| Главная » Файлы » Білім және ғылым » Қоршаған ортаны қорғау, Экология |
Биосфера құрылысы, биосфераның пайда болуы
| 09.07.2011, 15:35 | |
| 1 Биосфера құрылысы Биосфера – ерекше биос - өмір және тіршілік, «Sphaira» (сфера) шар, қоршаған орта деген сөздерінен алынған, яғни жер шарындағы адамзаттың жан-жануарлардың, өсімдіктердің және басқа тірі организмдердің тіршілік ететін ортасы деген мағына береді. Бұл терминді 1875 жылы бірінші рет Австрияның атақты геологы Э. Зюсс ғылымға енгізді. Бірақ биосфера және оның жер бетінде жүріп жатқан процестері туралы ілімнің негізін салған академик В.И. Вернацкий болды. Осы ілім бойынша, биосфера +50 %-дан – 50 % -ға дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып саналады. Биосфера негізінен үш қабаттан құрылады. Олар: атмосфера (газ күйіндегі), гидросфера (су), литосфера (қатты) қабаттар. Атмосфера жер шарын түгелден орап тұрады. Ол гректің «atmos» - бу, «sphairi» (сфера) сөзінен шыққан. Оның қалыңдығы 100 км-ге дейін жетеді. Атмосфераның негізгі құрамында оттегі (20,95 %), яғни 1,5 * 1015 тонна аргон (1,28 %), азот (75,50 %), яғни 3,8 * 1012 тонна және басқадай газдар кездеседі. Атмосфера негізінен – тропосфера, стротосфера және иопосфера қабаттары болып үшке бөлінеді. Тропосфера – грекше «tropos» (тропос) – бұрылысы, «sphaira» (сфера) – шар. Өзгермелі қабат деген мағына береді. Жер бетіне тікелей жайласқан төменгі тығыз қабаты. Орташа биіктігі 10 * 12 км-ге жетеді. Стротосфера – латынша «stratum» - төсем, тағы сондай сияқты теңіз деңгейінен 9-11 км жоғары жататын атмосфера қабаты. Иопосфера – гректің «ion» - қозғалғыш қабат деген сөзінен алынған. Қалыңдығы 800 км-ге жетеді. Гидросфера – табиғи су қоймаларынан (мұхиттардан, теңіздерден, көлдерден, өзендерден) құралады. Бұл құрлықтың 70 % алып жатыр. Гидросфераның көлемі 400 млн шаршы км. Литосфера – жердің қатты қабаты. Ол екі қабаттан құралған. Үстіңгі қабаты граниттен, оның қалыңдығы 10 км-ден 40 км-ге дейін жетеді. Ал астыңғысы базольттан тұрады. Қалыңдығы 30-80 км. Жоғарыда айтылғандай минералды қабаттардан басқа, жерді ерекше тағы бір қабат – биосфера қоршап тұрады. Ол тірі органимдер тараған аймақтардың бәрін қамтиды. Биосфераның пайда болуымен бірге, жер бетінде тірі организмдер өсіп-өніп, сыртқы қоршаған ортаның эволюциялық дамуына сәйкес қалыптасады. Биосфера теңіз деңгейінен бастап, тау жоталарының шыңдарына дейін бүкіл құрғақ жерді алып жатыр. Атмосферадағы биосфераның жоғары шегі 20 км биіктікке дейін жетеді. Онда микробтардың споралары (өршігіш тұқымы) кездеседі. Бактериялар атмосфералардың азон қабатында да өсіп-өнеді. Биосферада мол кездесетін микроорганизмдер жер бетінен 50-70 метрге дейінгі биіктікке ғана тарайды. Литосферадағы биосфераның төменгі шегі 2000 – 3000 м-ге дейін тереңдікке жетеді. Олар онаэробта бактериялар. Гидросферадағы биосфераның шегі 11 км-ге дейінгі тереңдікке жетеді. Теңіз жануарлары және өсімдіктері (қызыл, жасыл, қоңыр балдырлар) үшін су өте қолайлы орта. Таза, мөлдір болғандықтан күн сәулесі оның 200 метр тереңдігіне дейін тарайды. Бұдан кейінгі судың қабаттарын мәңгілік қараңғылық басып тұрады. Мұндай қабаттарда да тіршілік ететін организмдер болады. 2 Биосфераның пайда болуы Биосфера бірден пайда болған жоқ. Ол өте көне заманнан бері қарай күні бүгінге дейін біртіндеп дамып келеді. Биосфераның ертеден бері қарай құралып келе жатқанын дәлелдейтін палеонтологиялық материалдар қарапайым тірі организмдердің қалдықтары жер қыртысының әрбір қабаттарынан табылады. Осы қабаттарға сүйене отырып, ғалымдар биосфераның негізгі пайда болу жолдарын аықтады. Биосфераның ең бірінші заманы Архей деп аталады. Бұл кезде биосфера қандай жағдайда дамығаны және қандай тірі организмдер болғаны туралы ешқандай деректер жоқ. Протерозой эрасы – биосфераның екінші дәуірі боп есептеледі. Бұл заман 700 млн жыл бойына созылған. Протерозойда тірі организмнің қарапайым түрлері тіршілік еткен. Олардың сол дәуірд тасқа жабысқан қалдықтары әртүрлі тау жыныстарынан қазіргі кезде де байқалады. Биосфераның Палеозой эрасы немесе ертедегі тіршілік кезеңі. Бұл дәуір шамамен алғанда бұдан 570 млн жыл бұрын басталып, 300 млн жылға созылған. Бұл эра кембрий, ордовик, силур, девон, карбон және пермь дәуірлері болып бірнешеге бөлінеді. Кембрий дәуірінде барлық өсімдіктер теңіз суларына өскен. Олар көк жасыл балдырлар болатын. Силур кезеңінде өсімдіктер құрлыққа біртіндеп шыға бастап, дами түсті. Девонның аяқ кезінде бұлардан басқа қырықбуындылар, плаундар және папоротниктер қаулап өсе бастады. Өсімдіктер құрлыққа шыққаннан кейін фотосинтездің ықпалымен атмосфералық ауаның химиялық құрамы өзгеріп, құрлық жануарларының дамуына жағдай туды, өйткені фотосинтез процесі арқылы ауада оттегі көбейе түсті. Тас көмір дәуірі (карбон) жылы және ылғалды болды. Мұның өзі құрлық өсімдіктерінің қаулап өсуіне мүмкіншілік жасады. Әсіресе сәнді орман ағаштарының көлемі үлкен аймақтарды қамтыды. Бұл дәуірдегі өсімдіктер негізінен плаундар, қырықбуындар және папоротниктер болды. Бұлар псилофиттен таралып, тас көмір дәуірінің басында солардың орнын түгелімен басты. Пермь дәуірінің бас кезіндегі өсімдіктерде тас көмір дәуіріндегі өсімдіктерге ұқсас көптеген белгілер болды. Бірақ пермь дәуірінің ортасында жер бетіндегі өсімдіктерге кенет өзгеріс кірді. Ағаш тәрізді плаундар, каламиттер, папоротниктер мүлдем жойылып кетті. Бұлардың орнына жалаңаш тұқымды өсімдіктердің тұқымынан өсіп шыққан қылқандылар, цикада тәрізділер және шикгалар өсе бастады. Мезозой эрасы немесе орта тіршілік кезеңі бұдан 135 млн жыл бұрын басталып, 115 млн жылдан астам уақытқа дейін созылған. Үш дәуірге бөледі: триас, юра, бор. Триаста тау құрылу процестері баяуланды. Бұл эраның құрлық өсімдіктері біркелкі болды. Юра дәуірі жылы болды. Теңіз жағалауларындағы ормандарда папоротник, қырықбуындылар,жалаңаш тұқымдылар – гинасомер, қылқан жапырақтылар қаулап өсіп, дами түсті. Мезозой эрасындағы, әсіресе соңғы кезінде – бор дәуіоінде, қазіргі флора қалыптасыдан бұрын, жер бетіндегі органикалық тіршілікке үлкен өзгеріс енді. Осы кезде теңіз сулары азайып, құрғақ жерлер көбейе бастады. Бор дәуірінің аяғында Шығыс Азия мен Америкадағы Анд аймақтары жоғары көтеріле түсті. Бор дәуірінде климат кенет өзгеріп кеткен. Профессор М.И. Голенкин бұл өзгеріс жерге түсетін күн сәулесінің интенсивті болуымен байланысты деп жорамалдайды. Ауа райының бір мезгілде кенет өзгеруі өсімдіктер эволюциясында жаңа ароморфоз пайда болуына себеп болды. Бұларда көптеген жаңа прогрессивті белгілер жетіле түсті. Мәселен, аналықтың, сондай-ақ жеміс дамитын жотынның болуы, қосарлы ұрықтану, гүлдің пайда болуы және тағы басқа. Кайназой эрасы бұдан 70 млн жыл бұрын басталған. Осы уақыттан бері барлық эралар бойынша қазіргі кезден флораның қалыптасу процесі жүрді. Кайнозой эрасы екі дәуірге бөлінеді. Ол үштік және төрттік кезеңдер. Үштік дәуірде тау құрылу процесі дами түсті. Жер бетіндегі ең биік Альпы-Гималай таулары пайда болды. Осы кезде Қара теңіз бен Жер Орта теңіздері оқшауланып өз алдына бөлініп қалған. Төрттік дәуір жер бетінде тіршілік дамуының ақырғы және ең қысқа дәуірі болып саналады. Ұзақтығы 1 млн жылдай ғана болды. Бұл дәуірге тән жағдай – сол суық кезеңдер және мұз дәуірі жылы ылғалды ауа райымен алмасып отырғаны байқалады. Өйткені өсімдік әлемі мен жер қыртысының даму процесі біркелкі емес. Мұздар жер бетін басқан кезде жылылықты сүйетін өсімдіктер оңтүстікке қарай ығысып кетті. Бірте-бірте ауа райы жылынып, өсімдіктердің өсуіне қолайлы жағдайлар туды. 3 Топырақтың адамзат үшін маңызы Топырақтың адамзат қоғамы үшін маңызын айтып жеткізу қиын. Егер бұрынғы кезде өскен өнімді жинау кезінде топырақтың жанама маңызы болуы, себебі ол адамды жабайы өсімдіктер өнімдерімен қамтамасыз етті, ал жер жыртып, егіншілікпен айналысқан кезден бастап топырақ азық өнімдерінін көзіну айналды. Сондықтан еңбек адамы ежелден осы табиғи байлыққа үлкен құрметпен қарайды. В.В.Докучаев ойынша қара топырақты жерлерді Ресейдің негізгі байлығы деп атайды. Өндірістің кейбір салалары топырақты пайдалануға негізделген. Соның бірі маңызды азық-түлік өнімдерін жеткізуші ауыл шаруашылдығы. Топырақ ауыл шаруашылығы өндірісін негізгі құралы болып табылады. Топырақтың орман шаруашылығында және құрылыс салғанда – инженерлік құрылғылардың іргетасының негізгі ретінде және жол салуда гидротехникалық құрылыста құрылыс материалы ретінде маңызы зор. Топырақта жүріп жататын күрделі биологиялық, физика-химиялық және химиялық процестердін адамзат қоғамының түрлі тіршілік салалары үшін мәні зор. Осы процестерді тану топырақты іс жүзінде пайдалануда жаңа мүмкіндіктер ашады. Микробиологиялық және геохимиялық процестерді зерттеуге байланысты топырақтың халық денсаулығы үшін маңызы анықтала түседі. Топырақтағы физика-химиялық құбылыстарды зерттеудің гидротехникалық құрылыс үшін және алыс қашықтыққа созылған магистралық құбырлар салу үшін маңызы бар. Топырақтағы биогеохимиялық және геохимиялық процестерді пайдалы қазба кен орындарын іздеу кезінде пайдаланады. Жердің ауыл шаруашылығы үшін маңызы ерекше, сондықтан осы сұрақ алды мен қаралуы керек. 4 Топырақ құнарлығы Топырақ құнарлығы деп оның табиғи және мәдени өсімдіктердің қалыпты өсуі мен дамуын қамтамасыз ету қабілетін айтады. Топырақ құнарлығы оны кез-келген борпылдақ тау жынысынан ажыратуға мүмкіндік беретін ерекше сапа. Бұл сапаның адамзат қоғамы үшін маңызы зор. Табиғи топырақ құнарлылығы олардың қалыптасуы барысында топырақ түзу факторы әсерінен болады және табиғи өсімдіктер өсімділігімен бағаланады. Өнделетін жердің құнарлығы ауылшаруашылық өнімдерінің түсім көлемімен өлшенеді және ауылшаруашылық өндірістің деңгейіне: осы топырақтың зиянды химиялық қасиетін жоя білуге, қолайлы су мен ауа режиміне, минерал, органикалық, бактериялық тыңайтқыштар пайдалану мүмкіндігіне, ауылшаруашылық өндірісінің механикаландыру деңгейіне байланысты. Түсім көлем еңбек өнімділігіне тікелей байланысты болғандықтан, топырақ құнарлығы да қоғамдық өндірістің маңызды кезі болып есептеледі. Табиғи топырақ құнарлығынан көрсеткіштері – аудан бірлігіндегі жылдық өсімдіктердің үстеме өсуі: Тундра үшін 10-25ц/га Гүлді және шым гүлді топырақ 45-85 Қара топырақты жер 90-137 Каштан топырақтар 40 Сұр-қоңыр топырақтар 12 Тропикалық саваннаның қызыл және сары топырақтары 120 Ылғал тропиктердің қызыл және сары топырақтары 325. Күнделікті өмірде құнарлы деп белгілі бір мәдени өсімдіктер үшін қолайлы топырақты атайды. Шынында құнарсыз топырақ болмайды, себебі құнарлылық топырақтың ажырамас қасиеті. Кез-келген топырақ, онда жақты өсетін өсімдіктер үшін құнарлы боп табылады. Мысалы, құнарсыз екені айқын сортаң жерлерде кейбір сортаң шөптер жақсы өседі, олар басқа жерде өсе алмайды. Сұр топырақты жерлер мақта өсуіне қолайлы, бірақ картоп үшін құнарсыз т.б. Құнарлығы немен анықталады? өсімдіктер қалыпты өсу үшін топырақта мына жағдайлар блокы тиіс: 1. Өсімдік бойына сіңіре алатын формадағы қорек элементтері болуы тиіс. 2. Өсімдік сіңіре алатын формада су болуы тиіс. 3. Өсімдік тіршілігі үшін қажетті мөлшерде оттегімен қамтамасыз етілуі тиіс. 4. Топырақ массасының құрылымы қолайлы болып онтайлы ауа – су режимін қамтамасыз етіп тамырлардын топыраққа жақсы өтуін одан қоректікз аттар мен ылғалдық керегінше алуын қамтамасыз етуі тиіс. 5. Өсімдіктер үшін зиянды қоспалар болуы тиіс. Мәлім болғандай өсімдіктер негізгі қорек элементі ретінде топырақтан азот, фосфор, калий, кальций, темір, күкіртті сініреді. Химиялық талдауға қарасақ, топырақтағы химиялық элементтер құрамы көп, және ол көп жылға жетеді. Н.П.Ремезов деректері бойынша, қаратопырақ құрамында азот пен фосфордың көптігі сонша, бидайдан орташа түсім алғанда әлі 250 жылға жетеді екен, ал калий құрамы – 3 мың жылға жетерлік. Бірақ өсімдіктер үшін элементтер мөлшері емес, топырақтағы өсімдік сіңіруге ыңғайлы формалары маңызды. Қара топырақтың жыртылатын горизонтындағы қоректік элементтердің жалпы қоры, 1 га шақанда Н.П.Ремезв бойынша 1952ж. Элементтер Мөлшер Бидайдың орташа түсімінің қандай мөлшерін қамтамасыз ете алады Топырақтағы азоттың көп бөлігі органикалық қана түрінде болады, сондықтан ол күрделі, соның ішінде мәдени өсімдіктер үшін сінірілмейді. Тек микробиологиялық тіршілік нәтижесінде пайда болушы аммонии және нитрат қоспалар ғана өсімдікке сіңімді. Фосфордың органикалық қоспаларфы және фосфор құрамы минералдардың көбі өсімдіктерге сіңбейді. Топырақтағы калий негізгі массасы екінші дисперсиялық силикат (гидросиюд) құрамына кіреді, бұл күйінде оны өсімдіктер қорыта алмайды. Өсімдіктер сіңірілген калийді және калийдің суда еритін қоспаларын бойына тарады, бұлардың топырақтағы мөлшері мардымсыз. Кальций мен магний де сіңірілген және суда еріген күйінде ғана өсімдіктерге пайдалы. Өсімдіктерге сіңімді түрдегі химиялық элементтер құрамы олардың жалпы құрамына қарағанда өте аз.Сондықтан мәдени өсімдіктердің қалыпты өсуі үшін (демек, жақсы өнім алу үшін) кейбір қоректік элементтерді сіңімді формада топыраққа тыңайтқыш ретінде қосу керек. Оның тағы бір себебі жыл сайын жиналған өніммен бірге химиялық элементтер де топырақтан алынып, азаяды. Демек, өсімдіктердің қалыпты өсуіне керек элеметтер мөлшері де азаяды, бұл егін өніміне әсер етеді. Мысалы, бұл құбылыс АҚШ орталық аудандарында байқалды, онда 20 жыл ішінде топырақтағы азот мөлшері 20% - ке кеміген, келесі 20 жылда 10% - ке, келесі 20 жылда 7% - кеміген. Топырақ құнарлылығы тек табиғи қасиеттеріне емес, оны өңдеу сипатына да байланысты. Табиғи құнарлылық топырақтан жаратылыс қасиеттеріне байланысты. Тиімді құнарлылық табиғи құнарлылық бөлігі, ол мәдени өсімдік түсімі түрінде анықталды. Тиімі құнарлылық тыңайтқыш қолдануға, топырақты ұтымды өңдеуге және т.б. шараларға сәйкес ұлғаяды. Осылайша жасанды тиімді құнарлылық жасалады: Табиғи құнарлылық Тиімді Әлеуметті Жасанды тиімді құнарлылық Ғылым мен ауылшаруашылығындағы тәжірибе дамыған сайын жасанды құнарлылық арта түседі. Тиімді құнарлылық адамзат қоғаының дауына, өндіріс күштері мен өндірістік қатынастардың дауына байланысты. Өткен ғасырда «кемуші құнарлық заңы» деген қате және реакцияшыл заң тұжырымдалды. Ол көптеген тәжірибелер нәтижесінде шығарылды. Ол тәжірибелер кезінде топырақ құнарлығына және өнім түсіміне бір фактордың әсері зерттелді. Мысалы: топырақтағы судың арпа өніміне әсері анықталды. Тәжірибе деректері бойынша топырақ ылғалдығы 60%-ке жеткенше өнім артып отырды, ал ылғалдықты көтерген кезде өнім азайып, 100% ылғалдық кезінде нөлге тең болған. Мұндай тәжірибелер басқа да өсімдіктермен олардың тіршілігіндегі басқа да факторларға қатысты жасалып отырған. Барлығында да берілен фактордың онтайлы құрамына сәйкес ең көп өнім алған да, бұл фактордың мөшерін әрі қарай көбейткен сайын өнім жинау төмендей берген. Тәжірибе нәтижесін өндіріске енгізіп, кейбір зерттеушілер жансақ пікірге: топырақты өңдеп пайдаланған сайын топырақ құнарлығы топыраққа салынған еңбек пен қаржыны ақтамай, бірте-бірте азая береді. Осы қорытыдыдан қате тұжырымдар жасалған. В.Р.Вильямс осындай тәжірибелердің ғылыми негізсіздігін дәлеледі. Оларды өткізгенде әдістемелік қателік бар фактодың өсімдік тіршілігіне әсері алынғанын, тәжірибені бірнеше фактор мен өткізсе, өнім өсе түсетіні дәлелденді. 5 Топырақ георафиясы Топырақты өңдеу, мелиорация, тыңайтқыш қосу және т.б. шаалар географиялық жағдайларды ескеріп жоспарлануы және жүзеге асырылуы керек. Бұл жайт ғылыми-зерттеу тыңайтқыштар институты деректері бойынша берілген тыңайтқышты түрлі топыраққа қосу тиімділігі туралы кестеде жақсы көрсетілген. Егіншілік дұрыс ұйымдастыру үшін топырақта ғана емес, топырақты түзуге қатысатын табиғат жағдайларын да жан-жақты зерттеу керек. Сондықтан топырақ географиялық және жер қыртысы карта георафиялық жұмыстар маңыға ие болып келеді. 6 Топырақтың адамзат қоғамының басқа да тіршілік салалары үшін маңызы Топырақ және халықтың денсаулығы, топырақтың санитарлық-гигиеналық және медициналық маңызы зор. Топырақ көптеген қарапайым жануарлар мен микроорганизмдердің тіршілік ету ортасы болып табылады. Ірі совет ғалымы-медик, географ А.И.Павловский зерттеулері бойынша табиғатта жұқпалы және паразиттік аурулар «ошактары» бар. Бұл ошактар ауру тудырушылардың тіршілік етуіне қолайлы орта. Сондай орта – топырақ болып саналады. Мысалы: гистоплазмоз тудырушы грибоктар тек қызыл-сары күл топырақты жылы климатты аймақта жақсы дамиды да, басқа топырақта дамымайды. Индияда соңғы кезге дейін холера (тырысқақ) ауруы сақталып келді. Оның кең тарап, адам өліміне жие әкелетінтарауы аймағы – гидроморфы топырақты (аллювиал, атыраулық, батпақты) аймақ холера дамуына өте қолайлы. Топырақ ауру тудырушы микробтар үшін ғана емес, ауру тасымалдаушы жануарлар үшінде қолайлы болуы мүмкін. Сондықтан кейбір жұқпалы аурулар белглі бір жерлерде ғана болады. Адам денсаулығына топырақтың химиялық құрамы да әсер етеді. Топырақта кейбір элементтердің артық не кем болуы өсімдік пен жануарларға теріс әсер ететінін жоғарыда атап өттік. Адамға жеткілікті геохимиялық ерекшеліктер аз әсер етеді, себебі халық тек жергілікті өнімді ғана пайдаланбайды. Бірақ кейде жекелеген химиялық элементтердің топырақтағы тапшылығы (артықшылығы) сондай, бұл халық денсаулығына әсер етпейқоймайды. Кальций, темір, йод, фтор тапшылығынан болатын көптеген аурулардың болатыны белгілі. Әсіресе, өмірлік маңызы бар процестерге қатысатын биологиялық белсенді заттар құрамына кіретін химиялық элементтердің етіспеушілігі халық денсаулығына едәуір зиянын тигізеді. Мұндай аурулар эндемиялық деп аталады. өсімдіктер мен жнуарлар арасында ауытқулар болатын аумақты А.П.Виноградов биогеохимиялық провинция деп атаған. Шаруашылықты жоспарлы түрде дұргізгенде эндемиялық ауруларды жоюға болады. Мысалы: топырағында йод жетіспейтін таулы аудандарда ас тұзына әдейі йод араластыру арқылы зобтың ауыр түрлері жойылады. | |
| Просмотров: 3928 | Загрузок: 0 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0 | |
| Всего комментариев: 0 | |
Block title
Күнтізбе
| « Апрель 2012 » | ||||||
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 1 | ||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
| 30 | ||||||
Статистика
Онлайндар: 1
Қонақтар: 1
Қолданушылар: 0