Биосфер дахь бодисын биогеохимийн эргэлт нь амьгүй орчин ба организм (амьтан, ургамал гэх мэт) хоорондын янз бүрийн элементүүдийн тасралтгүй солилцооны байгалийн хамгийн чухал үйл явц юм. Бүх зүйл тэдгээрийн үндсэн шинж чанарт суурилдаг. Хамгийн чухал нь бодисын солилцоо, нөхөн үржихүй, удамшлын шинж чанарыг шилжүүлэх чадвар юм.
Биогеохимийн азотын эргэлт
Элемент бүр өөрийн гэсэн утгатай. Азот нь янз бүрийн органик нэгдлүүдийн найрлагад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Агаар мандалд их хэмжээний азот агуулагдаж байгаа ч ургамал, амьтдын хувьд энэ нь боломжгүй юм. Үүнд шалтгаан бий. Эрчим хүчний хувьд ургамалд эрдэс азот, амьтдад органик нэгдлүүдийн нэг хэсэг болгон ашиглах нь илүү ашигтай.
Агаар мандлаас гарч буй молекул азот нь азотыг тогтоогч бичил биетүүдтэй холбогдож, аммиак хэлбэрээр хөрсөнд хуримтлагдахад хувь нэмэр оруулдаг. Бусад нь үхсэн организмын азотыг ашигладаг. Тэд мөн аммиакийн хуримтлалд хувь нэмэр оруулдаг. Энэ нь ургамлын идэвхитэй ашиглагддаг нитрат болж хувирдаг. Эдгээр нь ерөнхийдөө биогеохимийн шинж чанарууд юмазотын эргэлт. Бусад байгалийн бодисын солилцооны үйл явцыг мөн авч үзье.
Нүүрстөрөгч, хүхэр, фосфорын биогеохимийн мөчлөгийн онцлог
Эдгээр химийн элементүүд нь амьд организм бүрт зайлшгүй шаардлагатай. Гэсэн хэдий ч тэдний амин чухал хэрэгцээ үүгээр дуусахгүй. Тиймээс макронутриентууд нь биологийн жижиг мөчлөгт оролцдог (тэдгээрийн организмын хэрэгцээ нэлээд их байдаг): кали, магни, натри; түүнчлэн ул мөр элементүүд: бор, манган, хлор гэх мэт.
Тэд ихэвчлэн хур тунадас ордог ч хөрснөөс ургамалд ордог. Фитомассын нэг хэсэг болох нүүрстөрөгч, хүхэр, фосфорыг өвсөн тэжээлтэн хэрэглэгчид хэрэглэж, улмаар трофик гинжин хэлхээнд ордог. Гэсэн хэдий ч зарим амьтад ургамлыг тойрч гарах эдгээр элементүүдийн хэрэгцээг хангадаг. Туурайтан амьтад давс долоох, хөрсийг хазах, эсвэл ялгадас, хөгшин яс иддэг. Далайн амьтад уснаас давсыг шууд шингээдэг. Үхсэн үлдэгдлийг эрдэсжүүлэх явцад бичил биетүүд химийн элементүүдийг хөрс, усанд буцааж өгдөг. Тиймээс тэдний үйл ажиллагаа нь хүрээлэн буй орчныг шим тэжээлээр баяжуулахад хувь нэмэр оруулдаг.
Экосистемийн тэнцвэр
Биосфер дахь жижиг биогеохимийн мөчлөгийн чухал нөхцөл бол түүний бүрэн бүтэн байдал юм. Экосистемд элементүүдийн оролт, гаралт тэнцвэртэй байдаг бол хөрсөнд хадгалагдсан элементүүдэд голчлон хүндрэл гардаг.
Бодис ба энергийн урсгалын тэнцвэр нь экосистемийн тогтвортой байдал буюу гомеостазыг тодорхойлдог. Биосфер нь эрчим хүчний гадаад эх үүсвэрийг ашигладагэмх цэгцтэй, нэлээд төвөгтэй бүтцийг баталгаажуулдаг. Тарсан гэрлийн энергийг ургамал химийн холбоо энергийн төвлөрсөн төлөвт хувиргадаг.
Үүний зэрэгцээ хүрээлэн буй орчноос энергийг зайлуулах, түүнийг хувиргах нь хоёулаа хог хаягдал үүсэхэд хүргэдэггүй.
Биосферийн үйл явцад хүний үйл ажиллагааны нөлөө
Биогеохимийн мөчлөгт хүний оролцоо янз бүрийн аргаар явагддаг. Юуны өмнө энэ нь экосистемийн био бүрэлдэхүүн хэсгийг устгах (эрчим хүчний тээвэрлэгчийг олборлох явцад ургамал устгах эсвэл нутаг дэвсгэрийг өөрчлөх) юм. Органик бодисыг шатаах үед төвлөрсөн төлөвөөс энерги нь сарнисан төлөвт шилждэг бөгөөд энэ нь аэрозоль болон шаталтын хийн бүтээгдэхүүнээр дулааны бохирдолд хүргэдэг. Байгалийн экосистемд биогеохимийн мөчлөгт оролцдог атомуудыг дахин дахин ашигладаг. Энэ нь амин чухал бодисыг бүрдүүлдэг хөнгөн биогенийн элементүүдийн мөчлөгт оролцох замаар хөнгөвчилдөг.
Хүний оролцоо нь байгаль орчинд түүний төрөлхийн элементүүдийг нэмэлт хэмжээгээр нэвтрүүлэхээс гадна шинэ химийн нэгдлүүдийг, тэр дундаа хүний нийлэгжүүлсэн бодисыг нэвтрүүлэх явдал юм. Эдгээрийн ихэнх нь ургамалд шингэж, улмаар хүнсний сүлжээнд ордог.
Жишээ нь хар тугалга, мөнгөн усны нэгдлүүд, хүнцэл гэх мэт. Ийм бодисыг хэрэглэх нь байгалийн эргэлтийг алдагдуулж, элементүүдийн тэнцвэрт байдлыг өөрчлөх, эсвэл амьд организмд хуримтлагдаж, бүтээмжийг нь бууруулж, үхэлд хүргэдэг. Ялангуяапестицид болон хүнд металлууд нь хүчтэй хор хөнөөлтэй нөлөө үзүүлдэг. Иймээс экосистемийн тогтвортой байдал, түүний гомеостаз нь хүний үйл ажиллагаанаас шууд болон шууд бусаар зөрчигдөж болно.
Экологийн пирамид
Экосистемийн үйл ажиллагааны хамгийн чухал зүй тогтол ба биогеохимийн мөчлөгт хандъя. Үүний тулд экологийн пирамидын зарчмыг ашиглая. Энэ нь трофик тэгшитгэлийн биологийн массын үндсэн дээр бүтээгдсэн. Ийм пирамидын аль ч хэсгийн талбай нь тухайн бодисын масстай ойролцоогоор тэнцүү байна. Организмууд өмнөх түвшингээ ашиглан түвшинг бий болгодог тул энэ талбай аажмаар буурах ёстой. Түвшин бүрийн ийм бууралт нь арав дахин их байж болно.
Жишээ нь, хуурай газрын экосистемийн онцлог шинж чанартай экологийн пирамид нь олон наст ургамал үйлдвэрлэгчид байдаг боловч үйлдвэрлэлийн процесс нь хамгийн өндөр эрчимтэй биш боловч их хэмжээний биомасстай байдаг. Энэ нь өвсөн тэжээлт амьтдын массын жилийн өсөлтөөр тэнцвэрждэг. Органик масс үүсэх загварыг пирамидын дүрэм гэж нэрлэдэг. Үүнээс өөр төрөл бий.
Урвуу пирамид
Усны биетүүдийн экосистемийг ав. Тэдэнд зориулж барьсан пирамид нь арай өөр харагдаж магадгүй юм. Энэ нь дээрээс нь доошоо харсан юм шиг байна. Богино настай замаг нь маш хурдан үрждэг боловч хэрэглэгчдийн хувьд эрчимтэй хэрэглэдэг нь үнэн юм. Тиймээс энэ тохиолдолд нэгэн зэрэг бүртгэгдсэн биомасс нь жилийн таатай үед үйлдвэрлэлийн үйл явцын эрчмийг тусгадаггүй. Хэрэв бид томоохон хэрэглэгчид (загас,хавч хэлбэртүүд) хуримтлагдаж, илүү удаан хооллодог тул хэрэглэгчдийн нийт масс илүү их байдаг.
Экосистем дэх үйлдвэрлэлийн үйл явц нь тэдний амжилттай ажиллах боломжийг олгодог. Энэ нь биосфер дахь энергийн урсгалын шинж чанарыг тодорхойлдог. Та бүхний мэдэж байгаагаар амьд организм бол түүний хэрэглэгчид юм. Нарны гэрлийн энергийг ногоон ургамал хэрэглэж, органик молекулууд үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь химийн холбоо хэлбэрээр хадгалагддаг. Үүний нэг хэсэг нь ургамлын амьсгалын явцад ялгардаг бөгөөд тэдгээр нь өсөлт, шингээлт, бодисын хөдөлгөөнд ашиглагддаг. Биогеохимийн мөчлөг ингэж явагддаг.
Эрчим хүчний солилцоо
Таны мэдэж байгаагаар термодинамикийн хуулиуд байдаг. Эрчим хүчний нэг хэсэг нь алдаж, дулаан ялгаруулдаг. Энэ бол нэг хуулийн үйл ажиллагаа. Тэрээр нэг төрлөөс нөгөөд шилжих явцад эрчим хүч зайлшгүй алдагдахыг баталж байна. Ургамлын бодист хуримтлагдвал амьтад хэрэглэдэг.
Молекулуудын хуваагдал нь энерги ялгардаг. Үүний нэлээд хэсэг нь амьтдын амьдралын явцад нэг хэлбэрээс нөгөөд шилжихэд ашиглагддаг. Эдгээр нь шинэ бондын биосинтез, энерги хуримтлуулах үйл явц юм. Эдгээр нь механик, цахилгаан, дулааны болон бусад төрлийн эрчим хүч юм. Өөрчлөлтийн явцад хэсэг нь дахин алдаж, дулаан ялгаруулдаг. Эрчим хүч аажмаар өөр түвшинд шилждэг. Үүний зэрэгцээ шингэцгүй хоол хүнс (ялгадас) болон бодисын солилцооны органик хаягдал (ялгадас) -ийг гадагшлуулах үед түүний алдагдал үүсдэг.
Үйл явцэрчим хүчний хэрэглээ
Эмх замбараагүй байдал нь байгальд ховор тохиолддог, ихэвчлэн бүх зүйл эмх цэгцтэй байдаг. Эрчим хүчийг ашиглах, хувиргах үйл явцын зарим тоон зүй тогтолд анхаарлаа хандуулцгаая. Эхний шатанд ургамал орлогынхоо 1 орчим хувийг ашигладаг. Заримдаа энэ үзүүлэлт 2% хүрдэг. Хамгийн бага таатай нөхцөлд энэ нь 0.1% хүртэл буурдаг. Эрчим хүчийг үйлдвэрлэгчээс эхний ээлжийн хэрэглэгч рүү шилжүүлэхэд үр ашиг нь 10%-д хүрдэг.
Махчин амьтад хоолыг илүү үр дүнтэй шингээдэг бололтой. Энэ нь хоол хүнсний химийн найрлагын онцлог, амьтны хоол шингээхэд хялбар байдагтай холбоотой юм. Гэсэн хэдий ч гурав дахь зэрэглэлийн хэрэглэгчдийн түвшинд аль хэдийн орж ирж буй эрчим хүчний хэмжээ маш бага бөгөөд анхны утгын мянганы нэгээр тодорхойлогддог.
