Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы.В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы университеті

СӨЖ

Тақырыбы: Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы. В. И. Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары.

Орындаған:Касенова А. Б.

Тексерген:Нуржуманова Ж. М

Биосфера және оның тұрақтылығы

Жоспары:

1. Биосфера - ғаламдық экожүйе ретінде.

2. Биосфераның негізгі қасиеттері.

3. Зат айналымы және олардың адаммен бұзылуы:

а) азот айналымы;

ә) көміртегі айналымы;

б) күкірт айналымы;

в) фосфор айналымы.

Негізгі түсініктер: биосфера, эволюция, тірі зат, костық зат, биокосты зат, биогенді зат, радиоактивті ыдырау өнімдері, космостық табиғаты бар зат, биогеохимиялық цикл.

1. Биосфера - ғаламдық экожүйе ретінде.

«Биосфера» термині ғылыми әдебиеттерге 1875 ж. австрия геологы-ғалымы Эдуард Зюсс енгізген. В. И. Вернадский (1863-1945) бұл терминді пайдаланды және биосфера туралы ілімді жасады. Егер «биосфера» түсінігімен, Зюсс бойынша, жер қабығының 3 сферасындағы (қатты, сұйық, газ тәрізді) тірі ағзалары байланыстырылса, ал В. И. Вернадский бойынша ең басты роль тірі ағзаларды геохимиялық күштерге бөлінеді. Сонымен, биосфера түсінігіне ағзаның өзгертуші іс-әрекеті кіреді, қазіргі уақытта ғана емес, сонымен бірге, өткендегі де іс-әрекет кіреді. Тірі ағзалары бар қазіргі уақыттағы биосфераның бөлімін қазіргі заманға биосфера немесе необиосфера деп атайды, ал көне биосфераға палеобиосфера немесе өткен биосфера жатады. Қазіргі заманғы көзқарас бойынша неосфера шекарасы атмосферадағы, шамамен азон экранына дейін (полюстерде 8-10 км., экваторда 17-18 км., басқа жер беттерінде 20-25 км. ) . Гидросфераны түгелдей, сонын ішінде Әлемдік мұхиттың (11022 м. ) ең терең тұңғиығын да тіршілік алып жатыр. Литосферадағы тіршілік бірнеше метрге дейін топырақ қабатын алып жатыр. Палеосфера шекаралары атмосферадағы необиосферамен сәйкес келеді, ал су астындағы палеобиосфераға тау шөгінді жыныстары да жатады, В. И. Вернадский бойынша барлығы тірі ағзалардың үндеуінен өткен. Тірі заттар терминін әдебиеттерге В. И. Вернадский енгізген. Ол бұл терминді масса, энергия және химиялық құрам арқылы көрінетін барлық тірі ағзалардың жиынтығы деп түсіндіреді. «Косный» заттарға өлі табиғаттың заттары жатады. (Мысалы: минералдар жатады) . Табиғатта сонымен бірге, «Биокосный» заттар кең тара «Тірі заттар»-биосфераның негізі, бірақ аз ғана бөлімін құрайды. Тірі заттардың ең жоғарғы орта өзгерткіш іс әрекетіне байланысты, негізгі ерекшеліктеріне келесілер жатады

1. Барлық еркін кеңістікті тез меңгеру қабілеттілігі. Берілген қасиет бойынша В. И. Вернадский келесідей қортындыға келді, яғни белгілі геологиялық кезеңдер үшін тірі заттардың саны тұрақты болды.

2. Қозғалыстың белсенділігі.

3. Тіршілік кезіндегі тұрақтылық және өлгеннен кейін тез арада ыдырау.

4. Әртүрлі жағдайларға жоғарғы бейімделушілік қабілеттілігі (адаптация) .

5. Реакция жүруінің ең жоғарғы жылдамдығы.

6. Тірі заттардың жаңаруының жоғарғы жылдамдығы.

Орташа жанару биосфера үшін-8 жыл.

Құрлық үшін-14 жыл.

Мұхит үшін-33 күн.

Тірі заттардың орта өзгерткіш қызметтері:

1) Энергетикалық: екі биогеохимиялық принциптен тұрады.

1-принцип: биосферада геохимиялық биогендік энергияны көп мөлшерде жұмсау.

2-принцип: өз тіршілігінде геохимиялық энергияны көбейте алатын ағзалар эволюция процесінде тіршілігін сақтап қалады.

2) Газдық: белгілі мекен ету ортаның ауа құрамын атмосферасын өзгерту мен тұрақы ұстау қабілеттілігі.

3) Тотығу-тотықсыздану функциясы: тірі заттардың ықпалынан ортаны О ₂ байытуға байланысты тотығу процесі, сондай-ақ, О ₂ жетіспеген кезде органикалық заттардың ыдырауына байланысты жүретін тотықсыздану процесі.

4) Концентрациялық- шашыранды химиялық элементтерді өз денесінде ағзаның шоғырландыру қабілеттілігі.

5) Деструктивтік-органикалық заттар қалдығы мен «косный» заттардың ағзалармен және олардың тіршілік әрекетінің өнімдерімен құлдырату немесе бұзылуы (деструкторларға-саңырауқұлақтар мен бактериялар жатады) .

6) Транспорттық -ағзаның белсенді қозғалыс формасы нәтижесінде заттар мен энергияның тасымалдануы.

7) Ортаөзгерткіштік- бұл функция шамалы мөлшерде интрегративтік функция болып табылады.

8) Информациялық.

Биосфераның негізгі қасиеттері.

1) Биосфера- орталықтанған жүйе. Биосфераның орталық буыны тірі ағзалар (тірі заттар) болып табылады. (антропоцентризм)

2) Биосфера-ашық жүйе. Биосфераның өмір сүруі сырттан келетін энергиясыз мүмкін емес. Биосфера әрқашан күн сәулесі түседі.

3) Биосфера-өзін-өзі реттелуші жүйе. Бұл жүйеге ұйымдастық гомеостаз тән.

4) Биосфера-көп түрлілікпен сипатталатын жүйе. Көптүрлілік кез-келген экожүйенің және биосфераның тұрақтылығын негізгі шарты.

5) Биосфераның маңызды қасиеті - заттар айналымын қамтамасыз ететін механизмдердің болуы және соларға байланысты жеке химиялық элементтердің және олардың қосылыстарының таусылмастығы.

Зат айналымы және олардың адаммен бұзылуы.

Заттар айналымы 2 түрге бөлінеді:1. Үлкен немесе геологиялық (құрлық пен мұхит арасында) . 2. Кіші немесе биологиялық (экожүйе ішінде) .

Кіші зат айналым геологиялық зат айналымның бір элементі болып табылады.

Азот айналымы: Азоттың негізгі көзі атмосфера болып табылады. Атмосферадан топыраққа өсімдіктерге [N] нитраттар (NO ₃ ) түрінде енеді. Нитраттар азот бекітуші ағзалардың іс-әрекеті нәтижесінде түзіледі. [N] өсімдіктер үшін екінші көзі-органикалық заттардың ыдырауы нәтижесінде, атап айтқанда, белоктың ерекше тобы аммоний түзуші-ағзалар. (NH ₂ ->NH ₃ ->NO ₂ ->NO ₃ ) . Азоттың атмосфераға қайта оралуы денитрификациялаушы-бактериялар іс-әрекеті процесінде жүреді. (2NO ₃ ->N ₂ +3O ₂ )

Азот айналым схемасы:

Көміртегі айналымы. Атмосферадағы С фотосинтез процесі кезінде өсімдіктердің органикалық заттарына еніп, әрі қоректену тізбегіне қатысады. Ағзалардың тыныс алу процесінде С органикалық заттардан босатылады. С негізгі массасы өлі органикалық заттардан редуценттермен (бактериялар, саңырауқұлақтар) бөлінеді. Көміртегінің шамалы (аз) бөлігі Вернадскийдің айтуынша, заттар айналымынан «геологияға кетеді» торф, көмір, мұнай, су экожүйелеріндегі карбонаттар түрінде. Көміртегі циклінің негізгі бұзылуы геологиялық құрылымдардан бөлінетін заттарға байланысты. Сонымен қатар өсімдіктер бірлестігінің ауданы мен өнімділігінің өзгеруі нәтижесіне де байланысты. Осы С бір бөлігі атмосферада көмірқышқыл газы мен метан түрінде жиналып, «парниковый эффектісін» пайда болуына ықпал етеді.

Көміртегі айналым схемасы:

Күкірт айналымы. Күкірт ең күшті және көп таралған ауа ортасының ластаушысының бірі. S-айналымының негізгі бұзылуы органикалық заттарды жағумен, күкіртті рудаларды өндірумен, топырақ-күкірт жүйесі циклінің бұзылуымен байланысты. Күкірт бұл кезде атмосфераға улы қосылыс түрінде, диоксит (күкіртті ангидрид) ретінде енеді.

Күкірт айналым схемасы:

Фосфор айналымы. Фосфор айнымалының газ тәрізді фазасы болмайды. Фосфор ағзаларымен бірнеше рет тұтынылғаннан кейін құрлық пен сулы ортаның тұнба түрінде түбіне кетеді. Фосфордың қайтып оралуы мұхиттың ағзаларымен орнын толтырмайды, яғни құрлықтың қажеттілігін толтыра алмайды. Фосфорды пайдалану тұнбалық циклмен бітетін, біржақты процесс болғандықтан, ағзалар үшін фосфордың жетіспеушілік қауіпі туады. Сондықтан оның адаммен орнын толтыру минералдық тыңайтқыштарды енгізу арқылы жүреді. Фосфордың бір бөлігі құрлыққа мұхиттан теңіз өнімдерін енеді.

Фосфор айналымының схемасы:

НООСФЕРА

Алғаш рет 1927 жылы «ноосфера» терминін енгізген Сорбеннде геохимиядан оның лекциясын тыңдаған В. И. Вернадскийдің жас замандастары, философ, математик, палеонтолог, антрополог Эдуард Леруа мен палеонтолог, антрополог Пьер Тейяр де Шарден болды. Олар ноосфера деп- табиғат эволюциясының адам санасы пайда болған кезеңдерін түсінген. Ал В. И. Вернадский, адам еңбегіне бағытталған адамның саналық ролі мен барлық өсуші геологиялық күштері зор болатын биосфераның даму кезеңін- ноосфера деп атады. Ноосфера саналы адамзаттың іс әрекеттері дамудың негізгі анықтаушы факторы болатын қоғам мен табиғаттың әрекеттесу сферасы. Неліктен «ноосфера» түсінігі пайда болды? Ол биосфера эволюциясындағы адамның ролін бағалауға байланысты пайда болған. Ноосфера жөніндегі В. И. Вернадский ілімінің аса бағалылығы, оның тіршіліктің геологиялық, планетарлық процестердегі биосфераның қалыптасуы мен дамуындағы тірі заттың, организмдердің және планетадағы тірі заттардың алуантүрлілігін анықтауында. Тірі организмдердің ішінде зор геологиялық күш ретіндегі адамды ерекше көрсетті. Бұл жер ортасында және жер жанындағы кеңістіктегі («жақын» космос) биогеохимиялық және де басқа процестердің барысына әсер етуге қабілетті күш. Адамның, оның еңбегінің нәтижесінде бұл орта ерекше өзгерді. Ол бүкіл жер тарихының геологиялық тарихы бойынша қалыптасқан, түзілген биосфераның өзгеруіне соқтыратын адамның қажеттіліктері мен түсініктеріне сәйкес өзгертуге қабілетті. В. И. Вернадскийдің пікірінше, ноосфераның қалыптасуы «біздің планетамыздың кездейсоқ құбылысы емес», «еркін сананың қалыптасуы», - деп айтқан. Басқаша айтқанда, ноосфера зат пен энергия алмасуының табиғи процестері қоғаммен бақыланатын адамды қоршайтын орта. Адам «белгілі бір функциясын» атқаратын биосфераның бөлігі болып табылады. Адамзат қоғамның табиғатқа әсері тірі заттардың басқа формаларының әсерлерінен сипаты жөнінен мүлдем өзгеше болды. Тірі организмдер бұрын өздерінің өсуі, көбеюі, қоректенуі, тыныс алуына қажетті атомдардың тарихына әсер ететін қазір өмірдің өркениетті формасын түзуге және техникаға қажет элементтерге әсер ете отырып, бұл шеңберді адам кеңейтті, нәтижесінде «геохимиялық циклдердің мәңгілік жарысын» өзгертті. Көптеген ғалымдардың пікірінше, ноосфера болашақта Күн жүйесінің ерекше аймағы болады. «Биосфера ерте ме, кеш пе ноосфера жағдайына көшеді. Дамудың белгілі бір кезеңінде адам планета әрі қарай эволюциясына жауапкершілікті алуға міндетті, олай болмаса оның болашағы болмайды», - деп В. И. Вернадский қорытынды жасады. Адамзаттың ғылыми еңбектері биосфераны өзгертетін жаңа фактор болып табылады. Нәтижесінде биосфера жаңа кезеңге ауысып, жаңа күй - ноосфераға көшеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.