जीवमंडल ब्रह्मांडीय संगठन का एक स्वाभाविक हिस्सा है। जीवमंडल का संगठन और स्थिरता

रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय

व्लादिवोस्तोक स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ इकोनॉमिक्स और

सर्विस

इंस्टिट्यूट ऑफ इंफॉर्मेटिक्स ऑफ इनोवेशन एंड बिजनेस सिस्टम्स

पारिस्थितिकी और प्रकृति प्रबंधन विभाग

020801.65 "पारिस्थितिकी"

व्लादिवोस्तोक

वीएसयूईएस पब्लिशिंग हाउस

शैक्षणिक अनुशासन "जीवमंडल के बारे में शिक्षण" का कार्य कार्यक्रम उच्च व्यावसायिक शिक्षा के राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं के अनुसार संकलित किया गया है।

द्वारा संकलित: पारिस्थितिकी विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर

01/01/2001, प्रोटोकॉल नंबर 6, संस्करण 2014 पर ईपीपी विभाग की बैठक में स्वीकृत

© व्लादिवोस्तोक पब्लिशिंग हाउस

स्टेट यूनिवर्सिटी

अर्थव्यवस्था और सेवा, 2014

परिचय

जीवमंडल का सिद्धांत एक प्राकृतिक विज्ञान अनुशासन है जिसका उद्देश्य जैवकेंद्रित विश्वदृष्टि विकसित करना और प्राकृतिक संसाधनों और पर्यावरण संरक्षण के तर्कसंगत उपयोग के दृष्टिकोण से पारिस्थितिकीविदों के छात्रों में व्यावसायिक गतिविधियों का मूल्यांकन करने की क्षमता है। जीवमंडल का प्राकृतिक वातावरण एक व्यक्ति को कच्चा माल, ऊर्जा, विभिन्न सामग्री प्रदान करता है। जीवमंडल का सिद्धांत जीवों के संबंध, आवासों के साथ आबादी, प्राकृतिक और मानवजनित पारिस्थितिक तंत्र के संबंध, पारिस्थितिक तंत्र की स्थायी स्थिति की स्थिति, पारिस्थितिक संकट के कारणों, पर्यावरण प्रबंधन के पर्यावरणीय सिद्धांतों को सुनिश्चित करने में मदद करता है। मानव जाति का सतत विकास। "जीवमंडल के बारे में शिक्षण" अनुशासन का अध्ययन करते हुए, पारिस्थितिकीविदों के छात्र जीवमंडल को एक वैश्विक पारिस्थितिकी तंत्र, इसकी संरचना, संरचना, आंतरिक कनेक्शन के रूप में मानते हैं जो इसके कामकाज और स्थिरता को सुनिश्चित करते हैं। वे प्रदूषण के मुख्य स्रोतों का आकलन देते हैं, शहरी क्षेत्रों की पर्यावरणीय समस्याओं का विश्लेषण करते हैं। वे जैवमंडल को तकनीकी प्रभाव से बचाने के तरीकों का अध्ययन करते हैं, समस्याओं पर विचार करते हैं और जैव विविधता को संरक्षित करने के तरीकों पर विचार करते हैं। वैश्विक प्रक्रियाओं और जीवमंडल की जलवायु पर मानव प्रभाव की समस्याओं पर विशेष ध्यान दिया जाता है। जीवमंडल की विभिन्न प्रक्रियाओं का अध्ययन छात्रों की पर्यावरण उन्मुख चेतना को शिक्षित करने और उनमें व्यवहार का एक "पारिस्थितिक" स्टीरियोटाइप बनाने की अनुमति देता है। अनुशासन "जीवमंडल के बारे में शिक्षण" का उद्देश्य जीवमंडल के विभिन्न स्तरों पर प्राकृतिक प्रणालियों के कामकाज के बुनियादी पैटर्न का अध्ययन करना है, जो कारक इसकी स्थिरता, उत्पादकता और ऊर्जा को निर्धारित करते हैं। जैव-भू-रासायनिक चक्रों में जीवित पदार्थ की भूमिका का पता चलता है, प्रकृति-समाज-अर्थव्यवस्था और मानव जाति के सतत विकास की अवधारणा के बीच बातचीत की समस्याओं के पारंपरिक अध्ययनों के बीच एक तार्किक संबंध दिखाया गया है, जो पर्यावरणीय समस्याओं के रचनात्मक समाधान के लिए प्रयास कर रहा है। वैश्विक पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिति और आधुनिक जीवमंडल को स्थिर करने और सुधारने के तरीकों का आकलन किया जाता है। इस पाठ्यक्रम का अध्ययन "जीव विज्ञान", "रसायन विज्ञान", "भूगोल", "भूविज्ञान", "मृदा विज्ञान" जैसे विषयों से निकटता से संबंधित है।

अनुशासन के अध्ययन की एक विशेषता "जीवमंडल का सिद्धांत" पर्यावरणीय समस्याओं के लिए एक एकीकृत दृष्टिकोण है, जो पर्यावरण के छात्रों को जीवमंडल में जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं के संबंध को समझने के लिए आवश्यक ज्ञान प्राप्त करना संभव बनाता है। अनुशासन में महारत हासिल करने के लिए भूगोल, जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान, भूविज्ञान, पारिस्थितिकी और मृदा विज्ञान का बुनियादी ज्ञान आवश्यक है।

1. संगठनात्मक और पद्धति संबंधी निर्देश

1.1. अनुशासन के लक्ष्य और उद्देश्य

अनुशासन का उद्देश्यछात्रों को "जीवमंडल के बारे में शिक्षण" विज्ञान की बुनियादी अवधारणाओं, समस्याओं और विधियों से परिचित कराना है। अनुशासन 020801.65 - पारिस्थितिकी में छात्रों के लिए अभिप्रेत है। अनुशासन के मुख्य कार्य- गतिविधि के निम्नलिखित क्षेत्रों में कौशल और क्षमताओं का निर्माण:

· "जीवमंडल के बारे में शिक्षण", इसकी सीमाओं और विकास की नींव का अध्ययन;

· बायोजेनिक प्रवासन की विशेषताएं, पदार्थों के जैव-भू-रासायनिक चक्र, रासायनिक तत्वों की स्थानिक और लौकिक चक्रीयता;

जीवमंडल के ग्रह-अंतरिक्ष संगठन से परिचित होना;

जीवमंडल के विकास के थर्मोडायनामिक अभिविन्यास पर विचार, जीवित पदार्थ द्वारा ऊर्जा का परिवर्तन;

· वैज्ञानिक प्रबंधन के आधार के रूप में नोस्फेरिक अवधारणा का अध्ययन;

पेशेवर का गठन दक्षताओं.

1.2. अनुशासन का अध्ययन करते समय हासिल की गई दक्षताओं की सूची

अनुशासन जीवमंडल के भू-रासायनिक, जैव-भू-रासायनिक और जैविक पहलुओं का एक पेशेवर दृष्टिकोण बनाता है। जीवमंडल की अवधारणा का उद्देश्य वैश्विक पारिस्थितिकी तंत्र में प्रक्रियाओं और घटनाओं का एक समग्र दृष्टिकोण बनाना है, एक जटिल और गतिशील वातावरण में विभिन्न स्तरों के जैविक प्रणालियों के स्थायी अस्तित्व के तंत्र और पैटर्न। अनुशासन का अध्ययन करने की प्रक्रिया में प्राप्त ज्ञान छात्र की पारिस्थितिक, नोस्फेरिक विश्वदृष्टि बनाता है और जीवित पदार्थ (जीव, जनसंख्या, पारिस्थितिकी तंत्र, बायोस्फेरिक) के संगठन के सभी स्तरों पर तार्किक सोच विकसित करता है।

1.3. कक्षाओं के मुख्य प्रकार और उनके आचरण की विशेषताएं

विशेषता 020801.65 पारिस्थितिकी के लिए अनुशासन की कुल राशि 200 घंटे है, जिसमें से 68 घंटे कक्षा कार्य (34 घंटे व्याख्यान, 34 घंटे व्यावहारिक कक्षाएं) और 132 घंटे स्वतंत्र कार्य हैं। अनुशासन "द डॉक्ट्रिन ऑफ द बायोस्फीयर" का अध्ययन 5 वें सेमेस्टर में किया जाता है, सप्ताह में 4 घंटे, जिनमें से 2 घंटे व्याख्यान होते हैं, 2 घंटे व्यावहारिक कक्षाएं होती हैं। पाठ्यक्रम एक परीक्षा के साथ समाप्त होता है। मुख्य प्रकार के व्यवसाय:- व्याख्यान, जो जीवमंडल की संरचना, संगठन, गुणों और कार्यों पर मुख्य व्यवस्थित सामग्री देते हैं; - व्यावहारिक कक्षाएं पर्यावरण के साथ जीवों के संबंधों, जीवमंडल की संरचना, इसके विकास, वैश्विक पर्यावरणीय समस्याओं के बारे में पर्यावरण के छात्रों की समझ के निर्माण में योगदान करती हैं। सेमिनार और व्यावहारिक कक्षाएं जीवमंडल के प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष परिणामों को ध्यान में रखते हुए, पेशेवर गतिविधि के परिणामों की भविष्यवाणी करने की क्षमता विकसित करती हैं; - परामर्श में सामग्री के स्व-शिक्षण में सहायता शामिल है; - स्वतंत्र कार्य में शामिल हैं: व्यावहारिक सेमिनारों की तैयारी में शैक्षिक और वैज्ञानिक साहित्य के साथ काम करना, परीक्षण करना और टर्म पेपर लिखना। इस अनुशासन के अध्ययन के दौरान, पर्यावरणविदों के छात्र व्याख्यान सुनते हैं, व्यावहारिक कक्षाओं में व्यावहारिक कौशल हासिल करते हैं, वैज्ञानिक साहित्य, पुस्तकालय इलेक्ट्रॉनिक डेटाबेस और इंटरनेट का उपयोग करके परीक्षा की तैयारी में और टर्म पेपर का बचाव करते हुए स्वतंत्र रूप से अध्ययन करते हैं।

1.4. अनुशासन द्वारा नियंत्रण और रिपोर्टिंग के प्रकार

अनुशासन का अध्ययन 5वें सेमेस्टर में एक परीक्षा के साथ समाप्त होता है। छात्र को परीक्षा में जीवमंडल के ग्रह-अंतरिक्ष संगठन का वास्तविक ज्ञान आधार, कारण और प्रभाव संबंध स्थापित करने की क्षमता और निष्कर्ष तैयार करना चाहिए। निम्नलिखित प्रकार के नियंत्रण का उपयोग किया जाता है: - वर्तमान प्रमाणन, जिसमें छात्र के लिखित नियंत्रण कार्यों का प्रदर्शन, मौखिक पूछताछ, सेमिनार में रिपोर्ट, व्याख्यान में भाग लेना, परीक्षण शामिल है।

1.5 अनुशासन द्वारा नियंत्रण और रिपोर्टिंग के प्रकार

छात्र प्रगति का नियंत्रण ज्ञान मूल्यांकन की रेटिंग प्रणाली के अनुसार किया जाता है।

वर्तमान प्रगति नियंत्रण में ऐसे कार्य शामिल हैं जो पेशेवर गतिविधि की दक्षताओं के विकास में योगदान करते हैं जिसके लिए छात्र तैयारी कर रहा है और इसमें शामिल हैं:

व्याख्यान और व्यावहारिक कार्य की तैयारी में, व्यक्तिगत कार्य करते समय स्नातक की स्वतंत्र तैयारी के स्तर की जाँच करना;

अध्ययन किए जा रहे विषय के मुख्य बिंदुओं पर चर्चा में स्नातक की भागीदारी;

माइक्रोसॉफ्ट ऑफिस (एक्सेल, वर्ड, पावर प्वाइंट, एक्रोबेट रीडर), इंटरनेट एक्सप्लोरर, या इसी तरह के।

बी) तकनीकी और प्रयोगशाला सहायता

मल्टीमीडिया उपकरणों का उपयोग करके कक्षाओं में व्याख्यान और व्यावहारिक कक्षाएं आयोजित की जाती हैं

7. बुनियादी शर्तों की शब्दावली

एंथ्रोपोजेनेसिस किसी व्यक्ति के भौतिक प्रकार के ऐतिहासिक और विकासवादी गठन की प्रक्रिया है, उसकी श्रम गतिविधि, भाषण और समाज का प्रारंभिक विकास।

बीओस्फिअ- पृथ्वी का एक प्रकार का खोल, जिसमें जीवों की समग्रता होती है और ग्रह के पदार्थ का वह हिस्सा जो इन जीवों के साथ निरंतर आदान-प्रदान में होता है

जैवकेंद्रवाद- पर्यावरण संरक्षण के लिए एक वैज्ञानिक दृष्टिकोण, जो वन्यजीवों के हितों (जैसा कि वे मनुष्य को प्रतीत होता है) को सबसे ऊपर रखता है।

सतत विकास- सामंजस्यपूर्ण (सही, सम, संतुलित) विकास परिवर्तन की एक प्रक्रिया है जिसमें प्राकृतिक संसाधनों का दोहन, निवेश की दिशा, वैज्ञानिक और तकनीकी विकास का उन्मुखीकरण, व्यक्ति का विकास और संस्थागत परिवर्तन एक दूसरे के साथ समन्वित होते हैं और मानवीय जरूरतों और आकांक्षाओं को पूरा करने के लिए वर्तमान और भविष्य की क्षमता को मजबूत करना।

पारिस्थितिक आपदा -यह एक आकस्मिक घटना है, एक तेजी से बढ़ने वाली प्रक्रिया है जो पारिस्थितिक तंत्र, उनके विनाश, पीड़ितों के लिए गंभीर परिणाम देती है। इस तरह के परिवर्तनों का कारण प्रणाली पर बाहरी प्रभाव और इसके आंतरिक तनावों का निर्वहन हो सकता है जो संरचना की ताकत से अधिक हो गए हैं।

पारिस्थितिक संकट- पर्यावरणीय परिस्थितियों का एक महत्वपूर्ण क्षेत्रीय या स्थानीय अशांति, जिससे स्थानीय पारिस्थितिक तंत्र का पूर्ण या आंशिक उल्लंघन होता है।

जीवित जीव ऑक्सीजन के साथ पर्यावरण को समृद्ध करते हैं, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा, विभिन्न धातुओं के लवण और कई अन्य यौगिकों को नियंत्रित करते हैं - एक शब्द में, वे जीवन के लिए आवश्यक वातावरण, जलमंडल और मिट्टी की संरचना को बनाए रखते हैं। बड़े पैमाने पर जीवित जीवों के कारण, जीवमंडल में स्व-नियमन की संपत्ति है - निर्माता द्वारा बनाए गए ग्रह पर स्थितियों को बनाए रखने की क्षमता।

जीवित जीवों की विशाल पर्यावरणीय भूमिका ने वैज्ञानिकों को एक परिकल्पना को आगे बढ़ाने की अनुमति दी कि वायुमंडलीय वायु और मिट्टी को जीवित जीवों द्वारा स्वयं सैकड़ों लाखों वर्षों के विकास में बनाया गया था। शास्त्रों के अनुसार, पृथ्वी पर मिट्टी और वायु दोनों पहले से ही मौजूद थे, जिस दिन पहले जीवित प्राणियों की उत्पत्ति हुई थी।

शिक्षाविद वर्नाडस्की, कैम्ब्रियन की तुलना में गहरे भूगर्भीय चट्टानों की संरचना की समानता के आधार पर, बाद के लोगों के साथ, सुझाव दिया कि साधारण जीवों के रूप में जीवन "लगभग शुरुआत से" ग्रह पर मौजूद था। इन वैज्ञानिक निर्माणों की भ्रांति बाद में भूवैज्ञानिकों के लिए स्पष्ट हो गई।

वी.आई. वर्नाडस्की की निस्संदेह योग्यता यह दृढ़ विश्वास है कि जीवन केवल जीवित जीवों से प्रकट होता है, लेकिन वैज्ञानिक ने दुनिया के निर्माण के बाइबिल सिद्धांत को खारिज करते हुए माना कि "जीवन शाश्वत है, क्योंकि ब्रह्मांड शाश्वत है", और आया था अन्य ग्रहों से पृथ्वी। वर्नाडस्की के शानदार विचार की पुष्टि नहीं हुई थी। सरलतम रूपों से ग्रह के जीवों की विकासवादी उत्पत्ति की परिकल्पना आज भी वर्नाडस्की के समय की तुलना में अधिक विवादास्पद है।

पृथ्वी पर जीवन के अस्तित्व के लिए ऊर्जा का आधार सूर्य है, इसलिए जीवमंडल को पृथ्वी के एक खोल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो जीवन के साथ व्याप्त है, जिसकी संरचना और संरचना जीवित जीवों की संयुक्त गतिविधि द्वारा बनाई गई है और द्वारा निर्धारित की जाती है सौर ऊर्जा का निरंतर प्रवाह।

वर्नाडस्की ने जीवमंडल और ग्रह के अन्य गोले के बीच मुख्य अंतर को इंगित किया - इसमें जीवित प्राणियों की भूवैज्ञानिक गतिविधि की अभिव्यक्ति। वैज्ञानिक के अनुसार, "पृथ्वी की पपड़ी का संपूर्ण अस्तित्व, कम से कम इसके पदार्थ के द्रव्यमान के वजन के संदर्भ में, इसके आवश्यक रूप से, भू-रासायनिक दृष्टिकोण से, विशेषताएं, जीवन द्वारा वातानुकूलित हैं।" वर्नाडस्की ने जीवित जीवों को सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को भू-रासायनिक प्रक्रियाओं की ऊर्जा में परिवर्तित करने की प्रणाली के रूप में माना।

जीवमंडल की संरचना जीवित और निर्जीव पदार्थ - जीवित जीवों और अक्रिय पदार्थ के बीच अंतर करती है। अधिकांश जीवित पदार्थ ग्रह के तीन भूवैज्ञानिक गोले के चौराहे क्षेत्र में केंद्रित हैं: वायुमंडल, जलमंडल (महासागर, समुद्र, नदियाँ, आदि) और स्थलमंडल (चट्टानों की सतह परत)। जीवमंडल के निर्जीव पदार्थ में इन गोले का एक घटक शामिल होता है, जो पदार्थ और ऊर्जा के संचलन द्वारा जीवित पदार्थ से जुड़ा होता है।

जीवमंडल के निर्जीव घटक में हैं: बायोजेनिक पदार्थ, जो जीवों (तेल, कोयला, पीट, प्राकृतिक गैस, बायोजेनिक चूना पत्थर, आदि) की महत्वपूर्ण गतिविधि का परिणाम है; जीवों और गैर-जैविक प्रक्रियाओं (मिट्टी, गाद, नदियों का प्राकृतिक जल, झीलों, आदि) द्वारा संयुक्त रूप से निर्मित जैव अक्रिय पदार्थ; एक अक्रिय पदार्थ जो जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि का उत्पाद नहीं है, लेकिन जैविक चक्र (पानी, वायुमंडलीय नाइट्रोजन, धातु लवण, आदि) में शामिल है।

जीवमंडल की सीमाओं को केवल लगभग निर्धारित किया जा सकता है। हालांकि 85 किमी तक की ऊंचाई पर बैक्टीरिया और बीजाणुओं का पता लगाने के तथ्य ज्ञात हैं, उच्च ऊंचाई पर जीवित पदार्थों की एकाग्रता इतनी नगण्य है कि जीवमंडल को ओजोन परत द्वारा 20-25 किमी की ऊंचाई पर सीमित माना जाता है, जो जीवित प्राणियों को कठोर विकिरण के विनाशकारी प्रभावों से बचाता है।

जलमंडल में, जीवन सर्वव्यापी है। 11 किमी की गहराई पर मारियाना ट्रेंच में, जहां दबाव 1100 एटीएम है और तापमान 2.4 डिग्री सेल्सियस है, फ्रांसीसी वैज्ञानिक जे। पिकार्ड ने खिड़की के माध्यम से होलोथुरियन, अन्य अकशेरूकीय और यहां तक ​​​​कि मछली को भी देखा। बैक्टीरिया, डायटम और नीले-हरे शैवाल, फोरामिनिफेरा और क्रस्टेशियन 400 मीटर से अधिक अंटार्कटिक बर्फ की मोटाई के नीचे रहते हैं। जीवाणु समुद्री गाद की एक परत के नीचे 1 किमी की गहराई पर, तेल के कुओं में 1.7 किमी की गहराई पर, भूजल में 3.5 किमी की गहराई पर पाए जाते हैं। 2-3 किमी की गहराई को जीवमंडल की निचली सीमा माना जाता है। इसलिए, जीवमंडल की कुल मोटाई ग्रह के विभिन्न भागों में 12-15 से 30-35 किमी तक भिन्न होती है।

वायुमंडल मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से बना है। छोटी मात्रा में आर्गन (1%), कार्बन डाइऑक्साइड (0.03%) और ओजोन शामिल हैं। वातावरण की स्थिति स्थलीय जीवों और जलीय जीवों दोनों की महत्वपूर्ण गतिविधि पर निर्भर करती है। ऑक्सीजन का उपयोग मुख्य रूप से मरने वाले कार्बनिक पदार्थों के श्वसन और खनिजकरण (ऑक्सीकरण) के लिए किया जाता है। प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन डाइऑक्साइड आवश्यक है।

जलमंडल। जल जीवमंडल के सबसे आवश्यक घटकों में से एक है। लगभग 90% पानी विश्व महासागर में है, जो हमारे ग्रह की सतह के 70% हिस्से पर है और इसमें 1.3 बिलियन किमी 3 पानी है। नदियों और झीलों में केवल 0.2 मिलियन किमी 3 पानी और जीवित जीव शामिल हैं - लगभग 0.001 मिलियन किमी 3। पानी में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता जीवों के जीवन के लिए आवश्यक है। पानी में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा हवा की तुलना में 660 गुना अधिक है। समुद्रों और महासागरों में, जीवन के पांच प्रकार के संघनन प्रतिष्ठित हैं:

1. अपतटीय तटीय। यह क्षेत्र भूमि से आने वाले ऑक्सीजन, ऑर्गेनिक्स और अन्य पोषक तत्वों (उदाहरण के लिए, नदी के पानी के साथ) में समृद्ध है। यहां, 100 मीटर तक की गहराई पर, प्लवक और उसके नीचे "साथी" बेंटोस पनपते हैं, मरने वाले प्लवक जीवों को संसाधित करते हैं।

महासागरीय प्लवक दो समुदायों से बना है:

ए) फाइटोप्लांकटन - शैवाल (उनमें से 70% सूक्ष्म डायटम हैं) और बैक्टीरिया;

बी) ज़ोप्लांकटन - फाइटोप्लांकटन (मोलस्क, क्रस्टेशियंस, प्रोटोजोआ, ट्यूनिकेट्स, विभिन्न अकशेरुकी) के प्राथमिक उपभोक्ता।

ज़ोप्लांकटन का जीवन निरंतर गति में आगे बढ़ता है, यह या तो उगता है या 1 किमी की गहराई तक गिरता है, इसके खाने वालों से परहेज करता है (इसलिए नाम: ग्रीक प्लैंकटन भटकना)। जूप्लंकटन बेलन व्हेल का मुख्य भोजन है। फाइटोप्लांकटन ज़ोप्लांकटन के द्रव्यमान का केवल 8% बनाता है, लेकिन, तेजी से गुणा करके, शेष समुद्री जीवन की तुलना में 10 गुना अधिक बायोमास का उत्पादन करता है। Phytoplankton 50% ऑक्सीजन प्रदान करता है (शेष 50% वनों द्वारा निर्मित होता है)।

बेंटिक जीव - केकड़े, सेफलोपोड्स और बिवाल्व्स, कीड़े, स्टारफिश और हेजहोग, होलोथ्यूरियन ("समुद्री खीरे" या दूसरा नाम - ट्रेपैंग्स), फोरामिनिफेरा (समुद्री rhizomes), शैवाल और बैक्टीरिया लगभग प्रकाश के बिना जीवन के लिए अनुकूलित होते हैं। कार्बनिक पदार्थों को संसाधित करना और इसे खनिजों में बदलना, जो ऊपर की परतों तक आरोही प्रवाह द्वारा पहुंचाए जाते हैं, बेंटोस प्लवक को खिलाते हैं। बेंटोस जितना समृद्ध होगा, प्लवक भी उतना ही समृद्ध होगा, और इसके विपरीत। शेल्फ के बाहर, दोनों की संख्या तेजी से गिरती है।

प्लैंकटन और बेन्थोस समुद्र में कैलकेरियस और सिलिका सिल्ट की एक मोटी परत बनाते हैं, जो तलछटी चट्टानों का निर्माण करते हैं। कार्बोनेट तलछट कुछ ही दशकों में पत्थर में बदल सकती है।

2. सतह पर बेंटोस उत्पादों को ले जाने वाले आरोही प्रवाह के स्थलों पर ऊपर की ओर गाढ़ापन बनता है। कैलिफ़ोर्निया, सोमाली, बंगाल, कैनेरियन और विशेष रूप से पेरू के अपवेलिंग को जाना जाता है, जो विश्व मत्स्य पालन का लगभग 20% देता है।

3. रीफ - सभी प्रवाल भित्तियों के लिए जाना जाता है, शैवाल और मोलस्क, इचिनोडर्म, ब्लू-ग्रीन, कोरल और मछली में प्रचुर मात्रा में है। चट्टानें असामान्य रूप से तेजी से (प्रति वर्ष 20-30 सेमी तक) बढ़ती हैं, न केवल कोरल पॉलीप्स के कारण, बल्कि मोलस्क और ईचिनोडर्म की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण भी, जो कैल्शियम को केंद्रित करते हैं, साथ ही साथ एक शांत कंकाल के साथ हरे और लाल शैवाल।

रीफ इकोसिस्टम का मुख्य उत्पादक सूक्ष्म फोटोट्रॉफिक शैवाल है, इसलिए रीफ 50 मीटर से अधिक की गहराई पर स्थित हैं, उन्हें एक निश्चित लवणता के साथ साफ गर्म पानी की आवश्यकता होती है। रीफ जीवमंडल में सबसे अधिक उत्पादक प्रणालियों में से एक हैं, जो सालाना 2 टन / हेक्टेयर बायोमास का उत्पादन करते हैं।

4. सरगास का मोटा होना - भूरे और बैंगनी शैवाल के खेत सतह पर तैरते हुए कई हवाई बुलबुले के साथ। सरगास और काला सागर में वितरित।

5. महासागरीय क्रस्ट (रिफ्ट्स) में दोषों पर हॉट स्प्रिंग्स के आसपास 3 किमी तक की गहराई पर एबिसल रिफ्ट निकट-नीचे सांद्रता का निर्माण होता है। इन स्थानों में, हाइड्रोजन सल्फाइड, लोहा और मैंगनीज आयन, नाइट्रोजन यौगिक (अमोनिया, ऑक्साइड) पृथ्वी के आंतरिक भाग से हटा दिए जाते हैं, जो कीमोट्रोफिक बैक्टीरिया को खिलाते हैं - अधिक जटिल जीवों द्वारा उपभोग किए जाने वाले उत्पादक - मोलस्क, केकड़े, क्रेफ़िश, मछली और विशाल सेसाइल वर्म जैसे जानवरों की दरार। इन जीवों को सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता नहीं होती है। दरार क्षेत्रों में, जीव लगभग 500 गुना तेजी से बढ़ते हैं और प्रभावशाली आकार तक पहुंचते हैं। बिवाल्व्स 30 सेंटीमीटर व्यास तक बढ़ते हैं, बैक्टीरिया - 0.11 मिमी तक! गैलापागोस दरार समूहों को जाना जाता है, साथ ही साथ ईस्टर द्वीप के पास भी।

समुद्र में, विभिन्न प्रकार के जानवर रहते हैं, और भूमि पर - पौधे। केवल एंजियोस्पर्म 50% प्रजातियों का निर्माण करते हैं, और समुद्री शैवाल केवल 5%। भूमि पर कुल बायोमास 92% हरे पौधों द्वारा दर्शाया गया है, और समुद्र में 94% जानवर और सूक्ष्मजीव हैं।

ग्रह का बायोमास औसतन हर 8 साल में अपडेट किया जाता है, भूमि के पौधे - 14 साल में, महासागर - 33 दिनों में (फाइटोप्लांकटन - दैनिक)। 3 हजार साल में सभी पानी जीवित जीवों से, 2-5 हजार साल में ऑक्सीजन और सिर्फ 6 साल में वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड से गुजरता है। कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस के चक्र बहुत लंबे होते हैं। जैविक चक्र बंद नहीं है, लगभग 10% पदार्थ तलछटी जमा और लिथोस्फीयर में दफन के रूप में निकलता है।

जीवमंडल का द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का केवल 0.05% है, और इसका आयतन लगभग 0.4% है। जीवित पदार्थ का कुल द्रव्यमान जीवमंडल के निष्क्रिय पदार्थ का 0.01-0.02% है, लेकिन भू-रासायनिक प्रक्रियाओं में जीवों की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। जीवित पदार्थ का वार्षिक उत्पादन लगभग 200 बिलियन टन शुष्क कार्बनिक पदार्थ है, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में 70 बिलियन टन पानी 170 बिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। हर साल, जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि में बायोजेनिक चक्र में 6 अरब टन नाइट्रोजन, 2 अरब टन फास्फोरस, लोहा, सल्फर, मैग्नीशियम, कैल्शियम, पोटेशियम और अन्य तत्व शामिल होते हैं। मानव जाति, अनेक तकनीकों का उपयोग करते हुए, प्रति वर्ष लगभग 100 बिलियन टन खनिज निकालती है।

जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि पदार्थों के ग्रहों के संचलन में महत्वपूर्ण योगदान देती है, इसके नियमन को पूरा करते हुए, जीवन एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक कारक के रूप में कार्य करता है जो जीवमंडल को स्थिर और परिवर्तित करता है।

जीवित पदार्थ (जीवित जीव)। बायोमास

जीवित पदार्थ - जीवमंडल में जीवित जीवों की समग्रता और बायोमास।

"जीवित पदार्थ" की अवधारणा को विज्ञान में वी.आई. द्वारा पेश किया गया था। वर्नाडस्की। यह कुल द्रव्यमान, रासायनिक संरचना, ऊर्जा की विशेषता है।

जीवित जीव एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक कारक हैं जो पृथ्वी के चेहरे को बदल देते हैं। में और। वर्नाडस्की ने इस बात पर जोर दिया कि पृथ्वी की सतह पर इसके अंतिम परिणामों में समग्र रूप से जीवित जीवों की तुलना में अधिक शक्तिशाली कोई बल नहीं है। वायुमंडल (वायु खोल), और जलमंडल (जल खोल), और स्थलमंडल (ठोस खोल) दोनों अपनी वर्तमान स्थिति और अंतर्निहित गुणों के प्रभाव के कारण हैं जो जीवों ने अपने अस्तित्व के अरबों वर्षों में निरंतर होने के कारण उन पर प्रभाव डाला है। बायोजेनिक चयापचय में तत्वों का प्रवाह। आस-पास की दुनिया को प्रभावित करते हुए और इसे बदलते हुए, जीवित पदार्थ एक सक्रिय कारक के रूप में कार्य करता है जो अपने अस्तित्व को निर्धारित करता है।

जीवित पदार्थ की ग्रहीय भू-रासायनिक भूमिका का विचार वी.आई. में मुख्य प्रावधानों में से एक है। वर्नाडस्की। उनके सिद्धांत में एक अन्य महत्वपूर्ण स्थिति एक संगठित इकाई के रूप में जीवमंडल का विचार है, जो पर्यावरण की सामग्री, ऊर्जा और सूचनात्मक क्षमताओं के जीवित पदार्थ द्वारा जटिल परिवर्तनों का एक उत्पाद है।

आधुनिक स्थितियों से जीवमंडल को पदार्थों के वैश्विक चक्र में भाग लेने वाले ग्रह का सबसे बड़ा पारिस्थितिकी तंत्र माना जाता है। जीवमंडल की प्रणालियों के तहत निचले स्तर के पारिस्थितिक तंत्र हैं। बायोगेकेनोसिस आधुनिक जीवमंडल के सक्रिय भाग की एक संरचनात्मक इकाई है।

जीवमंडल जीवित चीजों और अलग-अलग जटिलता के पारिस्थितिक तंत्र के दीर्घकालिक विकास का एक उत्पाद है, जो एक दूसरे के साथ और निष्क्रिय वातावरण के साथ बातचीत और गतिशील संतुलन में हैं।

जीवों के प्रति इकाई क्षेत्रफल या आयतन में जीवों के द्रव्यमान की इकाइयों में व्यक्त की गई मात्रा को बायोमास कहा जाता है। बायोमास बनाने वाले जीवों में पुनरुत्पादन - गुणा करने और ग्रह के चारों ओर फैलने की क्षमता होती है।



किसी भी जीवित जीव और सामान्य रूप से बायोमास की एक विशेषता पर्यावरण के साथ पदार्थ और ऊर्जा का निरंतर आदान-प्रदान है।

वर्तमान में, पृथ्वी पर जीवों की दो मिलियन से अधिक प्रजातियां हैं। इनमें से लगभग 500 हजार प्रजातियां पौधों के हिस्से पर आती हैं, और 1.5 मिलियन से अधिक प्रजातियां जानवरों के हिस्से पर आती हैं। प्रजातियों की संख्या के मामले में सबसे अधिक समूह कीड़े (लगभग 1 मिलियन प्रजातियां) हैं।

बायोजेनिक चक्र

जैव रासायनिक परिसंचरण, जीवित पदार्थ की सक्रिय भागीदारी के साथ निष्क्रिय और कार्बनिक प्रकृति के माध्यम से रासायनिक तत्वों की गति और परिवर्तन है। रासायनिक तत्व जीवमंडल में जैविक चक्र के विभिन्न पथों के साथ घूमते हैं: वे जीवित पदार्थ द्वारा अवशोषित होते हैं और ऊर्जा से चार्ज होते हैं, फिर वे बाहरी वातावरण को संचित ऊर्जा देते हुए, जीवित पदार्थ को छोड़ देते हैं। ऐसे चक्रों को वर्नाडस्की ने जैव रासायनिक कहा। उन्हें दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

1) वायुमंडल और जलमंडल में आरक्षित निधि के साथ गैसीय पदार्थों का संचलन;

2) पृथ्वी की पपड़ी में आरक्षित निधि के साथ तलछटी चक्र।

जीवित पदार्थ सभी जैव रासायनिक चक्रों में सक्रिय भूमिका निभाते हैं। मुख्य चक्रों में कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फास्फोरस का चक्र शामिल है।


बायोस्फीयर के कार्य

जैविक चक्र के लिए धन्यवाद, जीवमंडल कुछ कार्य करता है।

1. गैस कार्य - हरे पौधों द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में और पदार्थों के जैविक चक्र के परिणामस्वरूप सभी जानवरों और पौधों, सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है। अधिकांश गैसें जीवन द्वारा उत्पन्न होती हैं। भूमिगत दहनशील गैसें तलछटी चट्टानों में दबे पौधों की उत्पत्ति के कार्बनिक पदार्थों के अपघटन उत्पाद हैं।

2. सांद्रण फलन - सजीव पदार्थ में विभिन्न रासायनिक तत्वों के संचय से जुड़ा हुआ है।

3. रेडॉक्स फ़ंक्शन (जीवन की प्रक्रिया में पदार्थों का ऑक्सीकरण)। मिट्टी में ऑक्साइड और लवण बनते हैं। जीवाणु चूना पत्थर, अयस्क आदि बनाते हैं।

4. जैव रासायनिक क्रिया - जीवों में चयापचय (पोषण, श्वसन, उत्सर्जन) और विनाश, मृत जीवों का अपघटन होता है।

5. मानव जाति की जैव रासायनिक गतिविधि। यह उद्योग, परिवहन और कृषि की जरूरतों के लिए पृथ्वी की पपड़ी में लगातार बढ़ती हुई मात्रा को कवर करता है।

जीवमंडल का संगठन और स्थिरता

जीवमंडल एक जटिल संगठित प्रणाली है जो स्व-नियमन में सक्षम एकल इकाई के रूप में कार्य करती है। इसकी संरचनात्मक इकाई बायोगेकेनोसिस है - सबसे जटिल प्राकृतिक प्रणालियों में से एक, जो जीवित जीवों का एक जटिल और एक निष्क्रिय वातावरण है, जो एक दूसरे के साथ निरंतर संपर्क में हैं और चयापचय और ऊर्जा से जुड़े हुए हैं। जीवमंडल की स्थिरता बायोगेकेनोसिस की स्थिरता से निर्धारित होती है - जैविक दुनिया के लंबे प्राकृतिक-ऐतिहासिक विकास के उत्पाद।

बायोगेकेनोसिस की एक महत्वपूर्ण संपत्ति इसकी स्व-विनियमन की क्षमता है, जो अपने स्थिर गतिशील संतुलन में प्रकट होती है। उत्तरार्द्ध उन अंतःक्रियाओं के समन्वय और जटिलता से प्राप्त होता है जो इसके घटकों - जीवित और निर्जीव भागों के बीच विकसित होते हैं। निर्मित कार्बनिक पदार्थों की खपत इसके उत्पादन के समानांतर होती है और बाद के पैमाने से अधिक नहीं होनी चाहिए। पर्यावरण के भौतिक और रासायनिक गुण जितने विविध हैं, बायोटोप के भीतर रहने की स्थिति, सेनोसिस की प्रजातियों की संरचना उतनी ही विविध है, यह उतना ही स्थिर है। अस्तित्व की स्थितियों का विचलन इष्टतम से इसकी प्रजातियों की दरिद्रता की ओर ले जाता है। सेनोसिस की स्थिर स्थिति सकल उत्पादन के उत्पादन से भी निर्धारित होती है, जो ट्रॉफिक स्तरों के माध्यम से ऊर्जा के प्रवाह को सुनिश्चित करती है और खाद्य श्रृंखला में एक दूसरे से जुड़े सभी जीवित घटकों के संरक्षण और पदार्थों के सामान्य संचलन में भाग लेती है। विभिन्न ट्राफिक स्तरों के जीवों के बीच एक संतुलित संबंध बायोगेकेनोसिस की स्थिरता के लिए शर्तों में से एक है।

भौतिक और रासायनिक वातावरण की अनिश्चितता की शर्तों के तहत, बायोगेकेनोसिस की विश्वसनीयता इसकी घटक प्रजातियों के बीच जीवित पदार्थों के कुल पुनर्वितरण द्वारा सुनिश्चित की जाती है जो पारिस्थितिक पिरामिड के समान स्तर के भीतर एक दूसरे (या डुप्लिकेट) को बदल सकते हैं। कुछ शर्तों के तहत, कुछ प्रजातियां अधिक सहज महसूस करती हैं (जिसके संबंध में उनकी आबादी की संख्या बढ़ जाती है) और बदतर - अन्य उनके करीब, लेकिन बायोगेकेनोसिस में एक अधीनस्थ स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। परिस्थितियों में परिवर्तन पूर्व को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है और इसके विपरीत, बाद की समृद्धि में योगदान कर सकता है। एक नए प्राकृतिक कारक की कार्रवाई की ताकत और अवधि के आधार पर, इसके संगठन में कमोबेश महत्वपूर्ण परिवर्तन बायोगेकेनोसिस के भीतर होते हैं। बायोकेनोज की सुरक्षा सुनिश्चित करने वाले तंत्रों में से एक बाहरी कारकों के दबाव में "दोहराव के तत्वों" को मजबूत करने के साथ एक अलग संरचना बनाने की क्षमता में प्रकट होता है।

अलग बायोगेकेनोज एक दूसरे से अलग नहीं होते हैं; वे अन्योन्याश्रित हैं और निरंतर संपर्क में हैं। इसका ज्वलंत प्रमाण बायोजेनिक तत्वों के वैश्विक संचलन के उदाहरण हो सकते हैं, जिसमें न केवल व्यक्तिगत उप-प्रणालियां, बल्कि संपूर्ण जीवमंडल और पृथ्वी के अन्य भू-मंडल भाग लेते हैं। ग्रह पर तत्वों और पदार्थों के चक्रों का संतुलन, विशेष रूप से बायोजेनिक तत्वों के चक्र, जिनके बिना जीवन असंभव है, जीवित पदार्थ के पूरे द्रव्यमान की स्थिरता से सुनिश्चित होता है। बड़ी संख्या में तत्व जीवित जीवों से गुजरते हैं। फोटोऑटोट्रॉफ़ सौर ऊर्जा को ठीक करने और इसे ग्रह के अन्य निवासियों को प्रदान करने की गति निर्धारित करते हैं। हरे पौधे पृथ्वी पर लगभग सभी जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक आणविक ऑक्सीजन की आपूर्ति करते हैं; एकमात्र अपवाद अवायवीय रूप है। परिसंचरण की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, जीवित पदार्थ के द्रव्यमान की स्थिरता के अलावा, उत्पादकों, उपभोक्ताओं और डीकंपोजर के बीच निरंतरता आवश्यक है। सभी मिलकर वे एक अभिन्न और सामंजस्यपूर्ण इकाई के रूप में जीवमंडल के अस्तित्व के लिए परिस्थितियों का निर्माण और स्थिरता करते हैं।

बायोगेकेनोसिस में प्रजातियों के स्तर पर पारिस्थितिक दोहराव प्रकृति में सेनोसिस के स्तर पर पारिस्थितिक दोहराव द्वारा पूरक है, जो अभिन्न जीवमंडल के भीतर बदलती परिस्थितियों के तहत एक बायोकेनोसिस के दूसरे द्वारा प्रतिस्थापन में प्रकट होता है।

जीवमंडल में जीवित पदार्थ की कुल मात्रा काफी लंबे भूवैज्ञानिक समय (वी.आई. वर्नाडस्की के जीवित पदार्थ की मात्रा की स्थिरता के नियम) के भीतर उल्लेखनीय रूप से बदल जाती है। इसकी मात्रात्मक स्थिरता प्रजातियों की संख्या की निरंतरता से बनी रहती है, जो जीवमंडल में समग्र प्रजातियों की विविधता को निर्धारित करती है।

इस प्रकार, बायोगेकेनोज एक ऐसा वातावरण है जिसमें हमारे ग्रह पर विभिन्न जीवन प्रक्रियाएं होती हैं, जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण पदार्थ और ऊर्जा के चक्र और कुल मिलाकर, एक बड़ा बायोस्फेरिक चक्र बनाते हैं।

बायोगेकेनोसिस एक अपेक्षाकृत स्थिर और खुली प्रणाली है जिसमें सामग्री-ऊर्जा "इनपुट" और "आउटपुट" होते हैं जो आसन्न बायोकेनोज को जोड़ते हैं।

नोस्फीयर

नोस्फीयर (ग्रीक नोओस - माइंड + स्फीयर) जीवमंडल के विकास का उच्चतम चरण है, मानव मन के प्रभाव का क्षेत्र, प्रकृति और समाज की बातचीत। पृथ्वी पर प्रकट होकर, मनुष्य धीरे-धीरे अपने आसपास की दुनिया को प्रभावित करने वाली एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक शक्ति बन गया।

पृथ्वी के आदर्श रूप से सोचने वाले खोल के रूप में नोस्फीयर की अवधारणा को 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में विज्ञान में पेश किया गया था। फ्रांसीसी वैज्ञानिक और दार्शनिक पी. टेइलहार्ड डी चार्डिन और ई. लेरॉय। पी. टेइलहार्ड डी चार्डिन ने रचनात्मकता में विकास के समावेश के माध्यम से मनुष्य को विकासवाद का शिखर और पदार्थ का ट्रांसफार्मर माना। विकासवादी निर्माणों में, वैज्ञानिक ने तकनीकी प्रगति और आर्थिक विकास की भूमिका को कम किए बिना टीम और आध्यात्मिक कारक को मुख्य महत्व दिया।

में और। वर्नाडस्की ने नोस्फीयर (1944) के बारे में बोलते हुए, समाज और प्रकृति के बीच बातचीत के एक उचित संगठन की आवश्यकता पर जोर दिया, जो हर व्यक्ति, पूरी मानवता और उसके आसपास की दुनिया के हितों को पूरा करता हो। वैज्ञानिक ने लिखा: "मानवता, समग्र रूप से ली गई, एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक शक्ति बन जाती है। और उनके सामने, उनके विचार और कार्य से पहले, एक पूरे के रूप में स्वतंत्र सोच वाली मानवता के हित में जीवमंडल के पुनर्गठन का सवाल उठाया गया था। जीवमंडल की यह नई अवस्था, जिस पर हम ध्यान दिए बिना आ रहे हैं, वह नोस्फीयर है।"

प्रकृति विभिन्न सामाजिक-आर्थिक संरचनाओं की स्थितियों में मानव गतिविधि के निशान रखती है जो एक दूसरे के बाद सफल होती हैं। प्रभाव के रूप विविध हैं। पिछले 100-150 (200) वर्षों में इसके परिणाम, विशेष रूप से यूरोप और उत्तरी अमेरिका के क्षेत्रों में, मानव जाति के पूरे पिछले इतिहास से अधिक हैं। जनसंख्या की वृद्धि और उसकी भलाई में वृद्धि के साथ, प्रकृति पर दबाव और अधिक होता गया। ऐसा माना जाता है कि हमारे युग की शुरुआत में पृथ्वी पर लगभग 200 मिलियन लोग थे। सहस्राब्दी तक, यह आंकड़ा बढ़कर 275 मिलियन हो गया था; बीसवीं सदी के मध्य तक। दुनिया की आबादी लगभग दोगुनी (500 मिलियन) हो गई है। 200 वर्षों में, यह आंकड़ा बढ़कर 1.3 बिलियन हो गया, और आधी सदी में अन्य 300 मिलियन जोड़े गए (1900 में 1.6 बिलियन)। 1950 में, पृथ्वी पर पहले से ही 2.5 बिलियन लोग थे, 1970 में - 3.6 बिलियन, 2025 तक यह आंकड़ा 8.5 बिलियन होने की उम्मीद है। इस संख्या में से, दुनिया की 83% आबादी विकासशील देशों में रहेगी - एशिया, अफ्रीका में, दक्षिण अमेरिका, जहां अब भी जनसंख्या वृद्धि ध्यान देने योग्य है। जनसंख्या विस्फोट के विनाशकारी परिणामों से बचने के लिए जनसंख्या की आजीविका की संभावनाओं के बारे में एक विचार होना आवश्यक है।

ग्रह की जनसंख्या की तीव्र वृद्धि पृथ्वी के जीवमंडल की जैविक उत्पादकता की सीमाओं के प्रश्न को तीव्र बनाती है। वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की अवधि के दौरान सक्रिय मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप, सभी मानव जाति के भौतिक और आध्यात्मिक स्तर को बढ़ाने के उद्देश्य से, गैर-नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधनों के भंडार काफी हद तक समाप्त हो गए हैं। स्व-नवीकरणीय संसाधनों ने विशाल क्षेत्रों में वैश्विक अशांति का अनुभव किया है, उनमें से कुछ ने आत्म-नवीकरण की क्षमता खो दी है। कई अंतर्देशीय जलाशय मर चुके हैं या जीवन और मृत्यु के बीच के कगार पर हैं। दुनिया के महासागर उत्पादन अपशिष्ट, तेल रिसाव, रेडियोधर्मी पदार्थों से प्रदूषित हैं, और कई महत्वपूर्ण बायोजेनिक तत्वों के प्राकृतिक परिसंचरण - वैश्विक और विशेष रूप से स्थानीय - बाधित हो गए हैं। अक्सर, उपभोक्ता पर्यावरण की दृष्टि से "गंदे" भोजन और खराब गुणवत्ता वाले पेयजल के साथ समाप्त होते हैं।

पर्यावरण प्रदूषण और कई पौधों और जानवरों की प्रजातियों के प्राकृतिक आवासों में गड़बड़ी के कारण आबादी की संख्या में कमी आई है या उनके विलुप्त होने और, परिणामस्वरूप, लाखों वर्षों में बनाए गए जीन पूल की हानि हुई है। पर्यावरण को प्रदूषित करने वाले उत्परिवर्तजनों के प्रभाव में, न केवल एग्रोकेनोस और प्राकृतिक बायोकेनोज के कीटों के नए रूप दिखाई दिए, बल्कि रोगजनक जीव भी हैं जिनके खिलाफ न तो मनुष्यों या ग्रह के अन्य निवासियों में सुरक्षात्मक गुण विकसित हुए हैं।

प्रकृति का निर्मम शोषण, क्षणिक आवश्यकताओं की पूर्ति के अधीन, आज की भीषण समस्याओं का समाधान नहीं करता, भविष्य के लिए प्रतिकूल संभावनाएं पैदा करता है। दुनिया की आबादी का एक हिस्सा कुपोषित और भूख से मर रहा है (कुल फसल का 25% सालाना कृषि कीटों के कारण नष्ट हो जाता है)। बहुत से लोग, जिनमें बच्चों की प्रधानता होती है, हर साल खराब गुणवत्ता वाले पानी के उपयोग से होने वाली बीमारियों से मर जाते हैं। मानव स्वास्थ्य बढ़ते पर्यावरण प्रदूषण से ग्रस्त है, खासकर बड़े औद्योगिक शहरों में। बहुत से लोग न केवल पारिस्थितिक तंत्र की गिरावट से, बल्कि गरीबी, अमीर और गरीब के बीच बढ़ती असमानता से भी नकारात्मक रूप से प्रभावित होते हैं।

मानव आर्थिक गतिविधि और प्राकृतिक आपदाओं के कारण होने वाले नकारात्मक परिणामों से बचने के लिए, हमारे आसपास की प्रकृति में काम करने वाले कानूनों को ध्यान में रखना और इसके आत्म-नवीकरण का समर्थन करना आवश्यक है। प्रकृति की रक्षा और इसके तर्कसंगत उपयोग का कार्य न केवल एक राज्य बन गया है, बल्कि एक अंतरराष्ट्रीय भी है, और इसका समाधान हमारे आसपास की दुनिया के जीवन और विकास के नियमों के ज्ञान पर आधारित होना चाहिए।

न केवल लोगों की भलाई, बल्कि उनका जीवन भी जीवमंडल में संकट की स्थिति के बारे में जन जागरूकता की डिग्री और इसकी प्रतिक्रिया की गति पर निर्भर करता है।

जीवमंडल का सिद्धांत


जीवमंडल के आधुनिक सिद्धांत के संस्थापक के विचारों के अनुसार, शिक्षाविद वी.आई. वर्नाडस्की, पृथ्वी पर जीवन के उद्भव के बाद से, जीवित और अक्रिय पदार्थ की एकता के दीर्घकालिक गठन की प्रक्रिया रही है, अर्थात, जीवमंडल (जीआर बायोस - जीवन, स्पाइरा - बॉल से)। शब्द "बायोस्फीयर" 1875 में ऑस्ट्रियाई वैज्ञानिक, सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी मानद सदस्य ई। सूस (1831 - 1914) द्वारा पेश किया गया था। जीवमंडल - पृथ्वी के सक्रिय जीवन का क्षेत्र (इसका खोल), जिसकी संरचना, संरचना और ऊर्जा मुख्य रूप से जीवित जीवों (जीवित पदार्थ) की गतिविधि से निर्धारित होती है। वर्नाडस्की के अनुसार, जीवित पदार्थ, जीवमंडल में मुक्त ऊर्जा का वाहक है, जहां सभी मुख्य जीव स्व-नियंत्रित जैविक और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा पर्यावरण से जुड़े हुए हैं। वैज्ञानिक ने जीवन के प्रसार की ऊपरी और निचली सीमाओं को स्पष्ट रूप से रेखांकित किया। ऊपरी सीमा बाहरी अंतरिक्ष से आने वाली दीप्तिमान ऊर्जा से निर्धारित होती है, जो जीवों के लिए हानिकारक है। यहां हमारा मतलब कठोर पराबैंगनी विकिरण से है, जो ओजोन परत (स्क्रीन) द्वारा विलंबित होता है। इसकी निचली सीमा लगभग 15 किमी की ऊंचाई पर गुजरती है, ऊपरी एक - पक्षी उड़ान की रिकॉर्ड ऊंचाई पर। जीवन की निचली सीमा पृथ्वी के आँतों में तापमान में वृद्धि के साथ जुड़ी हुई है। 3 ... 3.5 किमी की गहराई पर, तापमान 100 "C तक पहुँच जाता है। समुद्र में जीवन की निचली सीमा समुद्र तल की सतह से 5 सेमी से 114 मीटर नीचे होती है। जीवमंडल की सामान्य संरचना, जिसमें शामिल हैं वायुमंडल का निचला हिस्सा (ओजोन बेल्ट तक - 20 ... 25 किमी की ऊंचाई पर); संपूर्ण जलमंडल - महासागर, समुद्र, भूमि का सतही जल (अधिकतम गहराई तक - 11022 मीटर); भूमि की सतह; स्थलमंडल - ठोस पृथ्वी के खोल के ऊपरी क्षितिज, चित्र 1.1 में दिखाया गया है। उदाहरण के लिए, ओजोन "स्क्रीन", या ओजोन परत, समताप मंडल के भीतर वायुमंडल की एक परत है, जो पृथ्वी की सतह से अलग-अलग ऊंचाई पर स्थित है और है उच्चतम ओजोन घनत्व। ध्रुवों पर ओजोन परत की ऊंचाई 1 ... 8 किमी, भूमध्य रेखा पर 17 ... 18 किमी, और अधिकतम ओजोन की उपस्थिति की ऊंचाई 45 ... 50 किमी ऊपर है ओजोन परत, जीवन का अस्तित्व असंभव है (सूर्य के कठोर पराबैंगनी विकिरण के कारण)। कोई लाभ और बायोमास में निहित खनिजों की मात्रा। भूमि का जीवित पदार्थ 1012 ... 1013 टन, वन बायोमास - 1011 ... 12 टन, खनिज और नाइट्रोजन - 1010 टन है। जीवमंडल का लगभग 90% बायोमास जंगलों में केंद्रित है। टैगा में वार्षिक बायोमास वृद्धि 4 है। ..7%, पर्णपाती जंगलों में 10...15%, घास की वृद्धि 30...50%।
चावल। 1.1. जीवमंडल की संरचना (जी.वी. स्टैडनिट्स्की, 1997 के अनुसार) 1.2 जीवमंडल की सीमाओं और उसमें रहने वाले जीवों के वितरण को दर्शाता है। परमाणुओं की बायोजेनिक धारा द्वारा जीव पर्यावरण से जुड़े हुए हैं: उनके श्वसन और प्रजनन द्वारा। जीवों की सहायता से रासायनिक तत्वों का प्रवास उनके अस्तित्व के लिए आवश्यक परिस्थितियों का निर्माण करता है। जीवित जीव सौर ऊर्जा को संचित करते हैं, इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं और जीवन की सभी विविधता का निर्माण करते हैं। जीवमंडल में रासायनिक तत्वों का प्रवास जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि, उनके श्वसन, पोषण, प्रजनन, मृत्यु और अपघटन से जुड़ा है। जीवित जीव रासायनिक तत्वों के पुनर्वितरण, चट्टानों और खनिजों के निर्माण में भाग लेते हैं, और विशेष भू-रासायनिक कार्य करते हैं: गैस विनिमय, एकाग्रता, रेडॉक्स, निर्माण और विनाश। जीवमंडल में रहने वाले जीवों का अध्ययन आबादी के स्तर पर किया जा सकता है (एक ही प्रजाति के व्यक्तियों का एक समूह जो एक सामान्य क्षेत्र में सह-आवास करते हैं), समुदायों (एक अकार्बनिक वातावरण से जुड़े जीव) और पारिस्थितिक तंत्र (जीवों और अकार्बनिक घटकों का एक समूह) जिससे पदार्थों का संचलन हो सके)। पारिस्थितिक तंत्र समय में अपेक्षाकृत स्थिर है और जीवित पदार्थ और ऊर्जा के प्रवाह और बहिर्वाह के लिए थर्मोडायनामिक रूप से खुला है। चावल। 1.2. जीवमंडल में जीवों का वितरण: 1 - ओजोन परत; 2 - बर्फ की सीमा; 3 - मिट्टी; 4 - गुफाओं में रहने वाले जानवर; 5 - तेल के पानी में बैक्टीरिया कुछ प्रकार के पारिस्थितिक तंत्रों में, जीवित पदार्थों को उनकी सीमा से परे हटाना इतना अधिक होता है कि उनकी स्थिरता मुख्य रूप से बाहर से समान मात्रा में पदार्थ के प्रवाह के कारण बनी रहती है, जबकि आंतरिक चक्र अप्रभावी होता है। ये बहती हुई नदियाँ, नदियाँ, पहाड़ों की खड़ी ढलानों पर स्थित क्षेत्र हैं। अन्य पारिस्थितिक तंत्र, जैसे कि जंगल, घास के मैदान, झीलें, आदि में पदार्थों का अधिक पूर्ण चक्र होता है और अपेक्षाकृत स्वायत्त होते हैं। कुछ जीवों या पूरे समुदाय के प्रति इकाई क्षेत्र या आयतन के जीवित पदार्थ की मात्रा को बायोमास कहा जाता है। एक जनसंख्या या समुदाय (प्रति इकाई क्षेत्र) द्वारा प्रति इकाई समय में उत्पादित बायोमास को जैविक उत्पादकता कहा जाता है। जीवित और निष्क्रिय (वायुमंडल, मिट्टी, आदि की सतह परत) घटकों की एक निश्चित संरचना के साथ पृथ्वी की सतह का एक हिस्सा, जो चयापचय और ऊर्जा द्वारा एकजुट होता है, को बायोगेकेनोसिस कहा जाता है, जो कि जीवमंडल की एक प्राथमिक सजातीय इकाई है। . भूमि बायोमास का मुख्य हिस्सा हरे पौधे हैं - 99.2%, और समुद्र में केवल 6.3%, जबकि भूमि पर जानवरों और सूक्ष्मजीवों का द्रव्यमान 0.8% है, और समुद्र में - 93.7%। महाद्वीपों की सतह पर जीवित पदार्थ का द्रव्यमान महासागर के बायोमास से 800 गुना अधिक है। जीवमंडल प्रजातियों और आकारिकी के मामले में अत्यंत विविध है। अब पृथ्वी पर जीवों की 2 मिलियन से अधिक प्रजातियां हैं, जिनमें से जानवरों की संख्या 1.5 मिलियन से अधिक है, पौधे - केवल लगभग 500 हजार प्रजातियां। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उनके विचारों में, वी.आई. वर्नाडस्की ने जीवमंडल को एक ग्रह वातावरण के रूप में संपर्क किया जिसमें जीवित पदार्थ व्यापक है। कई वैज्ञानिकों के विपरीत, जो जीवमंडल को केवल जीवित जीवों और उनके चयापचय उत्पादों के संयोजन के रूप में मानते थे, वर्नाडस्की का मानना ​​​​था कि जीवित पदार्थ (जैव रासायनिक अर्थ में) को जीवमंडल से अलग नहीं किया जा सकता है, जिसका कार्य यह है। इसके अलावा, जीवमंडल ब्रह्मांडीय ऊर्जा के परिवर्तन का एक क्षेत्र है, क्योंकि खगोलीय पिंडों से आने वाला ब्रह्मांडीय विकिरण जीवमंडल की पूरी मोटाई में प्रवेश करता है। इसलिए, वर्नाडस्की के अनुसार, जीवमंडल एक "ब्रह्मांडीय प्रकृति की ग्रहीय घटना" है जिसमें जीवमंडल के आधार के रूप में जीवित पदार्थ प्रमुख हैं। जीवित जीवों में, चयापचय की प्रक्रिया में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर परिमाण के क्रम से बढ़ जाती है। जीवित पदार्थ की अनूठी विशेषताओं में निम्नलिखित विशेषताएं शामिल हैं: - सभी खाली स्थान पर जल्दी से कब्जा करने या मास्टर करने की क्षमता। इस संपत्ति ने वर्नाडस्की को यह निष्कर्ष निकालने का कारण दिया कि कुछ भूवैज्ञानिक अवधियों के लिए जीवित पदार्थ की मात्रा लगभग स्थिर थी; - विभिन्न परिस्थितियों में अनुकूलन करने की क्षमता और, इसके संबंध में, न केवल जीवन के सभी साधनों (पानी, मिट्टी) का विकास, बल्कि ऐसी स्थितियां भी हैं जो भौतिक-रासायनिक मापदंडों के संदर्भ में बेहद कठिन हैं; - प्रतिक्रियाओं की उच्च दर। यह निर्जीव पदार्थ की तुलना में अधिक परिमाण के कई क्रम हैं। उदाहरण के लिए, कुछ कीड़ों के कैटरपिलर प्रति दिन इतनी मात्रा में भोजन करते हैं जो उनके शरीर के वजन का 100 ... 200 गुना है; - जीवित पदार्थ के नवीकरण की उच्च दर। यह गणना की जाती है कि जीवमंडल के लिए यह औसत 8 वर्ष है, जबकि भूमि के लिए यह 14 वर्ष है, और समुद्र के लिए, जहां छोटे जीवन काल वाले जीव (उदाहरण के लिए, प्लवक) प्रबल होते हैं, यह 33 दिन है; उच्च शारीरिक और रासायनिक गतिविधि को बनाए रखते हुए, जीवन के दौरान स्थिरता और मृत्यु के बाद तेजी से अपघटन। तो, वातावरण में, ऑक्सीजन का परिवर्तन 2000 वर्षों में, कार्बन डाइऑक्साइड - 6.3 वर्षों में होता है। पृथ्वी पर (जलमंडल में) पानी के पूर्ण परिवर्तन की प्रक्रिया में 2800 साल लगते हैं, और पानी के पूरे द्रव्यमान के प्रकाश संश्लेषक अपघटन के लिए आवश्यक समय 5...6 मिलियन वर्ष है। रूसी वैज्ञानिकों के कार्यों में यह साबित हो गया है कि जीवित पदार्थ के मुख्य घटक तत्व ऑक्सीजन (65 ... 70%) और हाइड्रोजन (10%) हैं। शेष तत्वों का प्रतिनिधित्व कार्बन, नाइट्रोजन, कैल्शियम (1 से 10% तक), सल्फर, फास्फोरस, पोटेशियम, सिलिकॉन (0.1 से 1% तक), लोहा, सोडियम, क्लोरीन, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम द्वारा किया जाता है। इस प्रकार, जीवित पदार्थ जीवमंडल में जीवित जीवों की समग्रता और बायोमास है। V.I.Vernadsky ने लिखा: "पृथ्वी की सतह पर कोई रासायनिक बल नहीं है जो अधिक लगातार कार्य कर रहा है, और इसलिए इसके अंतिम परिणामों में जीवित जीवों की तुलना में अधिक शक्तिशाली है।" वी.आई. वर्नाडस्की के जीवमंडल के सिद्धांत ने इसके विकास के कारणों पर विचारों में भूविज्ञान में एक क्रांति ला दी। वर्नाडस्की से पहले, लिथोस्फीयर की ऊपरी परतों के विकास में, मुख्य रूप से पृथ्वी की पपड़ी, भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं, मुख्य रूप से अपक्षय को प्रधानता दी गई थी। और केवल उन्होंने जीवित जीवों की परिवर्तनकारी भूमिका, चट्टानों के विनाश के तंत्र, पानी में परिवर्तन और पृथ्वी के वायुमंडलीय गोले को दिखाया। वर्नाडस्की के अनुसार, जीवमंडल को नियोबायोस्फीयर और पैलियोबायोस्फीयर में विभाजित किया गया है, जो कि अधिक प्राचीन जीवमंडल है। बाद की परिभाषा के उदाहरण के रूप में, कोई कार्बनिक पदार्थों (कोयला, तेल, तेल शेल, आदि के जमा) या जीवित जीवों (चूना, चाक, अयस्क संरचनाओं, सिलिकॉन यौगिकों) की भागीदारी के साथ गठित अन्य यौगिकों के भंडार का नाम दे सकता है। ) जीवमंडल की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं इसका संगठन और स्थिर संतुलन हैं। उदाहरण के लिए, हम जीवमंडल के संगठन के थर्मोडायनामिक स्तर के बारे में बात कर सकते हैं - ऊपरी, प्रबुद्ध (फोटोबायोस्फीयर), और निचली, मिट्टी (एफोटोबायोस्फीयर) की दो परस्पर "परतों" की उपस्थिति। जीवमंडल के संगठन का थर्मोडायनामिक स्तर जलमंडल, वायुमंडल और स्थलमंडल में तापमान प्रवणता की बारीकियों में प्रकट होता है। जीवमंडल के संगठन और स्थिरता के अन्य स्तर भी हैं। आधुनिक दार्शनिक अवधारणाएं इस तथ्य पर उबलती हैं कि समाज और जीवमंडल के बीच बातचीत की प्रक्रिया को आपसी हितों में प्रबंधित किया जाना चाहिए। जैवजनन के विपरीत, जीवमंडल के विकास के इस चरण को बुद्धिमान विकास का चरण माना जाता है, अर्थात। नोोजेनेसिस (जीआर से। नोओस - माइंड)। तदनुसार, जीवमंडल का नोस्फियर में क्रमिक परिवर्तन होता है। "नोस्फीयर" की अवधारणा 19 वीं शताब्दी में पेश की गई थी। फ्रांसीसी वैज्ञानिक और दार्शनिक ई। लेरॉय (1870 - 1954) और फ्रांसीसी दार्शनिक टेइलहार्ड डी चारडिन (1881 - 1955) द्वारा विकसित, और नोस्फीयर की अवधारणा को वी। आई। वर्नाडस्की द्वारा प्रमाणित किया गया था। इस शब्द का अर्थ था अपनी सभी विशेषताओं के साथ पृथ्वी के एक विशेष खोल का निर्माण: लोगों का समाज, भवन, भाषा, आदि। नोस्फीयर को "जीवमंडल के ऊपर की सोच की परत" के रूप में माना जाता था। VI वर्नाडस्की का मानना ​​​​था कि नोस्फीयर पृथ्वी पर एक नई भूवैज्ञानिक घटना है। इसमें पहली बार मनुष्य एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक शक्ति बना है। लेकिन एक व्यक्ति, सभी जीवित चीजों की तरह, केवल उस जीवमंडल में सोच और कार्य कर सकता है, जिसके साथ वह जुड़ा हुआ है और जिससे वह नहीं जा सकता। जीवन के विकास के इस चरण में, विकास नोजेनेसिस के मार्ग का अनुसरण करेगा, जो मनुष्य और प्रकृति के बीच संबंधों के तर्कसंगत विनियमन का चरण है, अर्थात। प्रकृति में पहले से मौजूद उल्लंघनों को ठीक करना और भविष्य में उल्लंघन और विचलन को रोकना। वर्नाडस्की के अनुसार, जीवमंडल अनिवार्य रूप से नोस्फीयर में बदल जाएगा, अर्थात। एक ऐसे क्षेत्र में जहां मानव मन मानव-प्रकृति प्रणाली के विकास में एक प्रमुख भूमिका निभाएगा। कुछ विद्वान इस कानून को एक सामाजिक स्वप्नलोक के रूप में देखते हैं। लेकिन यह बिल्कुल स्पष्ट है कि अगर मानवता प्रकृति पर अपने प्रभाव को नियंत्रित करना शुरू नहीं करती है, तो उसके नियमों पर भरोसा करते हुए, यह मौत के लिए बर्बाद है। शिक्षाविद वर्नाडस्की ने सभी मानव जाति के वैज्ञानिक और सांस्कृतिक एकीकरण, संचार और विनिमय के साधनों में सुधार, ऊर्जा के नए स्रोतों की खोज, समृद्धि में वृद्धि, सभी लोगों की समानता और समाज के जीवन से युद्धों के बहिष्कार पर विचार किया। नोस्फीयर के निर्माण के लिए शर्त होना। जीवमंडल के सिद्धांत के प्रमुख प्रावधानों में जीवित पदार्थ के कार्य शामिल हैं। इनमें ऊर्जा कार्य शामिल हैं - प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में पौधे कार्बनिक यौगिकों के रूप में सौर ऊर्जा जमा करते हैं, जिसकी ऊर्जा भविष्य में जीवमंडल की रासायनिक ऊर्जा का स्रोत है। पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर, "भोजन" के रूप में यह ऊर्जा जानवरों के बीच वितरित की जाती है। उदाहरण के लिए, गाय, भेड़, बकरी और अन्य जानवर घास और पेड़ के पत्तों को भोजन के रूप में खाते हैं। कुछ ऊर्जा नष्ट हो जाती है और कुछ मृत कार्बनिक पदार्थों में जमा हो जाती है। यह पदार्थ जीवाश्म अवस्था में चला जाता है। इस प्रकार, पीट, कोयला, तेल और अन्य खनिजों के भंडार बने। एक अन्य कार्य विनाशकारी है, जिसमें अपघटन, मृत कार्बनिक पदार्थों का खनिजकरण और जैविक चक्र में गठित खनिजों की भागीदारी, और फिर इसके अपघटन (पदार्थ) में सरल कार्बनिक यौगिकों (कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, मीथेन, अमोनिया) शामिल हैं। , जो फिर से चक्र की प्रारंभिक कड़ी में उपयोग किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया, शैवाल, कवक, लाइकेन का एसिड के पूरे परिसर के समाधान के साथ चट्टानों पर सबसे मजबूत रासायनिक प्रभाव होता है: कार्बोनिक, नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक। कुछ खनिजों को उनकी मदद से विघटित करके, जीव सबसे महत्वपूर्ण पोषक तत्वों को निकालते हैं और जैविक चक्र में शामिल करते हैं: कैल्शियम, पोटेशियम, सोडियम, फास्फोरस, सिलिकॉन। तीसरा कार्य एकाग्रता है। इस कार्य में प्रकृति में बिखरे पदार्थों के परमाणुओं के जीवों में चयनात्मक संचय होता है। उदाहरण के लिए, सूक्ष्म तत्व, भारी धातुएं, जिनमें जहरीले (पारा, सीसा, आर्सेनिक और अन्य रासायनिक तत्व) शामिल हैं, प्राकृतिक वातावरण की तुलना में समुद्री जीवों में बड़ी मात्रा में जमा होते हैं। मछलियों में इनकी सांद्रता समुद्र के पानी की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक हो सकती है। इसके कारण, समुद्री जीव ट्रेस तत्वों के स्रोत के रूप में उपयोगी होते हैं। जीवित पदार्थ का चौथा कार्य पर्यावरण-निर्माण है, इसमें मानव सहित जीवों के जीवन के लिए अनुकूल परिस्थितियों में निवास स्थान (लिथोस्फीयर, जलमंडल, वातावरण) के मापदंडों को बदलना शामिल है, अर्थात यह कार्य पदार्थ और ऊर्जा के संतुलन को बनाए रखता है। जीवमंडल। उसी समय, जीवित पदार्थ प्राकृतिक आपदाओं या मानवजनित प्रभाव के परिणामस्वरूप परेशान पर्यावरण की रहने की स्थिति को बहाल करने में सक्षम है, अगर उत्पन्न गड़बड़ी थ्रेशोल्ड मूल्यों से अधिक नहीं होती है। इस तथ्य के बावजूद कि पृथ्वी को कवर करने वाले जीवित पदार्थों का कुल द्रव्यमान नगण्य है, जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणाम स्थलमंडल, जलमंडल और वायुमंडल की संरचना को प्रभावित करते हैं। VI वर्नाडस्की पारिस्थितिकी तंत्र की इस स्थिति की व्याख्या इस तथ्य से करता है कि जीवों का द्रव्यमान तेजी से प्रजनन के माध्यम से अपनी ग्रह भूमिका को पूरा करता है, यानी इस प्रजनन से जुड़े पदार्थों का एक बहुत ऊर्जावान संचलन। जीवमंडल में विकसित होने वाली सभी प्राकृतिक प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का एकमात्र स्रोत सौर विकिरण है। पृथ्वी पर सौर विकिरण का प्रवाह लगभग 4190 103 J/(m2-year) के बराबर है। औसतन, कुल प्रवाह का 1/5 प्रति इकाई सतह पर प्रवाहित होता है। सौर ऊर्जा के प्रवाह का पृथ्वी की सतह पर आने और इसे छोड़ने के योग को "पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन" कहा जाता है। विकिरण संतुलन की ऊर्जा वायुमंडल को गर्म करने, वाष्पीकरण, हाइड्रो- या लिथोस्फीयर की परतों के साथ हीट एक्सचेंज और कई अन्य प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है। इनमें से कुछ प्रक्रियाएं प्रकाश संश्लेषण को प्रभावित करती हैं, जो रासायनिक ऊर्जा के रूप में परिवर्तित हो जाती है, और कार्बनिक पदार्थों का निर्माण होता है। वे जीव जो सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं, स्वपोषी कहलाते हैं, और रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान निकलने वाली ऊर्जा के कारण उन्हें कीमोट्रोफ़ कहा जाता है। वे जीव जो तैयार कार्बनिक पदार्थों को खाते हैं, विषमपोषी कहलाते हैं। स्वपोषी तथा रसायनपोषी जो अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक पदार्थ उत्पन्न करते हैं, उत्पादक कहलाते हैं। वे जीव जो कार्बनिक पदार्थों को खाते हैं और उन्हें नए रूपों में बदलते हैं, उपभोक्ता कहलाते हैं। वे जीव जो जीवन के दौरान कार्बनिक अवशेषों को अकार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित करते हैं, डीकंपोजर कहलाते हैं। पृथ्वी पर सौर ऊर्जा पदार्थ के दो चक्रों का कारण बनती है: एक बड़ा, या भूवैज्ञानिक, सबसे स्पष्ट रूप से जल चक्र और वायुमंडलीय परिसंचरण में प्रकट होता है, और एक छोटा, या जैविक। दोनों चक्र आपस में जुड़े हुए हैं और एक ही प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करते हैं। भूवैज्ञानिक चक्र सैकड़ों हजारों या लाखों वर्षों में होता है। यह इस तथ्य में निहित है कि चट्टानें विनाश, अपक्षय और अपक्षय उत्पादों से गुजरती हैं, जिनमें पानी में घुलनशील उत्पाद भी शामिल हैं, जो पानी के प्रवाह द्वारा महासागरों में ले जाया जाता है। यहां वे समुद्री स्तर बनाते हैं और केवल आंशिक रूप से तलछट के साथ भूमि पर लौटते हैं। जैविक चक्र भूवैज्ञानिक चक्र का हिस्सा है और इसमें यह तथ्य शामिल है कि मिट्टी के पोषक तत्व - पानी, कार्बन - पौधों के जीवित पदार्थ में जमा होते हैं, शरीर के निर्माण और स्वयं और उपभोक्ता दोनों की जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करने में खर्च होते हैं। जीव। कार्बनिक पदार्थों के क्षय उत्पाद मेसोफ़ुना से मिट्टी में प्रवेश करते हैं (उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया, कवक, कीड़े, मोलस्क, आदि से)। ) और फिर से खनिज घटकों में विघटित हो जाते हैं, फिर से पौधों के लिए उपलब्ध होते हैं और फिर से जीवित पदार्थों के प्रवाह में उनके द्वारा शामिल होते हैं। पदार्थों का छोटा चक्र, अपनी कई कक्षाओं में निष्क्रिय वातावरण को चित्रित करता है, जीवित पदार्थों के प्रजनन को सुनिश्चित करता है और जीवमंडल की उपस्थिति पर सक्रिय प्रभाव डालता है। जीवमंडल के सिद्धांत के प्रावधानों में से एक जीवमंडल के संरक्षण (बचत) के कानून की स्थापना है। कानून का अर्थ इस तथ्य में निहित है कि परमाणु जो जीवित पदार्थ के किसी न किसी रूप में प्रवेश कर चुके हैं या तो कठिनाई से लौटते हैं या वापस नहीं लौटते हैं, अर्थात भूगर्भीय काल के दौरान जीवित पदार्थ में शेष परमाणुओं की बात की जा सकती है।

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