli, ekosistemdə həyat enerjinin canlı maddədən davamlı keçməsi, bir trofik səviyyədən digərinə keçməsi hesabına saxlanılır; Eyni zamanda, enerjinin bir formadan digərinə daimi çevrilməsi baş verir. Bundan əlavə, enerji çevrilmələri zamanı onun bir hissəsi istilik şəklində itir. O zaman sual yaranır: ekosistemdəki müxtəlif trofik səviyyəli icmanın üzvləri enerji ehtiyaclarını ödəmək üçün öz aralarında hansı kəmiyyət əlaqələri və nisbətlərində olmalıdırlar?

Bütün enerji təchizatı üzvi maddələrin kütləsində - biokütlədə cəmlənir, buna görə də hər səviyyədə üzvi maddələrin əmələ gəlməsi və məhv edilməsinin intensivliyi enerjinin ekosistemdən keçməsi ilə müəyyən edilir (biokütlə həmişə enerji vahidlərində ifadə edilə bilər). Üzvi maddələrin əmələ gəlmə sürətinə məhsuldarlıq deyilir. İlkin və ikinci dərəcəli məhsuldarlıq var. İstənilən ekosistemdə biokütlə əmələ gəlir və məhv olur və bu proseslər tamamilə aşağı trofik səviyyənin - istehsalçıların ömrü ilə müəyyən edilir. Bütün digər orqanizmlər yalnız bitkilər tərəfindən yaradılmış üzvi maddələri istehlak edirlər və buna görə də ekosistemin ümumi məhsuldarlığı onlardan asılı deyildir. Biokütlə istehsalının yüksək templəri abiotik amillərin əlverişli olduğu təbii və süni ekosistemlərdə müşahidə olunur və xüsusən də xaricdən əlavə enerji verildikdə, bu, sistemin öz həyatını saxlamaq xərclərini azaldır.

Bu əlavə enerji müxtəlif formalarda ola bilər: məsələn, becərilən tarlada - qalıq yanacaq enerjisi və insanların və ya heyvanların gördüyü iş şəklində. Beləliklə, bir ekosistemdəki canlı orqanizmlər cəmiyyətinin bütün fərdlərini enerji ilə təmin etmək üçün istehsalçılar, müxtəlif sifarişli istehlakçılar, zərərvericilər və parçalayıcılar arasında müəyyən kəmiyyət əlaqəsi lazımdır. Ancaq hər hansı bir orqanizmin və buna görə də bütövlükdə sistemin həyat fəaliyyəti üçün tək enerji kifayət deyil, onlar canlı maddənin molekullarının qurulması üçün zəruri olan müxtəlif mineral komponentləri, iz elementlərini və üzvi maddələri almalıdırlar.

Ekosistemdə elementlərin dövrü

Canlı maddədə orqanizmin qurulması üçün lazım olan komponentlər əvvəlcə haradan gəlir? Onlar qida zəncirinə eyni istehsalçılar tərəfindən verilir. Onlar torpaqdan qeyri-üzvi mineralları və suyu, havadan CO2-ni, fotosintez zamanı əmələ gələn qlükozadan qida maddələrinin köməyi ilə daha da mürəkkəb üzvi molekullar - karbohidratlar, zülallar, lipidlər, nuklein turşuları, vitaminlər və s. Lazımi elementlərin canlı orqanizmlər üçün mövcud olması üçün onlar hər zaman mövcud olmalıdır. Bu münasibətdə maddənin qorunma qanunu həyata keçirilir. Bunu belə formalaşdırmaq rahatdır: kimyəvi reaksiyalarda atomlar heç vaxt yox olmur, əmələ gəlmir və bir-birinə çevrilmir; onlar yalnız müxtəlif molekullar və birləşmələr yaratmaq üçün yenidən qurulurlar (eyni zamanda enerji udulur və ya buraxılır).

Bu səbəbdən, atomlar müxtəlif birləşmələrdə istifadə edilə bilər və onların təchizatı heç vaxt tükənmir. Təbii ekosistemlərdə elementlərin dövrləri şəklində baş verənlər məhz budur. Bu vəziyyətdə iki dövr fərqlənir: böyük (geoloji) və kiçik (biotik). Su dövranı yer kürəsinin səthindəki ən böyük proseslərdən biridir. Geoloji və biotik dövrlərin əlaqələndirilməsində böyük rol oynayır. Biosferdə su davamlı olaraq bir vəziyyətdən digərinə keçərək kiçik və böyük dövrələr edir. Okeanın səthindən suyun buxarlanması, atmosferdə su buxarının kondensasiyası və okeanın səthində yağıntılar kiçik bir dövrə əmələ gətirir. Su buxarı hava axınları ilə quruya aparılırsa, dövr daha mürəkkəbləşir. Bu zaman yağıntının bir hissəsi buxarlanır və atmosferə qayıdır, digər hissəsi çayları və su anbarlarını qidalandırır, lakin son nəticədə çay və yeraltı su axını ilə yenidən okeana qayıdır və bununla da böyük dövranı tamamlayır.

Su dövranının mühüm xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, litosfer, atmosfer və canlı maddə ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaqla, hidrosferin bütün hissələrini: okeanı, çayları, torpağın nəmini, yeraltı suları və atmosfer rütubətini birləşdirir. Su bütün canlıların ən vacib komponentidir. Transpirasiya zamanı bitki toxumasına nüfuz edən yeraltı su, bitkilərin öz həyatı üçün zəruri olan mineral duzları təqdim edir. Ekosistemin fəaliyyət qanunlarını ümumiləşdirərək, onların əsas müddəalarını bir daha formalaşdıraq: 1) təbii ekosistemlər ətraf mühiti çirkləndirməyən, miqdarı həddindən artıq və nisbətən sabit olan sərbəst günəş enerjisi hesabına mövcuddur;
2) enerji və maddənin ekosistemdəki canlı orqanizmlər birliyi vasitəsilə ötürülməsi qida zənciri boyunca baş verir; bir ekosistemdəki canlıların bütün növləri bu zəncirdə yerinə yetirdikləri funksiyalara görə istehsalçılara, istehlakçılara, zərərvericilərə və parçalayıcılara bölünür - bu, cəmiyyətin biotik quruluşudur; trofik səviyyələr arasında canlı orqanizmlərin sayının kəmiyyət nisbəti icmanın trofik strukturunu əks etdirir, bu, enerji və maddənin icmadan keçmə sürətini, yəni ekosistemin məhsuldarlığını müəyyən edir; 3) təbii ekosistemlər özlərinin biotik quruluşuna görə resursların tükənməsindən və öz tullantıları ilə çirklənmədən qeyri-müəyyən müddətə sabit vəziyyətini saxlayırlar; resurs əldə etmək və tullantılardan xilas olmaq bütün elementlərin dövriyyəsi daxilində baş verir.

İnsanın ekosistemə təsiri

İnsanın təbii mühitə təsiri bu məsələnin öyrənilməsinin məqsədindən asılı olaraq müxtəlif aspektlərdə nəzərdən keçirilə bilər. Ekoloji nöqteyi-nəzərdən insanın ekoloji sistemlərə təsirini təbii ekosistemlərin fəaliyyətinin obyektiv qanunlarına insan hərəkətlərinin uyğunluğu və ya ziddiyyəti nöqteyi-nəzərindən nəzərdən keçirmək maraqlıdır. Biosferin qlobal ekosistem kimi baxışına əsaslansaq, biosferdə insan fəaliyyətinin bütün müxtəlifliyi aşağıdakı dəyişikliklərə səbəb olur: biosferin tərkibində, onu təşkil edən maddələrin dövrlərində və balansında; biosferin enerji balansı; biota. Bu dəyişikliklərin istiqaməti və miqyası elədir ki, insan özü onlara ekoloji böhran adını verib.

Müasir ekoloji böhran aşağıdakı təzahürlərlə xarakterizə olunur: atmosferdə ümumi və yerli (qütblər üzərində, ayrı-ayrı quru ərazilərində) qazların balansının dəyişməsi səbəbindən planetin iqliminin tədricən dəyişməsi; biosferin ozon ekranının məhv edilməsi; çirklənmə Dünya Okeanının ağır metallar, mürəkkəb üzvi birləşmələr, neft məhsulları, radioaktiv maddələrlə suların karbon qazı ilə doyması.çaylarda bəndlərin tikintisi nəticəsində okean və quru suları arasında təbii ekoloji əlaqələrin qazla pozulması. bərk axıntıların dəyişməsi, kürü tökmə yolları və s. kimyəvi və fotokimyəvi reaksiyalar nəticəsində turşu yağıntılarının, yüksək zəhərli maddələrin əmələ gəlməsi ilə atmosferin çirklənməsi; quru sularının, o cümlədən içməli su təchizatı üçün istifadə olunan çay sularının yüksək zəhərli maddələrlə, o cümlədən dioksinlər, ağır metallar, fenollarla çirklənməsi; səhralaşma. planetin; torpaq qatının deqradasiyası; münbit torpaqların sahəsinin azalması; kənd təsərrüfatı üçün yararlı; radioaktiv tullantıların atılması, texnogen qəzalar nəticəsində müəyyən ərazilərin radioaktiv çirklənməsi və s. torpaq səthində məişət tullantılarının və sənaye tullantılarının, xüsusən də praktiki olaraq parçalanmayan plastiklərin toplanması; tropik və şimal meşələrinin ərazisinin azalması, atmosfer qazlarının balanssızlığına, o cümlədən planetdə oksigen konsentrasiyasının azalmasına səbəb olur. atmosfer; yeraltı fəzanın, o cümlədən qrunt sularının su təchizatı üçün yararsız hala gətirən və litosferdə hələ də az öyrənilmiş həyatı təhlükə altına alan çirklənməsi; canlı maddə növlərinin kütləvi və sürətlə uçqun kimi yoxa çıxması; məskunlaşan ərazilərdə yaşayış mühitinin pisləşməsi , xüsusilə şəhərləşmiş ərazilər; bəşəriyyətin inkişafı üçün təbii ehtiyatların ümumi tükənməsi və çatışmazlığı; orqanizmlərin ölçüsünün, energetik və biogeokimyəvi rolunun dəyişməsi; qida zəncirlərinin yenidən təşkili, ayrı-ayrı orqanizm növlərinin kütləvi çoxalması, ekosistemlərin iyerarxiyasının pozulması, planetdə sistemli vahidliyin artması.