Ecosystem ay isang sistema na binubuo ng mga buhay na nilalang at ang kanilang tirahan na pinagsama sa isang solong functional na kabuuan.
Mga pangunahing katangian:
1) ang kakayahang magsagawa ng sirkulasyon ng mga sangkap
2) labanan ang mga panlabas na impluwensya
3) gumawa ng mga biological na produkto
Mga uri ng ecosystem:
1) microecosystems (puno ng kahoy sa yugto ng pagpaparami, akwaryum, maliit na pond, patak ng tubig, atbp.)
2) mesoecosystem (kagubatan, lawa, steppe, ilog)
3) macroecosystem (karagatan, kontinente, natural na lugar)
4) pandaigdigang ecosystem (biosphere sa kabuuan)
Iminungkahi ni Y. Odum ang klasipikasyon ng mga ecosystem batay sa mga biome. Ang mga ito ay malalaking natural na ecosystem na naaayon sa pisikal-heograpikal na mga sona. Nailalarawan ng ilang pangunahing uri ng mga halaman o iba pang katangian ng tanawin.
Mga uri ng biome
1) terrestrial (tundra, taiga, steppes, disyerto)
2) tubig-tabang (umaagos na tubig: ilog, sapa, nakatayong tubig: lawa, lawa, basang lupa: latian)
3) dagat (open ocean, shelf waters, deep-sea zones)
Konsepto biogeocenosis at ecosystem malapit, ngunit may mga pagkakaiba. Ang anumang biogeocenosis ay isang sistema. Maaaring kabilang sa isang ecosystem ang ilang biogeocenoses, ngunit hindi lahat ng ecosystem ay isang biogeocenosis, dahil wala ang lahat ng katangian nito.
Sa ecosystem maaari nating makilala dalawang bahagi - biotic at abiotic . Biotic ay nahahati sa autotrophic (mga organismo na tumatanggap ng pangunahing enerhiya para sa pagkakaroon mula sa photo- at chemosynthesis o producer) at heterotrophic (mga organismo na tumatanggap ng enerhiya mula sa oksihenasyon ng organikong bagay - mga consumer at decomposers) mga bahagi na bumubuo sa trophic na istraktura ng ecosystem.
Ang tanging pinagmumulan ng enerhiya para sa pagkakaroon ng ecosystem at pagpapanatili ng iba't ibang mga proseso sa loob nito ay ang mga producer na sumisipsip ng enerhiya ng araw (init, mga kemikal na bono) na may kahusayan na 0.1-1%, bihirang 3-4.5% ng orihinal na halaga. Ang mga autotroph ay kumakatawan sa unang trophic level ng isang ecosystem. Ang mga kasunod na antas ng trophic ng ecosystem ay nabuo sa kapinsalaan ng mga mamimili (ika-2, ika-3, ika-4 at kasunod na antas) at isinara ng mga nabubulok, na nagko-convert ng walang buhay na organikong bagay sa isang mineral na anyo (abiotic component), na maaaring ma-assimilated ng isang autotrophic elemento.
Mga pangunahing bahagi ng ecosystem
Mula sa punto ng view ng istraktura sa ecosystem mayroong:
1.climatic regime, na tumutukoy sa temperatura, halumigmig, kondisyon ng pag-iilaw at iba pang pisikal na katangian ng kapaligiran;
2.inorganic substance na kasama sa cycle;
3.organic compounds na nag-uugnay sa biotic at abiotic na bahagi sa cycle ng matter at energy:
Ang mga producer ay mga organismo na lumilikha ng pangunahing produksyon;
Ang mga macroconsumer, o phagotroph, ay mga heterotroph na kumakain ng iba pang mga organismo o malalaking partikulo ng organikong bagay;
Ang mga microconsumer (saprotrophs) ay mga heterotroph, pangunahin ang fungi at bacteria, na sumisira sa mga patay na organikong bagay, mineralizing ito, at sa gayon ay ibinabalik ito sa cycle.
Ang huling tatlong bahagi ay nabuo biomass mga ekosistema.
Mula sa punto ng view ng paggana ng ecosystem, ang mga sumusunod na functional block ng mga organismo ay nakikilala (bilang karagdagan sa mga autotroph):
biophage - mga organismo na kumakain ng iba pang nabubuhay na organismo,
saprophage - mga organismo na kumakain ng patay na organikong bagay.
Ang dibisyong ito ay nagpapakita ng temporal-functional na relasyon sa ecosystem, na nakatuon sa paghahati sa oras ng pagbuo ng organikong bagay at ang muling pamamahagi nito sa loob ng ecosystem (biophage) at pagproseso ng mga saprophage. Sa pagitan ng pagkamatay ng organikong bagay at ang muling pagsasama ng mga bahagi nito sa cycle ng matter sa ecosystem, maaaring lumipas ang isang makabuluhang yugto ng panahon, halimbawa, sa kaso ng pine log, 100 taon o higit pa.
Ang lahat ng mga sangkap na ito ay magkakaugnay sa espasyo at oras at bumubuo ng isang solong istruktura at functional na sistema.
Termino biosphere ay ipinakilala ni Jean-Baptiste Lamarck sa simula ng ika-19 na siglo, at sa heolohiya ay iminungkahi ng Austrian geologist na si Eduard Suess noong 1875. Gayunpaman, ang paglikha ng isang holistic na doktrina ng biosphere ay pag-aari ng Russian scientist na si Vladimir Ivanovich Vernadsky.
Biosphere - isang ecosystem ng pinakamataas na pagkakasunud-sunod, pinag-iisa ang lahat ng iba pang ecosystem at tinitiyak ang pagkakaroon ng buhay sa Earth. Kasama sa biosphere ang mga sumusunod na "spheres":
Ang kapaligiran ay ang pinakamagaan sa mga shell ng Earth, na nasa hangganan sa kalawakan; Sa pamamagitan ng atmospera, ang bagay at enerhiya ay ipinagpapalit sa kalawakan (outer space).
Ang Hydrosphere ay ang matubig na shell ng Earth. Halos kasing-mobile ng atmospera, talagang tumatagos ito kahit saan. Ang tubig ay isang tambalang may natatanging katangian, isa sa mga pundasyon ng buhay, isang unibersal na solvent.
Lithosphere - panlabas dura shell Ang lupa ay binubuo ng sedimentary at igneous na mga bato. Kasalukuyang nasa ilalim crust ng lupa ay tumutukoy sa tuktok na layer solid planetang matatagpuan sa itaas ng hangganan ng Mohorovicic.
Ang biosphere ay hindi rin saradong sistema, ito ay talagang ganap na ibinibigay ng enerhiya ng Araw, hindi karamihan bumubuo ng init ng Earth mismo. Bawat taon ang Earth ay tumatanggap ng humigit-kumulang 1.3·1024 calories mula sa Araw. 40% ng enerhiya na ito ay radiated pabalik sa kalawakan, tungkol sa 15% ay ginagamit upang init ang kapaligiran, lupa at tubig, ang natitirang bahagi ng enerhiya ay nakikitang liwanag, na siyang pinagmumulan ng photosynthesis.
Si V.I. Vernadsky ang unang malinaw na bumalangkas ng pag-unawa na ang lahat ng buhay sa planeta ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa biosphere at utang ang pagkakaroon nito dito:
V. I. Vernadsky
Ang buhay na bagay (ang kabuuan ng lahat ng mga organismo sa Earth) ay bale-wala isang maliit na bahagi mula sa masa ng Earth, gayunpaman, ang impluwensya ng buhay na bagay sa mga proseso ng pagbabago ng Earth ay napakalaki. Ang buong anyo ng Earth na naobserbahan ngayon ay hindi magiging posible kung wala ang bilyun-bilyong taon ng mahahalagang aktibidad ng mga buhay na bagay.
Sa ngayon, ang tao mismo, bilang bahagi ng buhay na bagay, ay isang makabuluhang geological na puwersa at makabuluhang nagbabago sa mga direksyon ng mga proseso na nagaganap sa biosphere, sa gayon ay nagbabanta sa kanyang pag-iral:
|
Matingkad na inilarawan ng ekonomista na si L. Brentano ang planetaryong kahalagahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Kinakalkula niya na kung ang bawat tao ay bibigyan ng isang metro kuwadrado at ang lahat ng mga tao ay magkakatabi, hindi nila sakupin ang buong lugar ng maliit na Lake Constance sa hangganan ng Bavaria at Switzerland. Ang natitirang bahagi ng ibabaw ng Earth ay mananatiling walang laman ng mga tao. Kaya, ang lahat ng sangkatauhan na pinagsama-sama ay kumakatawan sa isang hindi gaanong halaga ng mga bagay sa planeta. Ang kanyang kapangyarihan ay konektado hindi sa kanyang bagay, ngunit sa kanyang utak, sa kanyang isip at kanyang gawain na itinuro ng isip na ito. Sa lalim, sa intensity at sa kumplikado modernong buhay Ang isang tao ay halos nakakalimutan na siya mismo at ang lahat ng sangkatauhan, kung saan hindi siya maaaring paghiwalayin, ay hindi maiiwasang nauugnay sa biosphere - na may isang tiyak na bahagi ng planeta kung saan sila nakatira. Ang mga ito ay natural na konektado sa materyal at istraktura ng enerhiya nito. Ang sangkatauhan, bilang buhay na bagay, ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa mga proseso ng materyal at enerhiya ng isang tiyak na geological shell ng Earth - kasama ang biosphere nito. Hindi ito maaaring pisikal na maging independyente dito sa loob ng isang minuto. Ang mukha ng planeta - ang biosphere - ay chemically na binago ng tao, sinasadya at higit sa lahat ay hindi sinasadya. Binabago ang isang tao sa pisikal at kemikal sobre ng hangin sushi, lahat ng natural na tubig nito. |
V. I. Vernadsky.
Mga artipisyal na ekosistema
Ang matapang na lupain ay isang tipikal na artipisyal na ecosystem, na katabi ng isang natural na parang.
Mga artipisyal na ekosistema- ito ay mga ecosystem na nilikha ng tao, halimbawa, agrocenoses, natural economic system o Biosphere 2.
Ang mga artipisyal na ecosystem ay may parehong hanay ng mga bahagi tulad ng mga natural: mga producer, consumer at decomposers, ngunit may mga makabuluhang pagkakaiba sa muling pamamahagi ng mga bagay at daloy ng enerhiya. Sa partikular, ang mga ecosystem na nilikha ng tao ay naiiba sa mga natural sa mga sumusunod na paraan:
isang mas maliit na bilang ng mga species at isang pamamayani ng mga organismo ng isa o higit pang mga species (mababa ang pagkakapantay-pantay ng mga species);
mababang katatagan at malakas na pag-asa sa enerhiya na ipinakilala sa sistema ng mga tao;
maikling food chain dahil sa maliit na bilang ng mga species;
bukas na ikot ng mga sangkap dahil sa pag-alis ng mga pananim (produkto ng komunidad) ng mga tao, habang natural na proseso sa kabaligtaran, sinisikap nilang isama ang pinakamaraming ani hangga't maaari sa cycle
Nang walang pagpapanatili ng mga daloy ng enerhiya ng mga tao sa mga artipisyal na sistema, ang mga natural na proseso ay naibalik sa isang bilis o iba pa at ang natural na istraktura ng mga bahagi ng ekosistema at materyal at enerhiya na daloy sa pagitan nila ay nabuo.
1. Panimula.
2. Ang buhay na bagay ay isang bahagi ng biosphere.
3. Abiotic (hindi nabubuhay) na mga bahagi ng biosphere.
4. Ang lupa ay isang natatanging bahagi ng biosphere.
5. Biosphere at espasyo.
6. Ekolohikal na pakikipag-ugnayan ng nabubuhay na bagay: sino ang kumakain ng ano.
7. Ang biogenic migration ng mga atom ay isang ecosystem property ng biosphere.
8. Paano nabuo ang biosphere: limang kalamidad sa kapaligiran.
9. Katatagan ng biosphere.
10. Biosphere at tao: panganib sa kapaligiran.
12. Konklusyon.
1. Panimula
Sa ngayon, isa sa pinakamahirap na problema ang kinakaharap ng mga tao, hindi alintana kung sila ay nakatira sa Africa o Europa, sa malalaking lungsod o sa gubat. Ito ay may kinalaman sa bawat isa sa atin, at walang sinuman ang makakaiwas dito.Ito ang problema ng pag-iingat ng buhay sa planeta, ang kaligtasan ng tao bilang isa sa mga natatanging uri ng mga nabubuhay na nilalang.
Ang solusyon sa problemang ito ay nakasalalay sa kung paano naiintindihan ng bawat isa sa atin at ng lahat ng sangkatauhan ang "ipinagbabawal na linya", na hindi dapat lampasan ng sangkatauhan sa anumang pagkakataon. Ang "ipinagbabawal na katangian" na ito ay ang mga batas ng buhay sa planeta.
Ang tao ay isang naninirahan sa biosphere. Ito ang biosphere na siyang shell ng Earth kung saan nagaganap ang buhay ng sangkatauhan sa kabuuan at ng bawat isa sa atin.
Ang terminong biosphere ay nilikha ng Australian geologist na si Eduard Suess (1881-1914). Modernong konsepto Ang biosphere ay nauugnay sa pangalan ng Academician V.I. Vernadsky.
Ang biosphere ay ang lugar kung saan nakatira ang mga buhay na organismo; ang shell ng Earth, ang komposisyon, istraktura at enerhiya na kung saan ay tinutukoy ng kabuuang aktibidad ng mga buhay na organismo. Pinakamataas na limitasyon umaabot sa taas ng ozone screen (20-25 km), ang mas mababang isa ay bumaba ng 1-2 km sa ibaba ng sahig ng karagatan at isang average na 2-3 km sa lupa. Mga sakop ng biosphere ilalim na bahagi kapaligiran, hydrosphere, pedosphere (lupa), at itaas na bahagi lithosphere (mga bato ).
2. Ang buhay na bagay ay isang bahagi ng biosphere
Ang biosphere ay kinabibilangan ng lahat ng bahagi ng planeta na tinitirhan ng buhay. Ito ang kapaligiran, at ang karagatan, at lahat ng bahagi ibabaw ng lupa, kung saan itinatag ang buhay sa lahat ng anyo nito. Ang pangunahing bahagi ng biosphere ay ang buhay na bagay nito.
“...Sa ibabaw ng daigdig ay walang puwersang kemikal na mas patuloy na kumikilos, at samakatuwid ay mas malakas sa mga huling bunga nito, kaysa mga buhay na organismo, kinuha sa kabuuan" (V.I. Vernadsky).
Sa anong anyo ipinakita ang buhay na bagay sa biosphere? Ang nabubuhay na bagay sa biosphere ay ipinakita sa anyo ng magkahiwalay na mga katawan - mga indibidwal na organismo.
Ang buhay na bagay ay kinakatawan ng mga organismo iba't ibang laki. Ang pinakamalaki sa kanila ay mga balyena. Ang haba ng katawan ng mga modernong balyena ay mula 1.1 hanggang 33 m, timbang mula 30 kg hanggang 150 tonelada. Kasama sa pinakamataas na puno ang evergreen sequoia, na umaabot sa taas na 110-112 m at may diameter na 6-10 m.
Ayon sa isang magaspang na pagtatantya, sa panahon ng pagkakaroon ng buhay sa Earth, higit sa isang bilyong species ang umiiral sa biosphere.
Sa mga nabubuhay na nilalang, nangingibabaw ang mga insekto (mayroong halos isang milyong species). Ang mga vertebrate ay bumubuo lamang ng 2%. . Ang mundo ng buhay na kilala sa atin ay binubuo ng higit sa 70% na mga hayop, 225% ay mga halaman at fungi, 5% ay mga single-celled na organismo.
Ang nabubuhay na bagay ay hindi pantay na ipinamamahagi sa biosphere; ito ay bumubuo ng mga konsentrasyon sa mga hangganan ng lithosphere-hydrosphere-atmosphere: sa mga reservoir malapit sa ibabaw, sa ilalim ng mga dagat at karagatan, sa ibabaw ng lupa. Sa mga kontinente, ang coastal, floodplain, lawa, tropikal, at subtropikal na konsentrasyon ng buhay ay sinusunod. Ang mga halaman ay nangingibabaw sa lupa, at ang mga hayop ay nangingibabaw sa karagatan.
Ang masa ng buhay na bagay ay tinatawag na biomass. Ito ay ipinahayag sa mga yunit ng masa ng tuyo o basa na bagay, na hinati sa mga yunit ng lugar o dami ng tirahan.Alam na ang haba ng buhay ng bawat indibidwal na organismo ay may mga limitasyon, ito ay mortal. Paano napapanatili ang pagpapatuloy ng buhay sa biosphere? Ang patuloy na pagpaparami, ang mga buhay na organismo ay bumubuo ng isang stream ng mga salit-salit na henerasyon: lumilitaw ang mga bagong nilalang na pumapalit sa mga namamatay. Kaya moderno Buhay sa pinanggalingan ito ay nauugnay sa mga buhay na bagay ng mga nakaraang heolohikal na panahon.
Libu-libong mga buhay na nilalang ang naninirahan sa biosphere at bumubuo ng buhay na bagay ng biosphere. Ang kemikal na komposisyon ng buhay na bagay ay katulad ng komposisyon ng mga bituin at Araw, na nagpapatunay sa pagkakaisa ng kalikasan. Sa buhay na bagay makabagong pamamaraan ang masa, ang dami ng enerhiya na nakapaloob dito, at ang likas na katangian ng kaukulang espasyo nito ay maaaring masukat. Ang modernong bagay na nabubuhay ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na pagkakaiba-iba ng kemikal.
3. Abiotic (hindi nabubuhay) na mga bahagi ng biosphere
Tubig, hangin, lupa, kanilang komposisyong kemikal, pisikal na katangian, pangunahin ang temperatura, cosmic radiation, gravity, magnetism - ito ang mga abiotic na bahagi ng biosphere.
Pangunahing kasama sa biosphere ang mga lugar ng planeta kung saan may mga kondisyon hindi lamang para sa kaligtasan, kundi pati na rin para sa pagpaparami ng mga nabubuhay na nilalang - ito ang larangan ng pagkakaroon ng buhay. Katabi nito ang mga teritoryo kung saan ang mga nabubuhay na nilalang ay nagdurusa at nabubuhay lamang, ngunit hindi maaaring magparami - ang larangan ng pagpapanatili ng buhay.
Terrestrial abiotic na kondisyon na tumutukoy sa larangan ng pagkakaroon ng buhay:
Sapat na dami ng oxygen at carbon dioxide,
Sapat na dami likidong tubig, hindi yelo o singaw,
Mga kanais-nais na temperatura: hindi masyadong mataas upang ang protina ay hindi mag-coagulate, at hindi masyadong mababa upang ang mga enzyme na nagpapabilis ng mga biochemical na reaksyon ay gumana nang normal,
Ang isang buhay na nilalang ay nangangailangan ng isang subsistence minimum ng mga mineral.
Ang biosphere ay isang pandaigdigang ecosystem, isang espesyal na shell ng Earth, ang globo ng pamamahagi ng buhay, ang mga hangganan nito ay tinutukoy ng pagkakaroon ng mga kondisyon ng abiotic na angkop para sa mga organismo: temperatura, likidong tubig, komposisyon ng gas, mga elemento ng nutrisyon ng mineral.
4. Ang lupa ay isang natatanging bahagi ng biosphere
Sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Ang mahusay na naturalistang Ruso na si V.V. Dokuchaev, sa pamamagitan ng kanyang pag-aaral ng chernozem at iba pang mga lupa ng Russian Valley at Caucasus, ay itinatag na ang mga lupa ay mga likas na katawan at, sa kanilang mga panlabas na katangian at katangian, ay ibang-iba sa mga bato kung saan sila nabuo. Ang kanilang pamamahagi sa ibabaw ng Earth ay napapailalim sa mahigpit na mga pattern ng heograpiya.
Ang iba't ibang uri ng mga lupa ay napakalaki. Ito ay dahil sa iba't ibang kumbinasyon ng mga kadahilanan sa pagbuo ng lupa: mga bato, edad sa ibabaw, populasyon ng halaman at hayop, at relief.
Ang lupa ay isang espesyal na natural na katawan at buhay na kapaligiran na lumitaw bilang isang resulta ng pagbabago ng mga bato sa ibabaw ng lupa sa pamamagitan ng magkasanib na aktibidad ng mga nabubuhay na organismo, tubig at hangin.
Napakaganda ng mga proseso ng pagbuo ng lupa sa Earth sa kanilang planetary scale at tagal ng mga proseso ng paglikha ng organikong bagay sa lupa, ang kanilang biological accumulation at ang paglitaw ng fertility.
5. Biosphere at espasyo
lupa- kakaibang planeta, ito ay matatagpuan sa tanging posibleng distansya mula sa Araw, na tumutukoy sa temperatura ng ibabaw ng Earth kung saan ang tubig ay maaaring nasa likidong estado.
Ang lupa ay tumatanggap mula sa araw malaking halaga enerhiya at nagtitipid ng humigit-kumulang pare-pareho ang temperatura. Nangangahulugan ito na ang ating planeta ay naglalabas ng halos kaparehong dami ng enerhiya sa kalawakan gaya ng natatanggap nito mula sa kalawakan: ang pag-agos at pag-agos ay dapat balanse, kung hindi, ang sistema ay mawawalan ng katatagan balang araw. Ang lupa ay mag-iinit o magyeyelo at magiging walang buhay na katawan.
Ang biosphere ay malapit na konektado sa espasyo. Ang mga daloy ng enerhiya na pumapasok sa Earth ay lumilikha ng mga kondisyon na sumusuporta sa buhay. Pinoprotektahan ng magnetic field at ozone shield ang planeta mula sa sobrang cosmic radiation at matinding solar radiation. Ang cosmic radiation na umaabot sa biosphere ay nagbibigay ng photosynthesis at nakakaapekto sa aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang.
6. Ekolohikal na pakikipag-ugnayan ng nabubuhay na bagay: sino ang kumakain ng ano
Ang Planet Earth ay naiiba sa ibang mga planeta dahil ang biosphere nito ay naglalaman ng isang sangkap na sensitibo sa daloy ng solar radiation - chlorophyll. Ito ay chlorophyll na tinitiyak ang conversion ng electromagnetic energy mula sa solar radiation sa kemikal na enerhiya, sa tulong kung saan ang proseso ng pagbawas ng carbon at nitrogen oxides ay nangyayari sa mga reaksyon ng biosynthesis.
Sa isang berdeng halaman, nangyayari ang photosynthesis - ang proseso ng paggawa ng carbohydrates mula sa tubig at oxygen dioxide (na nasa hangin o tubig). Sa kasong ito, ang oxygen ay inilabas bilang isang by-product. Ang mga berdeng halaman ay inuri bilang mga autotroph - mga organismo na kumukuha ng lahat ng mga kemikal na elemento na kailangan nila para sa buhay mula sa inert matter na nakapaligid sa kanila at hindi nangangailangan ng mga handa na sangkap upang mabuo ang kanilang mga katawan. mga organikong compound ibang organismo. Ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya na ginagamit ng mga autotroph ay ang Araw. Ang mga Heterotroph ay mga organismo na nangangailangan ng organikong bagay na nabuo ng ibang mga organismo para sa kanilang nutrisyon. Unti-unting binabago ng mga heterotroph ang organikong bagay na nabuo ng mga autotroph, na dinadala ito sa orihinal nitong estado ng mineral.
Ang mapanirang (mapanirang) function ay ginagampanan ng mga kinatawan ng bawat isa sa mga kaharian ng buhay na bagay. Ang pagkabulok, ang agnas ay isang mahalagang pag-aari ng metabolismo ng bawat buhay na organismo. Ang mga halaman ay bumubuo ng organikong bagay at ay pinakamalaking producer carbohydrates sa Earth; ngunit naglalabas din sila ng oxygen na kailangan para sa buhay bilang isang by-product ng photosynthesis.
Sa panahon ng proseso ng paghinga sa mga katawan ng lahat ng nabubuhay na species, carbon dioxide, na muling ginagamit ng mga halaman para sa photosynthesis. Mayroon ding mga uri ng buhay na bagay kung saan ang pagkasira ng patay na organikong bagay ay isang paraan ng nutrisyon. May mga organismo na may halo-halong uri nutrisyon, sila ay tinatawag na mixotrophs.
Sa biosphere, nangyayari ang mga proseso na nagbabago ng hindi organiko, hindi gumagalaw na bagay sa organikong bagay at binabaligtad ang muling pagsasaayos ng organikong bagay sa mineral na bagay. Ang paggalaw at pagbabagong-anyo ng mga sangkap sa biosphere ay isinasagawa sa direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na bagay, lahat ng uri nito ay nagdadalubhasa sa sa iba't ibang paraan nutrisyon.
7. Biogenic migration ng atoms - isang ecosystem property ng biosphere
- Biology
- 10 grado
- 12.06.2018
Ang sirkulasyon ng bagay sa biosphere Ang Earth ay naiiba sa ibang mga planeta dahil ang biosphere nito ay naglalaman ng isang sangkap na sensitibo sa daloy ng solar radiation - chlorophyll. Ito ay chlorophyll na tinitiyak ang conversion ng electromagnetic energy mula sa solar radiation sa kemikal na enerhiya, sa tulong kung saan ang proseso ng pagbawas ng carbon at nitrogen oxides ay nangyayari sa mga reaksyon ng biosynthesis. Sa isang berdeng halaman, nangyayari ang photosynthesis - ang proseso ng paggawa ng carbohydrates mula sa tubig at oxygen dioxide (na nasa hangin o tubig). Sa kasong ito, ang oxygen ay inilabas bilang isang by-product. Ang mga berdeng halaman ay inuri bilang mga autotroph - mga organismo na kumukuha ng lahat ng mga kemikal na elemento na kailangan nila para sa buhay mula sa hindi gumagalaw na bagay na nakapalibot sa kanila at hindi nangangailangan ng mga nakahandang organikong compound ng ibang organismo upang mabuo ang kanilang katawan. Ang mga heterotroph ay mga organismo na nangangailangan ng organikong bagay na nabuo ng ibang mga organismo para sa kanilang nutrisyon. Unti-unting binabago ng mga heterotroph ang organikong bagay na nabuo ng mga autotroph, na dinadala ito sa orihinal nitong estado ng mineral. Ang mapanirang (mapanirang) function ay ginagampanan ng mga kinatawan ng bawat isa sa mga kaharian ng buhay na bagay. Ang pagkabulok at pagkabulok ay isang mahalagang pag-aari ng metabolismo ng bawat buhay na organismo. Ang mga halaman ay bumubuo ng organikong bagay at ang pinakamalaking producer ng carbohydrates sa Earth, ngunit gumagawa din sila ng oxygen na kailangan para sa buhay bilang isang byproduct ng photosynthesis. Sa panahon ng proseso ng paghinga, ang carbon dioxide ay nabuo sa mga katawan ng lahat ng nabubuhay na species, na muling ginagamit ng mga halaman para sa photosynthesis. Mayroon ding mga species ng mga buhay na bagay kung saan ang pagkasira ng patay na organikong bagay ay isang paraan ng nutrisyon. May mga organismo na may halo-halong uri ng nutrisyon; sila ay tinatawag na mixotrophs. Sa biosphere, nangyayari ang mga proseso na nagbabago ng hindi organiko, hindi gumagalaw na bagay sa organikong bagay at binabaligtad ang muling pagsasaayos ng organikong bagay sa mineral na bagay. Ang paggalaw at pagbabagong-anyo ng mga sangkap sa biosphere ay isinasagawa sa direktang pakikilahok ng nabubuhay na bagay, ang lahat ng mga uri nito ay nagdadalubhasa sa iba't ibang paraan ng nutrisyon. Ang may hangganang dami ng bagay na umiiral sa biosphere ay nakakuha ng pag-aari ng infinity sa pamamagitan ng cycle ng mga substance. Ang lahat ng mga bahagi ng biosphere ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa (Larawan 6), na tinitiyak ang katatagan ng sistema. kanin. 6. Mga bahagi ng ekolohiya Sa panahon ng mga biogeochemical cycle, ang mga atom ng karamihan mga elemento ng kemikal dumaan sa hindi mabilang na beses sa pamamagitan ng isang buhay na nilalang. Halimbawa, ang lahat ng oxygen sa atmospera ay "bumabalik" sa pamamagitan ng buhay na bagay sa 2000 taon, carbon dioxide sa 200-300 taon, at lahat ng tubig sa biosphere sa 2 milyong taon. Ang buhay na bagay ay isang perpektong tumatanggap ng solar energy. Ang enerhiya na hinihigop at ginamit sa reaksyon ng photosynthesis, at pagkatapos ay naka-imbak bilang kemikal na enerhiya ng carbohydrates, ay napakalaki, iniulat na ito ay maihahambing sa enerhiya na natupok ng 100 libong malalaking lungsod sa loob ng 100 taon. Ginagamit ng mga heterotroph ang organikong bagay ng mga halaman bilang pagkain: ang organikong bagay ay na-oxidize ng oxygen, na inihahatid sa katawan ng mga organ ng paghinga, na may pagbuo ng carbon dioxide reaksyon ng gas papunta sa kabilang direksyon. Kaya, kung bakit ang buhay ay "walang hanggan" ay ang sabay-sabay na pagkakaroon ng mga autotroph at heterotroph. Ang mga katotohanan at talakayan tungkol sa "gulong ng buhay" sa biosphere ay nagbibigay ng karapatang pag-usapan ang tungkol sa batas ng biogenic migration ng mga atom, na binuo ni V.I. Vernadsky: ang paglipat ng mga elemento ng kemikal sa ibabaw ng lupa at sa biosphere sa kabuuan ay isinasagawa alinman sa direktang pakikilahok ng mga buhay na bagay, o ito ay nangyayari sa isang kapaligiran na ang mga geochemical na katangian ay tinutukoy ng mga buhay na bagay, kapwa na ngayon ay naninirahan. ang biosphere at ang kumikilos sa Earth sa buong kasaysayan ng geological. Buhay na bagay ng iba't ibang kaharian at iba't ibang uri tinitiyak ang tuluy-tuloy na sirkulasyon ng mga sangkap at conversion ng enerhiya. Inihayag nito ang batas ng biogenic migration ng mga atom V.I. Vernadsky: sa biosphere, ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay nangyayari sa obligadong direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo. Ang biosphere ay isang pandaigdigang ecosystem. Ang ecosystem, tulad ng tinalakay sa itaas, ay isang sistema ng interaksyon sa pagitan ng mga buhay na organismo at ng kanilang tirahan. Ang mga ekosistem ay may iba't ibang antas ng pagiging kumplikado at laki. Ang mas maliliit na ecosystem ay bahagi ng mas malalaking ecosystem, na bahagi naman ng mas malalaking ecosystem. Ang mga macroecosystem (kontinente, karagatan, atbp.) ay bumubuo sa pandaigdigang ecosystem - ang Biosphere. Ang biosphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang siklo ng enerhiya na tinutukoy ng iba't ibang mga trophic na tungkulin ng mga producer, consumer at decomposers. Isa ito sa pangunahing tampok ecosystem, na nagsisiguro sa katatagan ng ecosystem. Ang biosphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng lahat ng mga katangian ng ecosystem: Kasama sa biosphere ang mga buhay na organismo na naninirahan sa Earth, pati na rin ang kanilang tirahan: karagatan, lupa, atmospera. Ang lahat ng tatlong kalahok sa trophic chain ay naroroon sa biosphere: mga producer, na kinakatawan ng mga autotroph; consumer (heterotrophic organisms), at decomposers (heterotrophic organisms that decompose organic matter) Ang biosphere, bilang isang ecosystem, ay matatag at potensyal na imortal hangga't may mga producer. Sa lahat ng ecosystem, ang biosphere, bilang pinakamalaki, ay may pinakamalaking katatagan. Batay dito, ang biosphere ay isang ecosystem. Dahil pinag-iisa ng biosphere ang lahat ng ecosystem sa planeta, tinawag itong "Global" ecosystem. Konklusyon Batay sa mga resulta ng pagkumpleto ng mga gawaing itinakda sa panimula, maaaring makagawa ng mga konklusyon hinggil sa gawaing isinagawa. Ang biosphere ay isang pandaigdigang ecosystem, dahil mayroon itong lahat ng mga katangian ng ecosystem. Dahil dito, ang biosphere ay may posibilidad na magbago. Mga pagbabago sa biosphere sa ilalim ng impluwensya aktibidad ng tao ay isang hindi maibabalik na pagbabago ng biosphere sa technosphere. Sa mga kondisyon modernong paglabag Ang mga kadena ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga organismo at ng kanilang tirahan (pagkasira ng mga nag-uugnay sa mga trophic chain, tirahan, atbp.) ang pinaka-may-katuturan ay ang negatibong katotohanan na ang paglabag sa integridad ng system dahil sa pagkasira ng mga koneksyon ay binabawasan ang natural na pagkahilig sa balanse, na kung saan ay nakakapinsala sa lahat ng nabubuhay na bagay sa planeta, na may utang sa pagkakaroon nito pangunahin sa pagpapalitan ng ekwilibriyo ng enerhiya. Ang pag-unawa na ang biosphere, bilang isang ecosystem, ay may pangunahing kalidad ng anumang sistema - ang pagkakaroon ng kapwa kapaki-pakinabang na mga relasyon, mahalaga din na maunawaan na ang pagbabago sa anumang bahagi ng biosphere ay hindi maiiwasang makakaapekto sa lahat ng iba, at sa huli ang pinakamahalaga isa. modernong puwersa mga pagbabago sa biosphere - mga tao; Samakatuwid, napakahalaga para sa pangangalaga ng biosphere na malaman ang tungkol sa organisasyon at mekanismo ng paggana nito.
|
Ecosystem ay isang hanay ng mga producer, consumer at detritivores na nakikipag-ugnayan sa isa't isa at sa kanilang kapaligiran sa pamamagitan ng pagpapalitan ng bagay, enerhiya at impormasyon sa paraang isang sistema nagpapanatili ng katatagan. Kaya, ang isang natural na ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong palatandaan: 1) ang ecosystem ay kinakailangang isang koleksyon ng mga nabubuhay at walang buhay na bahagi; 2) sa loob ng ecosystem, ang isang buong cycle ay isinasagawa, simula sa paglikha ng mga organikong bagay at nagtatapos sa pagkabulok nito sa mga hindi organikong bahagi; 3) ang ecosystem ay nananatiling matatag sa loob ng ilang panahon, na sinisiguro ng isang tiyak na istraktura ng biotic at abiotic na mga bahagi. Ang mga halimbawa ng natural na ecosystem ay lawa, kagubatan, disyerto, atbp. Ang mga mas simpleng ecosystem ay kasama sa mga mas kumplikado. Sa kasong ito, ipinapatupad ang isang hierarchy ng system organization. Ang isang mahalagang resulta ng hierarchical na organisasyon ng mga ecosystem ay na habang ang mga bahagi ay pinagsama sa mas malalaking bloke, na kung saan ay pinagsama sa mga sistema, ang mga bagong functional units lumalabas ang mga bagong ari-arian. Ang pagkakaroon ng mga espesyal na katangian sa isang sistematikong kabuuan na hindi likas sa mga subsystem at mga bloke nito, pati na rin sa kabuuan ng mga elemento na hindi pinagsama ng mga koneksyon na bumubuo ng system, ay tinatawag na paglitaw. Ang batayan ng ecosystem ay buhay na bagay, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang biotic na istraktura, at tirahan, sanhi ng kumbinasyon ng mga salik sa kapaligiran. Sa kabila ng pagkakaiba-iba ng mga ecosystem, lahat sila ay may pagkakatulad sa istruktura. Sa bawat isa sa kanila posible na makilala ang mga photosynthetic na halaman - mga producer, iba't ibang antas mga mamimili, detritivores at decomposers. Binubuo nila ang biotic na istraktura ng mga ecosystem. Walang buhay at Mabuhay ang kalikasan Ang mga nakapaligid na halaman, hayop at tao ay tinatawag na tirahan. Ang maraming indibidwal na bahagi ng kapaligiran na nakakaimpluwensya sa mga organismo ay tinatawag na mga salik sa kapaligiran. Ayon sa likas na katangian ng pinagmulan, ang abiotic, biotic at anthropogenic na mga kadahilanan ay nakikilala. Abiotic na mga kadahilanan- ito ay mga katangian ng walang buhay na kalikasan na direkta o hindi direktang nakakaapekto sa mga buhay na organismo. Mga biotic na kadahilanan- ito ang lahat ng anyo ng impluwensya ng mga buhay na organismo sa bawat isa. Noong nakaraan, ang impluwensya ng tao sa mga buhay na organismo ay inuri din bilang biotic na mga kadahilanan, ngunit ngayon ay nakikilala na nila espesyal na kategorya salik na nabuo ng tao. Mga kadahilanan ng anthropogenic- ito ay lahat ng mga anyo ng aktibidad lipunan ng tao, na humahantong sa mga pagbabago sa kalikasan bilang isang tirahan, atbp. |
Lehitimong ihiwalay sa anumang ecosystem na magkakaugnay na hanay ng mga biotic at abiotic na bahagi, gayundin ang mga salik sa kapaligiran (tulad ng solar radiation, halumigmig at temperatura, atmospheric pressure, anthropogenic factor, atbp.).
Biota, bahagi ng biogeocenosis, o elementary ecosystem, ay karaniwang tinatawag biocenosis(mula sa Greek bios "buhay", koinos "komunidad"), at ang espasyong inookupahan nito ay biotope. Ang kumbinasyon ng mga natural na salik, sa turn, ay tumutukoy at naglilimita sa pag-unlad ng mga ecosystem. Kaya, ang mga abiotic na bahagi, kasama ang biotic at natural na mga kadahilanan, ay bumubuo sa mga kondisyon ng ekolohiya ng buhay.
Ang batayan para sa pagbuo at paggana ng mga biogeocenoses, at samakatuwid ay mga ecosystem, ay mga producer - mga halaman at microorganism na may kakayahang gumawa mula sa di-organikong bagay organiko, gamit ang magaan na enerhiya o mga reaksiyong kemikal.
Ang mga producer na gumagamit ng solar energy upang makagawa ng organikong bagay ay tinatawag na autotrophs (mula sa Greek na avtos "self," trof "to eat"), at ang mga gumagamit ng kemikal na enerhiya ay tinatawag na chemotrophs.
Sa kaibahan sa mga prodyuser na bumubuo sa mga pangunahing produkto ng ecosystem, ang mga organismo na gumagamit ng mga produktong ito ay tinatawag na mga heterotroph(mula sa Greek geteros - "iba't ibang"). Gumagamit sila ng mga nakahandang organikong bagay mula sa ibang mga organismo at kanilang mga produktong metaboliko upang mabuo ang kanilang mga organo.
Mga mamimili (mula sa Latin na kopsymo - "ubusin") - ang mga mamimili ng buhay na organikong bagay, na kinabibilangan ng mga phytophage at zoophage, ay heterotrophic.
Phytophagous- herbivores (mula sa Greek fitos - "halaman", fagos - "devourer") o herbivores.
Zoophagi- mga mandaragit na kumakain ng mga phytophage at mas maliliit na mandaragit.
Symbiotrophs(mula sa Greek simbios - "cohabitation") - mga mikroorganismo at fungi na nabubuhay sa at sa paligid ng mga ugat ng mga halaman at tumatanggap ng bahagi ng mga produkto ng photosynthesis sa anyo ng mga organikong sangkap na itinago ng mga ugat.
Mga saprophage- mga hayop na kumakain ng mga bangkay at dumi.
Ang biosphere (mula sa Greek bios - buhay, sphaira - bola) ay ang lugar ng sistematikong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng buhay at hindi gumagalaw na bagay ng planeta. Ito ay kumakatawan sa isang pandaigdigang ecosystem - ang kabuuan ng lahat ng biogeocenoses (ecosystem) ng ating planeta.
Ang merito ng paglikha ng integridad ng doktrina ng biosphere ay kabilang sa V.I. Vernadsky. Gamit ang mga terminong ito, nilikha niya ang agham ng "biosphere", ipinakilala ang konsepto ng "nabubuhay na bagay" - ang kabuuan ng lahat ng mga nabubuhay na organismo, at itinalaga din ang mga nabubuhay na organismo ang papel ng pangunahing transformative na puwersa ng planetang Earth, na isinasaalang-alang ang mga aktibidad. ng mga organismo hindi lamang sa kasalukuyang panahon, kundi maging sa nakaraan. Samakatuwid, ang biosphere ay ang buong espasyo kung saan umiiral ang buhay o dati nang umiral, iyon ay, kung saan matatagpuan ang mga buhay na organismo o ang mga produkto ng kanilang mahahalagang aktibidad.
Ang buhay sa biosphere ay nakasalalay sa daloy ng enerhiya at sa sirkulasyon ng mga sangkap sa pagitan ng biotic at mga bahagi ng abiotic. Ang mga siklo ng mga sangkap ay tinatawag na biogeochemical cycle. Ang pagkakaroon ng mga siklo na ito ay sinisiguro ng enerhiya ng Araw. Ang mga food chain ay nagbibigay ng visual na representasyon ng mga pathway ng enerhiya. Ang bawat link ay isang tiyak na antas ng trophic. Unang trophic antas sakupin mga autotroph, o mga producer. Ang mga organismo ng pangalawang antas ng trophic ay tinatawag pangunahin mga mamimili, pangatlo – pangalawang mamimili atbp. Ang mga producer ay mga halaman, cyanobacteria (asul-berde na "algae") at ilang iba pang uri ng bakterya. Ang mga mamimili ay direktang umaasa (mga herbivore) o hindi direkta (mga carnivore) sa dami ng netong pangunahing produksyon bilang pinagkukunan ng enerhiya at mga sangkap. Ang pagpasa ng enerhiya sa pamamagitan ng buhay na bagay ay isang landas mula sa liwanag patungo sa mga producer, pagkatapos ay sa mga mamimili, at mula sa parehong init. Ang landas na ito ay isang daloy, hindi isang cycle, dahil ang enerhiya ay nawawala sa anyo ng init kapaligiran at hindi na magagamit muli para sa photosynthesis. Kaya, ang daloy ng enerhiya sa pamamagitan ng buhay na bagay ay ang proseso ng pagkawala ng enerhiya na naipon ng mga organismo. Ang pagpapanatili ng isang dinamikong balanse sa pagitan ng biotic at abiotic na bahagi ng biosphere ay isang kinakailangang kondisyon para sa pagkakaroon ng lahat ng anyo ng buhay. Ang epekto ng tao sa biosphere, na sinamahan ng pagkasira ng kalidad ng tubig, deforestation o paglabas ng mga pollutant sa atmospera, ay maaaring magdulot ng banta sa buhay sa Earth Mga katangian ng biosphere.
Ang biosphere, tulad ng iba pang mas mababang ranggo na ecosystem na bumubuo dito, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang sistema ng mga pag-aari na nagsisiguro sa paggana nito, self-regulation, katatagan at iba pang mga parameter. Ari-arian:
1.Biosphere - sentralisadong sistema. Ang sentrong elemento nito ay mga buhay na organismo (living matter).
2.Biosphere - bukas na sistema . Ang pagkakaroon nito ay hindi maiisip kung walang supply ng enerhiya mula sa labas. Nararanasan nito ang impluwensya ng cosmic forces, pangunahin ang solar activity.
3. Ang biosphere ay isang self-regulating system, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng organisasyon. Sa kasalukuyan, ang ari-arian na ito ay tinatawag na homeostasis, ibig sabihin ang kakayahang bumalik sa orihinal nitong estado at sugpuin ang mga umuusbong na kaguluhan sa pamamagitan ng pag-on sa ilang mga mekanismo.
4. Biosphere - sistema, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaki pagkakaiba-iba. Ito ay iba't ibang buhay na kapaligiran (tubig, lupa-hangin, lupa, organismo); at iba't ibang mga natural na sona na naiiba sa klimatiko, hydrological, lupa, biotic at iba pang mga katangian; at ang pagkakaroon ng mga rehiyon na naiiba sa komposisyon ng kemikal; at, higit sa lahat, ang pagkakaisa sa loob ng biosphere malaking dami elementarya ecosystem na may mga katangiang pagkakaiba-iba ng mga species.
5. Mahalagang ari-arian biosphere - ang pagkakaroon ng mga mekanismo sa loob nito, tinitiyak ang sirkulasyon ng mga sangkap at ang nauugnay na hindi pagkaubos ng mga indibidwal na elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound. Salamat lamang sa mga pag-ikot at pagkakaroon ng isang hindi mauubos na mapagkukunan ng solar energy, ang pagpapatuloy ng mga proseso sa biosphere at ang potensyal na imortalidad nito ay natiyak.
istraktura ng biosphere.
Kasama sa biosphere ang:
aerobiosphere - ang mas mababang bahagi ng atmospera;
hydrobiosphere - ang buong hydrosphere;
lithobiosphere - ang itaas na abot-tanaw ng lithosphere (ang solidong shell ng lupa).