निसर्गात उर्जेचा प्रवाह. निसर्गातील पदार्थ आणि उर्जेचे चक्र
कोणत्याही जीवनासाठी ऊर्जा आणि पदार्थांचा सतत प्रवाह आवश्यक असतो. मूलभूत जीवन प्रतिक्रिया पार पाडण्यासाठी ऊर्जा खर्च केली जाते, जीवांचे शरीर तयार करण्यासाठी पदार्थाचा वापर केला जातो. नैसर्गिक परिसंस्थेचे अस्तित्व सजीव आणि निर्जीव निसर्ग यांच्यातील भौतिक आणि ऊर्जा विनिमयाच्या जटिल प्रक्रियेसह आहे. या प्रक्रिया अत्यंत महत्त्वाच्या आहेत आणि केवळ जैविक समुदायांच्या रचनेवरच नव्हे तर त्यांच्या भौतिक वातावरणावरही अवलंबून असतात.
समाजात उर्जेचा प्रवाह– सेंद्रिय संयुगे (अन्न) च्या रासायनिक बंधांच्या रूपात एका स्तरावरील जीवांपासून दुसऱ्या स्तरावर हे त्याचे संक्रमण आहे.
पदार्थाचा प्रवाह (चक्र) म्हणजे रासायनिक घटकांच्या रूपात पदार्थाची हालचाल आणि त्यांची संयुगे उत्पादकांकडून विघटनकर्त्यांकडे आणि नंतर (सजीवांच्या सहभागाशिवाय रासायनिक अभिक्रियांद्वारे) पुन्हा उत्पादकांकडे.
पदार्थाचे अभिसरण आणि ऊर्जेचा प्रवाह या एकसारख्या संकल्पना नाहीत, जरी विविध ऊर्जा समतुल्य (कॅलरी, किलोकॅलरी, जूल) पदार्थाच्या हालचाली मोजण्यासाठी वापरल्या जातात. हे अंशतः या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले गेले आहे की सर्व ट्रॉफिक स्तरांवर, पहिल्याचा अपवाद वगळता, जीवांच्या जीवनासाठी आवश्यक उर्जा सेवन केलेल्या अन्नाच्या रूपात हस्तांतरित केली जाते. केवळ वनस्पती (उत्पादक) त्यांच्या जीवन क्रियाकलापांसाठी सूर्याच्या तेजस्वी उर्जेचा थेट वापर करू शकतात.
इकोसिस्टममध्ये फिरत असलेल्या पदार्थाचे कठोर मापन वैयक्तिक रासायनिक घटकांचे अभिसरण लक्षात घेऊन मिळवता येते, प्रामुख्याने ते जे वनस्पती आणि प्राणी पेशींच्या साइटोप्लाझमसाठी मुख्य बांधकाम साहित्य असतात.
इकोसिस्टमच्या वेगवेगळ्या ब्लॉक्समधून सतत फिरणारे आणि नेहमी सायकलमध्ये प्रवेश करू शकणार्‍या पदार्थांच्या विपरीत, शरीरात ऊर्जा फक्त एकदाच वापरली जाऊ शकते.
भौतिकशास्त्राच्या नियमांनुसार, ऊर्जा एका स्वरूपातून (जसे की प्रकाश उर्जा) दुसर्या स्वरूपात (जसे की अन्नाची संभाव्य ऊर्जा) बदलू शकते, परंतु ती पुन्हा कधीही निर्माण होत नाही किंवा नष्ट होत नाही. उर्जेच्या परिवर्तनाशी निगडीत एक प्रक्रिया ही काही गमावल्याशिवाय असू शकत नाही. त्याच्या परिवर्तनांमध्ये, उष्णतेच्या रूपात विशिष्ट प्रमाणात उर्जा नष्ट होते आणि म्हणून ती नष्ट होते. या कारणास्तव, अन्नपदार्थांचे रूपांतर होऊ शकत नाही, उदाहरणार्थ, जीवांचे शरीर बनवणाऱ्या पदार्थांमध्ये, जे शंभर टक्के कार्यक्षमतेने घडतात.
सर्व इकोसिस्टमचे अस्तित्व उर्जेच्या सतत प्रवाहावर अवलंबून असते, जे सर्व जीवांना त्यांची महत्त्वपूर्ण कार्ये आणि स्वयं-पुनरुत्पादन राखण्यासाठी आवश्यक असते.
हिरव्या वनस्पतींवर पडणाऱ्या सौर प्रवाहाचा फक्त अर्धा भाग प्रकाशसंश्लेषक घटकांद्वारे शोषला जातो आणि शोषलेल्या ऊर्जेचा फक्त एक छोटासा अंश (1/100 ते 1/20 भागापर्यंत) क्रियाकलापांसाठी आवश्यक उर्जेच्या स्वरूपात साठवला जातो. वनस्पतींच्या ऊतींचे.
जसे की एखादी व्यक्ती प्राथमिक उत्पादकापासून दूर जाते, ऊर्जा प्रवाहाचा दर (म्हणजे, उर्जेचे प्रमाण, ऊर्जा युनिट्समध्ये व्यक्त केले जाते, एका ट्रॉफिक स्तरावरून दुसऱ्या स्तरावर हस्तांतरित केले जाते) झपाट्याने कमी होते.
एका ट्रॉफिक स्तरावरून उच्च पातळीवर संक्रमणादरम्यान ऊर्जेचे प्रमाण कमी होणे या स्तरांची संख्या स्वतःच ठरवते. असा अंदाज आहे की कोणत्याही ट्रॉफिक पातळीला मागील पातळीच्या उर्जेच्या फक्त 10% (किंवा किंचित जास्त) प्राप्त होते. म्हणून, ट्रॉफिक पातळीची एकूण संख्या क्वचितच 3-4 पेक्षा जास्त असते.
वेगवेगळ्या ट्रॉफिक स्तरांवर सजीव पदार्थांचे गुणोत्तर सामान्यतः येणार्‍या उर्जेच्या गुणोत्तराप्रमाणेच समान नियम पाळते: पातळी जितकी जास्त असेल तितकी एकूण बायोमास आणि त्याच्या घटक जीवांची संख्या कमी.
जीवांच्या विविध गटांच्या संख्येचे गुणोत्तर समुदायाच्या स्थिरतेची कल्पना देते, कारण बायोमास आणि काही लोकसंख्येची संख्या एकाच वेळी या आणि इतर प्रजातींच्या सजीवांच्या राहण्याच्या जागेचे सूचक असतात. . उदाहरणार्थ, जंगलातील झाडांची संख्या केवळ त्यामध्ये असलेल्या बायोमास आणि ऊर्जेचा एकूण पुरवठाच नाही तर सूक्ष्म हवामान तसेच अनेक कीटक आणि पक्ष्यांच्या आश्रयस्थानांची संख्या देखील निर्धारित करते.
संख्यांचे पिरॅमिड उलटे केले जाऊ शकतात. हे तेव्हा होते जेव्हा शिकार लोकसंख्येचा पुनरुत्पादन दर जास्त असतो आणि कमी बायोमास असतानाही, अशी लोकसंख्या जास्त बायोमास असलेल्या भक्षकांसाठी पुरेसा अन्न स्रोत असू शकते परंतु पुनरुत्पादन दर कमी असतो. उदाहरणार्थ, अनेक कीटक एका झाडावर जगू शकतात आणि खाऊ शकतात (एक उलटी लोकसंख्या पिरॅमिड). बायोमासचा उलटा पिरॅमिड हे जलीय परिसंस्थेचे वैशिष्ट्य आहे, जिथे प्राथमिक उत्पादक (फायटोप्लँक्टोनिक शैवाल) खूप लवकर विभाजित आणि संख्येने गुणाकार करतात आणि त्यांचे ग्राहक (झूप्लँक्टोनिक क्रस्टेशियन्स) खूप मोठे आहेत, परंतु त्यांचे पुनरुत्पादन चक्र लांब आहे.
कुरण आणि हानिकारक साखळी
समाजातून ऊर्जा विविध मार्गांनी वाहू शकते. हे सर्व ग्राहकांच्या अन्न साखळीचे प्रतिनिधित्व करते(ग्राहक प्रणाली) आणखी दोन दुवे जोडून: हे मृत सेंद्रिय पदार्थआणि विघटन करणारी अन्न साखळी(कमी प्रणाली).
तृणभक्षी प्राण्यांद्वारे वनस्पतींमधून ऊर्जेचा प्रवाह(त्यांना चरणे म्हणतात), गवताळ प्रदेश अन्न साखळी म्हणतात.
ते वापरत असलेल्या जीवांचे अवशेष जे ग्राहक वापरत नाहीत ते मृत सेंद्रिय पदार्थ पुन्हा भरतात. त्यात न पचलेल्या अन्नाचा भाग असलेली विष्ठा, तसेच प्राण्यांचे मृतदेह, वनस्पतींचे अवशेष (पाने, फांद्या, शैवाल) असतात आणि त्याला म्हणतात. डिट्रिटस
मृत सेंद्रिय पदार्थापासून उत्पन्न होऊन विघटन करण्याच्या प्रणालीतून उत्पन्न होणार्‍या उर्जेच्या प्रवाहाला घातक अन्नसाखळी असे म्हणतात.
समानतेसह, कुरण आणि डेट्रिटस अन्न साखळींच्या कार्यामध्ये गहन फरक आहेत. त्यात समाविष्ट आहे की मध्ये ग्राहक प्रणालीमध्ये, विष्ठा आणि मृत जीव गमावले जातात आणि कमी करण्याच्या प्रणालीमध्ये– नाही.
लवकरच किंवा नंतर, मृत सेंद्रिय पदार्थांमध्ये असलेली उर्जा पूर्णपणे विघटनकर्त्यांद्वारे वापरली जाईल आणि श्वासोच्छवासाद्वारे उष्णता म्हणून विरघळली जाईल, जरी यासाठी अनेक वेळा विघटन करणार्‍या प्रणालीमधून जाणे आवश्यक असले तरीही.अपवाद फक्त अशी प्रकरणे आहेत जेव्हा स्थानिक अजैविक परिस्थिती विघटन प्रक्रियेसाठी अत्यंत प्रतिकूल असते (उच्च आर्द्रता, पर्माफ्रॉस्ट). या प्रकरणांमध्ये, अपूर्ण प्रक्रिया केलेल्या, उच्च ऊर्जा-केंद्रित पदार्थांचे साठे जमा होतात, जे कालांतराने आणि योग्य परिस्थितीत ज्वलनशील सेंद्रिय जीवाश्म - तेल, कोळसा, पीटमध्ये रूपांतरित होतात.
इकोसिस्टममधील पदार्थांचे चक्र
नैसर्गिक परिसंस्थेची अखंडता त्यांच्यामध्ये फिरणाऱ्या पदार्थाच्या प्रवाहाचा विचार करताना विशेषतः स्पष्टपणे प्रकट होते. पदार्थ बंद चक्रांमध्ये (परिसरण) प्रसारित केला जाऊ शकतो, जीव आणि पर्यावरण यांच्यामध्ये वारंवार फिरत असतो.
रासायनिक घटकांच्या (म्हणजे पदार्थांच्या) वर्तुळाकार हालचाली (जमीन, हवा, पाण्याद्वारे) यांना जैव-रासायनिक चक्र किंवा परिसंचरण म्हणतात.
जीवनासाठी आवश्यक घटक आणि विरघळलेले क्षार पारंपारिकपणे म्हणतात पोषक(जीवन देणे) किंवा पोषकबायोजेनिक घटकांमध्ये, दोन गट वेगळे केले जातात: मॅक्रोट्रॉफिक पदार्थ आणि मायक्रोट्रॉफिक पदार्थ.
मॅक्रोट्रॉफिक पदार्थसजीवांच्या ऊतींचे रासायनिक आधार असलेले घटक कव्हर करा. यामध्ये: कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन, फॉस्फरस, पोटॅशियम, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, सल्फर.
मायक्रोट्रॉफिक पदार्थघटक आणि त्यांची संयुगे समाविष्ट आहेत, जी जिवंत प्रणालीच्या अस्तित्वासाठी देखील खूप महत्वाची आहेत, परंतु अत्यंत कमी प्रमाणात. अशा पदार्थांना अनेकदा म्हणतात सूक्ष्म घटक.हे लोह, मॅंगनीज, तांबे, जस्त, बोरॉन, सोडियम, मोलिब्डेनम, क्लोरीन, व्हॅनेडियम आणि कोबाल्ट आहेत. मायक्रोट्रॉफिक घटक जीवांसाठी अत्यंत कमी प्रमाणात आवश्यक असले तरी त्यांची कमतरता उत्पादकतेवर गंभीरपणे मर्यादा घालू शकते.
पोषक तत्वांचे अभिसरण सहसा त्यांच्या रासायनिक परिवर्तनांसह असते. नायट्रेट नायट्रोजन, उदाहरणार्थ, प्रथिने नायट्रोजनमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते, नंतर युरियामध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते, अमोनियामध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते आणि सूक्ष्मजीवांच्या प्रभावाखाली पुन्हा नायट्रेट स्वरूपात संश्लेषित केले जाऊ शकते. विविध यंत्रणा, जैविक आणि रासायनिक दोन्ही, डिनिट्रिफिकेशन आणि नायट्रोजन निर्धारण प्रक्रियेत गुंतलेली आहेत.
पोषक घटकांचे साठे बदलणारे असतात. त्यातील काहींना जिवंत बायोमास म्हणून वेगळे करण्याची प्रक्रिया अजैविक वातावरणात उरलेली रक्कम कमी करते. आणि जर वनस्पती आणि इतर जीव कालांतराने विघटित झाले नाहीत तर पोषक तत्वांचा पुरवठा संपेल आणि पृथ्वीवरील जीवन संपेल. यावरून आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो हेटरोट्रॉफ्सची क्रिया, मुख्यत्वे हानिकारक साखळींमध्ये कार्यरत जीव,– पोषक तत्वांचे चक्र आणि उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी एक निर्णायक घटक.
जैव-रासायनिक कार्बन चक्राकडे वळत, पदार्थ हस्तांतरणाचे प्रमाण दर्शविणारा काही संख्यात्मक डेटा पाहू. सेंद्रिय पदार्थांच्या संश्लेषणासाठी वनस्पतींद्वारे वापरल्या जाणार्‍या कार्बनचा नैसर्गिक स्त्रोत म्हणजे कार्बन डायऑक्साइड, जो वातावरणाचा भाग आहे किंवा पाण्यात विरघळतो. प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान, कार्बन डायऑक्साइड (कार्बन डायऑक्साइड) सेंद्रिय पदार्थात रुपांतरित होते जे प्राण्यांसाठी अन्न म्हणून काम करते. श्वासोच्छ्वास, किण्वन आणि इंधनाचे ज्वलन कार्बन डायऑक्साइड वातावरणात परत करतात.
आपल्या ग्रहाच्या वातावरणात कार्बनचा साठा अंदाजे 700 अब्ज टन आहे, हायड्रोस्फियरमध्ये - 50,000 अब्ज टन आहे. वार्षिक गणनानुसार, प्रकाशसंश्लेषणाच्या परिणामी, जमिनीवर आणि पाण्यात वनस्पतींच्या वस्तुमानात वाढ 30 अब्ज टन आहे आणि 150 अब्ज टन, अनुक्रमे कार्बन सायकल सुमारे 300 वर्षे चालू राहते.
दुसरे उदाहरण फॉस्फरस सायकल आहे. फॉस्फरसच्या मुख्य साठ्यामध्ये विविध खडक असतात, जे हळूहळू (विनाश आणि क्षरणाचा परिणाम म्हणून) त्यांचे फॉस्फेट स्थलीय परिसंस्थांमध्ये सोडतात. फॉस्फेट वनस्पती वापरतात आणि सेंद्रिय पदार्थांचे संश्लेषण करण्यासाठी त्यांचा वापर करतात. जेव्हा प्राण्यांचे शव सूक्ष्मजीवांद्वारे विघटित केले जातात, तेव्हा फॉस्फेट्स जमिनीत परत येतात आणि नंतर पुन्हा वनस्पतींद्वारे वापरले जातात. याव्यतिरिक्त, फॉस्फेट्सचा काही भाग जलमार्गांद्वारे समुद्रात जातो. हे फायटोप्लँक्टन आणि त्यावर अवलंबून असलेल्या सर्व अन्नसाखळ्यांचा विकास सुनिश्चित करते. समुद्राच्या पाण्यात असलेले काही फॉस्फरस ग्वानोच्या रूपात जमिनीवर परत येऊ शकतात.
इकोसिस्टम बायोस्फीअर ऊर्जा चक्र
परिचय
इकोसिस्टमची संकल्पना आणि रचना
1 इकोसिस्टमची संकल्पना
2 परिसंस्थेचे वर्गीकरण
3 मॅक्रोइकोसिस्टमचे झोनिंग
4 इकोसिस्टम संरचना
इकोसिस्टमची अखंडता सुनिश्चित करणारे घटक
1 पदार्थ चक्र
2 इकोसिस्टममध्ये ऊर्जा प्रवाह
3 डायनॅमिक प्रक्रिया ज्या इकोसिस्टममध्ये अखंडता आणि टिकाव सुनिश्चित करतात
4 एक जागतिक परिसंस्था म्हणून बायोस्फीअर जे इकोसिस्टमची अखंडता आणि टिकाऊपणा सुनिश्चित करते
निष्कर्ष
परिचय
इकोसिस्टम म्हणजे जीव आणि अजैविक घटकांचा कोणताही संग्रह ज्यामध्ये पदार्थांचे परिसंचरण होऊ शकते. त्यानुसार एन.एफ. Reimers (1990), एक इकोसिस्टम म्हणजे सजीवांचा कोणताही समुदाय आणि त्याचे निवासस्थान, एकल कार्यात्मक संपूर्ण मध्ये एकत्रित, वैयक्तिक पर्यावरणीय घटकांमधील परस्परावलंबन आणि कारण-आणि-प्रभाव संबंधांच्या आधारावर उद्भवते. A. Tansley (1935) यांनी खालील संबंध प्रस्तावित केले:
मायक्रोइकोसिस्टम्स, मेसोइकोसिस्टम्स, मॅक्रोइकोसिस्टम्स आणि ग्लोबल बायोस्फीअर आहेत. मोठ्या स्थलीय परिसंस्थांना बायोम म्हणतात. इकोसिस्टम्स विकाराने विखुरलेल्या नाहीत; त्याउलट, ते क्षैतिज (अक्षांशात) आणि अनुलंब (उंचीमध्ये) दोन्ही बऱ्यापैकी नियमित झोनमध्ये गटबद्ध केले आहेत.
विषुववृत्तापासून ध्रुवापर्यंत, वेगवेगळ्या गोलार्धांच्या बायोम्सच्या वितरणामध्ये एक विशिष्ट सममिती दृश्यमान आहे: उष्णकटिबंधीय पावसाची जंगले, वाळवंट, स्टेपस, समशीतोष्ण जंगले, शंकूच्या आकाराची जंगले, तैगा.
प्रत्येक इकोसिस्टममध्ये दोन मुख्य घटक असतात: जीव आणि त्यांच्या निर्जीव वातावरणातील घटक. जीवांच्या संपूर्णतेला (वनस्पती, प्राणी, सूक्ष्मजीव) इकोसिस्टमचा बायोटा म्हणतात. ट्रॉफिक संरचनेच्या दृष्टिकोनातून (ग्रीक ट्रॉफी - पोषण पासून), इकोसिस्टम दोन स्तरांमध्ये विभागली जाऊ शकते: वरचा, खालचा.
इकोसिस्टमचा भाग म्हणून खालील घटक वेगळे केले जातात: अजैविक, सेंद्रिय संयुगे, हवा, पाणी आणि सब्सट्रेट वातावरण, उत्पादक, ऑटोट्रॉफिक जीव, ग्राहक किंवा फॅगोट्रॉफ, विघटन करणारे आणि डेट्रिटिव्होर्स.
पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेमुळे पदार्थांचे दोन चक्र होतात: मोठे किंवा भूवैज्ञानिक आणि लहान, जैविक (जैविक).
इकोसिस्टममध्ये पदार्थांची चक्रे असतात. सर्वात जास्त अभ्यास केला जातो: कार्बन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन, फॉस्फरस, सल्फर इ.
जीवांच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांची देखरेख आणि पर्यावरणातील पदार्थांचे परिसंचरण, म्हणजेच पर्यावरणाचे अस्तित्व, सौर उर्जेच्या सतत प्रवाहावर अवलंबून असते.
इकोसिस्टममध्ये, राज्यामध्ये आणि त्यांच्या सदस्यांच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांमध्ये आणि लोकसंख्येच्या प्रमाणात सतत बदल होत असतात. कोणत्याही समाजात होणारे वैविध्यपूर्ण बदल हे दोन मुख्य प्रकारात मोडतात: चक्रीय आणि प्रगतीशील.
ग्लोबल इकोसिस्टम हे एक बायोस्फियर आहे जे इकोसिस्टमची अखंडता आणि स्थिरता दर्शवते.
1. इकोसिस्टमची संकल्पना आणि रचना
1 इकोसिस्टमची संकल्पना
सजीव आणि त्यांचे निर्जीव (अजैविक) वातावरण एकमेकांशी अविभाज्यपणे जोडलेले आहेत आणि सतत परस्परसंवादात असतात. परिसंस्थेचे कोणतेही एकक (बायोसिस्टम) ही एक पर्यावरणीय प्रणाली असते. इकोलॉजिकल सिस्टीम किंवा इकोसिस्टम ही पर्यावरणातील मूलभूत कार्यात्मक एकक आहे, कारण त्यात जीव आणि निर्जीव वातावरण समाविष्ट आहे - घटक जे एकमेकांच्या गुणधर्मांवर परस्पर प्रभाव पाडतात आणि पृथ्वीवर अस्तित्वात असलेल्या स्वरूपात जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी आवश्यक परिस्थिती. "इकोसिस्टम" हा शब्द प्रथम 1935 मध्ये इंग्रजी पर्यावरणशास्त्रज्ञ ए. टॅन्सले यांनी प्रस्तावित केला होता. सध्या, इकोसिस्टमची खालील व्याख्या मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. इकोसिस्टम म्हणजे जीव आणि अजैविक घटकांचा कोणताही संग्रह ज्यामध्ये पदार्थांचे परिसंचरण होऊ शकते. त्यानुसार एन.एफ. Reimers (1990), एक इकोसिस्टम म्हणजे सजीवांचा कोणताही समुदाय आणि त्याचे निवासस्थान, एकल कार्यात्मक संपूर्ण मध्ये एकत्रित, वैयक्तिक पर्यावरणीय घटकांमधील परस्परावलंबन आणि कारण-आणि-प्रभाव संबंधांच्या आधारावर उद्भवते. सजीवांच्या समुदायासह (बायोसेनोसिस) विशिष्ट भौतिक-रासायनिक वातावरण (बायोटोप) चे संयोजन एक परिसंस्था तयार करते यावर जोर दिला पाहिजे. A. Tansley (1935) यांनी खालील संबंध प्रस्तावित केले:
इकोसिस्टम = बायोटोप + बायोसेनोसिस
V.N च्या व्याख्येनुसार. सुकाचेव्ह, बायोजिओसेनोसिस म्हणजे "पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या एका विशिष्ट मर्यादेवर एकसंध नैसर्गिक घटनांचा (वातावरण, खडक, माती आणि जलविज्ञान) एक संच आहे, ज्यामध्ये या घटकांच्या परस्परसंवादाची स्वतःची विशिष्ट विशिष्टता आहे आणि विशिष्ट प्रकारचे आपापसात आणि इतर नैसर्गिक घटनांमधील पदार्थ आणि उर्जेची देवाणघेवाण आणि सतत हालचाली आणि विकासामध्ये अंतर्गत विरोधाभासी द्वंद्वात्मक ऐक्याचे प्रतिनिधित्व करते."
परिसंस्थेच्या संकल्पनांच्या व्यतिरिक्त ए. टेन्सले आणि बायोजिओसेनोसिस V.N. सुकाचेव्ह यांनी एफ. इव्हान्स (1956) चा नियम तयार केला, ज्याने पर्यावरणाशी संवाद साधणारी कोणतीही अतिजीवी जीवन प्रणाली नियुक्त करण्यासाठी "परिस्थिती तंत्र" हा शब्द पूर्णपणे "परिमाणविरहित" वापरण्याचा प्रस्ताव दिला. तथापि, बर्‍याच लेखकांनी "इकोसिस्टम" हा शब्द बायोजिओसेनोसिसचा अर्थ दिला आहे, म्हणजे. प्राथमिक इकोसिस्टम, आणि त्याच वेळी बायोस्फीअर इकोसिस्टम पर्यंत सुप्रा-बायोजियोकोएनोटिक फॉर्मेशन्सच्या पदानुक्रमात उच्च.
2 परिसंस्थेचे वर्गीकरण
पृथ्वीवर अस्तित्वात असलेली परिसंस्था वैविध्यपूर्ण आहे. मायक्रोइकोसिस्टम्स (उदाहरणार्थ, सडणाऱ्या झाडाचे खोड), मेसोइकोसिस्टम्स (जंगल, तलाव इ.), मॅक्रोइकोसिस्टम्स (खंड, महासागर इ.) आणि जागतिक जीवमंडल आहेत.
मोठ्या स्थलीय परिसंस्थांना बायोम म्हणतात. प्रत्येक बायोममध्ये अनेक लहान, एकमेकांशी जोडलेल्या परिसंस्था असतात. इकोसिस्टमचे अनेक वर्गीकरण आहेत:
सदाहरित उष्णकटिबंधीय पावसाचे जंगल
वाळवंट: गवत आणि झुडूप चपररल - पावसाळी हिवाळा आणि कोरडा उन्हाळा असलेले क्षेत्र
उष्णकटिबंधीय ग्रास्लेन्झ आणि सवाना
समशीतोष्ण गवताळ प्रदेश
समशीतोष्ण पानझडी जंगल
बोरियल शंकूच्या आकाराचे जंगले
टुंड्रा: आर्क्टिक आणि अल्पाइन
गोड्या पाण्यातील परिसंस्थांचे प्रकार:
रिबन (अजूनही पाणी): तलाव, तलाव इ.
लोटिक (वाहते पाणी): नद्या, नाले इ.
पाणथळ प्रदेश: दलदल आणि दलदलीची जंगले
सागरी परिसंस्थेचे प्रकार
खुला महासागर (पेलाजिक)
महाद्वीपीय शेल्फ वॉटर (किनारी पाणी)
वाढणारी क्षेत्रे (उत्पादक मत्स्यव्यवसायासह सुपीक क्षेत्र)
मुहाने (किनारी खाडी, सामुद्रधुनी, नदीचे मुख, मीठ दलदल इ.). स्थलीय बायोम्स येथे नैसर्गिक किंवा मूळ वनस्पती वैशिष्ट्यांद्वारे वेगळे केले जातात आणि जलीय परिसंस्थांचे प्रकार भौगोलिक आणि भौतिक वैशिष्ट्यांद्वारे वेगळे केले जातात. सूचीबद्ध मुख्य प्रकारचे इकोसिस्टम हे पर्यावरणाचे प्रतिनिधित्व करतात ज्यामध्ये मानवी सभ्यता विकसित झाली आणि पृथ्वीवरील जीवनास समर्थन देणारे मुख्य जैविक समुदायांचे प्रतिनिधित्व करतात.
3 मॅक्रोइकोसिस्टमचे झोनिंग
इकोसिस्टम्सच्या भौगोलिक वितरणाचा अभ्यास केवळ मोठ्या पर्यावरणीय एककांच्या स्तरावर केला जाऊ शकतो - मॅक्रोइकोसिस्टम, ज्याचा खंड खंडीय स्तरावर विचार केला जातो. इकोसिस्टम्स विकाराने विखुरलेल्या नाहीत; त्याउलट, ते क्षैतिज (अक्षांशात) आणि अनुलंब (उंचीमध्ये) दोन्ही बऱ्यापैकी नियमित झोनमध्ये गटबद्ध केले आहेत. A.A च्या भौगोलिक क्षेत्राच्या नियतकालिक कायद्याद्वारे याची पुष्टी केली जाते. ग्रिगोरीवा - एम.आय. बुडीको: पृथ्वीच्या भौतिक-भौगोलिक झोनच्या बदलासह, समान लँडस्केप झोन आणि त्यांच्या काही सामान्य गुणधर्मांची वेळोवेळी पुनरावृत्ती होते. जीवसृष्टीच्या भू-हवा वातावरणाचा विचार करतानाही यावर चर्चा झाली. कायद्याद्वारे स्थापित केलेली नियतकालिकता या वस्तुस्थितीतून प्रकट होते की कोरडेपणा निर्देशांकाची मूल्ये वेगवेगळ्या झोनमध्ये 0 ते 4-5 पर्यंत भिन्न असतात, ध्रुव आणि विषुववृत्त दरम्यान तीन वेळा ते एकतेच्या जवळ असतात. ही मूल्ये लँडस्केपच्या सर्वोच्च जैविक उत्पादकतेशी संबंधित आहेत.
एका श्रेणीबद्ध स्तराच्या प्रणालींच्या मालिकेतील गुणधर्मांची नियतकालिक पुनरावृत्ती हा कदाचित विश्वाचा एक सामान्य नियम आहे, जो प्रणालीगत समुच्चयांच्या संरचनेत नियतकालिकतेचा नियम म्हणून तयार केला जातो किंवा प्रणाली-नियतकालिक कायदा - एका स्तराच्या विशिष्ट नैसर्गिक प्रणाली ( संस्थेचे sublevel) वरच्या आणि खालच्या सिस्टीम स्पेस-टाइम सीमेमध्ये मॉर्फोलॉजिकल दृष्ट्या समान संरचनांची नियतकालिक किंवा पुनरावृत्ती होणारी मालिका बनवते, ज्याच्या पलीकडे दिलेल्या स्तरावर सिस्टमचे अस्तित्व अशक्य होते. ते अस्थिर स्थितीत जातात किंवा दुसर्या सिस्टम स्ट्रक्चरमध्ये बदलतात, ज्यामध्ये संस्थेच्या दुसर्या स्तराचा समावेश होतो.
तापमान आणि पर्जन्य पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील मुख्य स्थलीय बायोम्सचे स्थान निर्धारित करतात. एखाद्या विशिष्ट भागात बर्‍यापैकी दीर्घ कालावधीत तापमान आणि पर्जन्यवृष्टीच्या पद्धतीला आपण हवामान म्हणतो. जगाच्या वेगवेगळ्या प्रदेशातील हवामान वेगवेगळे असते. वार्षिक पर्जन्यमान 0 ते 2500 मिमी किंवा त्याहून अधिक असते. तापमान आणि पर्जन्यमानाची व्यवस्था अतिशय भिन्न प्रकारे एकत्र केली जाते.
हवामान परिस्थितीची वैशिष्ट्ये, यामधून, विशिष्ट बायोमचा विकास निर्धारित करतात.
विषुववृत्तापासून ध्रुवापर्यंत, वेगवेगळ्या गोलार्धांच्या बायोम्सच्या वितरणामध्ये एक विशिष्ट सममिती दिसून येते:
उष्णकटिबंधीय वर्षावन (उत्तर दक्षिण अमेरिका, मध्य अमेरिका, विषुववृत्तीय आफ्रिकेचे पश्चिम आणि मध्य भाग, आग्नेय आशिया, वायव्य ऑस्ट्रेलियाचे किनारपट्टी, भारतीय आणि पॅसिफिक महासागरातील बेटे). हवामान ऋतू बदल न करता (विषुववृत्ताच्या जवळ), सरासरी वार्षिक तापमान 17°C (सामान्यतः 28°C) पेक्षा जास्त असते, सरासरी वार्षिक पर्जन्यमान 2400 मिमी पेक्षा जास्त असते.
वनस्पति: जंगलांचे वर्चस्व. काही प्रकारची झाडे 60 मीटर पर्यंत उंच आहेत. त्यांच्या खोडांवर आणि फांद्यांवर एपिफायटिक वनस्पती आहेत, ज्यांची मुळे जमिनीपर्यंत पोहोचत नाहीत आणि वृक्षाच्छादित वेली ज्या जमिनीत मुळे घेतात आणि झाडांना त्यांच्या शिखरावर चढतात. हे सर्व एक जाड छत तयार करते.
जीवसृष्टी: प्रजातींची रचना इतर सर्व बायोम्सच्या एकत्रित तुलनेत अधिक समृद्ध आहे. विशेषतः उभयचर प्राणी, सरपटणारे प्राणी आणि पक्षी (बेडूक, सरडे, साप, पोपट), माकडे आणि इतर लहान सस्तन प्राणी, तेजस्वी रंग असलेले विदेशी कीटक आणि जलाशयांमध्ये चमकदार रंगाचे मासे असंख्य आहेत.
वैशिष्ट्ये: माती बहुतेकदा पातळ आणि खराब असते, बहुतेक पोषक तत्त्वे मूळ वनस्पतींच्या पृष्ठभागावरील बायोमासमध्ये असतात.
2. सवाना (सबक्वेटोरियल आफ्रिका, दक्षिण अमेरिका, दक्षिण भारताचा महत्त्वपूर्ण भाग). हवामान वर्षभर कोरडे व उष्ण असते. ओल्या हंगामात मुसळधार पाऊस. तापमान: सरासरी वार्षिक-उच्च. पर्जन्यवृष्टी 750-1650 मिमी/वर्ष असते, प्रामुख्याने पावसाळ्यात. वनस्पती - ब्लूग्रास (तृणधान्ये) वनस्पती दुर्मिळ पर्णपाती झाडे. प्राणी: मोठे शाकाहारी सस्तन प्राणी, जसे की मृग, झेब्रा, जिराफ, गेंडा, शिकारी - सिंह, बिबट्या, चित्ता.
वाळवंट (आफ्रिकेतील काही भाग, उदाहरणार्थ सहारा; मध्य पूर्व आणि मध्य आशिया, ग्रेट बेसिन आणि नैऋत्य युनायटेड स्टेट्स आणि उत्तर मेक्सिको इ.). हवामान अतिशय कोरडे आहे. तापमान - गरम दिवस आणि थंड रात्री. पर्जन्यवृष्टी 250 मिमी/वर्ष पेक्षा कमी आहे. वनस्पती: विरळ झुडपे, अनेकदा काटेरी, कधीकधी कॅक्टी आणि कमी गवत, क्वचित पावसानंतर लवकर फुलांच्या गालिच्याने जमीन झाकून टाकते. वनस्पतींमध्ये विस्तृत पृष्ठभागाची मूळ प्रणाली असते जी दुर्मिळ पर्जन्यवृष्टीपासून ओलावा रोखतात, तसेच टॅप मुळे जमिनीत भूजल पातळीपर्यंत (30 मीटर आणि खोल) प्रवेश करतात. प्राणी: विविध उंदीर (कांगारू उंदीर इ.), टोड्स, सरडे, साप आणि इतर सरपटणारे प्राणी, घुबड, गरुड, गिधाडे, लहान पक्षी आणि कीटक मोठ्या प्रमाणात.
4. स्टेप्स (उत्तर अमेरिकेचे केंद्र, रशिया, आफ्रिका आणि ऑस्ट्रेलियाचे काही क्षेत्र, दक्षिण अमेरिकेच्या आग्नेय). हवामान हंगामी आहे. तापमान - उन्हाळ्याचे तापमान मध्यम उबदार ते उष्ण, हिवाळ्यात तापमान 0°C च्या खाली असते. पर्जन्य - 750-2000 मिमी/वर्ष. वनस्पति: ब्लूग्रास (तृणधान्ये) यांचे वर्चस्व 2 मीटर पर्यंत आणि उत्तर अमेरिकेतील काही प्रेअरीमध्ये किंवा 50 सेमी पर्यंत उंचीवर आहे, उदाहरणार्थ, रशियन स्टेप्समध्ये, ओल्या भागात वेगळ्या झाडे आणि झुडुपे. प्राणी: मोठे शाकाहारी सस्तन प्राणी - बायसन, प्रोंगहॉर्न मृग (उत्तर अमेरिका), जंगली घोडे (युरेशिया), कांगारू (ऑस्ट्रेलिया), जिराफ, झेब्रा, पांढरा गेंडा, काळवीट (आफ्रिका); भक्षकांमध्ये कोयोट्स, सिंह, बिबट्या, चित्ता, हायना, विविध प्रकारचे पक्षी आणि ससे, ग्राउंड गिलहरी आणि आर्डवार्क यांसारखे लहान सस्तन प्राणी यांचा समावेश होतो.
5. समशीतोष्ण जंगले (पश्चिम युरोप, पूर्व आशिया, पूर्व यूएसए). हवामान - 0 पेक्षा कमी हिवाळ्यातील तापमानासह हंगामी 0C. पर्जन्य - 750-2000 मिमी/वर्ष. वनस्पति: 35-45 मीटर उंच (ओक, हिकोरी, मॅपल), झुडुपे, मॉसेस, लाइकेन्स पर्यंत रुंद-पातीच्या पानझडी वृक्षांच्या जंगलांचे वर्चस्व. प्राणी: सस्तन प्राणी (पांढऱ्या शेपटीचे हरीण, पोर्क्युपिन, रॅकून, ओपोसम, गिलहरी, ससा, श्रू), पक्षी (वॉर्बलर, वुडपेकर, ब्लॅकबर्ड्स, घुबड, फाल्कन्स), साप, बेडूक, सॅलॅमंडर, मासे (ट्रॉउट, पर्च, कॅटफिश इ. ), मुबलक माती सूक्ष्मजीव (चित्र 12.3). बायोटा मौसमी हवामानाशी जुळवून घेतो: हायबरनेशन, स्थलांतर, हिवाळ्याच्या महिन्यांत सुप्तता. 6. शंकूच्या आकाराचे जंगले, टायगा (उत्तर अमेरिका, युरोप आणि आशियाचे उत्तरेकडील प्रदेश). हवामान लांब आणि थंड हिवाळा आहे, काही पर्जन्यवृष्टी बर्फाच्या स्वरूपात होते. वनस्पति: सदाहरित शंकूच्या आकाराचे जंगले प्रामुख्याने, ऐटबाज, झुरणे आणि त्याचे लाकूड. प्राणी: मोठे शाकाहारी अनग्युलेट्स (खेचर हरीण, रेनडियर), लहान शाकाहारी सस्तन प्राणी (ससा, गिलहरी, उंदीर), लांडगा, लिंक्स, कोल्हा, काळा अस्वल, ग्रिझली अस्वल, व्हॉल्व्हरिन, मिंक आणि इतर भक्षक, लहान उन्हाळ्यात असंख्य रक्त शोषणारे कीटक. वेळ ध्रुवीय दिवस आणि ध्रुवीय रात्रींसह हवामान खूप थंड आहे. सरासरी वार्षिक तापमान - 5 डिग्री सेल्सियसपेक्षा कमी आहे. उन्हाळ्याच्या काही आठवड्यांत, जमीन एक मीटरपेक्षा जास्त खोल विरघळत नाही. पर्जन्यवृष्टी 250 मिमी/वर्ष पेक्षा कमी आहे. वनस्पति: हळूहळू वाढणारी लायकेन, शेवाळ, गवत आणि शेंडे आणि बटू झुडुपे यांचे वर्चस्व. प्राणी: मोठे शाकाहारी अनग्युलेट्स (रेनडियर, कस्तुरी बैल), लहान बुरुजिंग सस्तन प्राणी (वर्षभर, उदाहरणार्थ, लेमिंग्स), हिवाळ्यात एक क्लृप्ती पांढरा रंग प्राप्त करणारे शिकारी (आर्क्टिक कोल्हा, लिंक्स, इर्मिन, बर्फाचे घुबड). अल्प उन्हाळ्यात, मोठ्या संख्येने स्थलांतरित पक्षी टुंड्रामध्ये घरटे बांधतात, त्यापैकी विशेषत: बरेच पाणपक्षी आहेत, जे कीटक आणि गोड्या पाण्यातील इनव्हर्टेब्रेट्स यांना खातात जे येथे मुबलक आहेत. जमिनीच्या परिसंस्थेचे उभ्या ऊंचेचे क्षेत्रीकरण, विशेषत: उच्चारित आराम असलेल्या ठिकाणी, देखील अगदी स्पष्ट आहे. आर्द्रता हा मुख्य घटक आहे जो बायोमचा प्रकार ठरवतो. मोठ्या प्रमाणात पर्जन्यवृष्टीसह, जंगलातील वनस्पती विकसित होते. तापमान जंगलाचा प्रकार ठरवते. गवताळ प्रदेश आणि वाळवंटातील बायोममध्ये परिस्थिती अगदी सारखीच आहे. थंड प्रदेशात वनस्पतींच्या प्रकारांमध्ये होणारे बदल कमी वार्षिक पर्जन्यमानाने होतात, कारण कमी तापमानात पाण्याचे बाष्पीभवन कमी होते. पर्माफ्रॉस्टसह अत्यंत थंड परिस्थितीत तापमान हा एक प्रमुख घटक बनतो. अशा प्रकारे, इकोसिस्टमची रचना मुख्यत्वे त्यांच्या कार्यात्मक "उद्देश" वर अवलंबून असते आणि त्याउलट. त्यानुसार एन.एफ. Reimers (1994), हे पर्यावरणीय पूरकता (पूरकता) च्या तत्त्वामध्ये दिसून येते: परिसंस्थेचा कोणताही कार्यात्मक भाग (पर्यावरणीय घटक, घटक, इ.) इतर कार्यात्मक पूरक भागांशिवाय अस्तित्वात असू शकत नाही. त्याच्या जवळ जाणे आणि त्याचा विस्तार करणे हे पर्यावरणीय एकरूपतेचे तत्त्व आहे (पत्रव्यवहार):. कार्यात्मकपणे एकमेकांना पूरक, इकोसिस्टमचे जिवंत घटक यासाठी योग्य अनुकूलन विकसित करतात, अजैविक वातावरणाच्या परिस्थितीशी समन्वय साधतात, जे मोठ्या प्रमाणात समान जीवांद्वारे (जैव हवामान, इ.) रूपांतरित होते, म्हणजे. पत्रव्यवहाराची दुहेरी मालिका आहे - जीव आणि त्यांचे निवासस्थान - बाह्य आणि सेनोसिसद्वारे तयार केलेले. 4 इकोसिस्टम संरचना ट्रॉफिक संरचनेच्या दृष्टिकोनातून (ग्रीक ट्रॉफी - पोषण पासून), इकोसिस्टम दोन स्तरांमध्ये विभागली जाऊ शकते: वरचा - ऑटोट्रॉफिक (स्वयं-खाद्य) स्तर, किंवा "हिरवा पट्टा", ज्यामध्ये वनस्पती किंवा क्लोरोफिल असलेले त्यांचे भाग समाविष्ट आहेत, जेथे मोजणी उर्जेचे निर्धारण आणि साध्या अजैविक संयुगेचा वापर प्रामुख्याने आहे. खालचा भाग म्हणजे हेटरोट्रॉफिक (इतरांनी दिलेला) थर किंवा माती आणि गाळ, कुजणारे पदार्थ, मुळे इत्यादींचा “तपकिरी पट्टा”, ज्यामध्ये जटिल संयुगांचा वापर, परिवर्तन आणि विघटन प्रामुख्याने होते. जैविक दृष्टिकोनातून, खालील घटक परिसंस्थेचा भाग म्हणून ओळखले जातात: इकोसिस्टममध्ये, श्रेण्यांमधील अन्न आणि ऊर्जा कनेक्शन नेहमीच अस्पष्ट असतात आणि त्या दिशेने जातात: autotrophs - heterotrophs किंवा अधिक पूर्ण स्वरूपात; ऑटोट्रॉफ -> ग्राहक -> विघटन करणारे (विनाशक). इकोसिस्टमसाठी ऊर्जेचा प्राथमिक स्त्रोत सूर्य आहे. सूर्याद्वारे पृथ्वी ग्रहावर पाठवलेला ऊर्जा प्रवाह (टी.ए. अकिमोवा, व्ही.व्ही. खास्किन, 1994 नुसार) प्रति वर्ष 20 दशलक्ष ईजे पेक्षा जास्त आहे. या प्रवाहाचा फक्त एक चतुर्थांश भाग वातावरणाच्या सीमेजवळ येतो. यापैकी, सुमारे 70% परावर्तित होते, वातावरणाद्वारे शोषले जाते आणि दीर्घ-वेव्ह इन्फ्रारेड रेडिएशनच्या स्वरूपात उत्सर्जित होते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पडणारे सौर विकिरण दरवर्षी 1.54 दशलक्ष ईजे आहे. 20 व्या शतकाच्या अखेरीस मानवजातीच्या संपूर्ण उर्जेच्या 5000 पट ऊर्जा आणि सेंद्रिय उत्पत्तीच्या सर्व उपलब्ध जीवाश्म इंधन संसाधनांच्या 5.5 पट ऊर्जा आहे, जे कमीतकमी 100 दशलक्ष वर्षांमध्ये जमा झाले आहे. ग्रहाच्या पृष्ठभागावर पोहोचणारी बहुतेक सौर ऊर्जा थेट उष्णतेमध्ये बदलते, पाणी किंवा माती गरम करते, ज्यामुळे हवा गरम होते. ही उष्णता जलचक्रामागील प्रेरक शक्ती म्हणून काम करते, हवेचे प्रवाह आणि हवामान निर्धारित करणारे सागरी प्रवाह, आणि हळूहळू बाह्य अवकाशात सोडले जाते, जिथे ती हरवली जाते. ऊर्जेच्या या नैसर्गिक प्रवाहात पारिस्थितिक तंत्रांचे स्थान निश्चित करण्यासाठी, हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की ते कितीही विस्तृत आणि गुंतागुंतीचे असले तरीही ते त्याचा फक्त एक छोटासा भाग वापरतात. हे इकोसिस्टमच्या कार्यप्रणालीच्या मूलभूत तत्त्वांपैकी एक सूचित करते: ते प्रदूषित नसलेल्या आणि जवळजवळ शाश्वत सौर उर्जेमुळे अस्तित्वात आहेत, ज्याचे प्रमाण तुलनेने स्थिर आणि विपुल आहे. चला सौरऊर्जेच्या सूचीबद्ध वैशिष्ट्यांपैकी प्रत्येकाची अधिक तपशीलवार माहिती देऊ या: 2. परिसंस्थेची अखंडता सुनिश्चित करणारे घटक 1 पदार्थ चक्र दोन्ही चक्र एकमेकांशी जोडलेले आहेत आणि एकच प्रक्रिया दर्शवतात. असा अंदाज आहे की वातावरणातील सर्व ऑक्सिजन 2000 वर्षांत जीवांद्वारे (श्वसनाच्या वेळी एकत्रित आणि प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान सोडला जातो) चक्राकार होतो, वातावरणातील कार्बन डाय ऑक्साईड 300 वर्षांत उलट दिशेने फिरतो आणि पृथ्वीवरील सर्व पाणी आहे. 2,000,000 वर्षांत प्रकाशसंश्लेषण आणि श्वसनाद्वारे विघटित आणि पुन्हा तयार केले गेले. पारिस्थितिक तंत्रातील अजैविक घटक आणि सजीवांच्या परस्परसंवादामुळे जैविक आणि खनिज संयुगे पर्यायी स्वरूपात बायोटोप आणि बायोसेनोसिस दरम्यान पदार्थांचे सतत परिभ्रमण होते. सजीव आणि अजैविक वातावरण यांच्यातील रासायनिक घटकांची देवाणघेवाण, ज्याचे विविध टप्पे पारिस्थितिक तंत्रात घडतात, त्याला जैव-रासायनिक अभिसरण किंवा जैव-रासायनिक चक्र म्हणतात. पाण्याचे चक्र. हस्तांतरित वस्तुमान आणि उर्जेच्या वापराच्या बाबतीत पृथ्वीवरील सर्वात महत्त्वपूर्ण चक्र म्हणजे ग्रहांचे जलविज्ञान चक्र - जल चक्र. प्रत्येक सेकंदाला, 16.5 दशलक्ष m3 पाणी त्यात गुंतलेले असते आणि यासाठी 40 अब्ज मेगावॅटहून अधिक सौरऊर्जा खर्च केली जाते, (T.A. Akimova V.V. Haskin, (1994) नुसार). परंतु हे चक्र केवळ पाण्याच्या वस्तुमानांचे हस्तांतरण नाही. हे फेज ट्रान्सफॉर्मेशन्स, सोल्यूशन आणि सस्पेंशनची निर्मिती, पर्जन्य, क्रिस्टलायझेशन, प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रिया तसेच विविध रासायनिक प्रतिक्रिया आहेत. या वातावरणात जीवन निर्माण झाले आणि चालू आहे. पाणी हे जीवनासाठी आवश्यक असलेले मूलभूत घटक आहे. परिमाणानुसार, हा सजीव पदार्थाचा सर्वात सामान्य अजैविक घटक आहे. मानवांमध्ये, शरीराच्या वजनाच्या 63% पाणी पाणी बनवते, मशरूममध्ये - 80%, वनस्पतींमध्ये - 80-90% आणि काही जेलीफिशमध्ये - 98% पाणी, जसे आपण थोड्या वेळाने पाहू, जैविक चक्रात भाग घेते आणि हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनचे स्त्रोत म्हणून काम करते, त्याच्या एकूण व्हॉल्यूमचा फक्त एक छोटासा भाग बनवते. द्रव, घन आणि बाष्प अवस्थेत, बायोस्फियरच्या तीनही मुख्य घटकांमध्ये पाणी असते: वातावरण, हायड्रोस्फियर आणि लिथोस्फियर. सर्व पाणी "हायड्रोस्फियर" च्या सामान्य संकल्पनेद्वारे एकत्र केले जातात. हायड्रोस्फियरचे घटक सतत देवाणघेवाण आणि परस्परसंवादाने एकमेकांशी जोडलेले असतात. एका अवस्थेतून दुस-या अवस्थेत सतत फिरणारे पाणी लहान-मोठे चक्रे बनवते. महासागराच्या पृष्ठभागावरून पाण्याचे बाष्पीभवन, वातावरणातील पाण्याच्या बाष्पाचे संक्षेपण आणि समुद्राच्या पृष्ठभागावरील पर्जन्यवृष्टी यामुळे एक लहान चक्र तयार होते. जेव्हा पाण्याची वाफ हवेच्या प्रवाहांद्वारे जमिनीवर वाहून नेली जाते, तेव्हा चक्र अधिक जटिल होते. या प्रकरणात, पर्जन्यवृष्टीचा काही भाग बाष्पीभवन होऊन वातावरणात परत जातो, इतर नद्या आणि जलाशयांना खाद्य देतात, परंतु शेवटी नदी आणि भूगर्भातील प्रवाहाद्वारे समुद्रात परत येतात, ज्यामुळे मोठे चक्र पूर्ण होते. जैविक (जैविक) चक्र. जैविक (जैविक) चक्र म्हणजे माती, वनस्पती, प्राणी आणि सूक्ष्मजीव यांच्यातील पदार्थांचे अभिसरण. जैविक (जैविक) चक्र म्हणजे माती, पाणी आणि वातावरणातून सजीवांमध्ये रासायनिक घटकांचा प्रवाह, येणार्‍या घटकांचे नवीन जटिल संयुगांमध्ये रूपांतर आणि सेंद्रिय घटकांच्या वार्षिक घटासह जीवनाच्या प्रक्रियेत त्यांचे परत येणे. इकोसिस्टम रचनेत समाविष्ट असलेले पदार्थ किंवा पूर्णपणे मृत जीव. आता आपण बायोटिक सायकल चक्रीय स्वरूपात सादर करू. मध्यवर्ती जैविक चक्र (टी.ए. अकिमोवा, व्ही.व्ही., खसखिन यांच्यानुसार) आदिम युनिसेल्युलर उत्पादक (पी) आणि विघटन करणारे-विनाशक (डी) यांचा समावेश होतो. सूक्ष्मजीव त्वरीत गुणाकार करण्यास आणि भिन्न परिस्थितींशी जुळवून घेण्यास सक्षम आहेत, उदाहरणार्थ, त्यांच्या आहारात सर्व प्रकारचे सब्सट्रेट्स - कार्बन स्त्रोत - वापरतात. उच्च जीवांमध्ये अशी क्षमता नसते. संपूर्ण परिसंस्थेमध्ये, ते सूक्ष्मजीवांच्या पायावर संरचनेच्या स्वरूपात अस्तित्वात असू शकतात. प्रथम, बहुपेशीय वनस्पती (पी) विकसित होतात - उच्च उत्पादक. एककोशिकीय जीवांसह, ते सौर किरणोत्सर्गाच्या ऊर्जेचा वापर करून प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेद्वारे सेंद्रिय पदार्थ तयार करतात. त्यानंतर, प्राथमिक ग्राहक जोडले जातात - शाकाहारी प्राणी (टी), आणि नंतर मांसाहारी ग्राहक. आम्ही जमिनीच्या जैविक चक्राचे परीक्षण केले. हे जलीय परिसंस्थेच्या जैविक चक्रावर पूर्णपणे लागू होते, उदाहरणार्थ, महासागर. सर्व जीव जैविक चक्रात एक विशिष्ट स्थान व्यापतात आणि त्यांना प्राप्त होणाऱ्या उर्जेच्या प्रवाहाच्या शाखांमध्ये परिवर्तन आणि बायोमास हस्तांतरित करण्याची त्यांची कार्ये करतात. सिंगल-सेल्ड डिकंपोझर्स (विध्वंसक) ची एक प्रणाली प्रत्येकाला एकत्र करते, त्यांच्या पदार्थांचे वैयक्तिकरण करते आणि सामान्य वर्तुळ बंद करते. ते नवीन आणि नवीन क्रांतीसाठी आवश्यक असलेले सर्व घटक बायोस्फियरच्या अजैविक वातावरणात परत येतात. बायोटिक सायकलच्या सर्वात महत्वाच्या वैशिष्ट्यांवर जोर दिला पाहिजे. प्रकाशसंश्लेषण ही एक शक्तिशाली नैसर्गिक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये सायकलमध्ये दरवर्षी बायोस्फियर पदार्थाचा प्रचंड समूह समाविष्ट होतो आणि त्याची उच्च ऑक्सिजन क्षमता निर्धारित केली जाते. कार्बन डायऑक्साइड आणि पाण्यामुळे सेंद्रिय पदार्थांचे संश्लेषण होऊन मुक्त ऑक्सिजन बाहेर पडतो. प्रकाशसंश्लेषणाची थेट उत्पादने विविध सेंद्रिय संयुगे आहेत आणि सर्वसाधारणपणे प्रकाशसंश्लेषणाची प्रक्रिया खूपच गुंतागुंतीची असते. ऑक्सिजनच्या सहभागासह प्रकाशसंश्लेषणाव्यतिरिक्त, तथाकथित ऑक्सिजेनिक प्रकाशसंश्लेषण, आपण ऑक्सिजन-मुक्त प्रकाशसंश्लेषण किंवा केमोसिंथेसिसवर देखील लक्ष केंद्रित केले पाहिजे. केमोसिंथेटिक जीवांमध्ये नायट्रिफायर्स, कार्बोक्सीडोबॅक्टेरिया, सल्फर बॅक्टेरिया, थिओनिक लोह बॅक्टेरिया आणि हायड्रोजन बॅक्टेरिया यांचा समावेश होतो. त्यांची नावे त्यांच्या ऑक्सिडेशन सब्सट्रेट्सच्या नावावर आहेत, जे NH3, NO2, CO, H2S, S, Fe2+, H2 असू शकतात. काही प्रजाती अनिवार्य केमोलिथोऑटोट्रॉफ असतात, तर काही फॅकल्टीव्ह असतात. नंतरचे कार्बोक्सीडोबॅक्टेरिया आणि हायड्रोजन बॅक्टेरिया समाविष्ट आहेत. केमोसिंथेसिस हे खोल समुद्रातील हायड्रोथर्मल व्हेंट्सचे वैशिष्ट्य आहे. प्रकाशसंश्लेषण, काही अपवाद वगळता, पृथ्वीच्या संपूर्ण पृष्ठभागावर, एक प्रचंड भू-रासायनिक प्रभाव निर्माण करते आणि कार्बनच्या संपूर्ण वस्तुमानाचे प्रमाण म्हणून व्यक्त केले जाऊ शकते जे दरवर्षी सेंद्रिय - संपूर्ण बायोस्फियरच्या सजीवांच्या निर्मितीमध्ये समाविष्ट होते. प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे सेंद्रिय पदार्थांच्या निर्मितीशी संबंधित पदार्थाच्या सामान्य चक्रामध्ये N, P, S, तसेच धातू - K, Ca, Mg, Na, Al सारख्या रासायनिक घटकांचा समावेश होतो. जेव्हा एखादा जीव मरतो तेव्हा उलट प्रक्रिया होते - ऑक्सिडेशन, क्षय इत्यादीद्वारे सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन. अंतिम विघटन उत्पादनांच्या निर्मितीसह. पृथ्वीच्या बायोस्फियरमध्ये, या प्रक्रियेमुळे सजीव पदार्थांच्या बायोमासचे प्रमाण काहीसे स्थिर असते. इकोस्फियरचे बायोमास (2 10|2t) पृथ्वीच्या कवचाच्या वस्तुमानापेक्षा कमी परिमाणाचे सात ऑर्डर आहे (2 .10|9t). पृथ्वीवरील वनस्पती दरवर्षी पर्यावरणाच्या 1.6.10"% किंवा 8% बायोमासच्या बरोबरीने सेंद्रिय पदार्थ तयार करतात. विनाशक, ग्रहाच्या जीवांच्या एकूण बायोमासच्या 1% पेक्षा कमी, 10 सेंद्रिय पदार्थांच्या वस्तुमानावर प्रक्रिया करतात. त्यांच्या स्वतःच्या बायोमास पेक्षा पटींनी जास्त. सरासरी, बायोमास नूतनीकरणाचा कालावधी 12.5 वर्षे आहे. आपण असे गृहीत धरू की सजीव पदार्थांचे वस्तुमान आणि बायोस्फियरची उत्पादकता कॅंब्रियनपासून आत्तापर्यंत (530 दशलक्ष वर्षे) समान होती. जागतिक जैविक चक्रातून गेलेल्या आणि ग्रहावरील जीवसृष्टीद्वारे वापरलेल्या सेंद्रिय पदार्थांचे एकूण प्रमाण 2.10 " 2-5,ZL08/12.5=8.5L0|9t असेल, जे पृथ्वीच्या कवचाच्या वस्तुमानाच्या 4 पट आहे. या गणनांबाबत एन.एस. पेचुरकिन (1988) यांनी लिहिले: “आपण असे म्हणू शकतो की आपले शरीर बनवणारे अणू प्राचीन जीवाणू, डायनासोर आणि मॅमथमध्ये होते.” अणूंच्या बायोजेनिक स्थलांतराचा नियम V.I. व्हर्नाडस्की म्हणतात: “पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील रासायनिक घटकांचे स्थलांतर आणि संपूर्ण जैवमंडलात एकतर सजीव पदार्थाच्या थेट सहभागाने (बायोजेनिक स्थलांतर) होते किंवा ते अशा वातावरणात होते ज्याची भू-रासायनिक वैशिष्ट्ये (O2, CO2, H2, इ.) निर्धारीत सजीव पदार्थ आहेत, जे सध्या बायोस्फियरमध्ये राहतात आणि ज्याने संपूर्ण भूवैज्ञानिक इतिहासात पृथ्वीवर कार्य केले आहे." मध्ये आणि. वर्नाडस्की 1928-1930 मध्ये बायोस्फीअरमधील प्रक्रियांबाबत त्याच्या सखोल सामान्यीकरणामध्ये, त्यांनी सजीव पदार्थाच्या पाच मुख्य जैव-रासायनिक कार्यांची कल्पना दिली. पहिले कार्य गॅस आहे. दुसरे कार्य म्हणजे एकाग्रता. तिसरे कार्य रेडॉक्स आहे. चौथे कार्य बायोकेमिकल आहे. पाचवे कार्य मानवजातीची जैव-रासायनिक क्रिया आहे, जे उद्योग, वाहतूक आणि शेतीच्या गरजांसाठी पृथ्वीच्या कवचामध्ये सतत वाढत जाणारे पदार्थ कव्हर करते. जैविक चक्र वेगवेगळ्या नैसर्गिक झोनमध्ये बदलते आणि निर्देशकांच्या संचानुसार वर्गीकृत केले जाते: वनस्पती बायोमास, कचरा, कचरा, बायोमासमध्ये निश्चित केलेल्या घटकांचे प्रमाण इ. वन झोनमध्ये एकूण बायोमास सर्वात जास्त आहे आणि जंगलांमध्ये भूमिगत अवयवांचे प्रमाण सर्वात कमी आहे. जैविक चक्राच्या तीव्रतेच्या निर्देशांकाद्वारे याची पुष्टी केली जाते - कचऱ्याच्या वस्तुमानाचे प्रमाण आणि ते तयार होणाऱ्या भागाचे प्रमाण. कार्बन सायकल. सर्व जैव-रासायनिक चक्रांपैकी, कार्बन चक्र हे निःसंशयपणे सर्वात तीव्र आहे. कार्बन विविध अजैविक माध्यमांमध्ये आणि सजीवांच्या समुदायांमध्ये अन्न जाळ्यांद्वारे उच्च दराने प्रसारित होतो. कार्बन सायकलमध्ये CO आणि CO2 एक विशिष्ट भूमिका बजावतात. अनेकदा पृथ्वीच्या बायोस्फियरमध्ये, कार्बन हे CO2 च्या सर्वात मोबाइल स्वरूपाद्वारे दर्शविले जाते. बायोस्फियरमध्ये प्राथमिक कार्बन डायऑक्साइडचा स्त्रोत ज्वालामुखी क्रियाकलाप आहे जो आच्छादन आणि पृथ्वीच्या कवचाच्या खालच्या क्षितिजाच्या सेक्युलर डिगॅसिंगशी संबंधित आहे. बायोस्फियरमध्ये CO2 चे स्थलांतर दोन प्रकारे होते. पहिला मार्ग म्हणजे प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान ग्लुकोज आणि इतर सेंद्रिय पदार्थांच्या निर्मितीसह ते शोषून घेणे ज्यापासून सर्व वनस्पती ऊती तयार होतात. ते नंतर अन्नसाखळीद्वारे वाहून नेले जातात आणि परिसंस्थेतील इतर सर्व सजीवांच्या ऊती तयार करतात. पृष्ठभागावरील वनस्पती आणि प्राण्यांच्या मृत्यूसह, कार्बनिक पदार्थांचे ऑक्सिडेशन CO2 च्या निर्मितीसह होते. जेव्हा सेंद्रिय पदार्थ जाळले जातात तेव्हा कार्बन अणू देखील वातावरणात परत येतात. कार्बन सायकलचे एक महत्त्वाचे आणि मनोरंजक वैशिष्ट्य म्हणजे दूरच्या भूवैज्ञानिक युगांमध्ये, कोट्यवधी वर्षांपूर्वी, प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत तयार झालेल्या सेंद्रिय पदार्थाचा एक महत्त्वपूर्ण भाग ग्राहक किंवा विघटनकर्त्यांद्वारे वापरला जात नव्हता, परंतु लिथोस्फियरमध्ये जमा झाला होता. जीवाश्म इंधनाच्या रूपात: तेल, कोळसा, तेल शेल, पीट इ. आपल्या औद्योगिक समाजाच्या ऊर्जेच्या गरजा भागवण्यासाठी या जीवाश्म इंधनांचे मोठ्या प्रमाणात उत्खनन केले जाते. ते जाळून आपण एका अर्थाने कार्बनचे चक्र पूर्ण करतो. दुस-या मार्गाने, कार्बनचे स्थलांतर विविध जलाशयांमध्ये कार्बोनेट प्रणाली तयार करून केले जाते, जेथे CO2 चे H2CO3, HCO, CO3 मध्ये रूपांतर होते. पाण्यात विरघळलेल्या कॅल्शियम (किंवा मॅग्नेशियम) च्या साहाय्याने, कार्बोनेट (CaCO3) बायोजेनिक आणि अबोजेनिक मार्गांद्वारे अवक्षेपित केले जातात. चुनखडीचे जाड थर तयार होतात. त्यानुसार ए.बी. रोनोव्ह, प्रकाशसंश्लेषक उत्पादनांमध्ये पुरलेल्या कार्बन आणि कार्बोनेट खडकांमधील कार्बनचे गुणोत्तर 1:4 आहे. मोठ्या कार्बन चक्रासोबत, जमिनीच्या पृष्ठभागावर आणि महासागरात अनेक लहान कार्बन सायकल देखील आहेत. सर्वसाधारणपणे, मानववंशीय हस्तक्षेपाशिवाय, जैव-रासायनिक जलाशयांमध्ये कार्बनचे प्रमाण: बायोस्फियर (बायोमास + माती आणि डेट्रिटस), गाळाचे खडक, वातावरण आणि हायड्रोस्फियर, उच्च प्रमाणात स्थिरता राखली जाते (टी.ए. अकिमोवा, व्ही.व्ही. हसकिन (1994) नुसार) ). एकीकडे बायोस्फियर आणि दुसरीकडे वातावरण आणि हायड्रोस्फियर दरम्यान कार्बनची सतत देवाणघेवाण, सजीव पदार्थांच्या वायू कार्याद्वारे - प्रकाशसंश्लेषण, श्वासोच्छ्वास आणि नाश या प्रक्रियेद्वारे निर्धारित केली जाते आणि त्याचे प्रमाण सुमारे 6-1010 टन/वर्ष. वातावरणात आणि हायड्रोस्फियरमध्ये कार्बनचा प्रवाह असतो आणि ज्वालामुखीच्या क्रियाकलापादरम्यान सरासरी 4.5 106 टन/वर्ष. जीवाश्म इंधन (तेल, वायू, कोळसा, इ.) मध्ये कार्बनचे एकूण वस्तुमान अंदाजे 3.2*1015 टन आहे, जे 7 दशलक्ष टन/वर्षाच्या सरासरी जमा होण्याच्या दराशी संबंधित आहे. हे प्रमाण परिचलन करणार्‍या कार्बनच्या वस्तुमानाच्या तुलनेत नगण्य आहे आणि ते जसे होते तसे चक्रातून बाहेर पडले आणि त्यात हरवले. म्हणून, सायकलच्या मोकळेपणाची (अपूर्णता) डिग्री 10"4, किंवा 0.01% आहे, आणि त्यानुसार, बंद होण्याची डिग्री 99.99% आहे. याचा अर्थ, एकीकडे, प्रत्येक कार्बन अणूने सायकलमध्ये भाग घेतला. चक्रातून बाहेर पडण्यापूर्वी हजारो वेळा, खोलीत संपले. दुसरीकडे, बायोस्फियरमधील सेंद्रिय पदार्थांचे संश्लेषण आणि क्षय यांचे प्रवाह अतिशय उच्च अचूकतेने एकमेकांशी जुळवले जातात. मोबाईल कार्बन स्टॉकपैकी 0.2% सतत चलनात असतो. बायोमास कार्बनचे नूतनीकरण 12 वर्षांत, वातावरणात - 8 वर्षांत होते. ऑक्सिजन चक्र. आपल्या ग्रहावरील बहुतेक सजीवांच्या जीवनात ऑक्सिजन (O2) महत्वाची भूमिका बजावते. परिमाणात्मक दृष्टीने, हा सजीव पदार्थाचा मुख्य घटक आहे. उदाहरणार्थ, जर आपण ऊतींमध्ये असलेले पाणी विचारात घेतले तर मानवी शरीरात 62.8% ऑक्सिजन आणि 19.4% कार्बन असते. सर्वसाधारणपणे, बायोस्फियरमध्ये कार्बन आणि हायड्रोजनच्या तुलनेत हा घटक साध्या पदार्थांमध्ये मुख्य आहे. बायोस्फियरमध्ये, सजीवांच्या किंवा मृत्यूनंतर त्यांच्या अवशेषांसह ऑक्सिजनची वेगाने देवाणघेवाण होते. वनस्पती, एक नियम म्हणून, मुक्त ऑक्सिजन तयार करतात आणि प्राणी श्वासोच्छवासाद्वारे ते वापरतात. पृथ्वीवरील सर्वात व्यापक आणि फिरते घटक असल्याने, ऑक्सिजन हे पर्यावरणाचे अस्तित्व आणि कार्ये मर्यादित करत नाही, जरी जलीय जीवांसाठी ऑक्सिजनची उपलब्धता तात्पुरती मर्यादित असू शकते. बायोस्फियरमधील ऑक्सिजन चक्र अत्यंत जटिल आहे, कारण मोठ्या संख्येने सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थ त्याच्याशी प्रतिक्रिया देतात. परिणामी, लिथोस्फियर आणि वातावरणादरम्यान किंवा हायड्रोस्फियर आणि या दोन वातावरणादरम्यान अनेक महाकाव्य घडतात. ऑक्सिजन चक्र काही प्रकारे उलट कार्बन डायऑक्साइड चक्रासारखेच असते. एकाची हालचाल दुसऱ्याच्या हालचालीच्या विरुद्ध दिशेने होते. वातावरणातील ऑक्सिजनचा वापर आणि प्राथमिक उत्पादकांद्वारे त्याची बदली तुलनेने लवकर होते. अशा प्रकारे, सर्व वातावरणातील ऑक्सिजन पूर्णपणे नूतनीकरण करण्यासाठी 2000 वर्षे लागतात. आजकाल, वातावरणात ऑक्सिजन जमा होत नाही आणि त्याची सामग्री (20.946%) स्थिर राहते. वातावरणाच्या वरच्या थरांमध्ये, जेव्हा अतिनील किरणे ऑक्सिजनवर कार्य करतात, तेव्हा ओझोन - O3 - तयार होतो. पृथ्वीवर पोहोचणारी सुमारे 5% सौर ऊर्जा ओझोनच्या निर्मितीवर खर्च केली जाते - सुमारे 8.6 * 1015 डब्ल्यू. प्रतिक्रिया सहज उलट करता येण्यासारख्या असतात. जेव्हा ओझोनचा क्षय होतो तेव्हा ही ऊर्जा सोडली जाते, जी वरच्या वातावरणात उच्च तापमान राखते. वातावरणातील सरासरी ओझोन एकाग्रता सुमारे 106 व्हॉल्यूम आहे. %; जास्तीत जास्त O3 एकाग्रता - 4-10 पर्यंत "* vol.% - 20-25 किमी उंचीवर गाठली जाते (T.A. Akimova, V.V. Haskin, 1998). ओझोन एक प्रकारचे अतिनील फिल्टर म्हणून काम करते: ते कठोर अल्ट्राव्हायोलेट किरणांचा महत्त्वपूर्ण भाग अवरोधित करते. बहुधा, ओझोन थराची निर्मिती ही महासागरातून जीवसृष्टी निर्माण होण्यासाठी आणि जमिनीवर वसाहत करण्यासाठी एक परिस्थिती होती. भूवैज्ञानिक कालखंडात निर्माण होणारा बहुतेक ऑक्सिजन वातावरणात राहिला नाही, परंतु लिथोस्फियरने कार्बोनेट, सल्फेट्स, लोह ऑक्साईड इत्यादींच्या रूपात निश्चित केला होता. हे वस्तुमान 590 * 1014 टन विरूद्ध 39 * 1014 टन ऑक्सिजन आहे, जे महाद्वीपीय आणि महासागराच्या पाण्यात विरघळलेल्या वायू किंवा सल्फेटच्या रूपात बायोस्फियरमध्ये फिरते. नायट्रोजन चक्र. नायट्रोजन हा एक आवश्यक बायोजेनिक घटक आहे, कारण तो प्रथिने आणि न्यूक्लिक अॅसिडचा भाग आहे. नायट्रोजन सायकल सर्वात जटिल आहे, कारण त्यात गॅस आणि खनिज दोन्ही टप्प्यांचा समावेश आहे आणि त्याच वेळी सर्वात आदर्श चक्र आहे. नायट्रोजन चक्राचा कार्बन चक्राशी जवळचा संबंध आहे. नियमानुसार, नायट्रोजन कार्बनचे अनुसरण करते, ज्यासह ते सर्व प्रथिने पदार्थांच्या निर्मितीमध्ये भाग घेते. वातावरणातील हवा, 78% नायट्रोजन असलेली, एक अक्षय जलाशय आहे. तथापि, बहुतेक सजीव या नायट्रोजनचा थेट वापर करू शकत नाहीत. नायट्रोजन वनस्पतींद्वारे शोषले जाण्यासाठी, ते अमोनियम (NH*) किंवा नायट्रेट (NO3) आयनांचा भाग असणे आवश्यक आहे. निळ्या-हिरव्या शैवाल (सायनोफाइट्स) सोबत, जीवाणूंचे निर्मूलन करण्याच्या कार्याच्या परिणामी नायट्रोजन वायू सतत वातावरणात सोडला जातो आणि त्याचे नायट्रेट्समध्ये रूपांतर करतो. नायट्रोजन चक्र विनाशकांच्या पातळीवर स्पष्टपणे दृश्यमान आहे. वनस्पती आणि प्राण्यांमध्ये त्यांच्या मृत्यूनंतर प्रथिने आणि सेंद्रिय नायट्रोजनचे इतर प्रकार हेटेरोट्रॉफिक बॅक्टेरिया, ऍक्टिनोमायसेट्स, बुरशी (जैव-उत्पादक सूक्ष्मजीव) यांच्या संपर्कात येतात, जे या सेंद्रिय नायट्रोजनचे प्रमाण कमी करून, अमोनियामध्ये रूपांतरित करून त्यांना आवश्यक ऊर्जा निर्माण करतात. मातीत, नायट्रिफिकेशनची प्रक्रिया होते, ज्यामध्ये प्रतिक्रियांची साखळी असते, जिथे, सूक्ष्मजीवांच्या सहभागाने, अमोनियम आयन (NH4+) ते नायट्रेट (NO~) किंवा नायट्रेट ते नायट्रेट (N0~) चे ऑक्सीकरण होते. आण्विक नायट्रोजन (N2) किंवा नायट्रस ऑक्साईड (N20) या वायू संयुगेमध्ये नायट्रेट्स आणि नायट्रेट्सचे प्रमाण कमी होणे हे विनिट्रिफिकेशन प्रक्रियेचे सार आहे. गडगडाटी वादळाच्या वेळी विद्युत स्त्राव दरम्यान वातावरणातील नायट्रोजनला ऑक्सिजनसह बांधून आणि नंतर पावसासह मातीच्या पृष्ठभागावर पडून नायट्रेट्सची निर्मिती कमी प्रमाणात वातावरणात सतत घडते. वायुमंडलीय नायट्रोजनचा आणखी एक स्रोत ज्वालामुखी आहे, जे महासागरांच्या तळाशी अवसादन किंवा जमा करताना चक्रातून वगळलेल्या नायट्रोजनच्या नुकसानाची भरपाई करतात. सर्वसाधारणपणे, वातावरणातून जमिनीत जमा होत असताना अजैविक उत्पत्तीच्या नायट्रेट नायट्रोजनचा सरासरी पुरवठा 10 किलो (वर्ष/हेक्टर) पेक्षा जास्त नसतो, मुक्त जीवाणू 25 किलो (वर्ष/हेक्टर) तयार करतात, तर शेंगयुक्त वनस्पतींसह रायझोबियमचे सहजीवन सरासरी 200 किलो (वर्ष/हेक्टर) उत्पादन करते. निश्चित नायट्रोजनचा मुख्य भाग एन 2 मध्ये जीवाणूंचे निर्मूलन करून प्रक्रिया करून वातावरणात परत येतो. केवळ 10% अमोनिफाइड आणि नायट्रिफाइड नायट्रोजन उच्च वनस्पतींद्वारे मातीतून शोषले जाते आणि बायोसेनोसेसच्या बहुकोशिकीय प्रतिनिधींच्या विल्हेवाटीवर संपते. फॉस्फरस सायकल. बायोस्फियरमधील फॉस्फरस चक्र वनस्पती आणि प्राण्यांमधील चयापचय प्रक्रियांशी संबंधित आहे. प्रोटोप्लाझमचा हा महत्त्वाचा आणि आवश्यक घटक, स्थलीय वनस्पती आणि एकपेशीय वनस्पती 0.01-0.1%, प्राणी 0.1% ते अनेक टक्के, प्रसारित होतो, हळूहळू सेंद्रिय संयुगेपासून फॉस्फेटमध्ये बदलतो, ज्याचा पुन्हा वनस्पती वापर करू शकतात. तथापि, फॉस्फरस, इतर बायोफिलिक घटकांप्रमाणे, स्थलांतरादरम्यान वायूचे स्वरूप तयार करत नाही. फॉस्फरसचा साठा नायट्रोजनसारखा वातावरण नसून लिथोस्फियरचा खनिज भाग आहे. अजैविक फॉस्फरसचे मुख्य स्त्रोत आग्नेय खडक (ऍपेटाइट्स) किंवा गाळाचे खडक (फॉस्फोराइट्स) आहेत. खडकांमधून, अकार्बनिक फॉस्फरस महाद्वीपीय पाण्यात लीचिंग आणि विरघळवून अभिसरणात सामील आहे. स्थलीय परिसंस्थेमध्ये आणि मातीमध्ये प्रवेश केल्यावर, फॉस्फरस जलीय द्रावणातून अजैविक फॉस्फेट आयनच्या रूपात वनस्पतींद्वारे शोषले जाते आणि विविध सेंद्रिय संयुगेमध्ये समाविष्ट केले जाते, जेथे ते सेंद्रिय फॉस्फेटच्या रूपात दिसून येते. फॉस्फरस अन्नसाखळीतून वनस्पतींमधून पर्यावरणातील इतर जीवांमध्ये फिरतो. फॉस्फरस वाहत्या पाण्याद्वारे जलीय परिसंस्थांमध्ये वाहून नेला जातो. नद्या सतत फॉस्फेट्सने महासागरांना समृद्ध करतात. जेथे फॉस्फरस फायटोप्लँक्टनचा भाग बनतो. काही फॉस्फरस संयुगे उथळ खोलीत स्थलांतरित होतात, जीवजंतू वापरतात, तर दुसरा भाग जास्त खोलीत नष्ट होतो. जीवांचे मृत अवशेष वेगवेगळ्या खोलीत फॉस्फरसचे संचय करतात. सल्फर सायकल. हायड्रोजन सल्फाइड H2S आणि सल्फर डायऑक्साइड SO2 सारखी असंख्य वायूयुक्त सल्फर संयुगे आहेत. तथापि, या घटकाच्या चक्राचा मुख्य भाग निसर्गात गाळाचा आहे आणि तो माती आणि पाण्यात आढळतो. परिसंस्थेमध्ये अजैविक सल्फरची उपलब्धता पाण्यातील अनेक सल्फेटच्या चांगल्या विद्राव्यतेमुळे सुलभ होते. वनस्पती, सल्फेट शोषून, ते कमी करतात आणि सल्फरयुक्त अमीनो ऍसिड (मेथिओनाइन, सिस्टीन, सिस्टिन) तयार करतात जे पॉलीपेप्टाइड साखळीच्या वेगवेगळ्या झोन दरम्यान डायसल्फाइड पुलांच्या निर्मिती दरम्यान प्रथिनांच्या तृतीयक संरचनेच्या विकासामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. जैव-रासायनिक चक्राची अनेक मूलभूत वैशिष्ट्ये स्पष्टपणे दृश्यमान आहेत: S -> S -> SO2 - रंगहीन, हिरवा आणि जांभळा सल्फर जीवाणू; - "H2S (सल्फेटचे अॅनारोबिक घट) - Desulfovibno; H2S - "SO2" (सल्फाइडचे एरोबिक ऑक्सिडेशन) - थायोबॅसिलस; SO आणि H2S मध्ये सेंद्रिय एस. - एरोबिक आणि अॅनारोबिक हेटरोट्रॉफिक सूक्ष्मजीव, अनुक्रमे. प्राथमिक उत्पादन सेंद्रिय पदार्थांमध्ये सल्फेटचा समावेश सुनिश्चित करते आणि प्राण्यांद्वारे उत्सर्जन चक्रात सल्फेट परत करण्याचा एक मार्ग म्हणून कार्य करते. सर्वसाधारणपणे, परिसंस्थेला नायट्रोजन आणि फॉस्फरसच्या तुलनेत कमी सल्फरची आवश्यकता असते. म्हणून, वनस्पती आणि प्राण्यांसाठी सल्फर कमी वेळा मर्यादित घटक असतो. त्याच वेळी, बायोमास उत्पादन आणि विघटन या एकूण प्रक्रियेमध्ये सल्फर चक्र हे एक महत्त्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, जेव्हा लोह सल्फाइड्स गाळात तयार होतात, तेव्हा फॉस्फरस अघुलनशील स्वरूपातून विद्रव्य स्वरूपात हस्तांतरित केला जातो आणि जीवांना उपलब्ध होतो. हे एक पुष्टीकरण आहे की एक चक्र दुसर्याद्वारे कसे नियंत्रित केले जाते. 2 इकोसिस्टममध्ये ऊर्जा प्रवाह इकोसिस्टमच्या वेगवेगळ्या ब्लॉक्समधून सतत फिरत असलेल्या पदार्थांच्या विपरीत, ज्याचा नेहमी पुन्हा वापर केला जाऊ शकतो आणि चक्रात प्रवेश केला जाऊ शकतो, ऊर्जा एकदा वापरली जाऊ शकते, म्हणजे. इकोसिस्टममधून ऊर्जेचा एक रेषीय प्रवाह आहे. सार्वभौमिक नैसर्गिक घटना म्हणून ऊर्जेचा एकतर्फी प्रवाह थर्मोडायनामिक्सच्या नियमांचा परिणाम म्हणून होतो. पहिला कायदा सांगतो की उर्जेचे एका रूपातून (जसे की प्रकाश) दुसर्या स्वरूपात (जसे की अन्नाची संभाव्य ऊर्जा) रूपांतर करता येते, परंतु ती निर्माण किंवा नष्ट केली जाऊ शकत नाही. दुसरा कायदा सांगतो की उर्जेच्या परिवर्तनाशी संबंधित एकच प्रक्रिया त्यातील काही गमावल्याशिवाय असू शकत नाही. अशा परिवर्तनांमध्ये विशिष्ट प्रमाणात ऊर्जा दुर्गम थर्मल उर्जेमध्ये विसर्जित केली जाते आणि म्हणून ती नष्ट होते. म्हणून: 100% कार्यक्षमतेसह, जीवाचे शरीर बनवणाऱ्या पदार्थामध्ये, अन्नपदार्थांचे परिवर्तन होऊ शकत नाही. अशा प्रकारे, सजीव हे ऊर्जा परिवर्तक आहेत. आणि प्रत्येक वेळी ऊर्जेचे रूपांतर होते तेव्हा त्याचा काही भाग उष्णतेच्या स्वरूपात नष्ट होतो. शेवटी, परिसंस्थेच्या जैविक चक्रात प्रवेश करणारी सर्व ऊर्जा उष्णता म्हणून नष्ट होते. जिवंत जीव प्रत्यक्षात काम करण्यासाठी ऊर्जेचा स्रोत म्हणून उष्णता वापरत नाहीत - ते प्रकाश आणि रासायनिक ऊर्जा वापरतात. अन्न साखळी आणि नेटवर्क, ट्रॉफिक पातळी. इकोसिस्टममध्ये, ऊर्जा-युक्त पदार्थ ऑटोट्रॉफिक जीवांद्वारे तयार केले जातात आणि हेटरोट्रॉफसाठी अन्न म्हणून काम करतात. अन्न जोडणे ही एका जीवातून दुसऱ्या जीवात ऊर्जा हस्तांतरित करण्याची यंत्रणा आहे. एक सामान्य उदाहरण: प्राणी वनस्पती खातो. हा प्राणी, यामधून, दुसरा प्राणी खाऊ शकतो. अशा प्रकारे, उर्जा अनेक जीवांद्वारे हस्तांतरित केली जाऊ शकते - प्रत्येक त्यानंतरचा एक मागील एकावर फीड करतो, जो त्यास कच्चा माल आणि ऊर्जा पुरवतो. ऊर्जा हस्तांतरणाच्या या क्रमाला अन्न (ट्रॉफिक) साखळी किंवा अन्न साखळी म्हणतात. अन्न साखळीतील प्रत्येक दुव्याचे स्थान एक ट्रॉफिक स्तर आहे. प्रथम ट्रॉफिक स्तर, आधी नमूद केल्याप्रमाणे, ऑटोट्रॉफ्स किंवा तथाकथित प्राथमिक उत्पादकांनी व्यापलेला आहे. द्वितीय ट्रॉफिक स्तरावरील जीवांना प्राथमिक ग्राहक, तृतीय - दुय्यम ग्राहक इत्यादी म्हणतात. सामान्यत: तीन प्रकारच्या अन्नसाखळी असतात. मांसाहारी अन्नसाखळी वनस्पतीपासून सुरू होते आणि लहान जीवांपासून मोठ्या जीवांकडे जाते. जमिनीवर अन्नसाखळीत तीन ते चार दुवे असतात. सर्वात सोप्या अन्न साखळींपैकी एक असे दिसते: वनस्पती -> ससा -> लांडगा उत्पादक -" शाकाहारी -> -> मांसाहारी खालील अन्न साखळी देखील व्यापक आहेत: वनस्पती सामग्री (उदा. अमृत) - "फ्लाय -" -" स्पायडर -> श्रू -> घुबड. रोझबुश सॅप -> ऍफिड -> -> लेडीबग -> -> स्पायडर - "कीटकभक्षी पक्षी -> शिकारी पक्षी. जलचर आणि विशेषतः सागरी परिसंस्थेमध्ये, भक्षक अन्नसाखळी स्थलीय अन्नसाखळीपेक्षा जास्त लांब असते. मृत वनस्पतींचे अवशेष, शव आणि प्राण्यांच्या मलमूत्रापासून सुरू होणार्‍या तिसर्‍या प्रकारच्या अन्न साखळ्यांना घातक (सॅप्रोफायटिक) अन्न साखळी किंवा हानिकारक विघटन साखळी असे संबोधले जाते. पानझडी जंगले पार्थिव परिसंस्थांच्या हानिकारक अन्नसाखळीत महत्त्वाची भूमिका बजावतात, त्यातील बहुतेक पर्णसंभार शाकाहारी खात नाहीत आणि गळून पडलेल्या पानांच्या कचराचा भाग आहेत. पाने असंख्य डेट्रिटिव्होर्स - बुरशी, बॅक्टेरिया, कीटक (उदाहरणार्थ, कोलेम्बोला) इत्यादींद्वारे चिरडली जातात आणि नंतर गांडुळे द्वारे ग्रहण केली जातात, जे पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या थरात बुरशीचे समान वितरण करतात आणि तथाकथित मल तयार करतात. या स्तरावर, मशरूम मायसेलियम विकसित करतात. साखळी पूर्ण करणारे विघटन करणारे सूक्ष्मजीव मृत सेंद्रिय पदार्थांचे अंतिम खनिजीकरण करतात. सर्वसाधारणपणे, आपल्या जंगलातील विशिष्ट हानिकारक अन्न साखळी खालीलप्रमाणे दर्शविल्या जाऊ शकतात: लीफ लिटर -> गांडुळ -> ब्लॅकबर्ड - स्पॅरोहॉक; मृत प्राणी - "कॅरिअन फ्लाय्सच्या अळ्या -" गवत बेडूक -> सामान्य गवताचा साप. चर्चा केलेल्या अन्न साखळी आकृतीमध्ये, प्रत्येक जीव एका प्रकारच्या इतर जीवांवर आहार म्हणून दर्शविला जातो. इकोसिस्टममधील वास्तविक अन्न कनेक्शन अधिक गुंतागुंतीचे असतात, कारण प्राणी एकाच अन्नसाखळीतून किंवा वेगवेगळ्या अन्नसाखळ्यांमधून विविध प्रकारचे जीव खाऊ शकतात, उदाहरणार्थ, वरच्या ट्रॉफिक पातळीचे भक्षक. प्राणी अनेकदा वनस्पती आणि इतर प्राणी दोन्ही खातात. त्यांना सर्वभक्षक म्हणतात. इकोसिस्टममधील अन्न जाळे खूप गुंतागुंतीचे असतात आणि आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की त्यांच्यामध्ये प्रवेश करणारी ऊर्जा एका जीवातून दुसऱ्या जीवात स्थलांतरित होण्यास बराच वेळ लागतो. पर्यावरणीय पिरॅमिड्स. प्रत्येक इकोसिस्टममध्ये, अन्न जाळ्यांची एक सु-परिभाषित रचना असते, जी विविध अन्न साखळींच्या प्रत्येक स्तरावर प्रतिनिधित्व केलेल्या जीवांचे स्वरूप आणि संख्या द्वारे दर्शविले जाते. इकोसिस्टममधील जीवांमधील संबंधांचा अभ्यास करण्यासाठी आणि त्यांचे ग्राफिक पद्धतीने चित्रण करण्यासाठी, ते सहसा फूड वेब आकृत्यांऐवजी पर्यावरणीय पिरॅमिड्स वापरतात. इकोलॉजिकल पिरॅमिड्स भौमितिक स्वरूपात इकोसिस्टमची ट्रॉफिक रचना व्यक्त करतात. ते समान रुंदीच्या आयताच्या स्वरूपात बांधले जातात, परंतु आयताची लांबी मोजली जात असलेल्या वस्तूच्या मूल्याच्या प्रमाणात असणे आवश्यक आहे. येथून तुम्हाला संख्या, बायोमास आणि ऊर्जा यांचे पिरॅमिड मिळू शकतात. पर्यावरणीय पिरॅमिड कोणत्याही बायोसेनोसिसची मूलभूत वैशिष्ट्ये प्रतिबिंबित करतात जेव्हा ते त्याची ट्रॉफिक रचना दर्शवतात. संख्यांचे पिरॅमिड. ते परिसंस्थेच्या ट्रॉफिक संरचनेच्या अभ्यासासाठी सर्वात सोप्या अंदाजाचे प्रतिनिधित्व करतात. बायोमास पिरॅमिड. इकोसिस्टममधील पौष्टिक संबंध अधिक पूर्णपणे प्रतिबिंबित करते, कारण ते प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावरील जीवांचे एकूण वस्तुमान (बायोमास) विचारात घेते. ऊर्जेचा पिरॅमिड. वेगवेगळ्या ट्रॉफिक स्तरांवर जीवांमधील कनेक्शन प्रदर्शित करण्याचा सर्वात मूलभूत मार्ग म्हणजे ऊर्जा पिरॅमिड्सद्वारे. ते अन्न साखळींची ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता आणि उत्पादकता दर्शवतात आणि प्रत्येक युनिट वेळेत प्रति युनिट पृष्ठभाग क्षेत्रफळावर जमा होणारी ऊर्जा (kcal) मोजून तयार केली जाते आणि प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावर जीवांद्वारे वापरली जाते. वनस्पतीला मिळणारी सौरऊर्जा प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेत अंशतः वापरली जाते. कर्बोदकांमधे निश्चित केलेली ऊर्जा परिसंस्थेचे एकूण उत्पादन दर्शवते. कर्बोदकांमधे प्रोटोप्लाझम तयार करण्यासाठी आणि वनस्पतींच्या वाढीसाठी वापरला जातो. त्यांच्या उर्जेचा काही भाग श्वास घेण्यात खर्च होतो. द्वितीय श्रेणीचे ग्राहक (भक्षक) त्यांच्या बळींचा संपूर्ण बायोमास नष्ट करत नाहीत. शिवाय, ते जेवढे नष्ट करतात, त्यातील फक्त एक भाग त्यांच्या स्वतःच्या ट्रॉफिक पातळीचा बायोमास तयार करण्यासाठी वापरला जातो. उर्वरित ऊर्जा प्रामुख्याने श्वासोच्छवासावर खर्च केली जाते आणि मलमूत्र आणि मलमूत्रासह उत्सर्जित होते. 1942 मध्ये, आर. लिंडेमन यांनी प्रथम उर्जेच्या पिरॅमिडचा कायदा तयार केला, ज्याला पाठ्यपुस्तकांमध्ये "10% चा कायदा" म्हटले जाते. या कायद्यानुसार, सरासरी 10% पेक्षा जास्त ऊर्जा पर्यावरणीय पिरॅमिडच्या एका ट्रॉफिक स्तरावरून दुसर्या स्तरावर जात नाही. सुरुवातीच्या उर्जेपैकी फक्त 10-20% नंतरच्या हेटरोट्रॉफमध्ये हस्तांतरित केली जाते. उर्जा पिरॅमिडच्या नियमाचा वापर करून, हे मोजणे सोपे आहे की तृतीयक मांसाहारी (ट्रॉफिक स्तर V) पर्यंत पोहोचणारी उर्जा उत्पादकांद्वारे शोषलेल्या उर्जेच्या सुमारे 0.0001 आहे. हे खालीलप्रमाणे आहे की एका स्तरावरून दुसर्या स्तरावर ऊर्जा हस्तांतरण अत्यंत कमी कार्यक्षमतेसह होते. हे विशिष्ट बायोसेनोसिसकडे दुर्लक्ष करून अन्न साखळीतील मर्यादित संख्येचे दुवे स्पष्ट करते. E. Odum (1959) अत्यंत सरलीकृत अन्नसाखळीत - अल्फाल्फा -> वासरू - "मुलाने ऊर्जेच्या परिवर्तनाचे मूल्यांकन केले, त्याच्या नुकसानाची तीव्रता स्पष्ट केली. समजा, त्याने तर्क केला की, क्षुद्र क्षेत्रावर अल्फल्फाची पिके आहेत. 4 हेक्टर. वासरे या शेतात खातात (असे गृहीत धरले जाते की ते फक्त अल्फल्फा खातात), आणि 12 वर्षांचा मुलगा केवळ वासराचे मांस खातो. गणनाचे परिणाम, तीन पिरॅमिडच्या रूपात सादर केले जातात: संख्या, बायोमास आणि ऊर्जा, असे सूचित करा की शेतात पडणाऱ्या सर्व सौरऊर्जेपैकी फक्त ०.२४% अल्फल्फा वापरतो; वासरू या उत्पादनातील ८% शोषून घेते आणि वासराच्या बायोमासपैकी फक्त ०.७% वर्षभरात मुलाचा विकास सुनिश्चित करते. E. Odum, अशाप्रकारे, सौर ऊर्जेचे केवळ एक दशलक्षांश भाग मांसाहारी बायोमासमध्ये रूपांतरित होते, या प्रकरणात मुलाचे वजन वाढण्यास कारणीभूत ठरते, आणि उर्वरित गमावले जाते आणि वातावरणात खराब स्वरूपात नष्ट होते. वरील उदाहरणाने परिसंस्थेची अत्यंत कमी पर्यावरणीय कार्यक्षमता आणि अन्नसाखळीतील परिवर्तनाची कमी कार्यक्षमता स्पष्टपणे स्पष्ट होते. आम्ही खालील गोष्टी सांगू शकतो: जर 1000 kcal (दिवस मी 2) उत्पादकांनी रेकॉर्ड केले, नंतर 10 kcal (दिवस मी 2) शाकाहारी प्राण्यांच्या बायोमासमध्ये जाते आणि फक्त 1 kcal (दिवस मी 2) - मांसाहारी प्राण्यांच्या बायोमासमध्ये. प्रत्येक बायोसेनोसिसद्वारे ठराविक प्रमाणात पदार्थाचा वारंवार वापर केला जाऊ शकतो आणि उर्जेचा एक भाग एकदा वापरला जाऊ शकतो, असे म्हणणे अधिक हितावह आहे की ऊर्जाचे कॅस्केड हस्तांतरण इकोसिस्टममध्ये होते. ग्राहक इकोसिस्टममध्ये व्यवस्थापित आणि स्थिर दुवा म्हणून काम करतात. प्रबळांची मक्तेदारी रोखून सेनोसिसमध्ये ग्राहक विविधतेचा स्पेक्ट्रम निर्माण करतात. ग्राहकांच्या नियंत्रण मूल्याचा नियम अगदी मूलभूत मानला जाऊ शकतो. सायबरनेटिक दृश्यांनुसार, नियंत्रण प्रणाली नियंत्रित प्रणालीपेक्षा संरचनेत अधिक जटिल असली पाहिजे, नंतर उपकरणांच्या प्रकारांच्या बहुविधतेचे कारण स्पष्ट होते. ग्राहकांच्या नियंत्रित महत्त्वालाही ऊर्जावान आधार आहे. एक किंवा दुसर्या ट्रॉफिक स्तराद्वारे उर्जेचा प्रवाह अंतर्निहित ट्रॉफिक स्तरावरील अन्नाच्या उपलब्धतेद्वारे पूर्णपणे निर्धारित केला जाऊ शकत नाही. ज्ञात आहे की, नेहमीच पुरेसा "राखीव" शिल्लक असतो, कारण अन्नाचा संपूर्ण नाश ग्राहकांच्या मृत्यूस कारणीभूत ठरेल. हे सामान्य नमुने लोकसंख्या प्रक्रिया, समुदाय, पर्यावरणीय पिरॅमिडचे स्तर आणि संपूर्ण बायोसेनोसेसच्या चौकटीत पाळले जातात. 3 डायनॅमिक प्रक्रिया ज्या इकोसिस्टममध्ये अखंडता आणि टिकाव सुनिश्चित करतात समाजातील चक्रीय बदल बाह्य परिस्थितीची दैनिक, हंगामी आणि दीर्घकालीन नियतकालिकता आणि जीवांच्या अंतर्जात लयांचे प्रकटीकरण दर्शवतात. इकोसिस्टमची दैनंदिन गतिशीलता प्रामुख्याने नैसर्गिक घटनांच्या लयशी संबंधित आहे आणि निसर्गात काटेकोरपणे नियतकालिक आहे. आम्ही आधीच विचार केला आहे की प्रत्येक बायोसेनोसिसमध्ये जीवांचे गट असतात ज्यांचे जीवन क्रियाकलाप दिवसाच्या वेगवेगळ्या वेळी घडतात. काही दिवसा सक्रिय असतात, तर काही रात्री. म्हणूनच, विशिष्ट परिसंस्थेच्या वैयक्तिक प्रकारच्या बायोसेनोसिसच्या रचना आणि गुणोत्तरामध्ये नियतकालिक बदल घडतात, कारण वैयक्तिक जीव विशिष्ट वेळेसाठी त्यातून बंद केले जातात. बायोसेनोसिसची दैनंदिन गतिशीलता प्राणी आणि वनस्पती दोघांद्वारे प्रदान केली जाते. जसे ज्ञात आहे, वनस्पतींमध्ये शारीरिक प्रक्रियांची तीव्रता आणि स्वरूप दिवसा बदलते - प्रकाशसंश्लेषण रात्री होत नाही, बहुतेकदा वनस्पतींमध्ये फुले फक्त रात्री उघडतात आणि निशाचर प्राण्यांद्वारे परागकित होतात, इतर दिवसा परागणासाठी अनुकूल असतात. बायोसेनोसेसमधील दैनिक गतिशीलता, एक नियम म्हणून, अधिक स्पष्ट आहेत, दिवस आणि रात्र दरम्यान तापमान, आर्द्रता आणि इतर पर्यावरणीय घटकांमधील फरक. बायोसेनोसेसमध्ये अधिक लक्षणीय विचलन हंगामी गतिशीलतेसह पाहिले जातात. हे जीवांच्या जैविक चक्रांमुळे आहे, जे नैसर्गिक घटनांच्या हंगामी चक्रावर अवलंबून असतात. अशाप्रकारे, ऋतूतील बदलाचा प्राणी आणि वनस्पतींच्या जीवन क्रियाकलापांवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो (निप्तावस्था, हिवाळ्यातील झोप, डायपॉज आणि प्राण्यांमध्ये स्थलांतर; फुलांचा कालावधी, फळधारणा, सक्रिय वाढ, पाने पडणे आणि वनस्पतींमध्ये हिवाळ्यातील सुप्तता). बायोसेनोसिसची टायर्ड रचना बहुतेक वेळा हंगामी परिवर्तनशीलतेच्या अधीन असते. वर्षाच्या योग्य हंगामात वनस्पतींचे वैयक्तिक स्तर पूर्णपणे गायब होऊ शकतात, उदाहरणार्थ, वार्षिकांचा समावेश असलेला वनौषधीचा थर. जैविक ऋतूंचा कालावधी वेगवेगळ्या अक्षांशांवर बदलतो. या संदर्भात, आर्क्टिक, समशीतोष्ण आणि उष्णकटिबंधीय झोनमधील बायोसेनोसेसची मौसमी गतिशीलता भिन्न आहे. हे समशीतोष्ण हवामान परिसंस्था आणि उत्तर अक्षांशांमध्ये स्पष्टपणे व्यक्त केले जाते. कोणत्याही बायोसेनोसिसच्या जीवनात दीर्घकालीन परिवर्तनशीलता सामान्य आहे. अशाप्रकारे, बाराबिंस्क वन-स्टेप्पेमध्ये पडणाऱ्या पर्जन्यवृष्टीचे प्रमाण वर्षानुवर्षे झपाट्याने चढ-उतार होते; अनेक कोरडे वर्षे मुबलक पर्जन्यवृष्टीच्या दीर्घकालीन कालावधीसह पर्यायी असतात. याचा वनस्पती आणि प्राण्यांवर लक्षणीय परिणाम होतो. या प्रकरणात, पर्यावरणीय कोनाड्यांचा विकास होतो - उदयोन्मुख संचामध्ये कार्यात्मक सीमांकन किंवा थोड्याशा विविधतेसह त्याची जोड. वातावरणाच्या सामान्य अभिसरणातील नियतकालिक बदलांच्या संबंधात बायोसेनोसेसच्या रचनेत दीर्घकालीन बदल देखील पुनरावृत्ती होते, जे सौर क्रियाकलाप वाढल्यामुळे किंवा कमी झाल्यामुळे होते. दैनंदिन आणि हंगामी गतिशीलतेच्या प्रक्रियेत, बायोसेनोसेसच्या अखंडतेचे सहसा उल्लंघन होत नाही. बायोसेनोसिसमध्ये केवळ गुणात्मक आणि परिमाणात्मक वैशिष्ट्यांमधील नियतकालिक चढ-उतारांचा अनुभव येतो. इकोसिस्टममधील प्रगतीशील बदलांमुळे शेवटी एका बायोसेनोसिसच्या जागी दुसर्या प्रबळ प्रजातींचा समावेश होतो. अशा बदलांची कारणे बायोसेनोसिसचे बाह्य घटक असू शकतात जे एका दिशेने दीर्घकाळ कार्य करतात, उदाहरणार्थ, जलस्रोतांचे वाढते प्रदूषण, पुनर्संचयित झाल्यामुळे दलदलीच्या मातीतून कोरडे होणे, चर वाढणे इ. एका बायोसेनोसिसपासून दुसऱ्या बायोसेनोसिसमध्ये या बदलांना एक्सोजेनेटिक म्हणतात. अशा परिस्थितीत जेव्हा एखाद्या घटकाच्या वाढत्या प्रभावामुळे बायोसेनोसिसच्या संरचनेचे हळूहळू सरलीकरण होते, त्यांची रचना कमी होते आणि उत्पादकता कमी होते, अशा बदलांना डिग्रेसिव्ह किंवा डिग्रेसिव्ह म्हणतात. बायोसेनोसिसमध्येच होणार्‍या प्रक्रियेच्या परिणामी एंडोजेनेटिक बदल उद्भवतात. एका बायोसेनोसिसची दुसर्याद्वारे लागोपाठ पुनर्स्थित करणे याला पर्यावरणीय उत्तराधिकार म्हणतात (लॅटमधून - उत्तराधिकार - क्रम, बदल). उत्तराधिकार ही इकोसिस्टमच्या स्वयं-विकासाची प्रक्रिया आहे. उत्तराधिकार दिलेल्या बायोसेनोसिसमधील जैविक चक्राच्या अपूर्णतेवर आधारित आहे. हे ज्ञात आहे की सजीव, त्यांच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांच्या परिणामी, त्यांच्या सभोवतालचे वातावरण बदलतात, त्यातून काही पदार्थ काढून टाकतात आणि चयापचय उत्पादनांसह ते संतृप्त करतात. जेव्हा लोकसंख्या तुलनेने दीर्घकाळ अस्तित्वात असते, तेव्हा ते त्यांचे वातावरण प्रतिकूल दिशेने बदलतात आणि परिणामी, इतर प्रजातींच्या लोकसंख्येने स्वतःला विस्थापित केले जाते, ज्यासाठी परिणामी पर्यावरणीय परिवर्तने पर्यावरणीयदृष्ट्या फायदेशीर ठरतात. बायोसेनोसिसमध्ये, प्रबळ प्रजातींमध्ये अशा प्रकारे बदल होतो. इकोलॉजिकल डुप्लिकेशनचा नियम (तत्त्व) येथे स्पष्टपणे दिसून येतो. बायोसेनोसिसचे दीर्घकालीन अस्तित्व केवळ तेव्हाच शक्य आहे जेव्हा काही सजीवांच्या क्रियाकलापांमुळे वातावरणातील बदल विपरीत आवश्यकता असलेल्या इतरांसाठी अनुकूल असतील. एकापाठोपाठ एक प्रजातींच्या स्पर्धात्मक परस्परसंवादाच्या आधारे, विशिष्ट अजैविक पर्यावरणीय परिस्थितीशी सुसंगत अधिक स्थिर संयोजन हळूहळू तयार होतात. एका समुदायाची जागा दुसऱ्या समुदायाने बदलण्याचे उत्तराधिकाराचे उदाहरण म्हणजे एका लहान तलावाची अतिवृद्धी, त्यानंतर दलदलीचे स्वरूप आणि नंतर त्याच्या जागी जंगल. प्रथम, तलावाच्या काठावर फ्लोटिंग कार्पेट तयार केले जाते - सेज, मॉसेस आणि इतर वनस्पतींचे फ्लोटिंग कार्पेट. तलाव सतत मृत वनस्पतीच्या अवशेषांनी भरलेला असतो - पीट. एक दलदल तयार होते, हळूहळू जंगलाने उगवले जाते. समुदायांच्या क्रमिक मालिका हळूहळू आणि नैसर्गिकरित्या एकामागोमाग एकमेकांची जागा घेतात याला उत्तराधिकार मालिका म्हणतात. निसर्गातील उत्तराधिकार मोठ्या प्रमाणात भिन्न आहेत. ते प्लँक्टोनिक समुदाय असलेल्या संस्कृतींसह बँकांमध्ये पाहिले जाऊ शकतात - विविध प्रकारचे तरंगणारे एकपेशीय वनस्पती आणि त्यांचे ग्राहक - रोटीफर्स, डबके आणि तलावांमधील फ्लॅगेलेट, दलदल, कुरण, जंगले, बेबंद शेतीयोग्य जमीन, हवामान खडक इ. एक श्रेणीक्रम आहे. इकोसिस्टमच्या संघटनेत ते एकापाठोपाठ एक प्रक्रियांमध्ये देखील प्रकट होते - बायोसेनोसेसचे मोठे परिवर्तन लहान लोकांचे बनलेले असतात. पदार्थांचे नियमन केलेले चक्र असलेल्या स्थिर परिसंस्थांमध्ये, समुदायांच्या जटिल अंतर्गत संरचनेला आधार देणारे स्थानिक क्रमिक बदल देखील सतत होत असतात. क्रमिक बदलांचे प्रकार. अनुक्रमिक बदलांचे दोन मुख्य प्रकार आहेत: 1 - ऑटोट्रॉफिक आणि हेटरोट्रॉफिक लोकसंख्येच्या सहभागासह; 2 - केवळ हेटरोट्रॉफ्सच्या सहभागासह. दुसर्या प्रकाराचा उत्तराधिकार केवळ अशा परिस्थितीत होतो जेथे सेंद्रिय संयुगेचा प्राथमिक पुरवठा किंवा सतत पुरवठा तयार केला जातो, ज्यामुळे समुदाय अस्तित्वात असतो: ढीग किंवा खताच्या ढिगाऱ्यांमध्ये, वनस्पतींच्या विघटित पदार्थांमध्ये, सेंद्रिय पदार्थांनी प्रदूषित जलाशयांमध्ये इ. उत्तराधिकारी प्रक्रिया. एफ. क्लेमेंट्स (1916) नुसार, उत्तराधिकाराच्या प्रक्रियेत खालील टप्पे असतात: वनस्पती बदलासह उत्तराधिकार प्राथमिक आणि दुय्यम असू शकतात. प्राथमिक उत्तराधिकार ही पूर्वीच्या निर्जन भागात पारिस्थितिक तंत्राच्या विकासाची आणि बदलण्याची प्रक्रिया आहे, त्यांच्या वसाहतीपासून सुरुवात होते. एक उत्कृष्ट उदाहरण म्हणजे उघड्या खडकांना सतत दूषित करणे आणि त्यांच्यावरील जंगलांचा विकास. अशाप्रकारे, उरल पर्वतांच्या खडकांवर उद्भवणाऱ्या प्राथमिक क्रमांमध्ये, खालील चरण वेगळे केले जातात: दुय्यम उत्तराधिकार म्हणजे एखाद्या इकोसिस्टमची जीर्णोद्धार जी एकेकाळी दिलेल्या क्षेत्रात अस्तित्वात होती. ज्वालामुखीचा उद्रेक, आग लागणे, पडणे, नांगरणी इ.च्या परिणामी प्रस्थापित बायोसेनोसिसमधील जीवांचे प्रस्थापित संबंध विस्कळीत होतात तेव्हा हे सुरू होते. पूर्वीच्या बायोसेनोसिसच्या जीर्णोद्धाराकडे नेणाऱ्या शिफ्टला जिओबॉटनीमध्ये डिम्युटेशनल म्हणतात. ज्वालामुखीमुळे स्थानिक वनस्पती आणि प्राणी यांचा संपूर्ण नाश झाल्यानंतर क्राकाटोआ बेटावरील प्रजातींच्या विविधतेची गतिशीलता याचे उदाहरण आहे. दुसरे उदाहरण म्हणजे सायबेरियन गडद शंकूच्या आकाराचे जंगल (फिर-सेडर टायगा) विनाशकारी जंगलातील आगीनंतरचे दुय्यम उत्तराधिकार. अधिक जळलेल्या भागात, वार्‍याने उडवलेल्या बीजाणूंमधून पायनियर शेवाळे दिसतात: आग लागल्यानंतर 3-5 वर्षांनी, सर्वात जास्त प्रमाणात आढळणारे "फायर मॉस" हे फ्युनारिया हायग्रोमेट्रिका, गेराटोडॉन पर्प्युरियस इ. उच्च वनस्पतींमध्ये, फायरवेड (चॅमेनेरियन अँगुस्टिफोलियम) खूप लवकर जळलेल्या भागात वसाहत करते ), जे आधीच 2-3 महिन्यांनंतर आगीत मोठ्या प्रमाणात फुलते, तसेच ग्राउंड रीड गवत (कॅलामाग्रोस्टिस एपिजिओस) आणि इतर प्रजाती. पुढील क्रमवारीचे टप्पे पाळले जातात: रीड कुरण झुडुपांना मार्ग देते, नंतर बर्च किंवा अस्पेन जंगल, मिश्र पाइन-लेव्हड फॉरेस्ट, पाइन फॉरेस्ट, पाइन-सेडर फॉरेस्ट आणि शेवटी, 250 वर्षांनंतर, देवदार-फिर जंगलाची पुनर्स्थापना होते. . दुय्यम उत्तराधिकार, नियमानुसार, प्राथमिकपेक्षा जलद आणि सोपे होतात, कारण विस्कळीत वस्तीमध्ये माती प्रोफाइल, बिया, प्राइमोर्डिया आणि पूर्वीच्या लोकसंख्येचा काही भाग आणि मागील कनेक्शन जतन केले जातात. डिम्युटेशन ही प्राथमिक क्रमवारीच्या कोणत्याही टप्प्याची पुनरावृत्ती नाही. क्लायमॅक्स इकोसिस्टम. उत्तराधिकार अशा अवस्थेसह समाप्त होतो जेव्हा इकोसिस्टमच्या सर्व प्रजाती, पुनरुत्पादन करताना, तुलनेने स्थिर संख्या राखतात आणि त्याच्या रचनेत कोणताही बदल होत नाही. या समतोल स्थितीला क्लायमॅक्स म्हणतात, आणि परिसंस्थेला क्लायमॅक्स म्हणतात. निरनिराळ्या अजैविक परिस्थितीत, निरनिराळ्या क्लायमॅक्स इकोसिस्टम्स तयार होतात. उष्ण आणि दमट हवामानात ते उष्णकटिबंधीय रेनफॉरेस्ट असेल, कोरड्या आणि उष्ण हवामानात ते वाळवंट असेल. पृथ्वीचे मुख्य बायोम्स त्यांच्या संबंधित भौगोलिक क्षेत्रांचे क्लायमॅक्स इकोसिस्टम आहेत. एकापाठोपाठ परिसंस्थेतील बदल. उत्पादकता आणि बायोमास. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, उत्तराधिकार ही एक नैसर्गिक, निर्देशित प्रक्रिया आहे आणि एका किंवा दुसर्या टप्प्यावर होणारे बदल हे कोणत्याही समुदायाचे वैशिष्ट्य असतात आणि ते त्याच्या प्रजातींच्या रचना किंवा भौगोलिक स्थानावर अवलंबून नसतात. क्रमिक बदलांचे चार मुख्य प्रकार आहेत: हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की उत्तराधिकार टप्प्यात बदल काही नियमांनुसार होतो. प्रत्येक टप्पा पुढील एकाच्या उदयासाठी वातावरण तयार करतो. विकासाचे टप्पे पार करण्याच्या क्रमाचा नियम येथे कार्यरत आहे; नैसर्गिक व्यवस्थेच्या विकासाचे टप्पे केवळ उत्क्रांतीनुसार निश्चित (ऐतिहासिकदृष्ट्या, पर्यावरणदृष्ट्या निर्धारित) क्रमाने, सामान्यतः तुलनेने सोप्या ते जटिल, नियमानुसार, नुकसान न होता अनुसरण करू शकतात. दरम्यानचे टप्पे, परंतु शक्यतो त्यांच्या अतिशय जलद मार्गाने किंवा उत्क्रांतीनुसार निश्चित अनुपस्थितीसह. जेव्हा एखादी परिसंस्था रजोनिवृत्तीच्या अवस्थेकडे येते, तेव्हा त्यात, सर्व समतोल प्रणालींप्रमाणे, सर्व विकास प्रक्रिया मंदावतात. ही परिस्थिती क्रमिक मंदीच्या नियमात प्रतिबिंबित होते: परिपक्व समतोल पारिस्थितिक तंत्रात घडणाऱ्या प्रक्रिया, नियमानुसार, एक स्थिर स्थितीत, मंदावतात. या प्रकरणात, उत्तराधिकाराचा पुनर्संचयित प्रकार त्यांच्या धर्मनिरपेक्ष अभ्यासक्रमात बदलतो, म्हणजे. स्व-विकास रजोनिवृत्ती किंवा नोडल विकासाच्या मर्यादेत होतो. क्रमिक मंदीचा प्रायोगिक नियम हा जी. ओडम आणि आर. पिंकर्टन यांच्या नियमाचा परिणाम आहे किंवा परिपक्व प्रणाली टिकवून ठेवण्यासाठी जास्तीत जास्त उर्जेचा नियम आहे: उत्तराधिकार उर्जेचा प्रवाह वाढविण्याच्या दिशेने मूलभूत बदलाच्या दिशेने पुढे जातो. प्रमाण, प्रणाली राखण्यासाठी उद्देश. जी. ओडम आणि आर. पिंकर्टन यांचा नियम, यामधून, ए. लोटका यांनी तयार केलेल्या जैविक प्रणालींमधील जास्तीत जास्त उर्जेच्या नियमावर आधारित आहे. हा प्रश्न नंतर R. Margalef, Y. Odum द्वारे चांगला विकसित केला गेला आणि "शून्य कमाल" च्या तत्त्वाचा पुरावा म्हणून ओळखला जातो, किंवा परिपक्व परिसंस्थेतील वाढ कमी करणे: एकापाठोपाठ विकासामध्ये एक परिसंस्था सर्वात मोठे बायोमास तयार करते. किमान जैविक उत्पादकता. लिंडेमन (1942) यांनी प्रायोगिकरित्या सिद्ध केले की उत्‍पादकतेमध्‍ये क्लायमॅक्स समुदायापर्यंत उत्पादनात वाढ होते, ज्यामध्ये ऊर्जा रूपांतरण सर्वात कार्यक्षमतेने होते. ओक आणि ओक-राख जंगलांच्या उत्तराधिकाराच्या अभ्यासातील डेटा दर्शवितो की नंतरच्या टप्प्यात त्यांची उत्पादकता प्रत्यक्षात वाढते. तथापि, क्लायमॅक्स समुदायाच्या संक्रमणादरम्यान, सामान्यतः एकूण उत्पादकता कमी होते. अशाप्रकारे, जुन्या जंगलांची उत्पादकता तरुण जंगलांच्या तुलनेत कमी असते, ज्यामुळे त्यांच्या आधी असलेल्या अधिक प्रजाती-समृद्ध वनौषधींच्या थरांपेक्षा कमी उत्पादकता असू शकते. उत्पादकतेत अशीच घट काही जलचर प्रणालींमध्ये दिसून आली आहे. याची अनेक कारणे आहेत. त्यापैकी एक म्हणजे वाढत्या जंगलातील जैव पदार्थांमध्ये पोषक तत्वांचा साठा झाल्यामुळे त्यांच्या सायकलिंगमध्ये घट होऊ शकते. एकूण उत्पादकतेतील घट ही व्यक्तींची जीवनशक्ती कमी झाल्याचा परिणाम असू शकतो कारण समाजातील त्यांचे सरासरी वय वाढते. जसजशी प्रगती होत जाते, तसतसे समुदायाच्या बायोमासमध्ये उपलब्ध पोषक तत्वांचे वाढते प्रमाण जमा होते आणि त्यानुसार परिसंस्थेच्या अजैविक घटकामध्ये (माती किंवा पाण्यात) त्यांची सामग्री कमी होते. उत्पादित डेट्रिटसचे प्रमाण देखील वाढते. मुख्य प्राथमिक ग्राहक शाकाहारी नसून हानिकारक जीव आहेत. ट्रॉफिक नेटवर्कमध्ये देखील संबंधित बदल होतात. डेट्रिटस हा पोषक घटकांचा मुख्य स्त्रोत बनतो. एकापाठोपाठ, पदार्थांच्या जैव-रासायनिक चक्रांचे बंद होणे वाढते. वनस्पती आच्छादन पुनर्संचयित होण्याच्या क्षणापासून अंदाजे 10 वर्षांनी, चक्रांचा मोकळेपणा 100 ते 10% पर्यंत कमी होतो आणि नंतर तो आणखी कमी होतो, क्लायमॅक्स टप्प्यात किमान पोहोचतो. एकापाठोपाठ एक पदार्थांच्या जैव-रासायनिक चक्राची वाढती बंदिस्तता, हे सर्व आत्मविश्वासाने सांगितले जाऊ शकते, सर्वसाधारणपणे वनस्पती आणि नैसर्गिक परिसंस्थांच्या मानववंशीय परिवर्तनाद्वारे उल्लंघन केले जाते. निःसंशयपणे, यामुळे बायोस्फियर आणि त्याच्या विभागांमध्ये विसंगतींची एक दीर्घ मालिका होते. रजोनिवृत्ती दरम्यान प्रजातींच्या विविधतेत घट होण्याचा अर्थ कमी पर्यावरणीय महत्त्व नाही. प्रजातींची विविधता उत्तराधिकार, त्याची दिशा आणि वास्तविक जागा जीवनाने भरलेली आहे याची खात्री देते. कॉम्प्लेक्स बनवलेल्या प्रजातींच्या अपुर्‍या संख्येमुळे एक सलग मालिका तयार होऊ शकली नाही आणि हळूहळू, क्लायमॅक्स इकोसिस्टमच्या नाशामुळे, ग्रहाचे संपूर्ण वाळवंटीकरण होईल. विविधतेचे मूल्य स्थिर आणि गतिमान दोन्ही प्रकारे कार्य करते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की जिथे प्रजातींची विविधता बायोस्फियर तयार करण्यासाठी पुरेशी नाही, जी उत्तराधिकार प्रक्रियेच्या सामान्य नैसर्गिक मार्गासाठी आधार म्हणून काम करते आणि पर्यावरण स्वतःच तीव्रपणे विस्कळीत होते, उत्तराधिकार क्लायमॅक्स टप्प्यापर्यंत पोहोचत नाही, परंतु नोडल समुदायासह समाप्त होते - पॅराक्लिमॅक्स, दीर्घकालीन किंवा अल्पकालीन व्युत्पन्न समुदाय. एखाद्या विशिष्ट जागेच्या वातावरणाचा त्रास जितका खोल असेल तितके आधीचे टप्पे सलग संपतात. जेव्हा एक किंवा प्रजातींचा समूह त्यांच्या नाशाच्या परिणामी गमावला जातो (वस्तीचे मानववंशीय गायब होणे, कमी वेळा नामशेष होणे), रजोनिवृत्तीची उपलब्धी म्हणजे नैसर्गिक वातावरणाची संपूर्ण पुनर्स्थापना नाही. खरं तर, ही एक नवीन इकोसिस्टम आहे, कारण त्यामध्ये नवीन कनेक्शन निर्माण झाले आहेत, बरेच जुने गमावले आहेत आणि प्रजातींचे एक वेगळे "फ्रेइंग" विकसित झाले आहे. इकोसिस्टम त्याच्या जुन्या स्थितीत परत येऊ शकत नाही, कारण हरवलेली प्रजाती पुनर्संचयित केली जाऊ शकत नाही. जेव्हा कोणताही अजैविक किंवा जैविक घटक बदलतो, उदाहरणार्थ, सातत्यपूर्ण थंडीमुळे, किंवा नवीन प्रजातींचा परिचय, नवीन परिस्थितींशी असमाधानकारकपणे जुळवून घेतलेल्या प्रजातींना तीनपैकी एका मार्गाचा सामना करावा लागतो. उत्क्रांती-पर्यावरणीय अपरिवर्तनीयतेचा नियम असे सांगतो की पर्यावरणीय घटकांच्या असंतुलनामुळे आपल्या घटकांचा काही भाग गमावलेली किंवा दुसर्‍याने पुनर्स्थित केलेली परिसंस्था एकापाठोपाठ आपल्या मूळ स्थितीत परत येऊ शकत नाही, जर बदलांदरम्यान, उत्क्रांती (सूक्ष्म उत्क्रांती) ) पर्यावरणीय घटकांमध्ये बदल झाले आहेत (संरक्षित किंवा तात्पुरते गमावले). जेव्हा काही प्रजाती उत्तराधिकाराच्या मध्यवर्ती टप्प्यांमध्ये नष्ट होतात, तेव्हा या नुकसानाची कार्यात्मक भरपाई केली जाऊ शकते, परंतु पूर्णपणे नाही. जेव्हा विविधता गंभीर पातळीच्या पलीकडे कमी होते, तेव्हा उत्तराधिकाराचा मार्ग विकृत होतो आणि खरं तर, भूतकाळाशी जुळणारा कळस गाठता येत नाही. पुनर्संचयित इकोसिस्टमच्या स्वरूपाचे मूल्यांकन करण्यासाठी, उत्क्रांती-पर्यावरणीय अपरिवर्तनीयतेचा नियम महत्त्वाचा आहे. घटकांच्या नुकसानीसह, हे खरेतर, नवीन तयार केलेले नमुने आणि कनेक्शनसह पूर्णपणे नवीन पर्यावरणीय नैसर्गिक रचना आहेत. अशाप्रकारे, पुनर्संचयितीकरणादरम्यान पारिस्थितिक तंत्रातून बाहेर पडलेल्या प्रजातीच्या भूतकाळातील हस्तांतरणाचा अर्थ त्याचे यांत्रिक परत येणे असा होत नाही. हे प्रत्यक्षात नवीन प्रजातींचा नूतनीकरण केलेल्या परिसंस्थेमध्ये परिचय आहे. उत्क्रांती-पर्यावरणीय अपरिवर्तनीयतेचा नियम केवळ जैवप्रणालीच्या पातळीवरच नव्हे तर बायोटाच्या इतर सर्व श्रेणीबद्ध स्तरांवर देखील उत्क्रांतीच्या दिशेवर भर देतो. 4 एक जागतिक परिसंस्था म्हणून बायोस्फीअर जे इकोसिस्टमची अखंडता आणि टिकाऊपणा सुनिश्चित करते बायोस्फीअर ही एक जागतिक परिसंस्था आहे. आधी म्हटल्याप्रमाणे, जैवमंडल भूगोल, हायड्रोबायोस्फियर आणि एरोबायोस्फियर (चित्र 2.4) मध्ये विभागले गेले आहे. जिओबायोस्फियरमध्ये मुख्य पर्यावरण-निर्मिती घटकांनुसार विभाग आहेत: टेराबायोस्फियर आणि लिथोबायोस्फियर - भूगोल, मॅरिनोबायोस्फियर (ओशनबायोस्फियर) आणि जलजैवमंडल - हायड्रोबायोस्फियरमध्ये. या फॉर्मेशन्सना सबस्फियर्स म्हणतात. त्यांच्या निर्मितीतील अग्रगण्य पर्यावरण-निर्मिती घटक म्हणजे जिवंत वातावरणाचा भौतिक टप्पा: एरोबायोस्फियरमधील हवा-पाणी, जल-गोडे पाणी आणि हायड्रोबायोस्फियरमधील खारे पाणी, टेराबायोस्फियरमध्ये घन-हवा आणि लिथोबायोस्फियरमध्ये घन पाणी. त्या बदल्यात, ते सर्व थरांमध्ये पडतात: एरोबायोस्फियर - ट्रोपोबायोस्फियर आणि अल्टोबायोस्फियरमध्ये; हायड्रोबायोस्फियर - फोटोस्फियर, डिस्फोटोस्फियर आणि ऍफोटोस्फियरमध्ये. भौतिक वातावरण, ऊर्जा (प्रकाश आणि उष्णता), जीवनाच्या निर्मितीसाठी आणि उत्क्रांतीसाठी विशेष परिस्थिती व्यतिरिक्त, येथे संरचना तयार करणारे घटक - जमिनीवर, त्याच्या खोलीत, जमिनीच्या वरच्या जागेत बायोटाच्या प्रवेशाच्या उत्क्रांतीच्या दिशानिर्देश. पृथ्वी, महासागराचे पाताळ, निःसंशयपणे भिन्न आहेत. अपोबायोस्फियर, पॅराबायोस्फियर आणि इतर उप-आणि सुप्रा-बायोस्फियर स्तरांसह, ते तथाकथित "जीवनाचे स्तर केक" आणि मेगाबायोस्फियरच्या सीमेमध्ये त्याच्या अस्तित्वाचे भूमंडल (इकोस्फियर) बनवतात. प्रणालीगत अर्थाने, सूचीबद्ध फॉर्मेशन्स अक्षरशः सार्वत्रिक किंवा उपग्रहीय परिमाणांचे मोठे कार्यात्मक भाग आहेत. शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की बायोस्फियरमध्ये 7 मुख्य भौतिक-ऊर्जा पर्यावरणीय घटक आणि 8 वा माहितीपूर्ण घटकांच्या परस्परसंबंधात पदार्थांच्या तुलनेने स्वतंत्र चक्रांचे किमान 8-9 स्तर आहेत. पदार्थांचे जागतिक, प्रादेशिक आणि स्थानिक चक्र बंद नाहीत आणि पारिस्थितिक तंत्राच्या पदानुक्रमात अंशतः "एकमेक" आहेत. ही भौतिक-ऊर्जा, आणि अंशतः माहितीपूर्ण "कप्लिंग" संपूर्णपणे बायोस्फियरपर्यंत पर्यावरणीय सुपरसिस्टमची अखंडता सुनिश्चित करते. इकोसिस्टमची अखंडता आणि टिकाऊपणा. बायोस्फियर मोठ्या प्रमाणावर बाह्य घटकांद्वारे नाही तर अंतर्गत नमुन्यांद्वारे तयार होते. बायोस्फियरचा सर्वात महत्वाचा गुणधर्म म्हणजे सजीव आणि निर्जीव वस्तूंचा परस्परसंवाद, जो V. I. Vernadsky द्वारे अणूंच्या बायोजेनिक स्थलांतराच्या कायद्यात प्रतिबिंबित होतो. अणूंच्या बायोजेनिक स्थलांतराचा नियम मानवतेला संपूर्ण पृथ्वीवर आणि त्याच्या प्रदेशात जैव-रासायनिक प्रक्रिया जाणीवपूर्वक नियंत्रित करणे शक्य करते. बायोस्फियरमध्ये जिवंत पदार्थांचे प्रमाण, जसे की ज्ञात आहे, लक्षात येण्याजोग्या बदलांच्या अधीन नाही. हा नमुना V.I. द्वारे सजीव पदार्थाच्या प्रमाणाच्या स्थिरतेच्या नियमाच्या स्वरूपात तयार केला गेला होता. व्हर्नाडस्की: दिलेल्या भूगर्भीय कालावधीसाठी जीवमंडलातील सजीव पदार्थांचे प्रमाण स्थिर असते. व्यवहारात, हा कायदा जागतिक परिसंस्थेच्या अंतर्गत गतिशील समतोलाच्या कायद्याचा परिमाणात्मक परिणाम आहे - बायोस्फीअर. सजीव पदार्थ, अणूंच्या बायोजेनिक स्थलांतराच्या नियमानुसार, सूर्य आणि पृथ्वी यांच्यातील ऊर्जा मध्यस्थ असल्याने, त्याचे प्रमाण एकतर स्थिर असणे आवश्यक आहे किंवा तिची ऊर्जा वैशिष्ट्ये बदलली पाहिजेत. सजीव पदार्थांच्या भौतिक आणि रासायनिक एकतेचा नियम (पृथ्वीवरील सर्व सजीव पदार्थ भौतिक आणि रासायनिकदृष्ट्या एकसंध आहेत आणि नंतरच्या मालमत्तेतील महत्त्वपूर्ण बदल वगळले आहेत. म्हणून, ग्रहावरील सजीव पदार्थांसाठी परिमाणात्मक स्थिरता अपरिहार्य आहे. हे पूर्णपणे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. प्रजातींची संख्या. सजीव पदार्थ, सौर ऊर्जेचा संचयक म्हणून, एकाच वेळी बाह्य (वैश्विक) प्रभाव आणि अंतर्गत बदलांना प्रतिसाद देणे आवश्यक आहे. बायोस्फियरच्या एका ठिकाणी सजीव पदार्थांचे प्रमाण कमी किंवा वाढल्याने दुसर्या ठिकाणी अगदी उलट प्रक्रिया होऊ शकते, कारण सोडलेले पोषक उर्वरित सजीव पदार्थांद्वारे शोषले जाऊ शकतात किंवा त्यांची कमतरता लक्षात येईल. येथे आपण प्रक्रियेची गती लक्षात घेतली पाहिजे, जी मानववंशीय बदलांच्या बाबतीत मनुष्याद्वारे निसर्गाच्या थेट त्रासापेक्षा खूपच कमी आहे. सजीव पदार्थाच्या भौतिक आणि रासायनिक एकतेच्या नियमामध्ये परावर्तित होणाऱ्या सजीव पदार्थाच्या प्रमाणाची स्थिरता आणि स्थिरता व्यतिरिक्त, सजीव निसर्गात माहितीपूर्ण आणि दैहिक संरचनेचे सतत जतन केले जाते, हे तथ्य असूनही ते बदलते. काहीसे उत्क्रांतीच्या मार्गाने. या मालमत्तेची नोंद यु. गोल्डस्मिथ (1981) यांनी केली होती आणि त्याला बायोस्फीअरच्या संरचनेच्या संवर्धनाचा कायदा - माहितीपर आणि सोमाटिक किंवा इकोडायनामिक्सचा पहिला नियम असे म्हटले जाते. बायोस्फियरची रचना टिकवून ठेवण्यासाठी, सजीव वस्तू परिपक्वता किंवा पर्यावरणीय संतुलनाची स्थिती प्राप्त करण्याचा प्रयत्न करतात. रजोनिवृत्तीच्या इच्छेचा नियम - यु. गोल्डस्मिथचा इकोडायनामिक्सचा दुसरा नियम, बायोस्फीअर आणि पर्यावरणीय प्रणालीच्या इतर स्तरांवर लागू होतो, जरी काही विशिष्टता आहेत - बायोस्फियर त्याच्या उपविभागांपेक्षा अधिक बंद प्रणाली आहे. बायोस्फियरच्या सजीव पदार्थांची एकता आणि त्याच्या उपप्रणालींच्या संरचनेची एकरूपता या वस्तुस्थितीकडे नेत आहे की विविध भूवैज्ञानिक युगांचे सजीव घटक आणि त्यावर उद्भवलेले मूळ भौगोलिक उत्पत्ती उत्क्रांतीत गुंतागुंतीच्या पद्धतीने गुंफलेले आहेत. बायोस्फियरच्या सर्व पर्यावरणीय स्तरांवर वेगवेगळ्या अवकाश-लौकिक उत्पत्तीच्या घटकांचे विणकाम सजीव पदार्थाच्या विषमत्वाचा नियम किंवा तत्त्व प्रतिबिंबित करते. हे जोडणे गोंधळलेले नाही, परंतु पर्यावरणीय पूरकता, पर्यावरणीय अनुरूपता (एकरूपता) आणि इतर कायद्यांच्या तत्त्वांच्या अधीन आहे. यु. गोल्डस्मिथच्या इकोडायनॅमिक्सच्या चौकटीत, हा त्याचा तिसरा नियम आहे - पर्यावरणीय ऑर्डरचे तत्त्व, किंवा पर्यावरणीय परस्परवाद, जो त्याच्या भागांवर संपूर्ण प्रभावामुळे जागतिक मालमत्ता दर्शवतो, भिन्न भागांच्या उलट प्रभावामुळे. संपूर्ण इ.चा विकास, जे एकूणच संपूर्णपणे बायोस्फियरचे संरक्षण स्थिरतेकडे नेत आहे. इकोलॉजिकल ऑर्डरच्या चौकटीत परस्पर सहाय्य, किंवा पद्धतशीर परस्परवाद, जागा भरण्याच्या सुव्यवस्थिततेच्या कायद्याद्वारे आणि अवकाशासंबंधी-अस्थायी निश्चिततेद्वारे पुष्टी केली जाते: नैसर्गिक प्रणालीमध्ये जागा भरणे, त्याच्या उपप्रणालींमधील परस्परसंवादामुळे, मध्ये ऑर्डर केले जाते. अशा प्रकारे ज्यामुळे प्रणालीचे होमिओस्टॅटिक गुणधर्म त्यातील भागांमधील कमीतकमी विरोधाभासांसह लक्षात येऊ शकतात. या कायद्यावरून असे दिसून येते की निसर्गासाठी "अनावश्यक" अपघातांचे दीर्घकालीन अस्तित्व, मानवी निर्मितीसह, त्याच्यासाठी परकीय, अशक्य आहे. बायोस्फीअरमधील म्युच्युअलिस्ट सिस्टम ऑर्डरच्या नियमांमध्ये सिस्टम पूरकतेचे तत्त्व देखील समाविष्ट आहे, जे सांगते की त्यांच्या विकासातील एका नैसर्गिक प्रणालीची उपप्रणाली समान प्रणालीमध्ये समाविष्ट असलेल्या इतर उपप्रणालींच्या यशस्वी विकासासाठी आणि स्वयं-नियमनासाठी पूर्व शर्त प्रदान करते. यु. गोल्डस्मिथचा इकोडायनॅमिक्सचा चौथा नियम यात सजीवांच्या आत्म-नियंत्रण आणि आत्म-नियमन कायद्याचा समावेश आहे: सजीवांच्या नियंत्रणाच्या प्रभावाखाली असलेल्या सजीव प्रणाली आणि प्रणाली त्यांच्या प्रक्रियेत आत्म-नियंत्रण आणि स्वयं-नियमन करण्यास सक्षम आहेत. वातावरणातील बदलांशी जुळवून घेणे. बायोस्फीअरमध्ये, कॅस्केड आणि सामान्य परस्परसंवादाच्या साखळी प्रक्रियेदरम्यान आत्म-नियंत्रण आणि आत्म-नियमन घडते - नैसर्गिक निवडीच्या अस्तित्वाच्या संघर्षादरम्यान (या संकल्पनेच्या व्यापक अर्थाने), प्रणाली आणि उपप्रणालींचे अनुकूलन, व्यापक सह-उत्क्रांती , इ. शिवाय, या सर्व प्रक्रियांमुळे निसर्गाच्या “दृष्टीकोनातून” सकारात्मक परिणाम होतात - जैवमंडल आणि संपूर्णपणे पर्यावरणीय तंत्रांचे संरक्षण आणि विकास. स्ट्रक्चरल आणि उत्क्रांतीवादी निसर्गाच्या सामान्यीकरणांमधील जोडणारा दुवा हा जागतिक निवासस्थानाच्या स्वयंचलित देखभालीचा नियम आहे: जिवंत पदार्थ, आत्म-नियमन आणि अजैविक घटकांशी परस्परसंवाद करताना, त्याच्या विकासासाठी अनुकूल जीवन वातावरण स्वयंचलितपणे राखते. ही प्रक्रिया कॉस्मिक आणि ग्लोबल इकोस्फीअर स्केलमधील बदलांद्वारे मर्यादित आहे आणि ग्रहाच्या सर्व परिसंस्था आणि जैवप्रणालींमध्ये उद्भवते, जागतिक स्तरावर स्व-नियमनचा कॅस्केड म्हणून. जागतिक अधिवासाच्या स्वयंचलित देखभालीचा नियम V.I. च्या जैव-रासायनिक तत्त्वांवर आधारित आहे. व्हर्नाडस्की, प्रजातींचे निवासस्थान, सापेक्ष अंतर्गत सुसंगतता टिकवून ठेवण्याचे नियम आणि बायोस्फियरमध्ये पुराणमतवादी यंत्रणांच्या उपस्थितीसाठी स्थिर म्हणून काम करतात आणि त्याच वेळी सिस्टम-डायनॅमिक पूरकतेच्या नियमाची पुष्टी करतात. बायोस्फीअरवरील वैश्विक प्रभाव वैश्विक प्रभावांच्या अपवर्तनाच्या नियमाद्वारे सिद्ध होतो: वैश्विक घटक, जीवमंडलावर आणि विशेषतः त्याच्या उपविभागांवर प्रभाव टाकणारे, ग्रहाच्या परिसंस्थेद्वारे बदलू शकतात आणि म्हणून, शक्ती आणि वेळेच्या दृष्टीने. , अभिव्यक्ती कमकुवत आणि स्थलांतरित होऊ शकतात किंवा त्यांचा प्रभाव पूर्णपणे गमावू शकतात. पृथ्वीच्या परिसंस्थेवर आणि त्यामध्ये राहणाऱ्या जीवांवर सौर क्रियाकलाप आणि इतर वैश्विक घटकांच्या समकालिक प्रभावांचा प्रवाह असतो या वस्तुस्थितीमुळे येथे सामान्यीकरण महत्त्वपूर्ण आहे. हे लक्षात घ्यावे की पृथ्वीवरील आणि त्याच्या जैवमंडलातील अनेक प्रक्रिया, जरी अवकाशाच्या प्रभावाच्या अधीन आहेत, सौर क्रियाकलापांचे चक्र 1850, 600, 400, 178, 169, 88, 83, 33, 22, 16 च्या अंतराने गृहीत धरले जातात. , 11, 5 (11,1), 6.5 आणि 4.3 वर्षे, बायोस्फियर स्वतः आणि त्याच्या विभागांना सर्व प्रकरणांमध्ये समान चक्रीयतेसह प्रतिक्रिया देणे आवश्यक नाही. बायोस्फियर सिस्टमचे वैश्विक प्रभाव पूर्णपणे किंवा अंशतः अवरोधित केले जाऊ शकतात. निष्कर्ष इकोसिस्टम हे पर्यावरणातील मूलभूत कार्यात्मक एकक आहेत, कारण त्यामध्ये जीव आणि निर्जीव वातावरण समाविष्ट आहे - घटक जे एकमेकांच्या गुणधर्मांवर परस्पर प्रभाव पाडतात आणि पृथ्वीवर अस्तित्वात असलेल्या स्वरूपात जीवन टिकवून ठेवण्यासाठी आवश्यक परिस्थिती. एका विशिष्ट भौतिक-रासायनिक वातावरणाचे (बायोटोप) सजीवांच्या समुदायासह (बायोसेनोसिस) एक परिसंस्था तयार होते. मायक्रोइकोसिस्टम्स, मेसोइकोसिस्टम्स आणि ग्लोबल इकोसिस्टम - बायोस्फीअर आहेत. इकोसिस्टम्स विकाराने विखुरलेल्या नाहीत; त्याउलट, ते क्षैतिज (अक्षांशात) आणि अनुलंब (उंचीमध्ये) दोन्ही बऱ्यापैकी नियमित झोनमध्ये गटबद्ध केले आहेत. इकोसिस्टमसाठी ऊर्जेचा प्राथमिक स्त्रोत सूर्य आहे. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पडणारे सौर विकिरण दरवर्षी 1.54 दशलक्ष ईजे आहे. ग्रहाच्या पृष्ठभागावर पोहोचणारी बहुतेक सौर ऊर्जा थेट उष्णतेमध्ये बदलते, पाणी किंवा माती गरम करते, ज्यामुळे हवा गरम होते. पर्यावरणीय प्रणाली प्रदूषित नसलेल्या आणि जवळजवळ शाश्वत सौर ऊर्जेमुळे अस्तित्वात आहे, ज्याचे प्रमाण तुलनेने स्थिर आणि विपुल आहे. पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेमुळे पदार्थांचे दोन चक्र होतात: मोठे किंवा भूवैज्ञानिक आणि लहान, जैविक (जैविक). दोन्ही चक्र एकमेकांशी जोडलेले आहेत आणि एकच प्रक्रिया दर्शवतात. जैव-रासायनिक चक्र, किंवा जैव-रासायनिक चक्रांचे अस्तित्व, प्रणालीचे स्वयं-नियमन (होमिओस्टॅसिस) करण्याची संधी निर्माण करते, ज्यामुळे इकोसिस्टमला स्थिरता मिळते: विविध घटकांच्या टक्केवारी सामग्रीची एक आश्चर्यकारक स्थिरता. पदार्थांची बरीच चक्रे आहेत. हस्तांतरित वस्तुमान आणि उर्जेच्या वापराच्या बाबतीत पृथ्वीवरील सर्वात महत्त्वपूर्ण चक्र म्हणजे ग्रहांचे जलविज्ञान चक्र किंवा जलचक्र. जैविक (जैविक) चक्र म्हणजे माती, वनस्पती, प्राणी आणि सूक्ष्मजीव यांच्यातील पदार्थांचे अभिसरण. सर्व जैव-रासायनिक चक्रांपैकी, कार्बन चक्र हे निःसंशयपणे सर्वात तीव्र आहे. भूवैज्ञानिक कालखंडात निर्माण होणारा बहुतांश ऑक्सिजन वातावरणात राहिला नाही, परंतु लिथोस्फियरने कार्बोनेट, सल्फेट्स, आयर्न ऑक्साईड इत्यादींच्या रूपात स्थिर केला. हे वस्तुमान 590x1014 टन विरुद्ध 39x1014 टन ऑक्सिजन आहे, जे जैवमंडलात फिरते. महाद्वीपीय आणि महासागराच्या पाण्यात विरघळलेल्या वायू किंवा सल्फेटच्या स्वरूपात. नायट्रोजन हा एक आवश्यक बायोजेनिक घटक आहे, कारण तो प्रथिने आणि न्यूक्लिक अॅसिडचा भाग आहे. नायट्रोजन सायकल सर्वात जटिल आहे, कारण त्यात गॅस आणि खनिज दोन्ही टप्प्यांचा समावेश आहे आणि त्याच वेळी सर्वात आदर्श चक्र आहे. बायोस्फियरमधील फॉस्फरस चक्र वनस्पती आणि प्राण्यांमधील चयापचय प्रक्रियांशी संबंधित आहे. प्रोटोप्लाझमचा हा महत्त्वाचा आणि आवश्यक घटक, स्थलीय वनस्पती आणि एकपेशीय वनस्पती 0.01-0.1%, प्राणी 0.1% ते अनेक टक्के, प्रसारित होतो, हळूहळू सेंद्रिय संयुगेपासून फॉस्फेटमध्ये बदलतो, ज्याचा पुन्हा वनस्पती वापर करू शकतात. हायड्रोजन सल्फाइड H2S आणि सल्फर डायऑक्साइड SO2 सारखी असंख्य वायूयुक्त सल्फर संयुगे आहेत. जीवांची महत्त्वपूर्ण क्रिया आणि परिसंस्थेतील पदार्थांचे अभिसरण राखणे, म्हणजे, परिसंस्थांचे अस्तित्व, सर्व जीवांना त्यांच्या महत्त्वपूर्ण कार्यांसाठी आणि स्वत: ची पुनरुत्पादनासाठी आवश्यक असलेल्या उर्जेच्या सतत प्रवाहावर अवलंबून असते. इकोसिस्टमच्या वेगवेगळ्या ब्लॉक्समधून सतत फिरणाऱ्या पदार्थांच्या विपरीत, ज्याचा नेहमी पुनर्वापर केला जाऊ शकतो आणि चक्रात प्रवेश केला जाऊ शकतो, ऊर्जा एकदा वापरली जाऊ शकते, म्हणजे, परिसंस्थेद्वारे ऊर्जेचा एक रेषीय प्रवाह असतो. इकोसिस्टममध्ये, ऊर्जा-युक्त पदार्थ ऑटोट्रॉफिक जीवांद्वारे तयार केले जातात आणि हेटरोट्रॉफसाठी अन्न म्हणून काम करतात. अन्न जोडणे ही एका जीवातून दुसऱ्या जीवात ऊर्जा हस्तांतरित करण्याची यंत्रणा आहे. प्रत्येक इकोसिस्टममध्ये, अन्न जाळ्यांची एक सु-परिभाषित रचना असते, जी विविध अन्न साखळींच्या प्रत्येक स्तरावर प्रतिनिधित्व केलेल्या जीवांचे स्वरूप आणि संख्या द्वारे दर्शविले जाते. इकोसिस्टमची निर्मिती ही एक गतिमान प्रक्रिया आहे. इकोसिस्टममध्ये, राज्यामध्ये आणि त्यांच्या सदस्यांच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांमध्ये आणि लोकसंख्येच्या प्रमाणात सतत बदल होत असतात. कोणत्याही समाजात होणारे वैविध्यपूर्ण बदल हे दोन मुख्य प्रकारात मोडतात: चक्रीय आणि प्रगतीशील. उत्तराधिकार ही एक नैसर्गिक, निर्देशित प्रक्रिया आहे आणि एका किंवा दुसर्या टप्प्यावर होणारे बदल हे कोणत्याही समुदायाचे वैशिष्ट्य असतात आणि ते त्याच्या प्रजातींच्या रचना किंवा भौगोलिक स्थानावर अवलंबून नसतात. ग्लोबल इकोसिस्टम म्हणजे बायोस्फियर. आधी म्हटल्याप्रमाणे, जैवमंडल भूगोल, हायड्रोबायोस्फियर आणि एरोबायोस्फियरमध्ये विभागले गेले आहे. बायोस्फियर मोठ्या प्रमाणावर बाह्य घटकांद्वारे नाही तर अंतर्गत नमुन्यांद्वारे तयार होते. बायोस्फियरचा सर्वात महत्वाचा गुणधर्म म्हणजे सजीव आणि निर्जीव वस्तूंचा परस्परसंवाद, जो V.I. द्वारे अणूंच्या बायोजेनिक स्थलांतराच्या कायद्यात प्रतिबिंबित होतो. वर्नाडस्की. पृथ्वीवर अस्तित्वात असलेली परिसंस्था वैविध्यपूर्ण आहे. मायक्रोइकोसिस्टम्स (उदाहरणार्थ, सडणाऱ्या झाडाचे खोड), मेसोइकोसिस्टम्स (जंगल, तलाव इ.), मॅक्रोइकोसिस्टम्स (खंड, महासागर इ.) आणि जागतिक जीवमंडल आहेत. मोठ्या स्थलीय परिसंस्थांना बायोम म्हणतात. प्रत्येक बायोममध्ये अनेक लहान, एकमेकांशी जोडलेल्या परिसंस्था असतात. परिसंस्थेचे अनेक वर्गीकरण आहेत: सदाहरित उष्णकटिबंधीय पावसाचे जंगल; वाळवंट: गवताळ आणि झुडूप; उष्णकटिबंधीय गवताळ आणि सवाना; समशीतोष्ण गवताळ प्रदेश; समशीतोष्ण पानझडी जंगल: बोरियल शंकूच्या आकाराची जंगले. टुंड्रा: आर्क्टिक आणि अल्पाइन. गोड्या पाण्यातील परिसंस्थांचे प्रकार: रिबन (अजूनही पाणी): तलाव, तलाव इ.; लोटिक (वाहते पाणी): नद्या, नाले इ.; आर्द्र प्रदेश: दलदल आणि दलदलीची जंगले; सागरी परिसंस्थेचे प्रकार: मुक्त महासागर (पेलाजिक); महाद्वीपीय शेल्फचे पाणी (किनारी पाणी); उंचावलेले क्षेत्र (उत्पादक मत्स्यपालन असलेले सुपीक क्षेत्र); मुहाने (किनारी खाडी, सामुद्रधुनी, नदीचे तोंड, मीठ दलदल इ.). प्रत्येक इकोसिस्टममध्ये दोन मुख्य घटक असतात: जीव आणि त्यांच्या निर्जीव वातावरणातील घटक. जीवांच्या संपूर्णतेला (वनस्पती, प्राणी, सूक्ष्मजीव) इकोसिस्टमचा बायोटा म्हणतात. जीवांच्या विविध श्रेणींमधील परस्परसंवादाचे मार्ग म्हणजे त्याची जैविक रचना. पृथ्वीवरील सौर ऊर्जेमुळे पदार्थांची दोन चक्रे निर्माण होतात: एक मोठा, किंवा भूगर्भीय, जलचक्र आणि वातावरणीय अभिसरणात सर्वात स्पष्टपणे प्रकट होतो, आणि एक लहान, जैविक (जैविक), मोठ्याच्या आधारावर विकसित होतो आणि सतत बनलेला असतो, चक्रीय, परंतु वेळ आणि जागेत असमान, आणि विविध स्तरांच्या संस्थेच्या पर्यावरणीय प्रणालींमध्ये पदार्थ, ऊर्जा आणि माहितीच्या नैसर्गिक पुनर्वितरणात कमी-अधिक प्रमाणात लक्षणीय नुकसान होते. दोन्ही चक्र एकमेकांशी जोडलेले आहेत आणि एकच प्रक्रिया दर्शवतात. पारिस्थितिक तंत्रातील अजैविक घटक आणि सजीवांच्या परस्परसंवादामुळे जैविक आणि खनिज संयुगे पर्यायी स्वरूपात बायोटोप आणि बायोसेनोसिस दरम्यान पदार्थांचे सतत परिभ्रमण होते. सजीव आणि अजैविक वातावरण यांच्यातील रासायनिक घटकांची देवाणघेवाण, ज्याचे विविध टप्पे पारिस्थितिक तंत्रात घडतात, त्याला जैव-रासायनिक चक्र किंवा जैव-रासायनिक चक्र म्हणतात. अशा चक्रांच्या अस्तित्वामुळे प्रणालीच्या स्वयं-नियमन (होमिओस्टॅसिस) ची संधी निर्माण होते, ज्यामुळे इकोसिस्टमला स्थिरता मिळते: विविध घटकांच्या टक्केवारीची एक आश्चर्यकारक स्थिरता. इकोसिस्टमच्या कार्याचे तत्त्व येथे लागू होते: संसाधनांचे संपादन आणि कचऱ्याची विल्हेवाट सर्व घटकांच्या चक्राच्या चौकटीत होते. वापरलेल्या साहित्याची यादी 1.बिगॉन एम.आय. पर्यावरणशास्त्र, व्यक्ती, लोकसंख्या आणि समुदाय. एम.: 1989. - 290 पी. 2.बेसेनोवा ए.एस., शिल्डेबाएव झेड.बी., सौतबाएवा जी.झेड. इकोलॉजी. अल्माटी: "Gylym, 2001. - 201 p. 3.अकिमोवा टी.ए., खास्किन व्ही.व्ही. इकोलॉजी. एम.: युनिटी पब्लिशिंग हाऊस, 1998. - 233 पी. .गोरेलोव्ह ए.ए. इकोलॉजी. व्याख्यान अभ्यासक्रम. एम.: "केंद्र" 1997. - 280 पी. .Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. इकोलॉजी. एम.: युनिटी पब्लिशिंग हाऊस, 1996. - 272 पी. .सदनोव ए.के., स्वानबाएवा झेड.एस., इकोलॉजी. अल्माटी: "कृषी विद्यापीठ", 1999. - 197 पी. .शिलोव्ह आय.ए. इकोलॉजी. एम.: उच्च शाळा, 2000. - 348 पी. .Reimers N.F. इकोलॉजी (सिद्धांत, कायदे, नियम, तत्त्वे आणि गृहीतके). एम.: "यंग रशिया", 1994. - 260 पी. .त्स्वेतकोवा L.I., Alekseev M.I., Usenov B.P. आणि इतर. इकोलॉजी. तांत्रिक विद्यापीठांसाठी पाठ्यपुस्तक. एम.; एएसव्ही, सेंट पीटर्सबर्ग: खिमिझदात, 1999, 185 पी. .गिरुसोव्ह ई.व्ही. पर्यावरणीय व्यवस्थापनाचे इकोलॉजी आणि अर्थशास्त्र. एम.: कायदा आणि कायदा, एकता. 1998 - 232 पी. .व्रॉन्स्की व्ही.ए. अप्लाइड इकोलॉजी: पाठ्यपुस्तक. फायदा. रोस्तोव-ऑन-डॉन: 1995. - 197 पी. .बुडीको एम.आय. जागतिक पर्यावरणशास्त्र. M.: Mysl, 1977.-248 p. .अलेक्सेंको व्ही.ए. पर्यावरणीय भू-रसायनशास्त्र. पाठ्यपुस्तक. एम.: लोगो, 2000 - 410 पी. .पेट्रोव्ह के.एम. S-P चे सामान्य पर्यावरणशास्त्र. ट्यूटोरियल. "रसायनशास्त्र", 1997. - 218 पी. .अँडरसन जे.एम. पर्यावरणशास्त्र आणि पर्यावरण विज्ञान. बायोस्फियर, इकोसिस्टम, माणूस. एल., 1985. 376 पी. .गिरेनोक F.I. इकोलॉजी. सभ्यता. Noosphere.M.: 191987. - 281 p. .संतुलनाच्या शोधात: सामाजिक राजकीय प्राधान्यांच्या प्रणालीमध्ये पर्यावरणशास्त्र एम.: 1992. - 427 पी. .समाज आणि निसर्ग यांच्यातील परस्परसंवादाचा इतिहास: घटक आणि संकल्पना. एम.: ANSSSR 1990. .स्टेपनोव्स्कीख ए.एस. अप्लाइड इकोलॉजी: पर्यावरण संरक्षण. विद्यापीठांसाठी पाठ्यपुस्तक. एम.: एकता दाना. 2003. 751 पी. तत्सम कार्ये - परिसंस्थेतील पदार्थांचे चक्र आणि ऊर्जा प्रवाह
"पदार्थाचा प्रवाह" आणि "ऊर्जेचा प्रवाह" या संज्ञा स्पष्टपणे परिभाषित केल्या पाहिजेत. पदार्थाचा प्रवाह म्हणजे रासायनिक घटक आणि त्यांचे संयुगे उत्पादकांपासून ते विघटनकर्त्यांपर्यंत (ग्राहकांच्या माध्यमातून किंवा त्याशिवाय) हालचाली. ऊर्जा प्रवाह म्हणजे एका ट्रॉफिक पातळीपासून दुसऱ्या (उच्च) पर्यंत अन्नसाखळीसह सेंद्रिय संयुगे (अन्न) च्या रासायनिक बंधांच्या स्वरूपात ऊर्जा हस्तांतरण.
हे लक्षात घेतले पाहिजे की, परिसंस्थेच्या वेगवेगळ्या ब्लॉक्समधून सतत फिरणारे आणि नेहमी चक्रात प्रवेश करू शकणार्‍या पदार्थांच्या विपरीत, येणारी ऊर्जा फक्त एकदाच वापरली जाऊ शकते.
एक सार्वत्रिक नैसर्गिक घटना म्हणून, ऊर्जेचा एकमार्गी प्रवाह थर्मोडायनामिक्सच्या नियमांद्वारे निर्धारित केला जातो. पहिल्या नियमानुसार, ऊर्जा एका स्वरूपातून (प्रकाशाची उर्जा) दुसर्या (अन्नाची संभाव्य उर्जा) मध्ये जाऊ शकते, परंतु ती पुन्हा कधीही तयार होत नाही आणि ट्रेसशिवाय अदृश्य होत नाही.
थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम असे सांगतो की उर्जेच्या परिवर्तनाशी संबंधित एकच प्रक्रिया त्यातील काही गमावल्याशिवाय असू शकत नाही. या कारणास्तव, 100% कार्यक्षमतेसह कोणतेही परिवर्तन होऊ शकत नाही, उदाहरणार्थ, जीवाचे शरीर ज्या पदार्थाचा समावेश आहे त्यात अन्नाचे.
अशा प्रकारे, सर्व परिसंस्थांचे कार्य उर्जेच्या सतत प्रवाहाद्वारे निर्धारित केले जाते, जे सर्व जीवांना त्यांचे अस्तित्व आणि स्वयं-पुनरुत्पादन राखण्यासाठी आवश्यक आहे.
इकोसिस्टममध्ये स्पर्धात्मक संबंध देखील आहेत. या पैलूमध्ये, ऊर्जा वाढविण्याचा नियम (G. Odum - E. Odum) खूप स्वारस्यपूर्ण आहे: इतर परिसंस्थांच्या स्पर्धेमध्ये, जो ऊर्जा पुरवठ्यामध्ये सर्वोत्तम योगदान देतो आणि त्याची जास्तीत जास्त रक्कम सर्वात कार्यक्षमतेने वापरतो तो टिकून राहतो. (जपवतो). कायद्यानुसार, या उद्देशासाठी सिस्टम: 1) उच्च-गुणवत्तेच्या ऊर्जेचे संचयक (स्टोरेज) तयार करते (उदाहरणार्थ, चरबीचा साठा); 2) नवीन उर्जेचा पुरवठा सुनिश्चित करण्यासाठी विशिष्ट प्रमाणात जमा ऊर्जा खर्च करते; 3) विविध पदार्थांचे अभिसरण सुनिश्चित करते; 4) नियामक यंत्रणा तयार करते जी सिस्टमच्या स्थिरतेस आणि बदलत्या परिस्थितीशी जुळवून घेण्याच्या क्षमतेस समर्थन देते; 5) विशेष प्रकारच्या ऊर्जेची गरज पूर्ण करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या इतर प्रणालींसोबत देवाणघेवाण स्थापित करते.
एका महत्त्वाच्या परिस्थितीवर जोर देणे आवश्यक आहे: माहितीच्या संदर्भात ऊर्जा जास्तीत जास्त वाढवण्याचा कायदा देखील वैध आहे, म्हणून (एन. एफ. रेमर्सच्या मते) याला ऊर्जा आणि माहितीच्या कमालीकरणाचा कायदा देखील मानला जाऊ शकतो: प्रणाली जी सर्वात जास्त योगदान देते. पावती, उत्पादन आणि ऊर्जा आणि माहितीचा प्रभावी वापर.
आपण लक्षात घेऊया की पदार्थाचा जास्तीत जास्त पुरवठा, जसे की, इतर समान प्रणालींच्या स्पर्धात्मक गटामध्ये अद्याप सिस्टमच्या यशाची हमी देत नाही.
बायोसेनोसिसच्या जीवांमध्ये मजबूत अन्न संबंध, किंवा अन्न साखळी निर्माण होतात आणि स्थापित होतात हे पूर्वी लक्षात आले होते. नंतरचे तीन मुख्य दुवे असतात: उत्पादक, ग्राहक आणि विघटन करणारे.
प्रकाशसंश्लेषक जीवांपासून सुरू होणाऱ्या अन्न साखळ्यांना चर (किंवा चर) साखळी म्हणतात आणि मृत वनस्पती, शव आणि प्राण्यांच्या मलमूत्रापासून सुरू होणाऱ्या साखळ्यांना घातक साखळी म्हणतात.
अन्नसाखळीतील प्रत्येक दुव्याच्या स्थानाला ट्रॉफिक स्तर म्हणतात; हे पदार्थ आणि उर्जेच्या प्रवाहाच्या वेगवेगळ्या तीव्रतेद्वारे दर्शविले जाते. प्रथम ट्रॉफिक स्तर नेहमीच उत्पादक असतो; दुसरा - शाकाहारी ग्राहक; तिसरा - मांसाहारी, शाकाहारी प्रकारांपासून दूर राहतात; चौथा स्तर - इतर मांसाहारी प्राणी खाणे इ.
प्रथम, द्वितीय, तृतीय आणि चौथ्या ऑर्डरचे ग्राहक आहेत, जे अन्न शृंखलामध्ये विविध स्तरांवर कब्जा करतात (चित्र 9).
तांदूळ. ९.
हे उघड आहे की ग्राहकांचे खाद्य विशेषीकरण यात मोठी भूमिका बजावते. पौष्टिकतेच्या विस्तृत श्रेणीसह प्रजाती विविध ट्रॉफिक स्तरांवर अन्न साखळींमध्ये समाविष्ट केल्या जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, एखाद्या व्यक्तीच्या आहारामध्ये वनस्पतीजन्य पदार्थ आणि शाकाहारी आणि मांसाहारी प्राण्यांचे मांस दोन्ही समाविष्ट असतात. म्हणून, ते I, II किंवा III ऑर्डरचे ग्राहक म्हणून वेगवेगळ्या अन्न साखळ्यांमध्ये कार्य करते.
एका स्तरावरून दुसऱ्या स्तरावर ऊर्जा हस्तांतरित करताना ऊर्जा नष्ट होत असल्याने, उर्जा साखळी लांब असू शकत नाही: त्यात सहसा 4...6 दुवे असतात (तक्ता 1).
1. खाद्य साखळींचे वैशिष्ट्यपूर्ण आकृती (व्ही. एम. इव्होनिन, 1996 नुसार)
तथापि, अशा साखळ्या त्यांच्या शुद्ध स्वरूपात सहसा निसर्गात आढळत नाहीत, कारण समान प्रजाती वेगवेगळ्या दुव्यांमध्ये एकाच वेळी उपस्थित असू शकतात. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की निसर्गात काही मोनोफेज आहेत; ऑलिगोफेज आणि पॉलीफेज अधिक सामान्य आहेत. उदाहरणार्थ, विविध तृणभक्षी आणि मांसाहारी प्राणी खाणारे शिकारी अनेक साखळ्यांमधील दुवे आहेत. परिणामी, प्रत्येक बायोसेनोसिसमध्ये अन्न साखळींचे संकुल उत्क्रांतपणे तयार केले जाते, जे एकच संपूर्ण प्रतिनिधित्व करतात. अशा प्रकारे पॉवर नेटवर्क तयार केले जातात, जे खूप जटिल आहेत.
अशाप्रकारे, आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की अन्नसाखळी ही समाजातील ऊर्जा हस्तांतरणाची मुख्य वाहिनी आहे (वनस्पती - उत्पादक, प्राणी - ग्राहक आणि सूक्ष्मजीव - विघटन करणारे) (चित्र 10). आकृतीमध्ये आधीच हे स्पष्ट आहे की कल्पना अन्न साखळी आणि ट्रॉफिक पातळी ही एक अमूर्तता आहे. प्रयोगशाळेत स्पष्टपणे विभक्त पातळी असलेली एक रेखीय साखळी तयार केली जाऊ शकते. परंतु निसर्गात खरोखरच ट्रॉफिक नेटवर्क्स आहेत ज्यामध्ये अनेक लोकसंख्या एकाच वेळी अनेक ट्रॉफिक स्तरांशी संबंधित आहे. एकच जीव वापरतो प्राणी आणि वनस्पती दोन्ही; शिकारी पहिल्या आणि दुसऱ्या ऑर्डरच्या ग्राहकांना खाऊ शकतो; बरेच प्राणी जिवंत आणि मृत दोन्ही वनस्पती खातात.
ट्रॉफिक संबंधांच्या जटिलतेमुळे, एका प्रजातीच्या नुकसानाचा समुदायावर जवळजवळ कोणताही परिणाम होत नाही. इतर “वापरकर्ते” नामशेष झालेल्या प्रजातींचे अन्न खाऊ लागतात,
तांदूळ. 10.
ज्या प्रजाती त्यावर आहार घेतात त्यांना अन्नाचे नवीन स्त्रोत सापडतात: सर्वसाधारणपणे, समाजात संतुलन राखले जाते.
उत्पादकांद्वारे शोषलेली ऊर्जा अन्न साखळीतून वाहते आणि हळूहळू वापरली जाते. अन्नसाखळीच्या शेवटी उर्जेचे प्रमाण सुरुवातीच्या तुलनेत नेहमीच कमी असते. प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान, वनस्पती त्यांना आदळणाऱ्या सौरऊर्जेपैकी सरासरी फक्त 1% ऊर्जा बांधतात. ज्या प्राण्याने वनस्पती खाल्ले आहे ते अन्नाचा काही भाग पचत नाही आणि ते मलमूत्राच्या स्वरूपात बाहेर टाकते. सामान्यतः 20...60% वनस्पती अन्न पचते; शोषलेली ऊर्जा प्राण्यांचे जीवन टिकवण्यासाठी वापरली जाते. पेशी आणि अवयवांचे कार्य उष्णतेच्या प्रकाशनासह होते, म्हणजे, त्यामुळे अन्न ऊर्जेचे महत्त्वपूर्ण प्रमाण वातावरणात लवकरच नष्ट होते. अन्नाचा तुलनेने लहान भाग नवीन ऊतक तयार करण्यासाठी आणि चरबीचा साठा तयार करण्यासाठी वापरला जातो. पुढे, तृणभक्षी खाल्लेल्या आणि तिसऱ्या ट्रॉफिक पातळीचे प्रतिनिधित्व करणारा शिकारी केवळ ती ऊर्जा त्याच्या शिकारीच्या शरीरात (दुसरा स्तर) बायोमासच्या वाढीच्या रूपात टिकवून ठेवलेल्या वनस्पतीद्वारे जमा केलेल्या ऊर्जेतून प्राप्त करतो.
हे ज्ञात आहे की अन्नसाखळीतील पदार्थ आणि उर्जेच्या हस्तांतरणादरम्यान प्रत्येक टप्प्यावर, अंदाजे 90% ऊर्जा नष्ट होते आणि त्यातील फक्त एक दशांश पुढील ग्राहकाकडे जाते, म्हणजे, अन्न कनेक्शनमधील उर्जेचे हस्तांतरण. जीव "दहा टक्के नियम" (लिंडेमनचे तत्व) पाळतात. उदाहरणार्थ, तृतीयांश मांसाहारी (पाचव्या ट्रॉफिक पातळी) पर्यंत पोहोचणारी उर्जा उत्पादकांद्वारे शोषलेल्या उर्जेच्या फक्त 10 -4 आहे. हे बायोसेनोसिसच्या प्रजातींच्या रचनेची जटिलता विचारात न घेता, अन्न साखळीतील मर्यादित संख्येचे (5...6) दुवे (स्तर) स्पष्ट करते.
तांदूळ. अकरा
परिसंस्थेतील ऊर्जेचा प्रवाह लक्षात घेता, ट्रॉफिक पातळी वाढल्याने बायोमास का कमी होतो हे समजणे देखील सोपे आहे. इकोसिस्टमच्या कार्यप्रणालीचे तिसरे मूलभूत तत्त्व येथे दिसून येते: लोकसंख्येचा बायोमास जितका जास्त असेल तितका कमी ट्रॉफिक स्तर असावा किंवा अन्यथा: दीर्घ अन्नसाखळीच्या शेवटी मोठे बायोमास असू शकत नाही.
वर सूचीबद्ध केलेल्या परिसंस्थेच्या कार्याची तीन मूलभूत तत्त्वे - पोषक तत्वांचे चक्र, सौर ऊर्जेचा प्रवाह आणि वाढत्या ट्रॉफिक पातळीसह बायोमास कमी होणे - सामान्य आकृतीच्या स्वरूपात सादर केले जाऊ शकतात (चित्र 11). जर आपण सजीवांची त्यांच्या पौष्टिक संबंधांनुसार व्यवस्था केली, त्या प्रत्येकासाठी ऊर्जा आणि पोषक घटकांचे "इनपुट" आणि "आउटपुट" दर्शवितात, तर हे स्पष्ट होते की पोषक तत्वांचा पर्यावरणात सतत पुनर्वापर केला जातो आणि उर्जेचा प्रवाह त्यातून जातो.
जीवांची महत्त्वपूर्ण क्रिया आणि परिसंस्थेतील पदार्थांचे अभिसरण राखणे, म्हणजे, परिसंस्थांचे अस्तित्व, सर्व जीवांना त्यांच्या महत्त्वपूर्ण कार्यांसाठी आणि स्वत: ची पुनरुत्पादनासाठी आवश्यक असलेल्या उर्जेच्या सतत प्रवाहावर अवलंबून असते.
इकोसिस्टमच्या वेगवेगळ्या ब्लॉक्समधून सतत फिरणाऱ्या पदार्थांच्या विपरीत, ज्याचा नेहमी पुन्हा वापर केला जाऊ शकतो आणि चक्रात प्रवेश केला जाऊ शकतो, ऊर्जा फक्त एकदाच वापरली जाऊ शकते, म्हणजे, परिसंस्थेद्वारे ऊर्जेचा एक रेषीय प्रवाह असतो.
सार्वभौमिक नैसर्गिक घटना म्हणून ऊर्जेचा एकतर्फी प्रवाह थर्मोडायनामिक्सच्या नियमांचा परिणाम म्हणून होतो. पहिला कायदाऊर्जा एका स्वरूपातून (जसे की प्रकाश) दुसर्या स्वरूपात (जसे की अन्नाची संभाव्य ऊर्जा) रूपांतरित केली जाऊ शकते, परंतु ती निर्माण किंवा नष्ट केली जाऊ शकत नाही. दुसरा कायदाअसे नमूद करते की उर्जेच्या परिवर्तनाशी संबंधित एकच प्रक्रिया त्यातील काही गमावल्याशिवाय असू शकत नाही. अशा परिवर्तनांमध्ये विशिष्ट प्रमाणात ऊर्जा दुर्गम थर्मल उर्जेमध्ये विसर्जित केली जाते आणि म्हणून ती नष्ट होते. म्हणून, 100 टक्के कार्यक्षमतेने घडणाऱ्या जीवांचे शरीर बनवणाऱ्या पदार्थामध्ये, उदाहरणार्थ, अन्नपदार्थांचे रूपांतर होऊ शकत नाही.
अशा प्रकारे, सजीव हे ऊर्जा परिवर्तक आहेत. आणि प्रत्येक वेळी ऊर्जेचे रूपांतर होते तेव्हा त्याचा काही भाग उष्णतेच्या स्वरूपात नष्ट होतो. शेवटी, परिसंस्थेच्या जैविक चक्रात प्रवेश करणारी सर्व ऊर्जा उष्णता म्हणून नष्ट होते. जिवंत जीव प्रत्यक्षात काम करण्यासाठी ऊर्जेचा स्रोत म्हणून उष्णता वापरत नाहीत - ते प्रकाश आणि रासायनिक ऊर्जा वापरतात.
पर्यावरणीय पिरॅमिड्स.प्रत्येक इकोसिस्टममध्ये, अन्न जाळ्यांची एक सु-परिभाषित रचना असते, जी विविध अन्न साखळींच्या प्रत्येक स्तरावर प्रतिनिधित्व केलेल्या जीवांचे स्वरूप आणि संख्या द्वारे दर्शविले जाते. इकोसिस्टममधील जीवांमधील संबंधांचा अभ्यास करण्यासाठी आणि त्यांचे ग्राफिक पद्धतीने चित्रण करण्यासाठी, ते सहसा फूड वेब आकृत्यांऐवजी पर्यावरणीय पिरॅमिड्स वापरतात. इकोलॉजिकल पिरॅमिड्स भौमितिक स्वरूपात इकोसिस्टमची ट्रॉफिक रचना व्यक्त करतात. ते समान रुंदीच्या आयताच्या स्वरूपात बांधले जातात, परंतु आयताची लांबी मोजली जात असलेल्या वस्तूच्या मूल्याच्या प्रमाणात असणे आवश्यक आहे. येथून तुम्ही मिळवू शकता संख्या, बायोमास आणि उर्जेचे पिरॅमिड.
पर्यावरणीय पिरॅमिड कोणत्याही बायोसेनोसिसची मूलभूत वैशिष्ट्ये प्रतिबिंबित करतात जेव्हा ते त्याची ट्रॉफिक रचना दर्शवतात:
त्यांची उंची प्रश्नातील अन्न साखळीच्या लांबीच्या प्रमाणात आहे, म्हणजे, त्यात समाविष्ट असलेल्या ट्रॉफिक स्तरांची संख्या;
त्यांचा आकार कमी-अधिक प्रमाणात एका स्तरावरून दुसऱ्या स्तरावर संक्रमणादरम्यान ऊर्जा परिवर्तनाची कार्यक्षमता प्रतिबिंबित करतो.
संख्यांचे पिरॅमिड.ते परिसंस्थेच्या ट्रॉफिक संरचनेच्या अभ्यासासाठी सर्वात सोप्या अंदाजाचे प्रतिनिधित्व करतात. या प्रकरणात, दिलेल्या प्रदेशातील जीवांची संख्या प्रथम मोजली जाते, ट्रॉफिक स्तरांनुसार गटबद्ध केली जाते आणि आयताच्या स्वरूपात सादर केली जाते, ज्याची लांबी (किंवा क्षेत्र) दिलेल्या क्षेत्रामध्ये राहणाऱ्या जीवांच्या संख्येच्या प्रमाणात असते ( किंवा दिलेल्या खंडात, जर ते जलीय परिसंस्था असेल तर). कोणत्याही वातावरणात प्राण्यांपेक्षा जास्त वनस्पती, मांसाहारी प्राण्यांपेक्षा अधिक शाकाहारी प्राणी, पक्ष्यांपेक्षा अधिक कीटक इ. असा एक मूलभूत नियम स्थापित केला गेला आहे.
लोकसंख्या पिरॅमिड प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावर जीवांची घनता प्रतिबिंबित करतात. विविध लोकसंख्येच्या पिरॅमिडच्या बांधकामात मोठी विविधता आहे. अनेकदा ते उलटे असतात.
उदाहरणार्थ, जंगलात कीटक (तृणभक्षी) पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी झाडे (प्राथमिक उत्पादक) असतात.
बायोमास पिरॅमिड.इकोसिस्टममधील अन्न संबंध अधिक पूर्णपणे प्रतिबिंबित करते, कारण ते जीवांचे एकूण वस्तुमान विचारात घेते (बायोमास)प्रत्येक ट्रॉफिक पातळी. बायोमास पिरॅमिडमधील आयत प्रत्येक एकक क्षेत्र किंवा खंडानुसार प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावर जीवांचे वस्तुमान दर्शवतात. बायोमास पिरॅमिडचा आकार बहुधा लोकसंख्येच्या पिरॅमिडच्या आकारासारखा असतो. प्रत्येक सलग ट्रॉफिक स्तरावर बायोमास कमी होणे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.
बायोमासचे पिरॅमिड, तसेच संख्या, केवळ सरळच नाही तर उलटे देखील असू शकतात. बायोमासचे उलटे पिरॅमिड हे जलीय परिसंस्थेचे वैशिष्ट्य आहे, ज्यामध्ये प्राथमिक उत्पादक, जसे की फायटोप्लँक्टोनिक शैवाल, खूप लवकर विभाजित होतात आणि त्यांचे ग्राहक - झूप्लँक्टोनिक क्रस्टेशियन्स - खूप मोठे असतात परंतु त्यांचे पुनरुत्पादन चक्र लांब असते. विशेषतः, हे गोड्या पाण्याच्या वातावरणास लागू होते, जेथे प्राथमिक उत्पादकता सूक्ष्म जीवांद्वारे प्रदान केली जाते ज्यांचे चयापचय दर वाढले आहेत, म्हणजे, बायोमास कमी आहे, उत्पादकता जास्त आहे.
ऊर्जेचा पिरॅमिड.वेगवेगळ्या ट्रॉफिक स्तरांवर जीवांमधील कनेक्शन प्रदर्शित करण्याचा सर्वात मूलभूत मार्ग म्हणजे ऊर्जा पिरॅमिड्सद्वारे. ते अन्न साखळींची ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमता आणि उत्पादकता दर्शवतात आणि प्रत्येक युनिट वेळेत प्रति युनिट पृष्ठभाग क्षेत्रफळावर जमा होणारी ऊर्जा (kcal) मोजून तयार केली जाते आणि प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावर जीवांद्वारे वापरली जाते. अशा प्रकारे, बायोमासमध्ये साठवलेल्या ऊर्जेचे प्रमाण निश्चित करणे तुलनेने सोपे आहे, परंतु प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावर एकूण किती ऊर्जा शोषली जाते याचा अंदाज लावणे अधिक कठीण आहे. आलेख तयार केल्यावर (चित्र 12.28), आम्ही असे सांगू शकतो की विनाशक, ज्यांचे महत्त्व बायोमास पिरॅमिडमध्ये लहान दिसते आणि लोकसंख्येच्या पिरॅमिडमध्ये त्याउलट; इकोसिस्टममधून जाणार्‍या ऊर्जेचा महत्त्वपूर्ण भाग प्राप्त होतो. शिवाय, या सर्व ऊर्जेचा फक्त एक भाग इकोसिस्टमच्या प्रत्येक ट्रॉफिक स्तरावर जीवांमध्ये राहतो आणि बायोमासमध्ये साठवला जातो; बाकीचा उपयोग सजीवांच्या चयापचय गरजा पूर्ण करण्यासाठी केला जातो: अस्तित्व, वाढ, पुनरुत्पादन. प्राणी देखील स्नायूंच्या कामासाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा खर्च करतात.
आर. लिंडेमन यांनी प्रथम 1942 मध्ये सूत्रबद्ध केले ऊर्जा पिरॅमिड कायदा,ज्याला पाठ्यपुस्तकांमध्ये "10% चा कायदा" म्हटले जाते. या कायद्यानुसार, एक पासून पर्यावरणीय पिरॅमिडची ट्रॉफिक पातळीसरासरी, 10% पेक्षा जास्त ऊर्जा दुसर्या स्तरावर जात नाही.
ग्राहक इकोसिस्टममध्ये व्यवस्थापित आणि स्थिर दुवा म्हणून काम करतात. प्रबळांची मक्तेदारी रोखून सेनोसिसमध्ये ग्राहक विविधतेचा स्पेक्ट्रम निर्माण करतात. ग्राहकांच्या नियंत्रण मूल्याचा नियमअगदी मूलभूत मानले जाऊ शकते. सायबरनेटिक दृश्यांनुसार, नियंत्रण प्रणाली नियंत्रित प्रणालीपेक्षा संरचनेत अधिक क्लिष्ट असावी, त्यानंतर ग्राहक प्रकारांच्या बहुविधतेचे कारण स्पष्ट होते. ग्राहकांच्या नियंत्रित महत्त्वालाही ऊर्जावान आधार आहे. एक किंवा दुसर्या ट्रॉफिक स्तराद्वारे उर्जेचा प्रवाह अंतर्निहित ट्रॉफिक स्तरावरील अन्नाच्या उपलब्धतेद्वारे पूर्णपणे निर्धारित केला जाऊ शकत नाही. ज्ञात आहे की, नेहमीच पुरेसा "राखीव" शिल्लक असतो, कारण अन्नाचा संपूर्ण नाश ग्राहकांच्या मृत्यूस कारणीभूत ठरेल. हे सामान्य नमुने लोकसंख्या प्रक्रिया, समुदाय, पर्यावरणीय पिरॅमिडचे स्तर आणि संपूर्ण बायोसेनोसेसच्या चौकटीत पाळले जातात.
सादरीकरण पूर्वावलोकन वापरण्यासाठी, एक Google खाते तयार करा आणि त्यात लॉग इन करा: https://accounts.google.com
स्लाइड मथळे:
निसर्गातील पदार्थ आणि उर्जेचे चक्र
पदार्थांचे चक्र म्हणजे निसर्गातील पदार्थांचे परिवर्तन आणि हालचाल यांची पुनरावृत्ती होणारी प्रक्रिया, ज्या कमी-अधिक प्रमाणात चक्रीय असतात. आपल्या ग्रहावरील सर्व पदार्थ अभिसरण प्रक्रियेत आहेत. निसर्गात दोन मुख्य चक्रे आहेत: मोठे (भूवैज्ञानिक) लहान (जैव-रासायनिक)
पदार्थांचे महान चक्र द ग्रेट सायकल लाखो वर्षे टिकते आणि पृथ्वीच्या खोल उर्जेशी सौर ऊर्जेच्या परस्परसंवादामुळे होते. भूगर्भीय प्रक्रियांशी संबंधित, खडकांची निर्मिती आणि नाश आणि विनाश उत्पादनांच्या त्यानंतरच्या हालचाली.
पदार्थांचे लहान चक्र बायोसेनोसिसच्या स्तरावर बायोस्फीअरमध्ये लहान चक्र (जैव-रासायनिक) उद्भवते. प्रकाशसंश्लेषण प्रक्रियेदरम्यान अजैविक संयुगांपासून सजीव पदार्थांची निर्मिती आणि विघटनादरम्यान सेंद्रिय पदार्थांचे अकार्बनिक संयुगांमध्ये रूपांतर हे त्याचे सार आहे. जैव-रासायनिक चक्र - वर्नाडस्की V.I.
जल चक्र Tr रनऑफ inf पाण्याचे बाष्पीभवन बाष्प संक्षेपण पर्जन्य प्रवाह वाष्पोत्सर्जन घुसखोरी
बाष्पोत्सर्जन ही वनस्पतीमधून पाण्याची हालचाल आणि पाने, देठ आणि फुले यांसारख्या वनस्पतीच्या बाह्य अवयवांद्वारे त्याचे बाष्पीभवन करण्याची प्रक्रिया आहे. वनस्पतींच्या जीवनासाठी पाणी आवश्यक आहे, परंतु मुळांद्वारे पुरवलेल्या पाण्याचा फक्त एक छोटासा भाग थेट वाढ आणि चयापचयसाठी वापरला जातो.
पाण्याचे चक्र
जलचक्र बहुतेक पाणी महासागरांमध्ये केंद्रित आहे. त्यांच्या पृष्ठभागावरून बाष्पीभवन होणारे पाणी नैसर्गिक आणि कृत्रिम जमीन परिसंस्थेचा पुरवठा करते. एखादे क्षेत्र जितके समुद्राच्या जवळ असेल तितके जास्त पर्जन्यमान. जमीन सतत समुद्रात पाणी परत करते: काही ओलावा बाष्पीभवन होतो, सर्वात सक्रियपणे जंगलांमध्ये, काही नद्यांद्वारे गोळा केले जातात: त्यांना पाऊस पडतो आणि पाणी वितळते. समुद्र आणि जमीन यांच्यातील आर्द्रतेच्या देवाणघेवाणीसाठी खूप जास्त ऊर्जा खर्च आवश्यक आहे: पृथ्वीवर पोहोचणारी अंदाजे 30% सौर ऊर्जा यावर खर्च केली जाते.
जलचक्रावर मानवी प्रभाव सभ्यतेच्या विकासापूर्वी जैवमंडलातील पाण्याचे चक्र समतोल स्थितीत होते, म्हणजे. नद्यांमधून जितके पाणी वाष्पीकरणाद्वारे वापरले जाते तितकेच पाणी महासागराला मिळाले. सभ्यतेच्या विकासाबरोबर हे चक्र विस्कळीत होऊ लागले. विशेषतः, जंगलांमध्ये पाण्याचे कमी-जास्त बाष्पीभवन होते कारण... त्यांचे क्षेत्र कमी होत आहे, आणि मातीची पृष्ठभाग, उलटपक्षी, वाढत आहे, कारण बागायती शेतजमिनीचे क्षेत्र वाढत आहे. जमीन दक्षिणेकडील नद्या उथळ झाल्या. समुद्राच्या पृष्ठभागावरून पाण्याचे बाष्पीभवन अधिक वाईट होते, कारण... त्यातील महत्त्वपूर्ण भाग तेलाच्या फिल्मने झाकलेला आहे. हे सर्व बायोस्फीअरला पाणीपुरवठा खराब करते.
दुष्काळ अधिक वारंवार होत आहेत, आणि पर्यावरणीय आपत्तींचे पॉकेट्स उदयास येत आहेत. उदाहरणार्थ, आफ्रिकेत साहेल झोनमध्ये 35 वर्षांहून अधिक काळ भयंकर दुष्काळ पडला आहे - सहाराला खंडाच्या उत्तरेकडील देशांपासून वेगळे करणारा अर्ध-वाळवंट प्रदेश. ताजे पाणी जे महासागरात आणि जमिनीवरून इतर पाण्याच्या शरीरात परत येते ते अनेकदा प्रदूषित होते. अनेक रशियन नद्यांचे पाणी पिण्यासाठी व्यावहारिकदृष्ट्या अयोग्य झाले आहे. सजीवांसाठी उपलब्ध असलेल्या ताजे पाण्याचे प्रमाण खूपच कमी आहे, म्हणून ते प्रदूषित न करता जपून वापरावे! पृथ्वीवरील प्रत्येक चौथ्या व्यक्तीला पिण्याचे शुद्ध पाणी नाही. जगातील अनेक भागात औद्योगिक उत्पादन आणि सिंचनासाठी पुरेसे पाणी नाही.
हायड्रोस्फियरचे वेगवेगळे घटक वेगवेगळ्या प्रकारे आणि वेगवेगळ्या वेगाने जलचक्रात भाग घेतात. हिमनद्यांमधील पाण्याचे संपूर्ण नूतनीकरण होण्यासाठी 8000 वर्षे, भूजल - 5000 वर्षे, महासागर - 3000 वर्षे, माती - 1 वर्ष लागतात. वातावरणातील बाष्प आणि नदीचे पाणी 10-12 दिवसात पूर्णपणे नूतनीकरण केले जाते. निसर्गातील पाण्याचे चक्र सुमारे 1 दशलक्ष वर्षे घेते.
ऑक्सिजन सायकल ऑक्सिजन हा बायोस्फियरमधील सर्वात सामान्य घटकांचा भाग आहे. वातावरणातील ऑक्सिजनचे प्रमाण जवळपास २१% आहे. ऑक्सिजन हा पाण्याचे रेणू आणि सजीवांचा भाग आहे (प्रथिने, चरबी, कार्बोहायड्रेट, न्यूक्लिक अॅसिड). ऑक्सिजन उत्पादकांद्वारे (हिरव्या वनस्पती) तयार केला जातो. ऑक्सिजन चक्रात ओझोन महत्त्वाची भूमिका बजावते. ओझोनचा थर समुद्रसपाटीपासून 20-30 किमी उंचीवर आहे. वातावरणातील ऑक्सिजन सामग्रीवर 2 मुख्य प्रक्रियांचा परिणाम होतो: 1) प्रकाशसंश्लेषण 2) सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन, ज्या दरम्यान ते वापरले जाते.
ऑक्सिजन चक्र ही एक संथ प्रक्रिया आहे. वातावरणातील सर्व ऑक्सिजन पूर्णपणे नूतनीकरण होण्यासाठी सुमारे 2000 वर्षे लागतात. तुलनेसाठी: वातावरणातील कार्बन डाय ऑक्साईडचे संपूर्ण नूतनीकरण सुमारे 3 वर्षांत होते. ऑक्सिजन बहुतेक सजीवांच्या श्वासोच्छवासासाठी वापरला जातो. ऑक्सिजनचा वापर अंतर्गत ज्वलन इंजिनमध्ये, थर्मल पॉवर प्लांटच्या भट्टीत, विमान आणि रॉकेट इंजिनमध्ये इंधन जाळताना केला जातो. अतिरिक्त मानववंशीय वापरामुळे ऑक्सिजन चक्राचा समतोल बिघडू शकतो. आतापर्यंत, बायोस्फीअर मानवी हस्तक्षेपाची भरपाई करत आहे: नुकसानाची भरपाई हिरव्या वनस्पतींद्वारे केली जाते. वनक्षेत्रात आणखी घट होऊन अधिकाधिक इंधन जाळल्याने वातावरणातील ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होऊ लागेल.
हे महत्वाचे आहे!!! जेव्हा हवेतील ऑक्सिजनचे प्रमाण 16% पर्यंत कमी होते, तेव्हा एखाद्या व्यक्तीचे आरोग्य बिघडते (विशेषतः हृदयाला त्रास होतो), 7% पर्यंत, एखादी व्यक्ती चेतना गमावते आणि 3% पर्यंत मृत्यू होतो.
कार्बन सायकल
कार्बन सायकल कार्बन हा सेंद्रिय संयुगेचा आधार आहे; तो प्रथिने, चरबी आणि कर्बोदकांमधे सर्व सजीवांचा भाग आहे. कार्बन कार्बन डायऑक्साइडच्या रूपात वातावरणात प्रवेश करतो. वातावरणात, जिथे मोठ्या प्रमाणात कार्बन डाय ऑक्साईड केंद्रित आहे, एक एक्सचेंज सतत घडते: वनस्पती प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान कार्बन डायऑक्साइड शोषून घेतात आणि सर्व जीव श्वासोच्छवासाच्या वेळी ते सोडतात. CO 2 च्या स्वरूपात 50% पर्यंत कार्बन विघटनकर्त्यांद्वारे - मातीच्या सूक्ष्मजीवांद्वारे वातावरणात परत येतो. कार्बन कॅल्शियम कार्बोनेट म्हणून सायकल सोडते.
कार्बन सायकलवर मानवी प्रभाव टेक्नोजेनिक मानवी क्रियाकलाप कार्बन सायकलचे नैसर्गिक संतुलन बिघडवतात: 1) सेंद्रिय इंधनाच्या ज्वलनाच्या वेळी, सुमारे 6 अब्ज टन CO 2 दरवर्षी वातावरणात उत्सर्जित होते: अ) थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये वीज उत्पादन b ) कार एक्झॉस्ट वायू 2) जंगलांचा नाश. गेल्या 100 वर्षांमध्ये वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडची पातळी सातत्याने आणि वेगाने वाढत आहे. कार्बन डायऑक्साइड + मिथेन + पाण्याची वाफ + ओझोन + नायट्रोजन ऑक्साइड = हरितगृह वायू. याचा परिणाम म्हणजे हरितगृह परिणाम - ग्लोबल वार्मिंग, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात नैसर्गिक आपत्ती येऊ शकतात.
नायट्रोजन चक्र मुक्त स्वरूपात, नायट्रोजन हा हवेचा एक घटक आहे - 78%. सजीवांच्या जीवनासाठी नायट्रोजन हा सर्वात महत्वाचा घटक आहे. नायट्रोजन सर्व प्रथिनांचा भाग आहे. नायट्रोजन रेणू खूप मजबूत आहे, म्हणूनच बहुतेक जीव वातावरणातील नायट्रोजन शोषण्यास असमर्थ आहेत. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनसह संयुगांच्या स्वरूपात नायट्रोजन सजीवांकडून शोषले जाते. रासायनिक संयुगेमध्ये नायट्रोजनचे स्थिरीकरण ज्वालामुखी आणि गडगडाट क्रियाकलापांच्या परिणामी होते, परंतु मुख्यतः सूक्ष्मजीव - नायट्रोजन फिक्सर (नायट्रोजन-फिक्सिंग बॅक्टेरिया आणि निळे-हिरवे शैवाल) च्या क्रियाकलापांच्या परिणामी होते.
नायट्रोजन नायट्रेट्सच्या स्वरूपात वनस्पतींच्या मुळांमध्ये प्रवेश करते, ज्याचा उपयोग सेंद्रिय पदार्थ (प्रथिने) च्या संश्लेषणासाठी केला जातो. प्राणी वनस्पती किंवा प्राण्यांच्या अन्नातून नायट्रोजन घेतात. मृत सेंद्रिय पदार्थाच्या विघटनाने नायट्रोजन वातावरणात परत येतो. मातीतील जीवाणू प्रथिनांचे अकार्बनिक पदार्थांमध्ये विघटन करतात - वायू - अमोनिया, नायट्रोजन ऑक्साईड, जे वातावरणात प्रवेश करतात. पाण्याच्या शरीरात प्रवेश करणारा नायट्रोजन देखील वनस्पती-प्राणी-सूक्ष्मजीव अन्नसाखळीतून जातो आणि वातावरणात परत येतो.
नायट्रोजन चक्रावरील मानवी प्रभाव टेक्नोजेनिक मानवी क्रियाकलाप नायट्रोजन चक्राचे नैसर्गिक संतुलन बिघडवते. जमीन नांगरताना, सूक्ष्मजीव - नायट्रोजन फिक्सरची क्रिया जवळजवळ 5 पट कमी होते, म्हणून जमिनीतील नायट्रोजनचे प्रमाण कमी होते, ज्यामुळे जमिनीची सुपीकता कमी होते. म्हणून, लोक मातीमध्ये जास्त नायट्रेट्स घालतात, जे खनिज खतांमध्ये समाविष्ट आहेत. वायू, तेल आणि कोळशाच्या ज्वलन आणि प्रक्रियेदरम्यान मोठ्या प्रमाणात नायट्रोजन ऑक्साईड वातावरणात प्रवेश करतात आणि आम्ल पावसाच्या रूपात पडतात. नायट्रोजन खतांचे उत्पादन कमी करून, वातावरणातील नायट्रोजन ऑक्साईडचे औद्योगिक उत्सर्जन कमी करून नैसर्गिक नायट्रोजन चक्र पुनर्संचयित करणे शक्य आहे.
फॉस्फरस सायकल
पाणी, कार्बन, नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन चक्रांप्रमाणे, जे बंद आहेत, फॉस्फरस चक्र खुले आहे, कारण फॉस्फरस वातावरणात सोडलेली अस्थिर संयुगे तयार करत नाही. फॉस्फरस खडकांमध्ये असतो, जिथून तो खडकांच्या नैसर्गिक नाशाच्या वेळी किंवा शेतात फॉस्फरस खतांचा वापर केल्यावर ते परिसंस्थेत प्रवेश करतो. वनस्पती अजैविक फॉस्फरस संयुगे शोषून घेतात आणि जे प्राणी या वनस्पतींना खातात ते त्यांच्या ऊतींमध्ये फॉस्फरस जमा करतात. प्राणी आणि वनस्पतींच्या मृत शरीराच्या विघटनानंतर, सर्व फॉस्फरस सायकलमध्ये सामील होत नाहीत. त्यातील काही जमिनीतून पाण्याच्या शरीरात (नद्या, तलाव, समुद्र) धुतले जातात आणि तळाशी स्थिर होतात. मानवाने पकडलेल्या माशांसह फॉस्फरस थोड्या प्रमाणात जमिनीवर परत येतो.
फॉस्फरस सायकलवर मानवी प्रभाव जमिनीपासून महासागरात फॉस्फरसचे हस्तांतरण मानवी प्रभावाखाली स्पष्टपणे वाढले आहे. जेव्हा जंगले नष्ट होतात आणि माती नांगरली जाते तेव्हा पृष्ठभागावरील पाण्याच्या प्रवाहाचे प्रमाण वाढते आणि त्याव्यतिरिक्त, शेतातून नद्या आणि तलावांना फॉस्फरस खतांचा वापर केला जातो. जमिनीवर फॉस्फरसचा साठा मर्यादित असल्याने आणि महासागरातून परत येणे कठीण असल्याने, भविष्यात शेतीमध्ये फॉस्फरसची कमतरता असू शकते, ज्यामुळे उत्पादनात घट होईल (प्रामुख्याने धान्य पिके).
