Бодисын биологийн болон геологийн мөчлөг. Бодисын мөчлөг

геологийн хэлхээбодисууд нь газар ба далайн хоорондох хэвтээ чиглэлд хамгийн их хурдтай байдаг. Их хэмжээний эргэлтийн утга нь чулуулаг сүйрч, өгөршилд өртөж, өгөршлийн бүтээгдэхүүн, тэр дундаа усанд уусдаг шим тэжээлүүд нь усны урсгалаар Дэлхийн далай руу зөөгдөж, далайн давхрагууд үүсч, зөвхөн хэсэгчлэн газар руу буцаж ирдэг. , хур тунадас эсвэл хүний ​​уснаас гаргаж авсан организмтай. Дараа нь удаан хугацааны туршид геотектоникийн удаан өөрчлөлтүүд тохиолддог - тивүүдийн хөдөлгөөн, далайн ёроолын өсөлт, бууралт, галт уулын дэлбэрэлт гэх мэт, үүний үр дүнд үүссэн давхарга хуурай газар буцаж, үйл явц дахин эхэлдэг.

Бодисын геологийн агуу эргэлт. Денудацийн үйл явцын нөлөөн дор чулуулаг сүйрч, тунадас үүсдэг. Тунамал чулуулаг үүсдэг. Тогтвортой суулттай газруудад (ихэвчлэн далайн ёроол) газарзүйн бүрхүүлийн бодис нь дэлхийн гүн давхаргад ордог. Цаашилбал, температур, даралтын нөлөөн дор метаморф үйл явц явагдаж, үүний үр дүнд чулуулаг үүсч, бодис дэлхийн төв рүү ойртдог. Магматизм нь дэлхийн гэдэс дотор маш өндөр температурт үүсдэг: чулуулаг хайлж, хагарлын дагуу магма хэлбэрээр дэлхийн гадаргуу руу гарч, дэлбэрэлтийн үед гадаргуу руу цутгадаг. Тиймээс бодисын эргэлт явагддаг. Хэрэв сансар огторгуйтай бодисын солилцоог харгалзан үзвэл геологийн мөчлөг нь төвөгтэй байдаг. Дэлхийн гүнд унасан ямар нэг бодисын бөөмс заавал гадаргуу дээр гарч ирэхгүй, харин эсрэгээр дэлбэрэлтийн үед босч буй бөөмс дэлхийн гадаргуу дээр хэзээ ч байх боломжгүй гэсэн утгаараа геологийн агуу мөчлөг хаалттай биш юм. өмнө.

Дэлхий дээрх байгалийн үйл явцын эрчим хүчний гол эх үүсвэрүүд

Нарны цацраг нь дэлхийн эрчим хүчний гол эх үүсвэр юм. Түүний хүч нь нарны тогтмол хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог - нарны туяатай перпендикуляр нэгж талбайг дамжин өнгөрөх энергийн хэмжээ. Нэг одон орны нэгжийн зайд (өөрөөр хэлбэл дэлхийн тойрог замд) энэ тогтмол нь ойролцоогоор 1370 Вт / м² байна.

Амьд организм нарны энерги (фотосинтез) ба химийн холбоо (химисинтез) -ийн энергийг ашигладаг. Энэ энергийг янз бүрийн байгалийн болон хиймэл үйл явцад ашиглаж болно. Бүх энергийн гуравны нэгийг агаар мандалд тусгадаг бол 0.02% нь ургамал фотосинтез хийхэд зарцуулагддаг бол үлдсэн хэсэг нь дэлхий, далай, агаар мандал, агаарын хөдөлгөөнийг халаах байгалийн олон үйл явцыг дэмжихэд зарцуулагддаг. жин. Нарны эрчим хүчийг шууд халаах эсвэл фотоволтайк эс ашиглан эрчим хүчний хувиргалтыг цахилгаан эрчим хүч (нарны цахилгаан станц) үйлдвэрлэх эсвэл бусад ажилд ашиглаж болно. ашигтай ажил. Эрт дээр үед газрын тос болон бусад чулуужсан түлшинд хуримтлагдсан энергийг фотосинтезийн аргаар олж авдаг байв.

Энэхүү асар их энерги нь дэлхийн дулааралд хүргэдэг, учир нь энэ нь байгалийн үйл явцаар дамжсаны дараа буцаж цацарч, агаар мандалд буцаж орохыг зөвшөөрдөггүй.

2. Дэлхийн дотоод энерги; илрэл - галт уул, халуун рашаан

18. Биотик ба абиотик гаралтай энергийн хувирал

Ажиллаж байгаа байгалийн экосистемд хог хаягдал байхгүй.Амьд эсвэл үхсэн бүх организм бусад организмын хоол хүнс байж болно: гинжит нь навч иддэг, хөвөн нь гинжит иддэг, шонхор нь хөхөө идэж болно. Ургамал, Caterpillar, Хөөндөй, шонхор үхэх үед тэдгээр нь эргээд задалдагчаар боловсруулагддаг.

Ижил төрлийн хоол иддэг бүх организм нэг төрлийнх юм трофик түвшин.

организмууд байгалийн экосистемхарилцан уялдаатай олон хүнсний сүлжээний цогц сүлжээнд оролцдог. Ийм сүлжээг нэрлэдэг хүнсний сүлжээ.

Эрчим хүчний урсгалын пирамидууд:Дотор нь нэг трофик түвшнээс нөгөөд шилжих бүрт хүнсний сүлжэээсвэл сүлжээ, ажил хийгдэж, дулааны энерги нь хүрээлэн буй орчинд хаягдаж, эрчим хүчний хэмжээ Өндөр чанардараагийн трофик түвшний организмын хэрэглээ буурдаг.

10% дүрэм:Нэг трофик түвшнээс нөгөөд шилжихэд энергийн 90% нь алдаж, 10% нь дараагийн түвшинд шилждэг.

Хүнсний гинжин хэлхээ урт байх тусам илүү ашигтай энерги зарцуулагдана. Тиймээс хүнсний гинжин хэлхээний урт нь ихэвчлэн 4-5 холбоосоос хэтрэхгүй байна.

Дэлхийн ландшафтын эрч хүч:

1) нарны эрчим хүч: дулаан, цацраг

2) дэлхийн гэдэснээс дулааны энергийн урсгал

3) түрлэгийн урсгалын энерги

4) тектоник энерги

5) фотосинтезийн үед энерги шингээх

Байгаль дахь усны эргэлт

Байгаль дахь усны эргэлт нь дэлхийн биосфер дахь усны мөчлөгийн хөдөлгөөний үйл явц юм. Энэ нь ууршилт, конденсаци, хур тунадас (агаар мандлын хур тунадас хэсэгчлэн ууршдаг, хэсэгчлэн түр зуурын болон байнгын ус зайлуулах суваг, усан сан үүсгэдэг, хэсэгчлэн газарт нэвчиж, гүний ус үүсгэдэг), мөн мантийн хийгүйжүүлэх үйл явцаас бүрдэнэ: ус мантиас тасралтгүй урсдаг. их гүнээс ч ус олдсон.

Ууршилтаас болж далай тэнгисүүд алдагдаж байна илүү их усхур тунадас, газар дээр олж авсан - нөхцөл байдал эсрэгээрээ. Ус дэлхийн эргэн тойронд тасралтгүй эргэлддэг, харин түүний нийтөөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Дэлхийн гадаргуугийн 75% нь усаар бүрхэгдсэн байдаг. Дэлхийн усны бүрхүүл нь гидросфер юм. Үүний ихэнх хэсэг нь далай, далайн давстай ус, бага хэсэг нь цэвэр уснуур, гол мөрөн, мөсөн гол, гүний ус, усны уур.

Дэлхий дээр ус нь шингэн, хатуу, хий гэсэн гурван төлөвт оршдог. Усгүйгээр амьд организм оршин тогтнох боломжгүй. Аливаа организмд ус нь оршдог орчин юм химийн урвалүүнгүйгээр амьд организм амьдрах боломжгүй. Ус бол амьд организмын амьдралд хамгийн үнэ цэнэтэй, зайлшгүй шаардлагатай бодис юм.

Байгальд усны хэд хэдэн төрлийн эргэлт байдаг.

Далайн гадаргаас дээш үүссэн усны уур нь салхиар тив рүү зөөгдөж, хур тунадас хэлбэрээр унаж, урсац хэлбэрээр далай руу буцаж ирдэг. Энэ процесст усны чанар өөрчлөгддөг: ууршилтын үед давс далайн усшинэхэн болж, бохирдсон - цэвэршсэн.

Далайн гадаргаас дээш үүссэн усны уур нь жижиг буюу далай тэнгисийн циклээр өтгөрч, хур тунадас болгон далай руу буцаж тунадас үүсгэдэг.

Тив доторх эргэлт - газрын гадаргуугаас дээш ууршсан ус дахин хур тунадас хэлбэрээр хуурай газарт унадаг.

Эцэст нь хөдөлгөөний явцад хур тунадас дахин далайд хүрдэг.

Дамжуулах хурд төрөл бүрийнус нь маш өргөн хүрээнд харилцан адилгүй байдаг тул урсах хугацаа, ус шинэчлэгдэх хугацаа ч өөр өөр байдаг. Тэд хэдэн цагаас хэдэн арван мянган жилийн хооронд хэлбэлздэг. Далай, далай, хуурай газрын усны ууршилтаас үүсдэг, үүл хэлбэрээр оршдог агаар мандлын чийг дунджаар найм хоногийн дараа шинэчлэгддэг.

Амьд организмыг бүрдүүлдэг ус хэдхэн цагийн дотор сэргээгддэг. Энэ бол хамгийн их идэвхтэй хэлбэрусны солилцоо. Уулын мөсөн голуудын усны нөөцийг шинэчлэх хугацаа 1600 орчим жил, туйлын орнуудын мөсөн голуудад илүү урт буюу 9700 орчим жил байдаг.

Дэлхийн далай тэнгисийн усны бүрэн шинэчлэлт 2700 орчим жилд тохиолддог.

Нарны цацраг, хөдөлж буй болон эргэлдэх дэлхийн харилцан үйлчлэлийн нөлөө.

IN энэ асуудалулирлын өөрчлөлтийг анхаарч үзэх хэрэгтэй: өвөл/зун. Дэлхийн эргэлт, хөдөлгөөний улмаас нарны цацраг жигд бус ирдэг бөгөөд энэ нь цаг уурын нөхцөлөргөргийн дагуу өөрчлөгдөх.

Дэлхий эклиптикийн хавтгайд 23.5 градусаар хазайсан байна.

Цацрагууд өөр өөр өнцгөөр дамждаг. цацрагийн тэнцвэр. Альбедог тооцож үзэхэд хүн хичнээн их ашиг олох нь чухал биш, хэдийг алдах, хэр зэрэг үлдэх нь чухал юм.

Агаар мандлын үйл ажиллагааны төвүүд

Агаар мандлын ерөнхий эргэлттэй холбоотой байнгын өндөр эсвэл нам даралтын том талбайнууд - агаар мандлын үйл ажиллагааны төвүүд. Тэд салхины зонхилох чиглэлийг тодорхойлж, үүсэх төв болж үйлчилдэг газарзүйн төрлүүдагаарын масс. Синоптик газрын зураг дээр тэдгээрийг хаалттай шугамаар илэрхийлдэг - изобар.

Шалтгаанууд: 1) дэлхийн нэг төрлийн бус байдал;

2) физикийн ялгаа. газар, усны шинж чанар (дулааны багтаамж)

3) гадаргуугийн альбедогийн ялгаа (R/Q): ус – 6%, эквив. ой - 10-12%, өргөн ой - 18%, нуга - 22-23%, цас - 92%;

4) Ф Кориолис

Энэ нь OCA үүсгэдэг.

Агаар мандлын үйл ажиллагааны төвүүд:

● байнгын- тэдний дотор өндөр эсвэл бага даралт нь жилийн туршид байдаг:

1. экваторын зурвас доош. тэнхлэг нь нарыг дагасан экватороос зуны хагас бөмбөрцөг рүү бага зэрэг шилждэг даралт - Экваторын хотгор (шалтгаан: их хэмжээний Q ба далай);

2. нэг субтропик зурваст өргөгдсөн. Хойд хэсэгт даралт. болон Юж. тархи; хэд хэдэн нь зуны улиралд өндөр субтропик руу нүүдэллэдэг. өргөрөг, өвлийн улиралд - доод тал руу; хэд хэдэн далайд хуваагдана. антициклонууд: хойд хэсэгт. хагас бөмбөрцөг - Азорын антициклон (ялангуяа зуны улиралд) ба Хавай; өмнөд хэсэгт - Энэтхэгийн өмнөд, Номхон далайн өмнөд, Атлантын далайд;

3. газар нутгийг доошлуулсан. сэрүүн бүсийн өндөр өргөрөгт далайн дээгүүр даралт: хойд хэсэгт. хагас бөмбөрцөг - Исланд (ялангуяа өвлийн улиралд) ба Алеутын нам дор, өмнөд хэсэгт - Антарктидыг тойрсон нам даралтын тасралтгүй цагираг (50 0 S);

4. өсөлтийн бүс нутаг. Арктик (ялангуяа өвлийн улиралд) ба Антарктидын дээгүүр даралт - антициклонууд;

● улирлын чанартай- нэг улирлын турш өндөр эсвэл нам даралтын бүсүүд, өөр улиралд эсрэг талын уур амьсгалын үйл ажиллагааны төв болж өөрчлөгддөг. Тэдний оршин тогтнох нь жилийн туршид далайн гадаргуугийн температуртай харьцуулахад газрын гадаргуугийн температурын огцом өөрчлөлттэй холбоотой юм; Зуны улиралд газрын хэт халалт нь энд доод хэсэг үүсэх таатай нөхцлийг бүрдүүлдэг. даралт, өвлийн гипотерми - нэмэгдсэн газруудад. даралт. Бүгдийг нь. бөмбөрцгийн хагас бөмбөрцөгөөс өвөлжөө хүртэл нэмэгдсэн. Даралт нь Монголд төвтэй Ази (Сибирийн) ба Канадын максимумууд, Өмнөд Австрали, Өмнөд Америк, Өмнөд Африкийн максимумууд орно. Зуны газар доогуур даралт: Сев. хагас бөмбөрцөг - Өмнөд Ази (эсвэл Баруун Ази) ба Хойд Америкийн хамгийн доод хэсэг, өмнөд хэсэгт. - Австрали, Өмнөд Америк, Өмнөд Африкийн доод түвшин).

Агаар мандлын үйл ажиллагааны төвүүд нь тодорхой цаг агаартай холбоотой байдаг. Тиймээс энд байгаа агаар нь доод гадаргуугийн шинж чанарыг харьцангуй хурдан олж авдаг - Экваторын хотгорт халуун, чийглэг, Монголын антициклонд хүйтэн, хуурай, Исландын нам дор сэрүүн, чийглэг гэх мэт.

Гаригийн дулаан дамжуулалт ба түүний шалтгаанууд

Гаригийн дулаан дамжуулах үндсэн шинж чанарууд. Бөмбөрцгийн гадаргууд шингэсэн нарны энерги нь дараа нь ууршилт, турбулент урсгалаар дулаан дамжуулахад зарцуулагддаг. Ууршилт нь манай гаригийн эргэн тойронд дунджаар 80 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд турбулент дулаан дамжуулалт нь нийт дулааны үлдсэн 20 хувийг эзэлдэг.

Далай болон хуурай газар дахь дулаан дамжуулах үйл явц, түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн газарзүйн өргөрөгийн өөрчлөлт нь маш өвөрмөц юм. Хавар, зуны улиралд газрын шингэсэн бүх дулааныг намар, өвлийн улиралд бүрэн алддаг; жилийн тэнцвэртэй дулааны төсөвтэй тул хаа сайгүй тэгтэй тэнцүү байна.

Дэлхийн далайд усны дулааны өндөр хүчин чадал, нам өргөрөгт хөдөлгөөнт байдлаас шалтгаалан дулаан хуримтлагдаж, урсгалаар зөөвөрлөж, өндөр өргөрөгт зарцуулж, зарцуулалт нь хэрэглээнээс давж гардаг. Ийнхүү ус, агаартай дулаан солилцоход үүссэн дутагдлыг нөхдөг.

Дэлхийн далайн экваторын бүсэд нарны цацраг их хэмжээгээр шингэж, эрчим хүчний хэрэглээ багассан тул жилийн дулааны төсөв хамгийн их эерэг утгатай байна. Экватороос холдох тусам дулаан дамжуулах хэрэглээний материал, голчлон ууршилт ихэссэнээс жилийн эерэг дулааны төсөв буурдаг. Халуун орноос дунд зэргийн өргөрөгт шилжихэд дулааны төсөв сөрөг болж байна.

Газар дотор хавар-зуны улиралд авсан бүх дулааныг намар-өвлийн улиралд зарцуулдаг. Дэлхийн далай тэнгисийн усанд дэлхийн урт удаан хугацааны туршид 7.6 * 10^21 ккал-тай тэнцэх асар их хэмжээний дулаан хуримтлагджээ. Ийм их массын хуримтлалыг усны дулааны өндөр багтаамж, түүний хүчтэй холилдох замаар тайлбарлаж байгаа бөгөөд энэ үед далай тэнгисийн зузаан дахь дулааны нэлээд төвөгтэй дахин хуваарилалт явагддаг. Агаар мандлын дулааны багтаамж нь дэлхийн далайн усны арван метрийн давхаргаас 4 дахин бага юм.

Дэлхийн гадарга ба агаарын хооронд турбулент дулаан солилцоход ашигладаг нарны энергийн эзлэх хувь харьцангуй бага боловч энэ нь агаар мандлын гадаргуугийн ойролцоох хэсгийг халаах гол эх үүсвэр юм. Энэхүү дулаан дамжуулалтын эрч хүч нь агаар ба доод гадаргуу (ус эсвэл газар) хоорондын температурын зөрүүгээс хамаарна. Манай гаригийн нам өргөрөгт (экватороос хоёр хагас бөмбөрцгийн ойролцоогоор дөч дэх өргөрөг хүртэл) агаар нь нарны энергийг хуримтлуулах чадваргүй хуурай газраас голчлон халдаг бөгөөд хүлээн авсан бүх дулаанаа агаар мандалд өгдөг. Турбулент дулаан дамжуулалтаас болж агаарын бүрхүүл нь жилд 20-40 ккал/см^2, чийг багатай газар (Сахара, Араб гэх мэт) бүр 60 ккал/см^2-аас их хэмжээгээр авдаг. Эдгээр өргөргийн ус нь дулааныг хуримтлуулж, дулаан солилцооны явцад агаарт жилд ердөө 5-10 ккал/см^2 буюу түүнээс бага дулааныг өгдөг. Зөвхөн тодорхой газар нутагт (хязгаарлагдмал газар) ус нь жилд дунджаар илүү хүйтэн болж, агаараас дулаан авдаг (экваторын бүс, Энэтхэгийн далайн баруун хойд хэсэг, түүнчлэн Африкийн баруун эрэгт). болон Өмнөд Америк).

Хуудас 1

Томоохон геологийн мөчлөг нь дэлхийн царцдасын гүнд тунамал чулуулгийг хамардаг бөгөөд тэдгээрт агуулагдах элементүүдийг системээс удаан хугацаанд унтраадаг. биологийн мөчлөг. үед геологийн түүхДэлхийн гадаргуу дээр дахин хувирсан тунамал чулуулаг нь амьд организмын үйл ажиллагаа, ус, агаарын нөлөөгөөр аажмаар устаж, биосферийн мөчлөгт дахин ордог.

Томоохон геологийн мөчлөг нь хэдэн зуун мянга, сая сая жилийн хугацаанд тохиолддог. Энэ нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ: чулуулаг сүйрч, өгөршиж, эцэст нь далай руу урсдаг усны урсгалаар угааж арилдаг. Энд тэд ёроолд хуримтлагдаж, тунамал чулуулаг үүсгэдэг бөгөөд зөвхөн хэсэгчлэн хүмүүс эсвэл бусад амьтдын уснаас зайлуулсан организмуудтай газар руу буцаж ирдэг.

Геологийн томоохон мөчлөгийн гол цөм нь амьд бодисын оролцоогүйгээр ашигт малтмалын нэгдлүүдийг гаригийн хэмжээнд нэг газраас нөгөөд шилжүүлэх үйл явц юм.

Жижиг эргэлтээс гадна том, геологийн эргэлт бий. Зарим бодисууд дэлхийн гүн давхаргад (далайн ёроолын хурдсаар эсвэл өөр аргаар) ордог бөгөөд янз бүрийн эрдэс, органик нэгдлүүд үүсэх замаар удаан хувирал үүсдэг. Геологийн мөчлөгийн үйл явцыг голчлон дэлхийн дотоод энерги, түүний идэвхтэй цөм дэмждэг. Ижил энерги нь дэлхийн гадаргуу дээр бодис ялгаруулахад хувь нэмэр оруулдаг. Тиймээс бодисын томоохон эргэлт хаагддаг. Үүнд олон сая жил шаардлагатай.

Бодисын геологийн том эргэлтийн хурд, эрчмийн тухайд одоогоор үнэн зөв мэдээлэл өгөх боломжгүй, зөвхөн ойролцоо тооцоолол байдаг бөгөөд дараа нь зөвхөн экзоген бүрэлдэхүүн хэсэг юм. ерөнхий мөчлөг, өөрөөр хэлбэл мантиас дэлхийн царцдас руу орж ирж буй бодисын урсгалыг тооцохгүйгээр.

Энэ нүүрстөрөгч нь геологийн томоохон мөчлөгт оролцдог. Энэхүү нүүрстөрөгч нь жижиг биотик мөчлөгийн явцад биосфер болон амьдралын хийн тэнцвэрийг хадгалж байдаг.

Дэлхийн зарим голуудын хатуу урсац.

Дэлхийн бодисын томоохон геологийн эргэлтэд биосферийн болон техносферийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн оруулсан хувь нэмэр маш их байдаг: хүний ​​үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны хүрээ өргөжиж байгаатай холбоотойгоор техносферийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тасралтгүй өсөлт ажиглагдаж байна.

Дэлхийн гадаргуу дээрх техноби-геохимийн гол урсгал нь бодисын томоохон геологийн эргэлтийн хүрээнд газрын 70% нь далай руу, 30% нь ус зайлуулах суваггүй хаалттай хотгор руу чиглэгддэг, гэхдээ үргэлж өндрөөс доод өндөрлөг рүү чиглэгддэг. таталцлын хүчний үйл ажиллагааны үр дүнд дэлхийн царцдасын бодисыг өндрөөс нам өндрөөс, хуурай газраас далай хүртэл ялгадаг. Урвуу урсгал (агаар мандлын тээвэр, хүний ​​үйл ажиллагаа, тектоник хөдөлгөөн, галт уулын хөдөлгөөн, организмын шилжилт хөдөлгөөн) нь бодисын энэ ерөнхий доош чиглэсэн хөдөлгөөнийг тодорхой хэмжээгээр хүндрүүлж, орон нутгийн шилжилт хөдөлгөөний мөчлөгийг бий болгодог боловч ерөнхийдөө үүнийг өөрчилдөггүй.

Агаар мандлаар дамжин газар ба далай хоёрын хоорондох усны эргэлт нь геологийн томоохон эргэлтийг хэлнэ. Ус нь далайн гадаргаас ууршиж, хуурай газар руу шилжиж, хур тунадас хэлбэрээр унаж, гадаргын болон газар доорх урсац хэлбэрээр дахин далай руу буцаж ирдэг, эсвэл хур тунадас хэлбэрээр унадаг. Далай. Дэлхий дээрх усны эргэлтэнд жил бүр 500 гаруй мянган км3 ус оролцдог. Усны эргэлт бүхэлдээ манай гаригийн байгалийн нөхцөлийг бүрдүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ургамлын усны дамжуулалт, биогеохимийн мөчлөгт шингээх чадварыг харгалзан үзвэл дэлхий дээрх усны нөөц бүхэлдээ муудаж, 2 сая жилийн дараа сэргээгддэг.

Түүний томъёолсноор бодисын биологийн эргэлт нь байгаль дахь бодисын томоохон, геологийн мөчлөгийн нэг хэсэг дээр хөгждөг.

Гадаргуугаар бодис тээвэрлэх ба гүний ус- энэ бол дэлхийн бөмбөрцгийн газрын геохимийн ялгааны гол хүчин зүйл боловч цорын ганц зүйл биш бөгөөд хэрэв бид дэлхийн гадаргуу дээрх бодисын геологийн томоохон эргэлтийн талаар ярих юм бол энэ нь маш их юм. чухал үүрэгурсгал, тухайлбал далай, агаар мандлын тээвэр бас тоглодог.

Бодисын геологийн том эргэлтийн хурд, эрчмийн тухайд одоогоор тодорхой мэдээлэл өгөх боломжгүй, зөвхөн ойролцоогоор тооцоолол байдаг бөгөөд дараа нь зөвхөн ерөнхий мөчлөгийн экзоген бүрэлдэхүүн хэсэг, өөрөөр хэлбэл. мантиас дэлхийн царцдас руу орж ирж буй бодисын урсгалыг тооцохгүйгээр. Бодисын геологийн томоохон эргэлтийн экзоген бүрэлдэхүүн хэсэг нь дэлхийн гадаргуугийн денудацийн тасралтгүй үйл явц юм.

Хуудас 1

Геологийн эргэлт (байгаль дахь бодисын том эргэлт) - бодисын эргэлт, хөдөлгөгч хүчЭдгээр нь экзоген ба эндоген геологийн процессууд юм.

Геологийн эргэлт - хөдөлгөгч хүч нь экзоген ба эндоген геологийн процессууд болох бодисын эргэлт.

Геологийн мөчлөгийн хил хязгаар нь биосферийн хил хязгаараас хамаагүй өргөн бөгөөд түүний далайц нь биосферийн гаднах дэлхийн царцдасын давхаргыг эзэлдэг. Хамгийн гол нь амьд организмууд энэ мөчлөгийн үйл явцад хоёрдогч үүрэг гүйцэтгэдэг.

Тиймээс бодисын геологийн эргэлт нь амьд организмын оролцоогүйгээр явагдаж, биосфер болон дэлхийн гүн давхаргад бодисыг дахин хуваарилдаг.

Геологийн мөчлөгийн том мөчлөгт хамгийн чухал үүрэг бол биосфер ба техносферийн аль алиных нь аль алиных нь жижиг циклүүд бөгөөд энэ үед бодис нь геохимийн том урсгалаас удаан хугацаагаар тасарч, синтезийн төгсгөлгүй мөчлөгт хувирдаг. задрал.

Геологийн эргэлтийн том мөчлөгт хамгийн чухал үүрэг бол биосфер ба техносферийн аль алиных нь аль алиных нь материйн жижиг мөчлөгүүд бөгөөд үүний дараа бодис нь геохимийн том урсгалаас удаан хугацаагаар тасарч, синтезийн төгсгөлгүй мөчлөгт хувирдаг. болон задрал.

Энэ нүүрстөрөгч нь удаан геологийн мөчлөгт оролцдог.

Энэ нүүрстөрөгч нь удаан геологийн мөчлөгт оролцдог. Дэлхий дээрх амьдрал ба агаар мандлын хийн тэнцвэрт байдал нь жижиг (биоген) мөчлөгт оролцдог ургамлын (5 10 тн) болон амьтны (5 109 тн) эдэд агуулагдах харьцангуй бага хэмжээний нүүрстөрөгчөөр хангадаг. Гэсэн хэдий ч одоогийн байдлаар хүн бодис, түүний дотор нүүрстөрөгчийн эргэлтийг эрчимтэй хааж байна. Жишээлбэл, бүх тэжээвэр амьтдын нийт биомасс нь зэрлэг газрын бүх амьтдын биомассаас аль хэдийн давсан гэсэн тооцоо байдаг. Тариалангийн ургамлын талбай нь байгалийн биогеоценозын бүсэд ойртож байгаа бөгөөд олон соёлын экосистемүүд нь бүтээмжийн хувьд хүн төрөлхтний тасралтгүй нэмэгдэж байгаа нь байгалийнхаас хамаагүй давуу юм.

Цаг хугацаа, орон зайн хувьд хамгийн өргөн хүрээтэй нь материйн геологийн эргэлт гэж нэрлэгддэг.

Байгаль дахь бодисын эргэлтийн 2 төрөл байдаг: их хэмжээний буюу геологийн бодисын эргэлт нь газар ба далай; жижиг эсвэл биологийн - хөрс, ургамлын хооронд.

Ургамлын хөрснөөс гаргаж авсан ус нь уурын төлөвт орж, дараа нь хөргөж, өтгөрч, дахин хөрс эсвэл далайд хур тунадас болгон буцаж ирдэг. Геологийн усны эргэлт нь механик дахин хуваарилалт, тунадасжилт, хатуу тунадасыг хуурай газар, усны ёроолд хуримтлуулах, түүнчлэн хөрс, чулуулгийг механик аргаар устгах үйл явцыг хангадаг. Гэсэн хэдий ч усны химийн үйл ажиллагаа нь амьд организм эсвэл тэдгээрийн бодисын солилцооны бүтээгдэхүүний оролцоотойгоор явагддаг. Байгалийн ус нь хөрс шиг нарийн төвөгтэй био идэвхгүй бодис юм.

Хүний геохимийн үйл ажиллагаа нь биологийн болон бусадтай харьцуулах боломжтой болж байна геологийн үйл явц. Геологийн мөчлөгт денудацийн холбоос огцом нэмэгддэг.

Ерөнхий шинж чанар, биологийн үндсэн ул мөр үлдээдэг хүчин зүйл. Үүний зэрэгцээ геологийн усны эргэлт нь эдгээр бүх элементүүдийг хуурай газрын давхаргаас далайн сав газар руу угаахыг байнга хичээдэг. Тиймээс газрын доторх ургамлын гаралтай хүнсний элементүүдийг хадгалахын тулд тэдгээрийг усанд уусдаггүй хэлбэрт шилжүүлэхийг шаарддаг. Энэ шаардлагыг амьд органик хангадаг.

Жижиг (биологийн) эргэлт

Биосфер дахь амьд бодисын масс харьцангуй бага байдаг. Хэрэв дэлхийн гадарга дээр тархсан бол ердөө 1.5 см-ийн давхарга үүснэ.Хүснэгт 4.1-д шим мандлын болон дэлхийн бусад геосферийн зарим тоон шинж чанарыг харьцуулан үзүүлэв. Дэлхий дээрх бусад бүрхүүлийн 10-6-аас бага массыг эзэлдэг шим мандал нь зүйрлэшгүй олон төрөл зүйлтэй бөгөөд найрлага нь сая дахин хурдан шинэчлэгддэг.

Хүснэгт 4.1

Биосферийг дэлхийн бусад геосфертэй харьцуулах

*Амьд бодисамьд жингийн хувьд

4.4.1. Биосферийн функцууд

Биосферийн биотагийн ачаар дэлхий дээрх химийн өөрчлөлтүүдийн зонхилох хэсгийг гүйцэтгэдэг. Тиймээс В.И. Вернадский асар том өөрчлөлтийн тухай геологийн үүрэгамьд бодис. Учир нь органик хувьсаламьд организм мянга мянган удаа (өөр өөр мөчлөгийн хувьд 103-аас 105 удаа) өөрсдийн эрхтэн, эд, эс, цус, бүх агаар мандал, дэлхийн далай тэнгисийн эзэлхүүн, хөрсний ихэнх масс, асар том ашигт малтмалын масс. Тэд үүнийг орхигдуулаад зогсохгүй дэлхийн орчныг өөрсдийн хэрэгцээ шаардлагад нийцүүлэн өөрчилсөн.

Нарны энергийг химийн холболтын энерги болгон хувиргах чадварын ачаар ургамал болон бусад организмууд гаригийн хэмжээнд биогеохимийн хэд хэдэн үндсэн функцийг гүйцэтгэдэг.

хийн функц. Амьд биетүүд фотосинтез, амьсгалах үйл явцад хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хүрээлэн буй орчинтой байнга солилцдог. Ургамал нь манай гаригийн геохимийн хувьсалд бууруулагч орчноос исэлдүүлэгч орчин болж хувирах, орчин үеийн агаар мандлын хийн найрлагыг бүрдүүлэхэд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэсэн. Ургамал нь орчин үеийн бүх амьд организмд хамгийн оновчтой байдаг O2 ба CO2-ийн концентрацийг хатуу хянадаг.

концентрацийн функц. Их хэмжээний агаар, байгалийн уусмалаар дамжин амьд организмууд биогенийн нүүдэл (хөдөлгөөн) хийдэг. химийн бодисууд) болон химийн элементүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийн концентраци. Энэ нь органик бодисын биосинтез, шүрэн арлууд үүсэх, хясаа, араг яс барих, тунамал шохойн чулууны давхарга үүсэх, зарим металлын хүдрийн ордууд, төмрийн манганы зангилааны хуримтлал, далайн ёроолд хуримтлагдах гэх мэтийг хэлнэ. Биологийн хувьслын эхний үе шатууд онд болсон усан орчин. Организмууд шингэрүүлсэн усан уусмалаас өөрт хэрэгтэй бодисыг гаргаж авч сурснаар бие дэх концентраци нь хэд дахин нэмэгддэг.

Амьд бодисын исэлдэлтийн үйл ажиллагаа нь элементүүдийн биогенийн шилжилт хөдөлгөөн, бодисын концентрацитай нягт холбоотой байдаг. Байгаль дахь олон бодис тогтвортой бөгөөд хэвийн нөхцөлд исэлдэлтэнд ордоггүй, тухайлбал молекул азот нь биогенийн хамгийн чухал элементүүдийн нэг юм. Гэхдээ амьд эсүүд ийм хүчтэй катализатор буюу ферментүүдтэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь абиотик орчинд явагдахаас хэдэн сая дахин хурдан исэлдүүлэх урвалыг гүйцэтгэх чадвартай байдаг.

Биосферийн амьд бодисын мэдээллийн функц. Анхны анхдагч амьд оршнолууд гарч ирснээр манай гариг ​​дээр идэвхтэй (амьд) мэдээлэл гарч ирсэн бөгөөд энэ нь бүтцийн энгийн тусгал болох "үхсэн" мэдээллээс ялгаатай юм. Организмууд энергийн урсгалыг програмын үүрэг гүйцэтгэдэг идэвхтэй молекулын бүтэцтэй холбож мэдээлэл хүлээн авах боломжтой болсон. Молекулын мэдээллийг хүлээн авах, хадгалах, боловсруулах чадвар нь байгальд дэвшилтэт хувьслыг туулж, экологийн тогтолцоог бүрдүүлэгч хамгийн чухал хүчин зүйл болжээ. Биота генетикийн мэдээллийн нийт нөөцийг 1015 бит гэж тооцдог. Дэлхийн биотагийн бүх эс дэх бодисын солилцоо, энергитэй холбоотой молекулын мэдээллийн урсгалын нийт хүч 1036 бит / с хүрдэг (Горшков нар, 1996).

4.4.2. Биологийн мөчлөгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд.

Биологийн мөчлөг нь биосферийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд (өөрөөр хэлбэл хөрс, агаар, ус, амьтан, бичил биетний хооронд) явагддаг. Энэ нь амьд организмын зайлшгүй оролцоотойгоор үүсдэг.

Биосферт хүрч буй нарны цацраг нь жилд ойролцоогоор 2.5 * 1024 Ж энергийг дамжуулдаг. Үүний зөвхөн 0.3% нь фотосинтезийн явцад шууд органик бодисын химийн бондын энерги болж хувирдаг, өөрөөр хэлбэл. биологийн мөчлөгт оролцдог. Дэлхий дээр унадаг нарны энергийн 0.1 - 0.2% нь цэвэрхэн дотор оршдог. анхан шатны үйлдвэрлэл. Цаашдын хувь тавиланЭнэ энерги нь хүнсний органик бодисыг трофик гинжин хэлхээний каскад дамжуулахтай холбоотой юм.

Биологийн мөчлөгийг нөхцөлт байдлаар харилцан хамааралтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хувааж болно: бодисын эргэлт ба энергийн эргэлт.

4.4.3. Эрчим хүчний эргэлт. Биосфер дахь энергийн өөрчлөлт

Экосистемийг эрчим хүч, бодис, мэдээллийг тасралтгүй солилцдог амьд организмын цуглуулга гэж тодорхойлж болно. Эрчим хүчийг ажил хийх чадвар гэж тодорхойлж болно. Эрчим хүчний шинж чанар, түүний дотор экосистем дэх энергийн хөдөлгөөнийг термодинамикийн хуулиар тодорхойлдог.

Термодинамикийн 1-р хууль буюу энерги хадгалагдах хуулинд энерги алга болдоггүй, шинээр бий болдоггүй, зөвхөн нэг хэлбэрээс нөгөөд шилждэг гэж заасан байдаг.

Термодинамикийн хоёр дахь хуульд энтропи зөвхөн хаалттай системд л өсөх боломжтой гэж заасан байдаг. Экосистем дэх энергийн тухайд дараахь томъёолол тохиромжтой: энерги нь төвлөрсөн хэлбэрээс сарнисан хэлбэрт шилжсэн, өөрөөр хэлбэл доройтсон тохиолдолд л эрчим хүчний хувиралтай холбоотой үйл явц аяндаа явагдана. Ашиглах боломжгүй болсон эрчим хүчний хэмжигдэхүүн буюу эрчим хүч доройтох үед үүсэх дарааллын өөрчлөлтийн хэмжүүр нь энтропи юм. Системийн дараалал өндөр байх тусам энтропи бага байна.

Өөрөөр хэлбэл, амьд бодис нь сансар огторгуйн энерги болох нарыг хүлээн авч, хуурай газрын үйл явцын (химийн, механик, дулаан, цахилгаан) энерги болгон хувиргадаг. Энэ энерги болон органик бус бодисыг биосфер дахь бодисын тасралтгүй эргэлтэнд оролцуулдаг. Биосфер дахь энергийн урсгал нь нэг чиглэлтэй байдаг - нарнаас ургамал (автотрофууд) дамжин амьтдад (гетеротрофууд). Байгаль орчны байнгын чухал үзүүлэлтүүд (гомеостаз) бүхий тогтвортой байдалд байгаа байгалийн хөндөгдөөгүй экосистемүүд нь хамгийн эмх цэгцтэй систем бөгөөд хамгийн бага энтропиээр тодорхойлогддог.

4.4.4. Байгаль дахь бодисын эргэлт

Амьд бодис үүсэх, задрах нь нэг процессын хоёр тал бөгөөд үүнийг химийн элементүүдийн биологийн мөчлөг гэж нэрлэдэг. Амьдрал бол организм ба хүрээлэн буй орчны хоорондох химийн элементүүдийн эргэлт юм.

Циклийн шалтгаан нь организмын биеийг бий болгодог элементүүдийн хязгаарлагдмал байдал юм. Организм бүр нь орчинамьдралд шаардлагатай бодисууд болон ашиглагдаагүй буцаж ирдэг. Үүнд:

зарим организмууд хүрээлэн буй орчноос эрдэс бодисыг шууд хэрэглэдэг;

бусад нь эхлээд боловсруулж, тусгаарласан бүтээгдэхүүнийг хэрэглэдэг;

гурав дахь нь - хоёр дахь гэх мэт бодисууд байгаль орчинд анхны төлөвтөө буцаж ирэх хүртэл.

Биосферт бие биенийхээ хаягдал бүтээгдэхүүнийг ашиглаж чадах янз бүрийн организмууд зэрэгцэн орших хэрэгцээ нь тодорхой юм. Бид бараг хаягдалгүй биологийн үйлдвэрлэлийг харж байна.

Амьд организм дахь бодисын эргэлтийг дөрвөн процесс болгон бууруулж болно.

1. Фотосинтез. Фотосинтезийн үр дүнд ургамал нарны энергийг шингээж, хуримтлуулж, органик бодис - анхдагч биологийн бүтээгдэхүүн - болон органик бус бодисоос хүчилтөрөгчийг нэгтгэдэг. Биологийн анхдагч бүтээгдэхүүн нь маш олон янз байдаг - тэдгээр нь нүүрс ус (глюкоз), цардуул, эслэг, уураг, өөх тос агуулдаг.

Хамгийн энгийн нүүрс ус (глюкоз) -ын фотосинтезийн схем нь дараахь схемтэй байна.

Энэ үйл явц нь зөвхөн өдрийн цагаар явагддаг бөгөөд ургамлын массын өсөлт дагалддаг.

Дэлхий дээр фотосинтезийн үр дүнд жилд 100 тэрбум тонн органик бодис үүсч, 200 орчим тэрбум тонн нүүрстөрөгчийн давхар исэл шингэж, 145 тэрбум тонн хүчилтөрөгч ялгардаг.

Фотосинтез нь дэлхий дээр амьдрал оршин тогтнохын тулд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Түүний дэлхий дахины ач холбогдлыг фотосинтез нь термодинамик үйл явц дахь энерги нь минималист зарчмын дагуу задрахгүй, харин хуримтлуулдаг цорын ганц процесс гэж тайлбарладаг.

Уураг үүсгэхэд шаардлагатай амин хүчлийг нийлэгжүүлснээр ургамал бусад амьд организмаас харьцангуй бие даасан оршин тогтнох боломжтой. Энэ нь ургамлын автотрофи (хоол тэжээлээр өөрийгөө хангах) илэрдэг. Үүний зэрэгцээ ургамлын ногоон масс, фотосинтезийн явцад үүссэн хүчилтөрөгч нь дараагийн бүлгийн амьд организмууд болох амьтан, бичил биетний амьдралыг хадгалах үндэс суурь болдог. Энэ нь энэ бүлгийн организмын гетеротрофийг харуулж байна.

2. Амьсгалах. Энэ процесс нь фотосинтезийн урвуу үйл явц юм. Бүх амьд эсүүдэд тохиолддог. Амьсгалын явцад органик бодисууд хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, энерги үүсдэг.

3. Автотроф ба гетеротроф организмын хоол тэжээлийн (трофик) хамаарал. IN Энэ тохиолдолдХүнсний гинжин хэлхээний дагуу энерги, материйн дамжуулалт байдаг бөгөөд үүнийг бид өмнө нь илүү нарийвчлан авч үзсэн.

4. Транспирацийн үйл явц. Биологийн мөчлөгийн хамгийн чухал үйл явцын нэг.

Схемийн хувьд үүнийг дараах байдлаар тодорхойлж болно. Ургамал хөрсний чийгийг үндсээр нь шингээдэг. Үүний зэрэгцээ усанд ууссан эрдэс бодисууд нь тэдгээрт нэвтэрч, шингэж, чийг нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлаас шалтгаалан их бага эрчимтэй ууршдаг.

4.4.5. Биогеохимийн мөчлөг

Геологи ба биологийн мөчлөгүүд хоорондоо холбоотой байдаг - тэдгээр нь биогеохимийн мөчлөг (BGCC) гэж нэрлэгддэг бодисын эргэлтийг бий болгодог нэг процесс хэлбэрээр оршдог. Элементүүдийн ийм эргэлт нь экосистем дэх органик бодисын нийлэгжилт, задралаас үүдэлтэй (Зураг 4.1) Биосферийн бүх элементүүд BHCC-д оролцдоггүй, зөвхөн биоген байдаг. Амьд организмууд нь тэдгээрээс бүрддэг бөгөөд эдгээр элементүүд нь олон тооны урвалд орж, амьд организмд тохиолддог үйл явцад оролцдог. Биосферийн амьд бодисын нийт масс нь дараахь үндсэн биоген элементүүдээс бүрдэнэ: хүчилтөрөгч - 70%, нүүрстөрөгч - 18%, устөрөгч - 10.5%, кальци - 0.5%, кали - 0.3%, азот - 0. , 3%, (хүчилтөрөгч, устөрөгч, азот, нүүрстөрөгч нь бүх ландшафтуудад байдаг бөгөөд амьд организмын үндэс суурь болдог - 98%).

Химийн элементүүдийн биоген шилжилтийн мөн чанар.

Тиймээс биосферт бодисын биогенийн мөчлөг (өөрөөр хэлбэл организмын амин чухал үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй мөчлөг) ба нэг чиглэлтэй энергийн урсгал байдаг. Химийн элементүүдийн биоген шилжилтийг үндсэндээ хоёр эсрэг үйл явцаар тодорхойлдог.

1. Нарны энергийн нөлөөгөөр хүрээлэн буй орчны элементүүдээс амьд бодис үүсэх.

2. Органик бодисыг устгах, энерги ялгарах дагалддаг. Үүний зэрэгцээ эрдэс бодисын элементүүд нь амьд организмд дахин дахин нэвтэрч, улмаар цогцолборын найрлагад ордог. органик нэгдлүүд, хэлбэрүүд, дараа нь сүүлчийнх нь устах үед тэд дахин эрдэс хэлбэрийг олж авдаг.

Амьд организмын нэг хэсэг болох биогентэй холбоогүй элементүүд байдаг. Ийм элементүүдийг организм дахь жингийн хувиар нь ангилдаг.

Макро шим тэжээлүүд - массын дор хаяж 10-2% -ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд;

Ул мөр элемент - массын 9 * 10-3-аас 1 * 10-3% хүртэл бүрэлдэхүүн хэсгүүд;

Хэт микроэлементүүд - массын 9 * 10-6% -иас бага;

Биосферийн бусад химийн элементүүдийн дунд биоген элементүүдийн байр суурийг тодорхойлохын тулд экологид батлагдсан ангиллыг авч үзье. Биосферт болж буй үйл явцын үйл ажиллагааны дагуу бүх химийн элементүүдийг 6 бүлэгт хуваадаг.

Эрхэм хий нь гелий, неон, аргон, криптон, ксенон юм. Инерцийн хий нь амьд организмын нэг хэсэг биш юм.

Эрхэм металлууд - рутени, радий, палладий, осми, иридиум, цагаан алт, алт. Эдгээр металлууд нь дэлхийн царцдасын нэгдлүүдийг бараг үүсгэдэггүй.

Цикл буюу биогенийн элементүүд (тэдгээрийг мөн нүүдлийн гэж нэрлэдэг). Дэлхийн царцдас дахь биогенийн элементүүдийн энэ бүлэг нь нийт массын 99.7%, үлдсэн 5 бүлэг нь 0.3% -ийг эзэлдэг. Тиймээс элементүүдийн дийлэнх нь эргэлтийг явуулдаг цагаачид юм газарзүйн дугтуй, мөн идэвхгүй элементүүдийн хэсэг нь маш бага.

Чөлөөт атомуудын давамгайллаар тодорхойлогддог тархсан элементүүд. Тэд химийн урвалд ордог боловч тэдгээрийн нэгдлүүд нь дэлхийн царцдасаас ховор байдаг. Тэд хоёр дэд бүлэгт хуваагддаг. Эхнийх нь - рубидий, цезий, ниобий, тантал нь дэлхийн царцдасын гүнд нэгдлүүдийг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийн ашигт малтмалын гадаргуу дээр устдаг. Хоёр дахь нь - иод, бром - зөвхөн гадаргуу дээр урвалд ордог.

Цацраг идэвхт элементүүд - полони, радон, радий, уран, нептун, плутони.

Газрын ховор элемент - иттрий, самари, европиум, тулий гэх мэт.

Жилийн туршид биохимийн мөчлөгүүд 480 тэрбум тонн бодисыг хөдөлгөдөг.

БА. Вернадский химийн элементүүдийн биоген шилжилтийн мөн чанарыг тайлбарласан биогеохимийн гурван зарчмыг томъёолсон.

Биосфер дахь химийн элементүүдийн биоген нүүдэл нь үргэлж түүний хамгийн их илрэлийг чиглүүлдэг.

Геологийн цаг хугацааны явцад зүйлийн хувьсал нь тогтвортой амьдралын хэлбэрийг бий болгоход хүргэдэг бөгөөд атомын биогенийн шилжилт хөдөлгөөнийг нэмэгдүүлэх чиглэлд явагддаг.

Амьд бодис нь хүрээлэн буй орчинтойгоо тасралтгүй химийн солилцоонд оршдог бөгөөд энэ нь биосферийг сэргээж, хадгалж байдаг хүчин зүйл юм.

Эдгээр элементүүдийн зарим нь шим мандалд хэрхэн хөдөлж байгааг авч үзье.

Нүүрстөрөгчийн эргэлт. Биотик мөчлөгийн гол оролцогч нь органик бодисын үндэс болох нүүрстөрөгч юм. Ихэнхдээ нүүрстөрөгчийн эргэлт нь фотосинтезийн явцад амьд бодис ба агаар мандлын нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хооронд явагддаг. Өвсөн тэжээлт амьтад үүнийг хоол хүнсээр авдаг, махчин амьтад өвсөн тэжээлт амьтдаас авдаг. Амьсгалах, ялзрах, нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь агаар мандалд хэсэгчлэн буцаж ирэхэд органик эрдэс бодисыг шатаах үед буцаж ирдэг.

Агаар мандалд нүүрстөрөгч буцаж ирэхгүй бол 7-8 жилийн дараа ногоон ургамлууд шавхагдах болно. Фотосинтезээр нүүрстөрөгчийн биологийн эргэлтийн хурд 300 жил байна. Агаар мандал дахь CO2-ийн хэмжээг зохицуулахад далай чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Хэрэв CO2-ийн агууламж агаар мандалд нэмэгдвэл түүний зарим хэсэг нь усанд уусч, кальцийн карбонаттай урвалд ордог.

Хүчилтөрөгчийн эргэлт.

Хүчилтөрөгч нь химийн өндөр идэвхжилтэй, дэлхийн царцдасын бараг бүх элементүүдтэй нэгдлүүдэд ордог. Энэ нь голчлон нэгдлүүдийн хэлбэрээр тохиолддог. Амьд бодисын дөрөв дэх атом бүр нь хүчилтөрөгчийн атом юм. Агаар мандалд байгаа молекулын хүчилтөрөгч бараг бүхэлдээ ногоон ургамлын үйл ажиллагааны улмаас үүссэн бөгөөд тогтмол түвшинд хадгалагддаг. Амьсгалын явцад холбогдож, фотосинтезийн явцад ялгардаг агаар мандлын хүчилтөрөгч 200 жилийн дотор бүх амьд организмаар дамждаг.

Азотын эргэлт. Азот нь бүрэлдэхүүн хэсэгбүх уураг. Органик бодисыг бүрдүүлэгч элемент болох азотын байгаль дахь азотын нийт харьцаа 1:100,000 байна. Азотын молекул дахь химийн бондын энерги маш өндөр байдаг. Тиймээс азотыг бусад элементүүдтэй хослуулах нь хүчилтөрөгч, устөрөгч (азотыг тогтоох үйл явц) нь маш их энерги шаарддаг. Үйлдвэрийн азотын бэхэлгээ нь катализаторын оролцоотойгоор -500 ° C температур, -300 атм даралттай явагддаг.

Та бүхний мэдэж байгаагаар агаар мандалд молекул азотын 78% -иас илүү агуулагддаг боловч энэ төлөвт ногоон ургамлуудад байхгүй. Хоол тэжээлийн хувьд ургамал нь зөвхөн азотын болон азотын хүчлийн давсыг ашиглаж болно. Эдгээр давс үүсэх ямар арга замууд байдаг вэ? Тэдгээрийн заримыг энд дурдъя:

Биосферт биокатализын үр ашиг өндөр байдаг тул азотын бэхжилтийг хэд хэдэн бүлэг агааргүй бактери, цианобактерийн тусламжтайгаар хэвийн температур, даралтаар гүйцэтгэдэг. Бактери нь жилд ойролцоогоор 1 тэрбум тонн азотыг холбосон хэлбэрт хувиргадаг гэж үздэг (дэлхийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ 90 сая тонн).

Хөрсний азотыг тогтоогч бактери нь агаараас молекулын азотыг шингээх чадвартай. Тэд хөрсийг азотын нэгдлээр баяжуулдаг тул тэдгээрийн үнэ цэнэ маш өндөр байдаг.

Ургамал, амьтны гаралтай органик бодисын азот агуулсан нэгдлүүдийн задралын үр дүнд.

Бактерийн нөлөөн дор азот нь нитрат, нитрит, аммонийн нэгдлүүд болж хувирдаг. Ургамал дахь азотын нэгдлүүд нь уургийн нэгдлүүдийн нийлэгжилтэнд оролцдог бөгөөд тэдгээр нь хүнсний гинжин хэлхээнд организмаас бие махбодид дамждаг.

Фосфорын мөчлөг. Уургийн синтез хийх боломжгүй өөр нэг чухал элемент бол фосфор юм. Гол эх үүсвэр нь магмын чулуулаг (апатит) ба тунамал чулуулаг (фосфорит) юм.

Байгалийн уусгах үйл явцын үр дүнд органик бус фосфор нь мөчлөгт оролцдог. Фосфорыг амьд организмууд шингээж авдаг бөгөөд түүний оролцоотойгоор олон тооны органик нэгдлүүдийг нэгтгэж, янз бүрийн трофик түвшинд шилжүүлдэг.

Органик фосфатууд трофик гинжин хэлхээний дагуу аялж дууссаны дараа микробууд задарч, ногоон ургамалд байдаг эрдэс фосфат болж хувирдаг.

Бодис, энергийн хөдөлгөөнийг баталгаажуулдаг биологийн эргэлтийн явцад хог хаягдал хуримтлагдах газар байдаггүй. Амьдралын хэлбэр бүрийн хаягдал бүтээгдэхүүн (жишээ нь хаягдал бүтээгдэхүүн) нь бусад организмын үржлийн үндэс болдог.

Онолын хувьд биосфер нь биомассын үйлдвэрлэл ба түүний задралын хоорондох тэнцвэрийг үргэлж хадгалах ёстой. Гэсэн хэдий ч геологийн тодорхой үеүүдэд байгалийн тодорхой нөхцөл байдал, сүйрлийн улмаас биологийн бүх бүтээгдэхүүн шингэж, өөрчлөгдөөгүй үед биологийн мөчлөгийн тэнцвэрт байдал алдагддаг. Эдгээр тохиолдолд биологийн бүтээгдэхүүний илүүдэл үүссэн бөгөөд тэдгээр нь хадгалагдаж, газрын царцдас, усны багана, хурдас дор хуримтлагдаж, мөнх цэвдгийн бүсэд оров. Тиймээс нүүрс, газрын тос, хий, шохойн чулууны ордууд үүссэн. Тэд шим мандалд хог хаядаггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Фотосинтезийн явцад хуримтлагдсан нарны энерги нь органик эрдэс бодисуудад төвлөрдөг. Одоо органик чулуужсан түлшийг шатааснаар хүн энэ энергийг ялгаруулдаг.

Биосфер оршин тогтнохын тулд түүний хөдөлгөөн (хөгжил) зогсохгүйн тулд биологийн чухал бодисын эргэлт дэлхий дээр байнга явагдах ёстой. Биологийн чухал бодисуудын холбоосоос холбоос руу шилжих шилжилтийг зөвхөн нарны эх үүсвэр болох тодорхой эрчим хүчний зарцуулалтаар л хийж болно.

Нарны энерги нь дэлхий дээрх бодисын хоёр эргэлтийг хангадаг.

- геологийн (абиотик), эсвэл том эргэлттэй;

- биологийн (биотик), эсвэл жижиг цусны эргэлт.

геологийн мөчлөг усны эргэлт, атмосферийн эргэлтэд хамгийн тод илэрдэг.

Жил бүр нарнаас дэлхий рүү ойролцоогоор 21 10 20 кЖ цацрагийн энерги ирдэг. Үүний тал орчим хувийг усыг ууршуулахад зарцуулдаг. Энэ бол том мөчлөгийг бий болгодог зүйл юм.

Шим мандлын усны эргэлт нь дэлхийн гадаргуугаас түүний нийт ууршилтыг хур тунадасаар нөхдөгт суурилдаг. Үүний зэрэгцээ, далайгаас илүү их ус ууршиж, хур тунадас дагалдаж буцаж ирдэг. Харин хуурай газарт ус ууршихаас илүү их хур тунадас ордог. Түүний илүүдэл нь гол мөрөн, нуур руу урсдаг бөгөөд тэндээс дахин далай руу урсдаг.

Геологийн усны эргэлтийн явцад ашигт малтмалын нэгдлүүд гаригийн хэмжээнд нэг газраас нөгөөд шилжиж, усны нэгтгэх төлөв өөрчлөгддөг (шингэн, хатуу - цас, мөс; хий - уур). Ус нь уурын төлөвт хамгийн эрчимтэй эргэлддэг.

Агаар мандал, ус, түүн дотор ууссан эрдсийн нэгдлүүд, жишээлбэл, эргэлтэнд суурилсан амьд бодис бий болсноор. абиотик, геологийн мөчлөгийн үндсэн дээр органик буюу жижиг бодисын эргэлт үүссэн, биологийн мөчлөг.

Амьд бодис хөгжихийн хэрээр геологийн мөчлөгөөс улам олон элемент байнга ялгарч, шинэ, биологийн мөчлөгт ордог.

Том (геологийн) мөчлөгт ашигт малтмалын элементүүдийн энгийн шилжих хөдөлгөөнөөс ялгаатай нь жижиг (биологийн) мөчлөгт хамгийн чухал мөчүүд нь органик нэгдлүүдийн нийлэгжилт, устгал юм. Эдгээр хоёр үйл явц нь тодорхой харьцаатай байдаг бөгөөд энэ нь амьдралын үндэс суурь бөгөөд түүний гол шинж чанаруудын нэг юм.

Геологийн мөчлөгөөс ялгаатай нь биологийн мөчлөг нь бага энергитэй байдаг. Мэдэгдэж байгаагаар дэлхий дээрх нарны энергийн ердөө 0.1-0.2% нь органик бодисыг бий болгоход зарцуулагддаг (геологийн мөчлөгийн 50% хүртэл). Гэсэн хэдий ч биологийн мөчлөгт оролцдог энерги нь дэлхий дээр анхдагч үйлдвэрлэлийг бий болгох асар их ажилд зарцуулагддаг.

Дэлхий дээр амьд бодис бий болсноор химийн элементүүд шим мандалд тасралтгүй эргэлдэж, гадаад орчинорганизмд орж, хүрээлэн буй орчинд буцаж ирдэг.

Амьд организмаар дамжин нарны энергийг ашиглан химийн элементүүдийн их бага хаалттай зам дагуу ийм эргэлтийг гэнэ. биогеохимийн эргэлт (мөчлөг).

Биогеохимийн гол мөчлөгүүд нь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот, фосфор, хүхэр, ус, биогенийн элементүүдийн мөчлөг юм.

Нүүрстөрөгчийн эргэлт.

Газар дээр нүүрстөрөгчийн эргэлт нь фотосинтезийн замаар ургамал нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тогтоосноор эхэлдэг. Цаашлаад нүүрс ус нь нүүрстөрөгчийн давхар ислээс үүсч, ус, хүчилтөрөгч ялгардаг. Үүний зэрэгцээ нүүрстөрөгчийн давхар ислийн нэг хэсэг болох ургамлын амьсгалын явцад нүүрстөрөгч хэсэгчлэн ялгардаг. Ургамалд тогтсон нүүрстөрөгчийг амьтад тодорхой хэмжээгээр хэрэглэдэг. Амьтад амьсгалахдаа нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулдаг. Хоцрогдсон амьтан, ургамал нь бичил биетний нөлөөгөөр задарч, улмаар үхсэн органик бодисын нүүрстөрөгч нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл болж исэлдэж, агаар мандалд дахин ордог.

Нүүрстөрөгчийн ижил төстэй мөчлөг далайд тохиолддог.

Азотын эргэлт.

Азотын эргэлт нь бусад биогеохимийн мөчлөгүүдийн нэгэн адил биосферийн бүх хэсгийг хамардаг. Азотын эргэлт нь азотыг тогтворжуулах, азотжуулах бактерийн үйл ажиллагааны улмаас нитрат болж хувирдагтай холбоотой юм. Нитратууд нь хөрс эсвэл уснаас ургамалд шингэдэг. Ургамлыг амьтад иддэг. Эцсийн эцэст бууруулагчид дахин азотыг хийн хэлбэрт шилжүүлж, агаар мандалд буцааж өгдөг.

Орчин үеийн нөхцөлд нэгэн хүн азотын эргэлтэнд хөндлөнгөөс оролцож, өргөн уудам газар нутагт азотын агууламжтай буурцагт ургамал тариалж, байгалийн азотыг зохиомлоор холбодог байв. Хөдөө аж ахуй, аж үйлдвэр нь хуурай газрын байгалийн экосистемээс бараг 60% илүү тогтмол азотоор хангадаг гэж үздэг.

Үүнтэй төстэй азотын мөчлөг нь усан орчинд ажиглагддаг.

Фосфорын мөчлөг.

Нүүрстөрөгч, азотоос ялгаатай нь фосфорын нэгдлүүд нь элэгдэж, фосфат ялгаруулдаг чулуулагт байдаг. Тэдний ихэнх нь тэнгис, далайд дуусдаг бөгөөд зарим хэсэг нь загас иддэг шувуудаар төгсдөг далайн хүнсний сүлжээгээр дахин газар руу буцаж ирдэг. Фосфатын зарим хэсэг нь хөрсөнд орж, ургамлын үндэсээр шингэдэг. Ургамлын фосфорын шингээлт нь хөрсний уусмалын хүчиллэг байдлаас хамаардаг: хүчиллэг нэмэгдэхийн хэрээр усанд бараг уусдаггүй фосфатууд нь өндөр уусдаг фосфорын хүчил болж хувирдаг. Дараа нь ургамлыг амьтад иддэг.

Биогеохимийн мөчлөгийн гол холбоосууд нь янз бүрийн организмууд бөгөөд тэдгээрийн олон янз байдал нь мөчлөгийн эрч хүч, дэлхийн царцдасын бараг бүх элементүүдийн оролцоог тодорхойлдог.

Ерөнхийдөө аливаа химийн элементийн эргэлт бүр нь дэлхий дээрх бодисын ерөнхий эргэлтийн нэг хэсэг юм. тэд хоорондоо нягт холбоотой.