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

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

«Шәкәрім атындағы Семей мемлекеттік университеті»

СӨЖ

Пәні: «Экология және тұрақты даму»

Тақырыбы: «Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы. Ғаламдық биогеохимиялық циклдар. В. И. Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары»

Орындаған: Экономика, құқық және

гуманитарлық ғылымдар

факультетінің ПД-517

тобының студенті

Нургалиева А. А

Тексерген: Аға оқытушы

Нуржуманова Ж. М

2015-2016 оқу жылы

Жоспар

І.

Кіріспе

І.: ІІ.

Кіріспе: Негізгі бөлім

І.: 2. 1

Кіріспе: Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы

І.: 2. 2

Кіріспе: Ғаламдық биогеохимиялық циклдар

І.: 2. 3

Кіріспе: В. И. Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары

І.: ІІІ

Кіріспе: Қорытынды

І.:

Кіріспе: Пайдаланған әдебиеттер

І Кіріспе

Экология тірі ағзалардың бір-бірімен және қоршаған ортамен қарым-қатынасын зерттейтін биология ғылымының саласы. «Экология» (гр. oikos - үй, тұрақ, мекен; logos - ғылым) терминін ғылымға алғаш 1866 ж. неміс ғалымы Эрнест Геккель енгізді.

Экожүйенің негізгі экологиялық көрсеткіштері тұрақты болады, себебі оның өзін-өзі сүйемелдеуге және өздігінен реттелуге қабілеттілігі бар. Осы қабілеттілікті Экожүйе гомеостазы деп атайды. Гомеостаз кері байланыс принципіне негізделген. Мысалы, популяция тығыздығының оптимумнан ауытқу нәтижесінде не туылым, не өлім-жітім артады.

Экожүйенің гомеостазы белгілі бір аралықтарда ғана сақтала алады. Экожүйелер гомеостазды сақтай отырып, өзгерумен қатар даму қабілеттілігі де бар, табиғи және антропогендік факторлар әсерлерінің нәтижесінде тұрақты бір жерден ізден таймай қайталанбайтын алмасуға түсіп, олардың жай түрден күрделі түрге өтуі де орын алады.

Биогеохимиялық айналымдар. организмдер тіршілігінің барысында биосфераның әртүрлі құрылымдық бөлімдері арасында жүретін энергиямен зат айналымын яғни химиялық элементтердің тірі организмдердің қатысуымен қозғалуын және өзгеруін беогеохимиялық айналымдар деп атайдыы. Химимялық элементтер биосферада биологиялық айналымның әртүрлі жолдарымен тірі затпен жұтылып энергиямен қамтамасыз етіледі де сосын тірі затты тастап жиналған энергияны сыртқы ортаға беріп үздіксіз айналымда болады. Осындай үлкенді-кішілі тұйық жолды Вернадскийдің беогеохимиялық айналымдар деп атады. Бұл айналымды екі типке бөлуге блады:1) газ тәрізді заттардың атмосферадағы немесе гидросферадағы айналымы 2. Жер қыртысындағы шөгінділер.

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.

Өздік жұмыс кіріспеден, негізгі бөлімнен, үш бөлімшеден, қорытындыдан және пайдаланылған әдебиеттерден тұрады.

ІІ Негізгі бөлім

2. 1 Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы

Экожүйе деген түсінік белгілі бір дәрежемен, өлшеммен, күрделілігімен немес пайда болу жолдарымен шектелмейді. Сондықтан жай жасанды, сонымен қатар организмдер мен олардың тіршілік ортасынан тұратын күрделі табиғи жүйелер үшін осы экожүйе деген терминді қолдануға болады.

Кесімді шекті белгілейтін (лимиттейтін) факторлардың маңызьша алғаш рет Ю. Либих назар аударды. Ол минимум заңын белгіледі: осы заң бойынша астық (өнім) минимумда факторға байланысты болады. Егер топырақтағы пайдалы құрамдас бөліктер (компоненттер) тұтастай алғанда біркелкі жүйені және тек қандай да бір затты ғана білдірсе, мысалы, фосфор кұрамының саны минимумға жақын болса, онда бұл астықтың түсімін төмендетуі мүмкін. Тіпті, өте пайдалы минералдык заттардың топырақтағы оңтайлы құрамы, егер ол шамадан артык болатын болса, астықтың түсімін төмендетеді. Демек, факторлар максимумда бола отырып, кесімді шекте белгіленген (лимиттелген) болуы тиіс. Экологияның ең негізгі объектісі экологиялық жүйе, немесе экожүйе - тірі организмдер жиынтығының қоректену, өсу және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңістігін бірлесе пайдалануының тарихи қалыптасқан жүйесі. Экожүйе деген терминді 1935 жылы бірінші рет ұсынған ағылшын экологы А. Тенсли. Ол экожүйенің құрамына организмдер де, абиотикалық орта да кіретін жер бетіндегі тірі табиғаттың негізгі функциялық бірлігі деп есептеуі және оның әр бөлігінің екіншісіне әсер ететініне назар аударады. Былайша айтқанда, экожүйе заттектердің айналымы мен энергия тасымалдануы жүретін табиғи бірлік. Экожүйеде заттектер айналымының жүруіне органикалық молекулалардың сіңімділік түрде белгілі қоры және организмдердің үш функционалды әр түрлі экологиялық топтары: продуценттер, консументтер және редуценттер болуы керек. Былайша айтқанда экожүйе зеттектердің айналымы мен энергия тасымалдануына жүретін табиғи бірлік. Экожүйеде зеттектер айналымның жоюына әкеп соқтырады. Экожүйеде организмдердің үш функциональды әр түрлі экологиялық топтары продуценттері, конуцементтер, ретутенттер болуы керек. Экожүйе концепциясы жердегі алғаш организмдер гетеротрофты болған. Автотрофты органикалық заттарды синтездесе, гетеротрофтар олармен қоректенеді. Проуценттерге өздерінің денелерін биоорганикалық қосылыстар есебінен құратынавтоторлық организм жатады. Олар өз денелеріне биоорганикалық қосылыстар есебінен құратын автоторлық оранизмдер жатады және күн көзі энергиясынан керекті энергиясын алады.

2. 2 Ғаламдық биогеохимиялық циклдар

Планетадағы барлық заттар үнемі айналымда болады. Күн энергиясы жер бетінде 2 зат айналымын қамтамасыз етеді:улкен геологиялық және кіші геологиялық. Биосферадағы заттардың үлкен айналымы негізгі 2 кезеңнен ерекшеленеді. Жер дамуының геологиялық өне бойында жүріп келетін және биосфераның дамуында негізгі роль атқаратын планетарлық процесс. Геологиялық зат айналымы тау жыныстарының түзілуінен үгілуімен және бұзылған өнімдердің сынықтармен химиялық элементтердің кейн басқа жерге ауысуымен байланысты. Бұл процесстердегі басты рольды су мен топрыақ бетінің термиялық қасиетіи күн сәулелерінің сіңірілуімен шағылуы жылу өткізгіштігі және жылу сыймдылығы атқарылады. Жер бетінің тұрақсызь гидротермиялық жағдайы атмосфера айналымының планеталық жүйесімен бірге жер дамуының бастапқы этаптарында құрлықтарды мұхиттарды және қазіргі геосфарны түзумен байланысты болды. Биосфераның қалыптасуымен үлкен айналымға организмдердің тіршілік өнімдеріде қосылды. геологиялық айналым тірі организмдерді қоректік элементтермен қамтамасыз етіп көбіне олардың тіршілік етуін анықтайды.

1. Газ тәрізді заттардың атмосферадағы немесе гидросферадағы айналымы

2. Жер қыртысындағы шөгінділер.

Көміртегінің айналымы. фотосинтез үшін көміртегінің көзі атмосферадағы немесе суда еріген көмірқышқыл газы болып табылады. Өсімдіктер түзген органикалық заттың құрамында көміртегі қоректену тізбегі бойынша тірі не өлі өсімдік ұлпалары арқылы өтіп, тыныс алу, ашу немесе отынның жануы нәтижесінде көмірқышқыл газы түрінде атмосфераға қайтады Көміртегі циклының ұзақтығы үш-төрт жүз-жылдаққа тең. Азот айналымы. Өсімдіктер азотты ыдыраған өлі органикалық заттан алады. Бактериялар ақуыздардың азотын өсімдіктер сіңіре алатын түрге өткізеді. Атмосферадағы бос азотты өсімдіктер тікелей сіңіре алмайды. Бактериялар мен көк жасыл балдырлар атмосфералық азотты байланыстырып, топыраққа өткізеді. Көптеген өсімдіктер оладың тамырларында түйнектер түзетін азот-фиксациялаушы бактериялармен симбиоз түзеді. Өлген өсімдіктерден немесе жануарлардың өлекселерінен бактериялардың басқа топтарының іс-әрекеті нәтижесінде бос түрге өтеді де қайтадан атмосфераға қайтады.

Фосфор мен күкірттің зат айналымы. Фосфор мен күкірт тау жыныстарында болады. Тау жыныстарының бұзылуы мен эрозиясының әсерінен топыраққа өтеді де, оларды өсімдіктер пайдаланады. Редуцент-ағзалардың тіршілік қызметі нәтижесінде олар қайтадан топыпаққа қайтады. Азот пен фосфор қосылыстарының бі бөлігін жауын сулары өзендерге, одан теңіз бен мұхитқа қарай шайып, оны балдырлар қолданады. Оттегінің циклі Жердегі оттегінің циклі шамамен 2000жылда, судың* шамамен 2млн. жылда жүріп өтеді. Бұл заттардың атомдары Жер шарында әр түрлі тірі зат арқылы өткенАтмосферадағы оттегінің мөлшері біртіндеп артты. Соңғы 600млн. жылда зат айналымдардың жылдамдығы мен сипаты қазіргі кездегі деңгейіне жақындады.

2. 3 В. И. Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары

«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.

«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 таралған.

«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.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.