З. Г. Жокушева биосфераның эволюциясы және тегі
жүктеу/скачать 400,12 Kb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Биосфера құрамындағы Жердің геосфералары
- Автор
- 1 Атмосфера биосфераның бір бөлігі ретінде және оның сипаттамасы
- 3 Литосфера биосфераның бір бөлігі ретінде және оның сипаттамасы
- Биосфераның қазіргі кұйі және табиғатты пайдаланудың негізгі принциптері
- Тірі заттың негізгі қасиеттері
- Тірі заттың негізгі биологиялық функциялары
- Ноосфера-сана, ақыл-ой қабаты, экологияның 4 заңы.
- 3. Биосфераның басқа денелермен байланысы
- Пайдаланылған әдебиеттер
| Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті Экология кафедрасы
З.Г. Жокушева
БИОСФЕРАНЫҢ ЭВОЛЮЦИЯСЫ ЖӘНЕ ТЕГІ
№1 тәжірибе жұмысы
Бӛлімдер бойынша оқу-әдістемелік кешені 5В060800-Экология
Қостанай, 2015ж
2
ББК
Жокушева Зайда Габбасовна экология кафедрасының аға оқытушысы
Блисов Тилеубай Матайулы,экология кафедрасының а/ш.ғ.к, доцент Юнусова Гульнар Батырбековна т.ғ.к, доцент, экология кафедрасының менгерушісі
Биосфераның эволюциясы және тегі: Бӛлімдер бойынша оқу-әдістемелік кешені. – Қостанай: А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемелекеттік университеті. Бұл бӛлімдер бойынша оқу-әдістемелік кешенде 5В060800-Экология мамандығы бойынша оқитын студенттерге арналған тәжірибелік нұсқау, бақылау сұрақтары, пайдаланған әдебиеттер енгізілген.
ББК Аграрлық -биологиялық факультетінің оқу-әдістемелік кеңесінде бекітілді № хаттамасы « » 2015
© А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемелекеттік университеті,2015
3
№1 Тақырыбы: Биосфера құрамындағы Жердің геосфералары Мақсаты: Биосфера компоненттарын қарастыру және оларға сипаттама беру
Жоспар: 1 Атмосфера биосфераның бір бӛлігі ретінде және оның сипаттамасы 2 Гидросфера биосфераның бір бӛлігі ретінде және оның сипаттамасы 3 Литосфера биосфераның бір бӛлігі ретінде және оның сипаттамасы
Биосфера ұғымы ғылымға кездейсоқ енді. 1875 жылы Австрия геологы Э.Зюсс жер қабықшасының әртүрлілігінің айту барысында биосфера терминін ең алғаш рет пайдаланды. 50 жылдан кейін орыс минерологы В.И.Вернадский ӛзінің дәрісінде биосфераның негізгі концепцияларын қалыптастырады. Бұл ұғымда барлық тірі ағзалардың қоршаған ортамен біріккен жиынтығы түсіндіріледі. Бұлар: су, атмосфераның тӛменгі бӛлігі және жердің жоғарғы бӛлігі. В.И.Вернадский биосфера деп планетаның тіршілік бар немесе болған, үнемі тірі ағзалардың әсеріне ұшырайтын не ұшыраған бӛлігін айтады. Ағзалардың маңызы олардың алуан түрлілігімен, барлық жерлерде таралуымен, жер тарихындағы тіршілігінің ұзақтығымен, биохимиялық қызметінің таңдамалы сипатымен және табиғаттың басқа компоненттерімен салыстырғанда химиялық белсенділігінің жоғары болуымен сипатталады. Планетадағы ағзалардың барлық жиынтығын Вернадский тірі зат деп атады. Оның негізгі сипаттамасы ретінде массаның химиялық құрамы мен энергиясының жиынтығын қарастырды. Вернадский тұжырымдаған константалық заң бойынша: биосфераның тірі затының мӛлшері тұрақты шама болып табылады. Биосфераның тағы бір белгісі-оның космоспен тығыз байланыстылығы, әсіресе күнмен. 1926 жылы В.И.Вернадский биосфераның шекаралары туралы мәселені қойды. Қандай физико-химиялық жағдайлар тіршілікке анағұрлым қолайлы болып табылады? 1.
2.
Судың жеткілікті болуы, міндетті түрде сұйық күйінде; 3.
Температуралық режим тым жоғары немесе тым тӛмен болмау керек; 4.
Минералдық қоректік элементтеерінің жеткілікті болуы; 5.
Су ортасының белгілі-бір тұздылығы. Атмосфераның тӛменгі шекарасы жер беті болып табылады. Оның тӛменгі қабаты азот, оттегі мен сирек кездесетін кӛміртегінен, аргоннан, сутегіден, гелийден тағы басқа газдардан тұрады. Атмосфера түсінің кӛк болып келуі газ молекулаларының жарық сәуле шашуына байланысты. Жоғарылаған сайын атмосфера бірте-бірте сирей береді, қысымы тӛмендеп, оның құрылысы да ӛзгереді.
4
Атмосфера — Жер шарының ауа қабығы, ол салмақ күшіне байланысты ғаламшармен бірге айналып, қозғалысқа түседі. Жалпы массасы 5-1015 т шамасында болатын атмосфера түрлі газдардан, су тамшылары мен шаң-тозаңнан тұрады.
Атмосфераның тӛменгі бӛлігі Жер бетімен шектесіп жатыр. •
Ал жоғары шекарасы ретінде соңғы ғылыми деректер бойынша 1000 км биіктік алынады, бұдан әрі қарай ауа ӛте сиреген күйде болады. •
Шамамен 100 км-ге дейінгі биіктік аралығында ауа құрамы мынадай газдардан: азот — 78%, оттек — 21%, инертті газдар — 1%-ға жуық (оның 0,93%-ы аргон), көмірқышқыл газынан — 0,03%-ы тұрады. •
Ауа құрамындағы криптон, ксенон, неон, гелий және сутек газдары ӛте аз мӛлшерде болады. 12 км биіктікке дейінгі атмосфераның тӛменгі қабатын тропосфера деп атайды. Тропосферада бұлт, жауын-шашын, жел және тағы басқа құбылыстар орын алып отырады. •
аталады. •
Бұдан жоғары ионосфера қабаты орналасады. •
Атмосфера — Жер шарының ауа қабығы, ол салмақ күшіне байланысты ғаламшармен бірге айналып, қозғалысқа түседі. Жалпы массасы 5-1015 т шамасында болатын атмосфера түрлі газдардан, су тамшылары мен шаң- тозаңнан тұрады. Атмосфераның тӛменгі бӛлігі Жер бетімен шектесіп жатыр. •
Ал жоғары шекарасы ретінде соңғы ғылыми деректер бойынша 1000 км биіктік алынады, бұдан әрі қарай ауа ӛте сиреген күйде болады. •
Шамамен 100 км-ге дейінгі биіктік аралығында ауа құрамы мынадай газдардан: азот — 78%, оттек — 21%, инертті газдар — 1%-ға жуық (оның 0,93%-ы аргон), көмірқышқыл газынан — 0,03%-ы тұрады. Ауа құрамындағы криптон, ксенон, неон, гелий және сутек газдары ӛте аз мӛлшерде болады. Атмосфераның төменгі қабатында ауа құрамы салыстырмалы түрде тұрақты болады, тек ӛнеркәсіпті аудандар мен ірі қалалар үстінде кӛмірқышқыл газының үлесі он есеге дейін артуы мүмкін. Лас ауаның құрамында бӛгде қосылыстар да кездеседі. Шамамен 200—1000 км биіктікте ауа құрамында оттек басым, ол ультра- күлгін сәулелер әсерінен атомдарға ыдыраған күйінде болады. 1000 км-ден биікте сиреген атмосфера негізінен
5
• Атмосфера құрамындағы ӛрбір газдың атқаратын қызметі бар. Азот нәруызды (белок) заттар мен нуклеин қышқылдарының құрамына енеді, ал оның қосылыстары ӛсімдіктерді Минepaлды қорекпен қамтамасыз етеді. Оттексіз тірі организмдердің тыныс алуы мүмкін емес, сондай-ақ жану мен тотығу процестері де жүрмейді. Жасыл ӛсімдіктер кӛмірқышқыл газын пайдаланып, органикалық заттар түзеді. •
Ауа құрамындағы жай кӛзге кӛрінбейтін су булары белгілі жағдайда су тамшылары түрінде бӛлініп шығып (конденсациялану), олардың тұтасуынан бұлттар қалыптасады. •
Биіктеген сайын ауаның физикалық қасиеттері (температурасы, тығыздығы, қысымы және т.б.) ӛзгереді, сондықтан атмосфераны тропосфера, стратосфера, жзосфера, термосфера, экзосфера деп аталатын қабаттарға бӛледі. •
Тропосфера — атмосфераның ең тӛменгі және тығыз қабаты, мұнда ауаның 4 5 бӛлігі шоғырланған. •
мезгілдері бойынша ӛртүрлі биіктікте орналасуы мүмкін. Орташа есеппен тропосфера полюстер үстінде 9 км-ге, қоңыржай ендіктерде 10—12 км-ге, ал экватор үстінде 15—17 км-ге дейін созылады. Бұл қабатта атмосфера құрамындағы су буының барлығы дерлік шоғырланған, мұнда бұлттар мен тұмандар пайда болып, ауа райы қалыптасады. Тропосферада ауа температурасы шамамен әр 100 м сайын 0,6°С-қа тӛмендейді. Мәселен, тропосфераның жоғарғы бӛлігінің орташа жылдық температурасы солтүстік
км биіктікке дейін созылып жатыр. Ауа құрамындағы озоттың күн радиациясын сіңіруіне байланысты бұл қабатта температура биіктеген сайын артады. Шамамен 25 км биіктіктен соң ауа температурасы күрт жоғарылай бастап, 50 км биіктікте максимум шамасына (ГС) жетеді. Шамамен 15—70 км биіктікте оттектің біраз бӛлігі ультракүлгін сәулелер әсерінен атомдарға ыдырайды. Бос атомдар құрылымын сақтап қалған оттек молекулаларына қосылып, озонның үш атомды молекулалары түзіледі. Стратосферада бұл процеспен қатар керісінше реакциялар, яғни озонның қайтадан ыдырауы қоса жүреді. Озон негізінен 25—30 км биіктікте шоғырланады, бұл қабатты озотты деп те атайды. Қазіргі кезде озон қабатының жұқаруы шешімін ташаған ғаламдық экологиялық проблемаға айналып отыр. Ионосферадағы иондалу Күннен келетін ультракүлгін радиация әсерінен жүреді.
Ионосферада ғарыштың бӛлшектердің ауа
бӛлшектеріне соқтығысуынан айрықша жарқырау пайда болады. Жоғары ендіктерде байқалатын бұл электрлік құбылыстар полярлық шұғыла деп аталады. •
Атмосфера - бүкіл әлемнің тіршілік тынысы. Атмосфера ауасының шекарасы болмайды. Ол жер шары халықтарының ортақ байлығы 6
болғандықтан онын сапасы, тазалығы адамзат үшін ешнәрсеге теңгерілмейтін биосфераның құрамдас бӛлігі. Оның массасы 5,157-1011 т. тең. Құрғақ ауа қабаты Газ Көлемі бойынша % Салмағы бойынша % Азот
78,084 75,50
Оттек 20,946
23,10 Аргон
0,932 1,286
Су 05-4
- Кӛмірқышқыл 0,0387 0,059
Неон 1,818*10-3 1,3*10-3 Гелий
4,6/10-4 7,2*10-5 Метан 1,7*10-4 - Криптон 1,14*10-4 2,9*10-4 Сутек 5*10-5
7,6*10-5 Ксенон
8,7*10-6 - Азоттың шала тотығы
5*10-5 7,7*10-5 Жоғарыдағы құрғақ ауа құрылымына кірмейтін бөлігі: Су буы (H2O) ~0.40% атмосфера үстінде, бет жағында жалпы 1%-4%
Жоғары кӛрсетілген газдардан басқа атмосферада SO2, NH3, СО, озон, HCl, HF, Hg, I2, және NO газдары құрамында бар. 2 Гидросфера биосфераның бір бөлігі ретінде және оның сипаттамасы Жер шарының сулы аудандарының жиынтығын гидросфера деп атайды. Гидросфераға мүхиттар, теңіздер, ӛзендер, тоғандар, ми батпақ, топырақтағы, жер астындағы және атмосфералық ауадағы сулар кіреді. Дүние жүзінің 3/4 бӛлігі су. Мүхит пен теңіздердің жалпы аудандары қүрғақ территорияның ауданынан 2,5 есе артық, Гидросфера биосфераның басқа бӛліктері - литосфера (жер асты сулары), атмосфера (булы дымқыл) жӛне оларда тіршілік ететіи тірі организмдермен тығыз байланыста. Гидросфераның жалпы кӛлемі 1455 млн км 3 . Су массасының гидросферадағы таралуы (М.И. Львович, 1984) Гидросфера бӛлігі Кӛлем,
мың км 3 Жалпы кӛлемнің % мӛлшері 7
Әлемдік мүхит 1370323 94,2
Жер асты сулары 60000
4,12 Кӛлдер
230 0,016
Мұздықтар 24000
1.65 Топырақ дымқылы 75 0.005
Атмосфера буы 14
0,001 Ӛзен сулары 1.2 0.0001
Жалпы гидросфера 1454643.2 100.0
Жалпы су қорының 97,5% тұзды минералды болып келеді. Теңіз (мұхит) суларын ерітінді деп есептеуге болады, себебі бұл сулардың құрамындағы тұздардың мӛлшері орта есеппен 35 г/кг. Менделеев периодтық системасындағы барлық элементтер жер бетіндегі сулардың құрамында (жерасты суларында 62-сі) кездеседі. Бірақ та олардың ішінде теңіз суларының негізгі тұздылығын қүратындарға натрий, магний, кальций катиондары мен хлорид, карбонат, сульфат аниондарын жатқызуга болады. Басқа химиялык элементтердің молшері
негізгі иондардыкімен салыстырганда анағүрлым тӛмен болғанымен, олардың теңіз бен теңіздегі тірі организмдерде жүретін химиялык процестерге косатын үлесі ӛте зор. Олардың ішінде тірі организмдер ӛз тіршіліктеріне пайдаланатын азотты, фосфорды, кремнийді ерекше атап ӛтуге болады, бұл элементтердің теңіз суындағы мӛлшерін реттеп отыратын теңізде тіршілік ететін жан-жануарлар мен ӛсімдіктер. Тұщы сулардың қоры жалпы су корларының 2,5% құрайды, немесе 35 млн. км 3 . Бұл сулардың орташа тұздылығы 1 г/л аспайды. Планетаның әр тұрғынына келетін тұщы су мӛлшері шамамен 8 млн. м 3 . Тұщы сулардың 30% жер астындағы сулар. Тұщы судың негізгі қоры тау бастарындағы мұздыктарда, Арктика мен Антарктида мұздарында - 97%. Антарктидада мұздың ең қалың 4,78 км тең қабаты және дүние жүзі бойынша ең таза суы бар теңіз Уэдцела осы Антарктидада тіркелген. Оның мӛлдірлігі тазартылған судыкіндей. Жер шарындағы барлық ӛзендер 650-700 жыл ішінде қанша су берсе, тау мұздарында да сонша су бар. Адамзаттың ӛз тіршілігіне пайдалана алатын судың мӛлшері тек 3% (ӛзен, кӛл және су қоймаларының сулары), су кӛздерінің басым кӛпшілігін пайдалану ӛте қиынға түседі. Тұщы су корының үлкен мӛлшері негізінде ӛзендерде болады, олардың ішінде ең ұзын Нил және Амазонка ӛзендері. Нилдың ұзындығы 6670 км, Амазонканыкі - 6437 км. Ресей ӛзендерінің ішінде ең үзын ӛзенге Обь жатады, егерде оның ұзындығын Ертістің басталған жерінен есептесек 5410 км тең болады. Дүние жүзінде Ресей (Бразилиядан кейін) жалпы тұщы судың қоры бойынша екінші орында. Бірақ-та Ресей территориясында су ресурстары біркелкі орналаспаған, сондықтан, оңтүстік және оңтүстік-батыс аудандарында бір тұрғынға келетін ӛзеннің ағынды суларының кӛлемі (3-5) 10 3 м 3 болса, 8
еуропалық бӛлігінің солтүстігінде 35 10 3 м
3 , Батыс Сібірде - 45 10 3 м
5 , Шыгыс Сібірде -144 10 3 м 3 су келеді. Ресейдің су кӛздерінің ішінде ерекше атап ӛтуге тұратын дүние жүзіндегі суы тұщы ең үлкен кӛл Байкал (су кӛлемі 23000 км 3 , ең жоғарғы тереңдігі 1741 м, жылына ұдайы жаңарып отыратын, тазалығы бойынша сирек кездесетін табиғи судың кӛлемі 60 км 3 шамасында). Бұл кӛлде дүние жүзілік кеңістіктегі тұщы су корының 1/5 бӛлігі, Ресейдегі қордың 4/5 бӛлігі жыйнақталған. Оған 1123 ӛзен құйылады, тек қана Ангара ӛзені ағып шығады. Жагасының ұзындығы 2000 км, "жасы" шамамен 20 млн. жыл болатын бұл кӛлді коршаған ормандарда 600 шамасында
Литосфера - Жердің катты бӛлігінің сыртқы кабығы, ол біртіндеп заттектердің беріктілігі азаятын сфераларға ӛтеді және оның кұрамына жӛр кыртысы мен Жердің беткі мантиясы кіреді. Литосфераның калындығы 5-200 км, оның ішіндс жер кыртысы -құрлықта 50-70 км-ге дейін (жазықтыктарда - 35-45 км-ге, тау сілемлері астында 70 км-гс дейін), мұхиттың асгында тӛменгі шегі 5-П) км шамасында. Литосфера (немесе басқаша жер) - қоршаған табиғи ортаның ең маңызды бӛлігі, ол кӛлеммен, бетінің пішінімен (рельеф), топырақ жамылғысымен, ӛсімдіктермен, кен қазбаларымен, сонымӛн қатар халық шаруашылығы әр түрлі салаларының кеңістікте орналасуымен сипатталады. Табиғи күштер мен адамның іс-әрекетінің нәтижесінде уақытқа байланысты литосфераның жағдайы ӛзгеріп отырады. Табиғи күштер (жылу, ылғалдылык. жел, радиация және т. б.) және олардын салдарынан орын алатын геологиялық құбылыстар (жанартаудың атқылауы, жердің сілкінуі, судын, тасуы және т. б.) жеке аймақтарда литосфераның сипаттамасын едәуір ӛзгертеді. Жер қабатының үстінгі қабатын топырақ дейді. Топырақ - ол аналық жыныстардың, ауа райының, ӛсімдіктер мен жануарлардың, жӛргілікті жер бедерінің күрделі
ӛзара әрекеттестігі нәтижесінде қалыптасқан жаратылыстық-тарихи дене. Топырақтың ең маңызды касиеттерінің бірі оның кұнарлығы, яғни ӛсімдіктердің органикалық және минералды қоректі заттектермен қамтамасыз ету қабілеті. Топырақ құнарлығы оның физиакалық және химиялық қасиеттеріне байланысты келеді. ■Топырақ үш фазадан: катты, сұйық және газ тәрізді заттектерден тұратын орта. Ол ауа райының, ӛсімдіктердің, жануарлардың, микроорганизмдердің, бастапқы жыныстардың күрделі ӛзара әрекеті нәтижесінде түзіледі, дамиды жәнӛ дербес табиғи түзілу болып табылады. Топырақтану ғылымының негізін кӛрнекті орыс ғалымы В.В. Докучаев (1846-1903 ж.ж.) калады. Ол бірінші рет "топырақ" және "топырақ кұрылымы" ұғымдарының анықтамасын берді, топырақ түзілу процесінің мәнін ашты және басты ерекше қасиеттерін тапты.
9
В.В. Докучаев топырақ түзілу процесінің бес факторға байланысты екенін анықтады. Оларға бастапқы жыныстар, ауа райы, жер бедері және уақыт, ӛсімдіктер мен жануарлар жатады. Кейін ғылыми зерттеулердің нәтижесіне байланысты бұларға су (топырақ суы, жерасты суы) және адамның шаруашалық әрекеті косылды. заттектердің миграциясы мен трансформациясына байланысты топырақ кұрылымы бірнеше кабаттарға, немесе горизонттарға (жиектерге) дараланады. Қабаттардың арақатысы мен байлығы топырақ түріне байланысты. Ең жоғарғы органикалык заттектердің шіруінсн пайда болған ӛнімінен тұратын қабат ең негізгі құнарлығы жоғары горизонт болып саналады. Оны гумусты немесе қарашірінді деп атайды, құрылымы қиыршықты-түйірлі болады. Гумус немесе қарашірік жиынтығы деп крахмал, целлюлоза, белок косылыстарын ыдырататын микроорганизмдер әсерінен пайда болатын ӛсімдіктекті мен жануартекті калдыктарды айтады. Топырақ құнарлығы негізінде осы ӛсімдіктекті және жануартекті қалдықтардың биохимиялық ыдырауынан түзілген қаракоңыр түсті гумусқа байланысты. Қарашірінді негізінде гуминнен, гуминкышқылынан және фульвоқышқылынан, сонымен катар
белоктардан, кӛмірсуларынан, майлардан, шайырлардан, лигниннен және т.б. тұрады. Топырактың белдемдік типіндегі гумус мӛлшері физикалық-географиялық жағдайлармен тығыз байланысты. Мысалы, Қазақстанның Солтүстік даласындағы қара топырақта гумустың мӛлшері 10-15% (500 т/га), шӛлдегі сұр топырақта (Қызылорда, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл облыстары) 1-2% (40 т/га) аралығында. Гумус жинақталған үстіңгі құнарлы қабаттың қалыңдығы кӛбіне 20 см-ден аспайды. Климаттық, гидрологиялық топырақтың физикалық-химиялық касиеттеріне байланысты кейбір жағдайларда SO-100 см тереңдікте де кездеседі. Жоғарғы қабаттың құнарлығын сақтау үшін және ӛсімдіктердің тиімді пайдалануына осы қабат келесі касиеттер жиынтығына ие болуы керек:
■ құрамында ӛсімдіктер сіңіре алатын түрде қоректік элементтер (азот, фосфор, калий, микроэлементтер) жеткілікті деңгейде ұсталуы; ■ ылғалдылықтың қажеттілік мӛлшерінің болуы; ■ ӛсімдік пен топырақ жануарларының тіршілігіне қажетті мӛлшерде оттегінің болуы; ■ улы қосылыстардың болмауы; ■ колайлы су-ауа режимі мен ӛсімдік тамырларының қоректік заттектерді және ылғалдықты жақсы ӛткізетін физикалық құрылымының (механикалық тӛзімділігі, суға тӛзімделіп. т. б.) болуы.
10
2. Биосфераның қазіргі кұйі және табиғатты пайдаланудың негізгі принциптері.
Биосфера ұғымы ғылымға кездейсоқ енді. 1875 жылы Австрия геологы Э.Зюсс жер қабықшасының әртүрлілігінің айту барысында биосфера терминін ең алғаш рет пайдаланды. 50 жылдан кейін орыс минерологы В.И.Вернадский ӛзінің дәрісінде биосфераның негізгі концепцияларын қалыптастырады. Бұл ұғымда барлық тірі ағзалардың қоршаған ортамен біріккен жиынтығы түсіндіріледі. Бұлар: су, атмосфераның тӛменгі бӛлігі және жердің жоғарғы бӛлігі. В.И.Вернадский биосфера деп планетаның тіршілік бар немесе болған, үнемі тірі ағзалардың әсеріне ұшырайтын не ұшыраған бӛлігін айтады. Ағзалардың маңызы олардың алуан түрлілігімен, барлық жерлерде таралуымен, жер тарихындағы тіршілігінің ұзақтығымен, биохимиялық қызметінің таңдамалы сипатымен және табиғаттың басқа компоненттерімен салыстырғанда химиялық белсенділігінің жоғары болуымен сипатталады. Планетадағы ағзалардың барлық жиынтығын Вернадский тірі зат деп атады. Оның негізгі сипаттамасы ретінде массаның химиялық құрамы мен энергиясының жиынтығын қарастырды. Вернадский тұжырымдаған константалық заң бойынша: биосфераның тірі затының мӛлшері тұрақты шама болып табылады. Биосфераның тағы бір белгісі-оның космоспен тығыз байланыстылығы, әсіресе күнмен. 1926 жылы В.И.Вернадский биосфераның шекаралары туралы мәселені қойды. Қандай физико-химиялық жағдайлар тіршілікке анағұрлым қолайлы болып табылады? 6.
7.
Судың жеткілікті болуы, міндетті түрде сұйық күйінде; 8.
Температуралық режим тым жоғары немесе тым тӛмен болмау керек; 9.
Минералдық қоректік элементтеерінің жеткілікті болуы; 10.
Су ортасының белгілі-бір тұздылығы. Тірі заттың негізгі қасиеттері Тірі зат бірқатар ӛзіне тән қасиеттерге ие бола отырып, биосферада белгілі-бір биогеохимиялық функциялар атқарады. 1.
Биосфераның тірі заты энергияның үлкен қорымен сипатталады; 2.
Тірі және ӛлі заттың айырмашылығы химиялық реакциялардың жылдамдығынан кӛрінеді; 3.
және т.б. тек тірі ағзаларда ғана тұрақты болады; 4.
Ерікті қозғалу биосферадағы кез-келген тірі затқа тән белгі; 11
5. Тірі зат ӛлі затқа қарағанда біршама жоғары мофологиялық және химиялық кӛптүрлілікпен сипатталады; 6.
Биосферадағы тірі зат мӛлшері әртүрлі жеке ағзалар түрінде болады. Тірі заттың негізгі биологиялық функциялары 1.
Энергетикалық функциясы. Биосфералық-планеталық құбылыстардың космостық сәулеленуімен, негізінен ккүн радиациясымен байланысын жүзеге асырады. Бұл функцияның негізінде жасыл ӛсімдіктердің фотосинтездік қызметі жатыр. Фотосинтез пароцесінде күн энергиясының жинақталуы және оның биосфераның жеке компоненттері арасында таралуы жүзеге асырылады. Күн энергиясының жинақталуы есебінен жердегі барлық тіршілік құбылыстары жүреді; 2.
Газдық функциясы. Газдардың миграциясы мен ӛзгеруін жүзеге асыра отырып, биосфераның газдық құрамын қамтамасыз етеді. Жердегі газдардың басым бӛлігінің шығу тегі-биогенді тірі заттың тіршілік процесінде негізгі газдар, азот,оттегі, кӛмірқышқыл газы, күкіртсутек, метан және т.б. түзіледі; 3.
Концентрациялық функция. Қоршаған ортаның биогенді элементтерін тірі ағзалардың жинауынан кӛрінеді. Тірі заттың құрамында жеңіл элементтердің атомдары: сутегі, кӛміртегі, азот, оттегі, натрий, магний, калий, кальций, кремний, күкірт, хлор, алюминий басым болады.Бұл элементтердің тірі ағзалар денесіндегі концентрациясы сыртқы ортамен салыстырғанда жүздеген және мыңдаған есе артық. Биосфераның химиялық құрамын біртексіздігі мен оның ӛлі заттан айырмашылығын осы себеппен түсіндіруге болады; 4.
Жер бетінде тотығу мен тотықсызданудың биогенді процестері басым болады; 5.
байланысты процестер. Бұның нәтижесінде органикалық заттың минералдануы жүреді. Нәтижеде биосфераның биогенді және биокостық заттар түзіледі; 6.
Орта түзуші функция. Тіршілік процестерінің нәтижесінде ортаның физико-химиялық ӛлшемдері де ӛзгереді. В.И.Вернадский : « Ағза ортаға тек ӛзі бейімделіп қана қоймайды, ол да ағзаға бейімделеді »-деді; 7.
Тасымалдаушы функция. Ауырлық күшіне қарсы, горизонтальды бағытта заттардың тасымалдануын жүзеге асырады. Тірі заттардың кері – тӛменнен жоғары, мұхиттан континенттерге тасымалдауын қамтамасыз ететін бірден – бір фактор. Осының нәтижесінде олар биохимиялық циклдің «жоғарғы» бұтағын жүзеге асырады. ІІ. Миллиардтаған жылдар барысында тірі ағзалардың кӛбеюі, ӛсуі, зат алмасуы мен белсенділігі, планетаның беткі бӛлігін толық ӛзгеріске ұшыратты. Ағзалардың түрлерінің барлық массасын В.И.Вернадский Жердің тірі заты деп атаған. Тірі заттың химиялық құрамына ӛлі табиғатты құрайтын атомдар кіреді, бірақ олар басқаша қатынаста болады. Зат алмасу барысында тірі ағзалар үнемі табиғаттағы химиялық элементтердің таралуын
12
ӛзгертіп отырады. Осылайша биосфераның химизмі ӛзгереді. Миллиардтаған жылдар барысында фотосинтездеуші ағзалар күн энергиясының орасан мол шамасын химиялық жұмысқа айналдырады. Оның қорының бір бӛлігі кӛмір кен орындары және басқа да органикалық заттар-мұнай, торф т.б. түрінде жиналады. Фотосинтез есебінен атмосферада оттегі жиналады. Жер дамуының ертедегі кезеңдерінде атмосферада басқа газдар басым болды: сутегі, метан, амиак, кӛміпқышқыл газы. Оттегіден озог қабаты пайда болды. Тіршіліктің ӛзі ультракүлгін сәулелердің басым бӛлігін ұстап қалатын атмосфераның қоғанғыштық қабатын жасады. Тіршілік әсерінен құрлықтың бетінде топырақ
қабаты қалыптасқан. Топырақтағы минералдық компоненттер, ыдырап жатқан органикалық заттар мен кӛптеген микро және макро организмдердің бір-бірімен тығыз баййланыстылығы сонша, В.И.Вернадский оны ерекше, табиғаттың биокосты заты деп атайды. Әлемдік мұхиттың суларында да осындай биокосты зат болады. Тіршілік биосферадағы биологиялық зат айналымын жүзеге асыра отырып, ӛзінің және адамның тіршілік етуіне қажетті тұрақты жағдайларды қамтамасыз етеді. Тірі ағзалар биосферада маңызды биогенді элементтердің зат айналымын жүзеге асырады. Олар кезектесіп тірі заттан биорганикалық материяға ӛтіп отырады. Бұд циклдер екі негізгі топқа бӛлінеді: газдардың айналымы және шӛгінді заттардың айналымы. Біріншісінде элементтеердің негігі кӛзі атмосферада (C, N2, O2), екіншісінде - таулы шӛгінді жыныстар (P, S т.б.) болып табылады. Экожүйедегі органикалық заттектердің синтезі мен ыдырауына сүйенген биогенді элементтердің айналымын заттектердің биоталық айналымы деп атйды. Биогенді элементтерден басқа биоталық айналымға биотаға ӛте қажетті минералды және әртүрлі кӛптеген қосылыстар да тартылады. Сондықтан тіршілік пен тығыз байланысты, негізінен кӛміртек, су, азот, фосфор, күкірт және биогенді катиомдар сияқты химиялық заттектердің алмасу циклдерінен тұратын биологиялық айналымның бӛлігін
биогеохимиялық айналым деп атайды. 1.
Кӛміртек айналымы. Фотосинтез үшін кӛміртегінің кӛзі атмосферадағы немесе суда еріген кӛмірқышқыл газы болып табылады. Ӛсімдіктер түзген органикалық заттың құрамында кӛміртегі қоректену тізбегі бойынша тірі не ӛлі ӛсімдік ұлпалары арқылы ӛтіп, тыныс алу, ашу немесе отынның жануы нәтижесінде кӛмірқышқыл газы түрінде атмосфераға қайтады. Кӛміртегі циклының ұзақтығы 3-4 жүз жылдыққа тең. 2.
алады. Бактериялар ақуыздардың азотын ӛсімдіктер сіңіре алатын түрге ӛткізеді. Атмосферадағы бос азотты ӛсімдіктер тікелей сіңіре алмайды. Бактериялар мен
кӛк-жасыл балдырлар атмосфепалық азотты
байланыстырып топыраққа ӛткізеді. Кӛптеген ӛсімдіктер олардың тамырларында түйнектер түзетін азотфиксациялаушы бактериялармен симбиоз түзеді. Ӛлген ӛсімдіктерден немесе жануарлардың ӛлекселерінен бактериялардың басқа топтарының іс-әрекеті нәтижесінде бос түрге ӛтеді де қайтадан аимосфераға қайтады.
13
3. Фосфор мен күкірттің айналымы. Бұлар тау жыныстарында болады. Тау жыныстарының бұзылуы мен эрозиясының әсерінен топыраққа ӛтеді де, оларды ӛсімдіктер пайдаланады. Редуцент-ағзалардың тіршілік қызмет нәтижесінде олар қайтадан топыраққа қайтады. Азот пен фосфор қосылыстарының бір бӛлігін жауын сулары ӛзендерге, одан теңіз бен мұхитқа қарай шайып, оны балдырлар қолданады. Ең соңында ӛлі органикалық заттың құрамында олар су түбіне шӛгіп, қайтадан тау жыныстарына кіреді. 4.
Оттегі мен судың айналымы. Жердегі оттегінің циклы шамамен 2000 жылда ал судың циклы шамамен 2 миллион жылда жүріп ӛтеді. Биосфера ұзақ даму кезеңін басынан ӛткізді. Бұл процесс тіршілік формасын ӛзгертіп, судан құрлыққа шығып, зат айналымының жүйесін ӛзгертті. Атмосферадағы оттегінің мӛлшері біртіндеп артты. Соңғы 600 миллион жылда зат айналымының жылдамдығы мен сипаты қазіргі кездегі деңгейіне жақындады. Биосфера үлкен, үйлесімді экожүйе ретінде жұмыс істейді. Ондағы ағзалар тек қоршаған ортаға бейімделіп қана қоймай, ӛздері де тіршілікке қолайлы жағдайларды жасайды. ІІІ. Ноосфера терминін алғаш рет қолданғандар философ, математик, палеонтолог және антрополог Э.Леруа және П.Т.Шарден болды. Ноосфера ұғымымен француз ғалымдары адамның санасы пайда болған кездегі табиғаттың эволюциялық сатысын атады. П.Т.Шарден 1959 жылы ӛзінің жарық кӛрген «Адам ңфеномені» деген еңбегінде ноосфераны «Жаңа қабат, ойлайтын қабат» деп атады. Ал, Вернадский бойынша ноосфера «Адам санасының ролі және ол бағыттайтын адам еңбегі күшті, ӛсіп келе жатқан геологиялық күшке» айналатын биосфераның даму сатысы болып табылады. Адам санасы мен ғылыми ойдың ролін бағалай келе Вернадский мынадай қорытындылар жасады: 1.
Ғылыми шығармашылықтың дамуы адамның ӛзі тұратын биосфераны ӛзгертетін күш болып табылады; 2.
құбылыстар; 3.
Биосфераның бұл ӛзгерістері адам еркінен тыс, стихиялы түрде, табиғи процесс ретінде жүреді; 4.
болғандықтан, оның геологиялық тарихына да оны ӛзгертудің жаңа факторы-адамзаттың ғылыми жұмысының енуі биосфераның жаңа фазаға, жаңа күйге-ноосфераға ӛтуі табиғи процесс.
ғалымы Б.Коммонер тірі және ӛлі табиғаттың арасындағы барлық экологиялық ӛзара қарым-қатынастарды 4 заңға біріктірген: 1. Барлығы барлығымен байланысты. Бұл заңның негізінде тірі табиғаттағы жалпы байланыстар принципі жатыр. Аталған принцип бойынша табиғаттағы күрделі трофтық немесе басқа да байланыстарда қандай да бір бӛлігінің жойылуы күтпеген нәтижелерге әкеліп, соқтыруы мүмкін.
14
2. Материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге ӛтеді. Кез-келген табиғи жүйеде бір ағзалардың экскремэнттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады. Жануарлардың тыныс алуы нәтижесінде бӛлініп шығатын қалдық кӛмірқышқыл газы жасыл ӛсімдіктері үшін қорек. Ал ӛсімдіктер жануарлар тынысалуы кезінде сіңіретін оттегіні бӛліп шығарады. 3. Табиғат ӛзі жақсы біледі. Табиғи жүйеде ке-келген ірі антропогенді әсер зиянды. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды. Тірі ағзада жасалатын кез-келген органикалық затты ыдырататын фермент болады. Адамның қолымен жасалған, бұрын табиғатта болмаған жаңа органикалық затты ыдырататын фермент жоқ. Сондықтан бұл зат жинақтала береді. Яғни табиғатқа ірі ӛзгеріс енгізу алдында барлық мүмкін болатын экологиялық нәтижелер қарастырылуы тиіс. 4. Тегін ешнәрсе жоқ. Ғаламдық экожүйе бір тұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы тиіс.
орналасқан ішкі астероидты белдіктен және 2 сыртқы белдіктен (Оорттың ішкі бұлты = 10 мың Күн массасы, Оорт бұлтының массасы Күн массасынан 100 есе үлкен). Оорт бұлтының бұл кӛрсетілген заты ондағы комета ядролары мен астероидтарға байланысты. Кризистік кезеңдерде осы бұлттардан комета ядролары мен астероидтар бӛлініп шығып, олардың кейбіреулері Жерге немесе басқа планеталарға құлап түскен. Соңғы 600 млн жылда Жерге 1500 дей астероидтар құлаған. Сондықтан Жердің үлкен аспан денелерімен соқтығуы миллион жылда 3 рет қана кездесуі мүмкін. Дегенмен, статистиктердің болжамдары бойынша, Жерге астероидтың соғылуын кез келген уақытта күтуге болады екен Мысалы, 1936 жылы Жердің дәл қасынан ―Адонис―, 1937 жылы - ―Гермес―, 1989 жылы 22 мартта N астероиды, 1989 жылы ―Таутатис―, 1992 жылы - ―Апокалипсис шыңы― астероидтары соқтықпай ӛтіп кетті. Атақты Аризон кратері салмағы 100 мың тонналық қана - ғарыштық ӛлшем бойынша ―кішкентай― қауырсындай астероидтың құлауынан пайда болған. Кратердің жалпы диаметрі 1200 метр. Ал астероид құлаған кездегі соғылу толқыны мың хиросималық бомбаны жарған кезде ғана пайда болатындай алпауыт күш кратердің жан – жағын теп тегіс жасаған. Кейбір астрофизиктер астероидтар мен кометалық белдіктердің ӛзгерісін Күн жүйесінің Галактика ядросын айнала периодты қозғалуымен байланыстырады. Бұл кезде Күн жүйесінің шамамен әрбір 30 млн жылда газ, шаң, астероид, кометаларға толы галактика жазықтығын кесіп ӛтеді. Осы кезде бұл денелер ӛз траекторияларынан ауытқып, Жерге құлап түседі. Америкалық астрофизиктер Д. Уитмаир мен Дж Матистің пікірінше, 15
катастрофаның себебі, гипотетикалық Немезида емес. Басты себебі ретінде олар Күннен 50-100 астрономиялық бірлік қашықтықта орналасқан 10-шы планетаны кӛрсетеді. Бұл планета эллипс бойымен айналады, айналып шығу кезеңі 1000 жыл. Ол Оорт бұлтының денелеріне әсер етіп, кейбір кометалар мен астероидтарды орбиталарынан шығарып жібереді де, олар жерге құлап түседі. 10 шы планетаның бар екендігін дәлелдейтін кӛптеген фактілер бар. Бұл туралы Дж Андерсон бастаған америкалық ғалымдар планетааралық станциялардан келіп жеткен сигналдарды қабылдап алу арқылы бақылау жүргізу нәтижесінде кӛп мәліметтер алды. Дегенмен, 10-шы планетаның дәл орнын анықтау әлі күнге дейін мүмкін болмай отыр.
Біздің планетамыздың магниттік қасиеті бар. Егер Жердің магниттік сферасы болмаса, Күн мен жұлдыз желдерінің ағыны еш кедергісіз Жердің бетіне жетіп,ондағы барлық тірі организмдерге зиянын тигізген болар еді. Магнитосфера бұған кедергі жасап, сол арқылы биосфераны зарядталған бӛлшектерден қорғап тұратын бронды қалқан рӛлін атқарады. Күнге ең жақын орналасқан ғаламшар Меркурий. Бұл ғаламшар ӛзінің атын Рим сауда құдайына байланысты қойған. Бұл ең жылдам ғаламшар болып табылады. Ол күнді 88 күнде айналып шығады. Период вращения 58,7 суток. Сыртынан қарағанда Айға ұқас болады, ал ішінен қарағанда Жерге ұқсас. Күндіз Меркурида ғаламшары ыстық, ал түнле мұздай салқын болады. Күнен кейінгі үшінші ғаламшар Жер. Таңы оны «Ғаламшар– бақшасы» деп те атайды. Бұл ӛмір сүруге ең қолайлы жалғыз ғаламшар. Біздің ғаламшарымыз шардығ формасындай. Жердің салмағы 330 мың есе үлкен Күннің салмағына қарағанда. Жердің құрамында темір, кремний, магний бар. Жердің орталығында ядро, содан кейін мантия қабаты, литосфера , гидросфера , Атмосфера қабаттары орналасқан.
жарығы болып ьабылады. Аспанда жарқырап тұрған Ай ӛздігінен жарырамайды. Оны жарық қылдырып тұратын Күннің шуағы. Күннен кейінгі тӛртінші ғалашар Марс, аты Рим соғыс құдайының атымен байланыстырып қойған– ӛзінің қызыл түсіне қарап. Ғаламшарды үстінгі, беткі құрамында даттанған метал кӛп кездеседі, сондықтан оны қызыл ғаламшар деп атайды. Марс ғаламшары 2 есе кіші Жер ғаламшарынан диаметі және тоғыз есе салиағы бойынша. Жыл жердің екі жылымен тең. Күннен кейінгі бесінші ғаламшар. Юпитер - тоғыз ғаламшар бойынша ең үлкені болып табылады. Атын Рим құдайы Юпитердің атына байланыстырып қойған. Жарықтығы бойынша тӛртінші орында тұрған ғаламшар болып есептеледі. Бір қызығы айналып тұрған Қызыл белгісі. Атмосферасында үнемі үлкен боран болуы. Юпитер ғаламшарында 16 спутник бар.
екінші ғаламшар. Атын Рим құдайы земледелия байланысты қойған. Сатурнның қоршаған сақинасы бар, мұздың қалдықтары мен әр түрлі ӛлшемдегі тастардан тұратын. Орташа температура сы-150 С. Атмосферасы құрамында метан мен аммиак бар.
16
Уран ғаламшары аңыздағы аспан құдайына байланысты қойған. Ғаламшар құрамында тасты ядро мен ӛлген газдардан тұрады. Уран ғаламшары күнді 84 жылда айналып шығады. Температурасы -215 С. Уран Жкрден тӛрт есе үлкен.
Нептун –Күнен кейінгі сегізінші ғаламшар. Атын Римнің теңіз құдайына баланысты қойған. Күннен жылулықты ең аз алатын ғаламшар болып табылады. Орбита бойынша айналуы 164 жыл және 288 күн. Температурасы Нептунның-200 С. Атақты 8 спутнигі бар. Тритон бірден бір спутнигі Нептунның, Ең салқын ғаламшар. Күнен кейінгі тоғызыншы ғаламшар Плутон. Ең кіші ғаламшар болып есептеледі. Орбита бойынша айналуы 248 жыл. Температурасы -220 С. Адамдар біздің ғаламшарымыз күн жүйесіндегі жалғыз ғаламшар еместігін білген соң,олар сұрақтар қой бастады. Басқа ғаламшарларда да ӛмір барма деген. Ӛмір сүру үшін ғаламшарда ауа, су және қалыпты температура болуы керек. Ондай климат тек Жер ғаламшарында ғана бар. Күн жүйесі бойынша зерттегенде әзіреге дейін ешқандай ӛмір сүруге қолайлы планеталар жоқ. Күн жүйесіндегі ғаламшарлар бойынша Жер ғана ӛмір сүруге лайықты ғаламшар болып табылады.
17
Бақылау сұрақтары: 1 Атмосфераның қабаттарын атаңдар 2 Атмосфераның химиялық құрамы 3 Атмосфераны ластаушы кӛздер 4 Озон экраны қайда орналасқан және оның биосферадағы маныздығы қандай?
5 Атмосфераны ластанудан қорғау әдістері 6 Гидросфера қабатына сипаттама беру? 7 Гидросфераның ластану жолдары 8 Жер асты және жер үстіндегі суларды қорғау әдістері. 9 Жер қыртысының литосферадан айырмашылығы 10 Топырақ деген не? 11Топырақтың қасиеттері қандай? 12 Топырақты деградациядан қорғау әдісте
1.Оспанова Г.С. Бозшатаева Г.Т. Экология, Алматы Экономика,2002 2.Горелов А.А. Экология М, центр, 1997 3.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы, Алматы, ғалым, 1997 4.Боголюбов С.А. Экология М,Знание. 1997 5.Акимова Т.А. Экология. Человек-Экономика-Биота- Среда: Учебник для вузов/Т.А.Акимова, В.В.Хаскин-2-е изд. перераб и доп М.. ЮНИТИ-ДАНА, 2000
жүктеу/скачать 400,12 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|