Biosferdə maddələrin biogeokimyəvi dövranı cansız mühitlə orqanizmlər (heyvanlar, bitkilər və s.) arasında müxtəlif elementlərin davamlı mübadiləsinin ən mühüm təbii prosesidir. Hər şey onların fundamental xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Ən vaciblərinə maddələr mübadiləsi, çoxalma, irsi xüsusiyyətləri ötürmə qabiliyyəti daxildir.
Biogeokimyəvi azot dövrü
Hər elementin öz mənası var. Azot müxtəlif üzvi birləşmələrin tərkibində mühüm rol oynayır. Atmosferdə azotun yüksək faizinə baxmayaraq, bitki və heyvanlar üçün mövcud deyil. Bunun səbəbləri var. Enerji baxımından bitkilər üçün mineral azotdan, heyvanlar üçün isə üzvi birləşmələrin bir hissəsi kimi istifadə etmək daha faydalıdır.
Atmosferdən gələn molekulyar azot azot fiksasiya edən mikroorqanizmlərlə bağlanır və onun ammiak şəklində torpaqda toplanmasına kömək edir. Digərləri ölü orqanizmlərin azotundan istifadə edirlər. Onlar həmçinin ammonyakın yığılmasına kömək edirlər. Bitkilər tərəfindən fəal şəkildə istifadə edilən nitratlara çevrilir. Bunlar, ümumi mənada, biogeokimyəvi xüsusiyyətlərdirazot dövrü. Digər təbii maddələrin mübadiləsi prosesini də nəzərdən keçirin.
Karbon, kükürd və fosforun biogeokimyəvi dövrünün xüsusiyyətləri
Bu kimyəvi elementlər hər bir canlı orqanizm üçün lazımdır. Lakin onların həyati ehtiyacları bununla bitmir. Buna görə də, makronutrientlər kiçik bir bioloji dövrədə iştirak edirlər (orqanizmlərin onlara olan ehtiyacı kifayət qədər böyükdür): kalium, maqnezium, natrium; həmçinin mikroelementlər: bor, manqan, xlor və s.
Onlar tez-tez yağıntı ilə olsa da, torpaqdan bitkilərə daxil olurlar. Fitomassanın bir hissəsi kimi, karbon, kükürd və fosfor ot yeyən istehlakçılar tərəfindən istehlak olunur və beləliklə, trofik zəncirlərə daxil olur. Ancaq bəzi heyvanlar bu elementlərə olan ehtiyacı bitkilərdən yan keçərək ödəyir. Ayaqlılar duz yalamalarına baş çəkir, torpağı dişləyir və ya nəcis, köhnə sümüklər yeyirlər. Dəniz heyvanları duzu birbaşa sudan udur. Ölü qalıqların minerallaşması prosesində mikroorqanizmlər kimyəvi elementləri torpağa və suya qaytarır. Beləliklə, onların fəaliyyəti ətraf mühitin qida maddələri ilə zənginləşməsinə töhfə verir.
Ekosistem balansı
Biosferdə kiçik bir biogeokimyəvi dövrədə mühüm şərt onun tamlığıdır. Ekosistemdə elementlərin girişi və çıxışı balanslaşdırılır, çətinliklər isə əsasən torpaqda saxlanılan elementlərlə yaranır.
Maddə və enerji axınının tarazlığı ekosistemin sabitliyini - onun homeostazını müəyyən edir. Biosfer xarici enerji mənbələrindən istifadə edironun nizamlılığını və kifayət qədər mürəkkəb quruluşunu təmin edir. Səpələnmiş işıq enerjisi bitkilər tərəfindən kimyəvi bağ enerjisinin konsentrat vəziyyətinə çevrilir.
Eyni zamanda həm enerjinin ətraf mühitdən çıxarılması, həm də onun çevrilməsi tullantıların əmələ gəlməsinə səbəb olmur.
İnsan fəaliyyətinin biosferik proseslərə təsiri
Biogeokimyəvi dövrlərə insanın müdaxiləsi müxtəlif üsullarla həyata keçirilir. İlk növbədə, bu, ekosistemin biokomponentinin məhv edilməsidir (enerji daşıyıcılarının çıxarılması zamanı bitkilərin məhv edilməsi və ya ərazinin dəyişdirilməsi). Üzvi maddələr yandırıldıqda, konsentrasiya edilmiş vəziyyətdən enerji dağılmış vəziyyətə keçir, bu da aerozollar və qaz halında yanma məhsulları ilə istilik çirklənməsinə səbəb olur. Təbii ekosistemdə biogeokimyəvi dövrlərdə iştirak edən atomlar dəfələrlə istifadə olunur. Bu, həyati vacib maddəni təşkil edən yüngül biogen elementlərin dövrlərində iştirak etməklə asanlaşdırılır.
İnsan müdaxiləsi ətraf mühitə təkcə onun xas elementlərinin əlavə miqdarının deyil, həm də yeni kimyəvi birləşmələrin, o cümlədən insan tərəfindən sintez edilənlərin daxil edilməsini nəzərdə tutur. Bunların çoxu bitkilər tərəfindən qəbul edilir və sonra qida zəncirinə verilir.
Məsələn, qurğuşun, civə birləşmələri, arsen və s. Belə maddələrin qəbulu təbii dövranı pozur, elementlərin balansını dəyişir və ya onların canlı orqanizmlərdə toplanmasına, məhsuldarlığının azalmasına və ya ölümə səbəb olur. Xüsusiləpestisidlər və ağır metallar güclü dağıdıcı təsir göstərir. Beləliklə, ekosistemin sabitliyi, onun homeostazı insan fəaliyyəti ilə birbaşa və ya dolayı yolla pozula bilər.
Ekoloji piramida
Ekosistemin və biogeokimyəvi dövrlərin işləməsinin ən vacib nümunələrinə keçək. Bunun üçün ekoloji piramida prinsipindən istifadə edək. Trofik tənliklərin bioloji kütləsi əsasında qurulur. Belə bir piramidanın hər hansı bir hissəsinin sahəsi təxminən maddənin kütləsinə bərabərdir. Orqanizmlər öz səviyyələrini əvvəlkindən istifadə edərək qurduqlarından, bu sahə tədricən azalmalıdır. Hər səviyyənin belə azalması on dəfə ola bilər.
Məsələn, istehsalçıları çoxillik bitkilər olan quru ekosistemləri üçün xarakterik olan ekoloji piramida istehsal prosesi ən yüksək intensivliyə malik olmasa da, böyük biokütləyə malikdir. Ot yeyən heyvanların kütləsinin illik artımı ilə balanslaşdırılır. Üzvi kütlənin əmələ gəlməsi nümunəsi piramida qaydası adlanır. Bunun başqa növləri də var.
Ters Piramida
Su obyektlərinin ekosistemini götürün. Onlar üçün tikilmiş piramida bir az fərqli görünə bilər. Deyəsən başıaşağıdır. Fakt budur ki, qısa ömürlü yosunlar çox tez çoxalır, lakin istehlakçılar tərəfindən eyni dərəcədə intensiv şəkildə istehlak olunur. Buna görə də, bu halda eyni vaxtda qeydə alınan biokütlə ilin əlverişli dövründə istehsal prosesinin intensivliyini əks etdirmir. Nəzərə alsaq ki, böyük istehlakçılar (balıq,xərçəngkimilər) toplanır və daha yavaş yeyilir, istehlakçıların ümumi kütləsi daha yüksəkdir.
Ekosistemdəki istehsal prosesi onların uğurlu işləməsini təmin edir. O, biosferdə enerji axınının xarakterini müəyyən edir. Bildiyiniz kimi, canlı orqanizmlər onun istehlakçısıdır. Günəşdən gələn işıq enerjisi yaşıl bitkilər tərəfindən istifadə olunur və üzvi molekulların əmələ gəlməsinə səbəb olur və burada kimyəvi bağlar şəklində saxlanılır. Onun bir hissəsi bitkilərin tənəffüsü zamanı ayrılır və onlar tərəfindən maddələrin böyüməsi, udulması və hərəkəti üçün istifadə olunur. Biogeokimyəvi dövrə belə həyata keçirilir.
Enerji Mübadiləsi
Bildiyiniz kimi termodinamika qanunları var. Enerjinin bir hissəsi istilik verərək itirilir. Bu, qanunlardan birinin işləməsidir. O, bir növdən digərinə çevrilmə prosesində enerjinin məcburi itkisini təsdiqləyir. Bitki maddəsində yığıldıqda heyvanlar tərəfindən istifadə olunur.
Molekulların parçalanması enerjinin ayrılması ilə müşayiət olunur. Bunun əhəmiyyətli bir hissəsi heyvanların bir formadan digərinə keçməsi prosesində istifadə olunur. Bunlar biosintez və yeni bağların enerjisinin yığılması prosesləridir. Bunlar mexaniki, elektrik, istilik və digər enerji növləridir. Onun çevrilməsi zamanı bir hissə yenidən itirilir, istilik verir. Enerji tədricən başqa səviyyəyə keçir. Eyni zamanda, onun itməsi həzm olunmamış qidanın bir hissəsinin (nəcis) xaricə atılması zamanı və maddələr mübadiləsinin üzvi tullantı məhsullarında (ekskrementlərdə) baş verir.
Prosesenerji istifadəsi
Xaos təbiətdə nadirdir, adətən hər şey qaydasındadır. Enerjinin istifadəsi və çevrilməsi prosesinin bəzi kəmiyyət qanunlarına diqqət yetirək. Birinci mərhələdə bitkilər gəlirlərinin orta hesabla təxminən 1%-ni istifadə edirlər. Bəzən bu rəqəm 2%-ə çatır. Ən az əlverişli şəraitdə isə 0,1%-ə düşür. Enerji birinci dərəcəli istehsalçılardan istehlakçılara ötürüldükdə səmərəlilik 10%-ə çatır.
Etyeyənlər qidanı daha səmərəli həzm edirlər. Bu, qidanın kimyəvi tərkibinin xüsusiyyətləri və heyvanlar tərəfindən asanlıqla həzm olunması ilə əlaqədardır. Buna baxmayaraq, artıq üçüncü dərəcəli istehlakçılar səviyyəsində daxil olan enerjinin miqdarı çox azdır və ilkin dəyərlərin mində biri ilə xarakterizə olunur.
