Mzunguko wa biogeokemikali wa dutu katika biosphere ni mchakato muhimu zaidi wa asili wa kubadilishana kwa kuendelea kwa vipengele mbalimbali kati ya mazingira yasiyo na uhai na viumbe (wanyama, mimea, n.k.) Kila kitu kinategemea sifa zao za msingi. Muhimu zaidi ni pamoja na uwezo wa kimetaboliki, kuzaliana, kuhamisha mali za urithi.
Mzunguko wa nitrojeni wa biogeochemical
Kila kipengele kina maana yake. Nitrojeni ina jukumu muhimu katika utungaji wa misombo mbalimbali ya kikaboni. Licha ya asilimia kubwa ya nitrojeni katika angahewa, haipatikani kwa mimea na wanyama. Kuna sababu za hii. Kwa nguvu, ni manufaa zaidi kwa mimea kutumia madini ya nitrojeni, na kwa wanyama - kama sehemu ya misombo ya kikaboni.
Nitrojeni ya molekuli kutoka kwenye angahewa hufungamana na vijidudu vinavyorekebisha nitrojeni na huchangia mrundikano wake kwenye udongo katika umbo la amonia. Wengine hutumia nitrojeni kutoka kwa viumbe vilivyokufa. Wanachangia pia mkusanyiko wa amonia. Inageuka nitrati, ambayo hutumiwa kikamilifu na mimea. Hizi ni, kwa ujumla, sifa za biogeochemicalmzunguko wa nitrojeni. Zingatia pia mchakato wa kimetaboliki ya vitu vingine asilia.
Sifa za mzunguko wa kibayolojia wa kaboni, salfa na fosforasi
Elementi hizi za kemikali ni muhimu kwa kila kiumbe hai. Hata hivyo, mahitaji yao muhimu hayaishii hapo. Kwa hiyo, macronutrients hushiriki katika mzunguko mdogo wa kibaiolojia (haja ya viumbe kwao ni kubwa kabisa): potasiamu, magnesiamu, sodiamu; pamoja na kufuatilia vipengele: boroni, manganese, klorini, n.k.
Huingia kwenye mimea kutoka kwenye udongo, ingawa mara nyingi huambatana na mvua. Kama sehemu ya phytomass, kaboni, sulfuri na fosforasi hutumiwa na walaji wa mimea na hivyo kuingia kwenye minyororo ya trophic. Hata hivyo, baadhi ya wanyama kukidhi haja ya vipengele hivi bypassing mimea. Ungulates hutembelea kulamba kwa chumvi, kutafuna udongo, au kula kinyesi, mifupa ya zamani. Wanyama wa baharini huchukua chumvi moja kwa moja kutoka kwa maji. Katika mchakato wa madini ya mabaki ya wafu, microorganisms kurudi vipengele kemikali kwa udongo na maji. Hivyo, shughuli zao huchangia katika kurutubisha mazingira kwa virutubishi.
Salio la mfumo wa ikolojia
Katika mzunguko mdogo wa kijiokemikali katika ulimwengu, hali muhimu ni ukamilifu wake. Katika mfumo ikolojia, uwekaji na matokeo ya vipengee husawazishwa, ilhali ugumu hutokea hasa kutokana na vipengele ambavyo vimehifadhiwa kwenye udongo.
Mizani ya mtiririko wa mata na nishati huamua uthabiti wa mfumo ikolojia - homeostasis yake. Biosphere hutumia vyanzo vya nje vya nishati, ambayoinahakikisha mpangilio wake na muundo tata. Nishati ya mwanga iliyotawanyika hubadilishwa na mimea kuwa hali iliyokolea ya nishati ya dhamana ya kemikali.
Wakati huo huo, kuondolewa kwa nishati kutoka kwa mazingira na mabadiliko yake hakusababishi uundaji wa taka.
Ushawishi wa shughuli za binadamu kwenye michakato ya biospheric
Uingiliaji kati wa binadamu katika mizunguko ya biogeokemikali unafanywa kwa njia mbalimbali. Kwanza kabisa, hii ni uharibifu wa biocomponent ya mfumo wa ikolojia (uharibifu wa mimea au mabadiliko ya eneo wakati wa uchimbaji wa flygbolag za nishati). Wakati vitu vya kikaboni vinachomwa moto, nishati kutoka kwa hali ya kujilimbikizia hupita kwenye iliyotawanywa, ambayo inaongoza kwa uchafuzi wa joto na erosoli na bidhaa za gesi za mwako. Katika mfumo wa ikolojia wa asili, atomi zinazohusika katika mzunguko wa biogeochemical hutumiwa mara kwa mara. Hii inawezeshwa na kushiriki katika mizunguko ya elementi nyepesi za baijeni zinazounda dutu hii muhimu.
Kuingilia kati kwa binadamu kunajumuisha kutambulisha katika mazingira si tu kiasi cha ziada cha vipengele vyake asili, lakini pia misombo mipya ya kemikali, ikijumuisha zile zilizoundwa na mwanadamu. Nyingi kati ya hizi huchukuliwa na mimea na kisha kulishwa kwenye mnyororo wa chakula.
Mfano ni risasi, misombo ya zebaki, arseniki, n.k. Unywaji wa vitu hivyo huvuruga mzunguko wa asili, kubadilisha usawa wa elementi, au husababisha mrundikano wao katika viumbe hai, kupunguza uzalishaji wao au kusababisha kifo. Hasadawa za kuulia wadudu na metali nzito zina athari kubwa ya uharibifu. Kwa hivyo, uthabiti wa mfumo ikolojia, homeostasis yake inaweza kukiukwa moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja na shughuli za binadamu.
piramidi ya ikolojia
Hebu tugeukie mifumo muhimu zaidi ya utendakazi wa mfumo ikolojia na mizunguko ya kijiografia. Wacha tutumie kanuni ya piramidi ya kiikolojia kwa hili. Imejengwa kwa misingi ya molekuli ya kibiolojia ya equations ya trophic. Eneo la sehemu yoyote ya piramidi kama hiyo ni takriban sawa na wingi wa dutu hii. Kwa kuwa viumbe hujenga kiwango chao kwa kutumia uliopita, eneo hili linapaswa kupungua hatua kwa hatua. Upunguzaji kama huo wa kila ngazi unaweza kuwa mara kumi.
Kwa mfano, piramidi ya ikolojia, tabia ya mifumo ikolojia ya nchi kavu, ambayo wazalishaji ni mimea ya kudumu, ina biomasi kubwa, ingawa mchakato wa uzalishaji sio wa kiwango cha juu zaidi. Inasawazishwa na ongezeko la kila mwaka la wingi wa wanyama wanaokula mimea. Mfano wa malezi ya molekuli ya kikaboni inaitwa utawala wa piramidi. Kuna aina nyingine zake.
Piramidi Iliyogeuzwa
Chukua mfumo ikolojia wa vyanzo vya maji. Piramidi iliyojengwa kwao inaweza kuonekana tofauti kidogo. Inaonekana ni juu chini. Ukweli ni kwamba mwani wa muda mfupi huongezeka haraka sana, lakini hutumiwa sana na watumiaji. Kwa hivyo, biomasi iliyorekodiwa wakati huo huo katika kesi hii haionyeshi ukubwa wa mchakato wa uzalishaji katika kipindi kizuri cha mwaka. Ikiwa tutazingatia kwamba watumiaji wakubwa (samaki,crustaceans) hujilimbikiza na kuliwa polepole zaidi, jumla ya wingi wa watumiaji ni kubwa zaidi.
Mchakato wa uzalishaji katika mfumo ikolojia huwezesha utendakazi wao kwa mafanikio. Huamua asili ya mtiririko wa nishati katika biosphere. Kama unavyojua, viumbe hai ni watumiaji wake. Nishati ya mwanga kutoka jua hutumiwa na mimea ya kijani na inaongoza kwa kuundwa kwa molekuli za kikaboni, ambapo huhifadhiwa kwa namna ya vifungo vya kemikali. Sehemu yake hutolewa wakati wa kupumua kwa mimea na hutumiwa nao kwa ukuaji, ngozi na harakati za vitu. Hivi ndivyo mzunguko wa biogeokemikali unavyotekelezwa.
Mabadilishano ya Nishati
Kama unavyojua, kuna sheria za thermodynamics. Sehemu ya nishati inapotea, ikitoa joto. Huu ni utendakazi wa mojawapo ya sheria. Anathibitisha upotevu wa lazima wa nishati katika mchakato wa mabadiliko yake kutoka kwa aina moja hadi nyingine. Inapokusanywa kwenye mimea, hutumiwa na wanyama.
Mgawanyiko wa molekuli huambatana na kutolewa kwa nishati. Sehemu kubwa yake hutumiwa katika mchakato wa maisha ya wanyama, kupita kutoka kwa fomu moja hadi nyingine. Hizi ni michakato ya biosynthesis na mkusanyiko wa nishati ya vifungo vipya. Hizi ni mitambo, umeme, mafuta na aina nyingine za nishati. Wakati wa mabadiliko yake, sehemu inapotea tena, ikitoa joto. Nishati hatua kwa hatua huenda kwa kiwango kingine. Wakati huo huo, upotevu wake pia hutokea wakati wa kutupa nje sehemu ya chakula ambacho hakijamezwa (kinyesi) na katika bidhaa za kikaboni za kimetaboliki (vinyesi).
Mchakatomatumizi ya nishati
Machafuko ni nadra katika asili, kwa kawaida kila kitu kiko sawa. Wacha tuzingatie mifumo kadhaa ya mchakato wa kutumia na kubadilisha nishati. Katika hatua ya kwanza, mimea hutumia wastani wa 1% ya mapato yake. Wakati mwingine takwimu hii hufikia 2%. Katika hali mbaya zaidi, inashuka hadi 0.1%. Nishati inapohamishwa kutoka kwa wazalishaji hadi kwa watumiaji wa agizo la kwanza, ufanisi hufikia 10%.
Wanyama walao nyama wanaonekana kusaga chakula kwa ufanisi zaidi. Hii ni kwa sababu ya upekee wa muundo wa kemikali wa chakula na urahisi wa kusaga chakula kwa wanyama. Walakini, tayari katika kiwango cha watumiaji wa mpangilio wa tatu, kiasi cha nishati inayoingia ni ndogo sana na ina sifa ya maelfu ya maadili ya awali.
