นิตยสารอินเทอร์เน็ตของผู้พักอาศัยในฤดูร้อน สวน DIY และสวนผัก

เผยบทบาทของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล ·ไดออกไซด์ - การก่อตัวของกรดคาร์บอนิกชีวภาพอันเป็นผลมาจากการหายใจของตัวแทนของสัตว์โลก – ความต้องการพื้นที่สำคัญในการพัฒนาเมือง
















กลับไปข้างหน้า

ความสนใจ! การแสดงตัวอย่างสไลด์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้น และอาจไม่ได้แสดงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของการนำเสนอ หากสนใจงานนี้กรุณาดาวน์โหลดฉบับเต็ม

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:ให้แนวคิดเกี่ยวกับวัฏจักรของสาร ความสัมพันธ์ของสารในชีวมณฑล การปฏิบัติตามกฎธรรมชาติที่สม่ำเสมอ

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:

  1. ขยายความรู้เกี่ยวกับวัฏจักรของสาร
  2. แสดงการเคลื่อนที่ของสารในชีวมณฑล
  3. แสดงบทบาทของวัฏจักรของสารในชีวมณฑล

อุปกรณ์: ตาราง "ขอบเขตของชีวมณฑลและความหนาแน่นของสิ่งมีชีวิตในนั้น", แผนภาพวงจรของสาร, พีซี, โปรเจ็กเตอร์, การนำเสนอ

แผนการเรียน.

I. คำชี้แจงของคำถามที่เป็นปัญหา

ครั้งที่สอง การตรวจสอบความรู้

สาม. วัสดุใหม่.

3.1. คำถามที่มีปัญหา

3.2. คำจำกัดความของชีวมณฑลตาม V.I. เวอร์นาดสกี้.

3.3. ลักษณะของชีวมณฑล

3.4. สไลด์ 4 บทบาทของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล

3.5. วัฏจักรของสารในระบบนิเวศ

IV. สไลด์ 8 การทำงานกับแผนภาพมีส่วนร่วมในวงจร

V. สไลด์ 9. การทำงานกับแผนภาพวัฏจักรของน้ำ

วี. สไลด์ 10 การทำงานกับแผนภาพวงจรออกซิเจน

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว สไลด์ 12 การทำงานกับแผนภาพวัฏจักรคาร์บอน

8. สไลด์ 13 วัฏจักรไนโตรเจน

ทรงเครื่อง สไลด์ 14 วัฏจักรซัลเฟอร์

เอ็กซ์ สไลด์15. วงจรฟอสฟอรัส

จิน บันทึกบทสรุปในหัวข้อของบทเรียน

ในระหว่างเรียน

I. ช่วงเวลาขององค์กร การจัดชั้นเรียนสำหรับการทำงาน

ครั้งที่สอง การตรวจสอบความรู้

ทำการทดสอบโดยใช้ตัวเลือก การทดสอบได้รับการพิมพ์แล้ว

ตัวเลือกที่ 1

1. ปัจจัยที่ส่งผลต่อบรรยากาศคงที่มากที่สุดคือ:

ก) ความดัน b) ความโปร่งใส c) องค์ประกอบของก๊าซ d) อุณหภูมิ

2. หน้าที่ของชีวมณฑลที่เกิดจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ได้แก่ :

a) แก๊ส b) รีดอกซ์ c) ความเข้มข้น

d) ฟังก์ชั่นข้างต้นทั้งหมด e) ก๊าซและรีดอกซ์

3. ออกซิเจนทั้งหมดในบรรยากาศเกิดขึ้นเนื่องจากกิจกรรมของ:

a) ไซยาโนแบคทีเรียสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียว b) สิ่งมีชีวิตเฮเทอโรโทรฟิค c) โปรโตซัวโคโลเนียล c) สิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิค

4. บทบาทหลักในการเปลี่ยนแปลงของชีวมณฑลเล่นโดย:

ก) สิ่งมีชีวิต b) จังหวะชีวภาพ

c) การไหลเวียนของแร่ธาตุ c) กระบวนการควบคุมตนเอง

ตัวเลือกที่ 2

1. สามารถตรวจพบชีวิตได้:

ก) จุดใดก็ได้ในชีวมณฑล

b) จุดใดก็ได้บนโลก

c) จุดใดก็ได้ในชีวมณฑล

d) จุดใดก็ได้ในชีวมณฑล ยกเว้นแอนตาร์กติกาและอาร์กติก

e) มีเพียงวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาเท่านั้นที่เกิดขึ้นในชีวมณฑล

2. การไหลเข้าของพลังงานสู่ชีวมณฑลจากภายนอกมีความจำเป็นเนื่องจาก:

ก) คาร์โบไฮเดรตที่เกิดขึ้นในพืชทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่น

b) กระบวนการออกซิเดชั่นเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต

c) สิ่งมีชีวิตทำลายชีวมวลที่เหลืออยู่

d) ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตประเภทเดียวที่สร้างพลังงานสำรอง

3. เลือกปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลักที่ความเจริญรุ่งเรืองของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรขึ้นอยู่กับ:

ก) ความพร้อมของน้ำ b) ปริมาณฝน

c) ความโปร่งใสของตัวกลาง d) pH ของตัวกลาง

e) ความเค็มของน้ำ f) อัตราการระเหยของน้ำ

g) ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์

4. ชีวมณฑลเป็นระบบนิเวศระดับโลก โดยมีองค์ประกอบทางโครงสร้างดังนี้

ก) ประเภทและการแบ่งประเภทของพืช b) ประชากร

c) biogeocenoses d) คลาสและประเภท

สาม. วัสดุใหม่.

3.1. คำถามที่มีปัญหา

จำกฎการอนุรักษ์สารจากเคมี กฎหมายฉบับนี้เกี่ยวข้องกับชีวมณฑลได้อย่างไร?

3.2. ความหมายของชีวมณฑล

ชีวมณฑลตาม V.I. Vernadsky เป็นเปลือกดาวเคราะห์ทั่วๆ ไป ซึ่งเป็นบริเวณของโลกที่มีสิ่งมีชีวิตดำรงอยู่หรือดำรงอยู่ และเป็นหรือเคยสัมผัสกับอิทธิพลของมัน ชีวมณฑลครอบคลุมพื้นผิวทั้งแผ่นดิน ทะเล และมหาสมุทร รวมถึงส่วนภายในของโลกซึ่งมีหินที่เกิดจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตตั้งอยู่

V. I. Vernadsky
(1863-1945)

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียผู้โดดเด่น
นักวิชาการผู้ก่อตั้งสาขาวิชาธรณีเคมี
ทรงสร้างหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑลของโลก

3.3. ลักษณะของชีวมณฑล

ชีวมณฑลครอบคลุมพื้นผิวทั้งแผ่นดิน ทะเล และมหาสมุทร รวมถึงส่วนภายในของโลกซึ่งมีหินที่เกิดจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตตั้งอยู่ ในชั้นบรรยากาศ ขีดจำกัดบนของชีวิตถูกกำหนดไว้ หน้าจอโอโซน – ชั้นก๊าซโอโซนบางๆ ที่ระดับความสูง 16–20 กม. มันปิดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์ มหาสมุทรเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิต ลึกลงไปถึงก้นเหวที่ลึกที่สุด ซึ่งอยู่ห่างออกไป 10–11 กม. ชีวิตที่กระฉับกระเฉงแทรกซึมเข้าไปในบางแห่งลึกถึง 3 กม. เข้าไปในส่วนแข็งของโลก (แบคทีเรียในแหล่งน้ำมัน) ผลลัพธ์ของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตในรูปของหินตะกอนสามารถติดตามได้ลึกยิ่งขึ้น

การสืบพันธุ์ การเจริญเติบโต เมแทบอลิซึม และกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตในช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมา ได้เปลี่ยนแปลงส่วนนี้ของโลกของเราไปโดยสิ้นเชิง

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดทุกชนิด V.I. ชื่อ Vernadsky สิ่งมีชีวิตโลก.

องค์ประกอบทางเคมีของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกันที่ประกอบขึ้นเป็นธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต แต่มีอัตราส่วนต่างกัน ในระหว่างการเผาผลาญ สิ่งมีชีวิตจะกระจายองค์ประกอบทางเคมีในธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นเคมีของชีวมณฑลจึงเปลี่ยนไป

ในและ Vernadsky เขียนว่าบนพื้นผิวโลกไม่มีแรงเคมีใดที่กระทำอย่างต่อเนื่องและมีพลังในผลที่ตามมามากกว่าสิ่งมีชีวิตโดยรวม เป็นเวลากว่าพันล้านปีที่สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสง (รูปที่ 1) ได้กักเก็บและแปลงพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมหาศาลให้เป็นงานทางเคมี ส่วนหนึ่งของปริมาณสำรองในช่วงประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาสะสมอยู่ในรูปของถ่านหินและสารอินทรีย์ฟอสซิลอื่น ๆ - น้ำมันพีท ฯลฯ

ข้าว. 1. พืชบกชนิดแรก (400 ล้านปีก่อน)

สไลด์ 4.

3.4. บทบาทของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล

สิ่งมีชีวิตสร้างวงจรของสิ่งที่สำคัญที่สุดในชีวมณฑล สารอาหารซึ่งเปลี่ยนจากสิ่งมีชีวิตไปสู่สสารอนินทรีย์ วัฏจักรเหล่านี้แบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก: วัฏจักรของก๊าซและวัฏจักรตะกอน ในกรณีแรกซัพพลายเออร์หลักขององค์ประกอบคือบรรยากาศ (คาร์บอน, ออกซิเจน, ไนโตรเจน) ในหินตะกอนที่สอง (ฟอสฟอรัส, ซัลเฟอร์ ฯลฯ )

ต้องขอบคุณสิ่งมีชีวิตที่ทำให้หินจำนวนมากบนโลกเกิดขึ้น สิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการดูดซับและสะสมองค์ประกอบแต่ละอย่างอย่างเฉพาะเจาะจงในปริมาณที่มากกว่าในสิ่งแวดล้อมมาก

สร้างความยิ่งใหญ่ วัฏจักรทางชีวภาพของสารในชีวมณฑล ชีวิตจะรักษาสภาพที่มั่นคงสำหรับการดำรงอยู่ของมันและการดำรงอยู่ของมนุษย์ในนั้น

สิ่งมีชีวิตมีบทบาทสำคัญในการทำลายล้างและการผุกร่อนของดิน หินบนพื้นดิน. พวกมันคือตัวทำลายอินทรียวัตถุที่ตายแล้ว

วี.วี. โดคูแชฟ
(1846 - 1903)
ผู้ก่อตั้งวิทยาศาสตร์ดินสมัยใหม่
บนพื้นฐานแนวคิดเรื่องความสัมพันธ์อันลึกซึ้งระหว่างสิ่งมีชีวิตกับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต

ดังนั้นในช่วงเวลาที่ดำรงอยู่ ชีวิตได้เปลี่ยนบรรยากาศของโลก องค์ประกอบของน้ำทะเล ทำให้เกิดชั้นโอโซน ดิน และหินจำนวนมาก สภาพดินฟ้าอากาศของหินเปลี่ยนไป microclimate ที่เกิดจากพืชพรรณเริ่มมีบทบาทอย่างมากและภูมิอากาศของโลกก็เปลี่ยนไปด้วย

3.5. วัฏจักรของสารในระบบนิเวศ

IV. การทำงานกับวงจรมีส่วนร่วมในวงจร

ในทุกระบบนิเวศ วัฏจักรของสสารเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความสัมพันธ์ทางนิเวศสรีรวิทยาระหว่างออโตโทรฟและเฮเทอโรโทรฟ

คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส และอื่นๆ อีกประมาณ 30 ชนิด สารง่ายๆซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างชีวิตของเซลล์ จะถูกแปลงอย่างต่อเนื่องเป็นสารอินทรีย์ (ไกลไซด์ ลิพิด กรดอะมิโน...) หรือดูดซึมในรูปของไอออนอนินทรีย์โดยสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิค ต่อมาถูกใช้โดยเฮเทอโรโทรฟิค และจากนั้นก็ใช้โดยจุลินทรีย์ทำลายล้าง ระยะหลังจะสลายสิ่งขับถ่าย สัตว์และพืชกลายเป็นธาตุแร่หรือสารประกอบก๊าซที่ละลายน้ำได้ ซึ่งจะถูกส่งกลับคืนสู่ดิน น้ำ และบรรยากาศ

V. การทำงานกับแผนภาพวัฏจักรของน้ำ

ข้าว. 6. วัฏจักรของน้ำในชีวมณฑล

วี. การทำงานกับแผนภาพวงจรออกซิเจน

สไลด์ 10

วงจรออกซิเจน

วัฏจักรของออกซิเจนบนโลกใช้เวลาประมาณ 2,000 ปี วัฏจักรของน้ำประมาณ 2 ล้านปี (รูปที่ 6) ซึ่งหมายความว่าอะตอมของสารเหล่านี้ได้ผ่านสิ่งมีชีวิตมาหลายครั้งในประวัติศาสตร์ของโลก โดยอยู่ในร่างของแบคทีเรีย สาหร่าย เฟิร์นต้นไม้ ไดโนเสาร์ และแมมมอธในสมัยโบราณ

ชีวมณฑลต้องผ่านการพัฒนามาเป็นเวลานาน ในช่วงที่ชีวิตเปลี่ยนรูปแบบ แพร่กระจายจากน้ำสู่ดิน และเปลี่ยนระบบวัฏจักร ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศค่อยๆ เพิ่มขึ้น (ดูรูปที่ 2)

ในช่วง 600 ล้านปีที่ผ่านมา ความเร็วและธรรมชาติของไจร์ได้เข้าใกล้ความเร็วในปัจจุบัน ชีวมณฑลทำหน้าที่เป็นระบบนิเวศขนาดยักษ์ที่มีการประสานงานอย่างดี ซึ่งสิ่งมีชีวิตไม่เพียงแต่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังสร้างและรักษาสภาพบนโลกที่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตอีกด้วย

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว การทำงานกับแผนภาพวัฏจักรคาร์บอน

คำถามสำหรับนักเรียน:

1. จำได้ไหมว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงมีบทบาทอย่างไรในธรรมชาติ?

2. เงื่อนไขใดที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง?

วัฏจักรคาร์บอน(รูปที่ 4) แหล่งที่มาของมันสำหรับ การสังเคราะห์ด้วยแสงคือคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) ที่พบในบรรยากาศหรือละลายในน้ำ คาร์บอนที่ตรึงอยู่ในหินจะเกี่ยวข้องกับวงจรช้ากว่ามาก เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ที่พืชสังเคราะห์ขึ้น คาร์บอนจึงเข้าไปแล้วจึงเข้าไป วงจรไฟฟ้าผ่านเนื้อเยื่อพืชที่มีชีวิตหรือที่ตายแล้ว และกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้งในรูปของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อันเป็นผลมาจากการหายใจ การหมัก หรือการเผาไหม้เชื้อเพลิง (ไม้ น้ำมัน ถ่านหิน ฯลฯ) ระยะเวลาของวัฏจักรคาร์บอนคือสามถึงสี่ศตวรรษ

ข้าว. 4. วัฏจักรคาร์บอนในชีวมณฑล

8. การทำงานกับแผนภาพวงจรไนโตรเจน

จำได้ไหมว่าพวกเขามีบทบาทอย่างไรในการสะสมไนโตรเจน?

วัฏจักรไนโตรเจน (รูปที่ 5) พืชได้รับไนโตรเจนเป็นหลักจากการย่อยสลายอินทรียวัตถุที่ตายแล้วผ่านการทำงานของแบคทีเรีย ซึ่งเปลี่ยนโปรตีนไนโตรเจนให้อยู่ในรูปแบบที่พืชมีอยู่ แหล่งอื่น - ไนโตรเจนในบรรยากาศที่ปราศจาก - ไม่สามารถใช้ได้กับพืชโดยตรง แต่เขาถูกมัดไว้นั่นคือ แบคทีเรียบางกลุ่มและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินถูกแปลงเป็นรูปแบบทางเคมีอื่น ๆ พวกมันทำให้ดินดีขึ้น มีต้นไม้มากมายเข้าอยู่ การทำงานร่วมกันโดยมีแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนก่อตัวเป็นปมที่ราก จากพืชที่ตายแล้วหรือซากสัตว์ ส่วนหนึ่งของไนโตรเจนเนื่องจากกิจกรรมของแบคทีเรียกลุ่มอื่น จะถูกแปลงเป็นรูปแบบอิสระและกลับเข้าสู่บรรยากาศอีกครั้ง

ข้าว. 5. วัฏจักรไนโตรเจนในชีวมณฑล

ทรงเครื่อง วัฏจักรซัลเฟอร์

สไลด์ 14

วัฏจักรของฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ (รูปที่ 6, 7) ฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์พบได้ในหิน เมื่อถูกทำลายและกัดเซาะ พวกมันจะเข้าสู่ดินและพืชจากที่นั่นนำไปใช้ประโยชน์ กิจกรรมของสิ่งมีชีวิต - ตัวย่อยสลายกลับคืนสู่ดินอีกครั้ง สารประกอบไนโตรเจนและฟอสฟอรัสบางส่วนถูกฝนพัดพาลงแม่น้ำ และจากที่นั่นลงสู่ทะเลและมหาสมุทร และสาหร่ายก็นำไปใช้ แต่ในท้ายที่สุด เมื่อเป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุที่ตายแล้ว พวกมันก็จะตกลงไปที่ก้นบ่อและถูกรวมไว้ในองค์ประกอบของหินอีกครั้ง

X. วัฏจักรฟอสฟอรัส

ในช่วง 600 ล้านปีที่ผ่านมา ความเร็วและธรรมชาติของไจร์ได้เข้าใกล้ความเร็วในปัจจุบัน ชีวมณฑลทำหน้าที่เป็นระบบนิเวศขนาดยักษ์ที่มีการประสานงานอย่างดี ซึ่งสิ่งมีชีวิตไม่เพียงแต่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังสร้างและรักษาสภาพบนโลกที่เอื้ออำนวยต่อสิ่งมีชีวิตอีกด้วย

จิน บันทึกผลลัพธ์ลงในสมุดบันทึก

1. ชีวมณฑลเป็นระบบเปิดที่มีพลัง

2. การสะสมของสารในชีวมณฑลเกิดจากการที่พืชสามารถแปลงพลังงานได้ แสงแดด.

3. วัฏจักรของสารเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนโลก

4. ในกระบวนการวิวัฒนาการ ความสมดุลระหว่างสิ่งมีชีวิตได้ถูกสร้างขึ้นในชีวมณฑล

คำถามทบทวน:

1. สิ่งมีชีวิตใดในชีวมณฑลมีส่วนร่วมในวัฏจักรของสาร?

2. อะไรเป็นตัวกำหนดปริมาณชีวมวลในชีวมณฑล?

3. บทบาทของการสังเคราะห์ด้วยแสงในวัฏจักรของสารคืออะไร?

4. วัฏจักรคาร์บอนมีบทบาทอย่างไรในชีวมณฑล?

5. สิ่งมีชีวิตใดบ้างที่มีส่วนร่วมในวัฏจักรไนโตรเจน?

การบ้าน: เรียนรู้ย่อหน้าที่ 76, 77

การศึกษาขั้นสูง: เลือกเนื้อหาเกี่ยวกับปัญหาสิ่งแวดล้อมหลักในยุคของเรา

  1. จี.ไอ. ชีววิทยาทั่วไปของ Lerner: การเตรียมตัวสำหรับการสอบ Unified State การทดสอบและงานอิสระ - M.: Eksmo, 2007. - 240 p.
  2. อีเอ นิเวศวิทยา Rezchikov: บทช่วยสอน- ฉบับที่ 2 ถูกต้อง และเพิ่มเติม – อ.: MGIU, 2000 – 96 น.
  3. ห้องสมุดอินเทอร์เน็ต: http://allbest.ru/nauch.htm
  4. เว็บไซต์นิเวศวิทยา: http://www.anriintern.com/ecology/spisok.htm
  5. วารสารอิเล็กทรอนิกส์ "นิเวศวิทยาและชีวิต": http://www.ecolife.ru/index.shtml

ในหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑลของเขา V.I. Vernadsky ให้ความสนใจหลักกับบทบาทของสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์เขียนว่า “สิ่งมีชีวิตเป็นหน้าที่ของชีวมณฑลและมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดทั้งทางวัตถุและพลังกับชีวมณฑล และเป็นพลังทางธรณีวิทยาขนาดมหึมาที่กำหนดชีวมณฑล” เนื่องจากความสามารถในการเติบโต สืบพันธุ์ และกระจายตัว อันเป็นผลมาจากการเผาผลาญและการแปลงพลังงาน สิ่งมีชีวิตมีส่วนช่วยในการอพยพขององค์ประกอบทางเคมีในชีวมณฑล V.I. Vernadsky เปรียบเทียบการอพยพของสัตว์จำนวนมาก เช่น ฝูงตั๊กแตน ในแง่ของขนาดของการถ่ายโอนองค์ประกอบทางเคมีกับการเคลื่อนที่ของเทือกเขาทั้งหมด

องค์ประกอบทางเคมีประมาณ 90 องค์ประกอบถูกค้นพบในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต กล่าวคือ องค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ทราบกันในปัจจุบัน ไม่มีองค์ประกอบพิเศษที่มีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเท่านั้นดังนั้นตลอดประวัติศาสตร์ทั้งหมดของชีวมณฑลอะตอมขององค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นองค์ประกอบของมันได้ผ่านร่างกายของสิ่งมีชีวิตซ้ำแล้วซ้ำเล่า มีความเชื่อมโยงที่แยกไม่ออกระหว่างสารอินทรีย์และอนินทรีย์บนโลก มีการหมุนเวียนของสารอย่างต่อเนื่องและการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน

ประมาณ 2 พันล้านปีก่อน ต้องขอบคุณกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงในชั้นบรรยากาศของโลก ออกซิเจนอิสระจึงเริ่มสะสม จากนั้นจึงเกิดฉากกั้นโอโซนขึ้น เพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากรังสีคอสมิกและแสงอาทิตย์ ตลอดประวัติศาสตร์ทางชีววิทยาทั้งหมดของโลก กิจกรรมของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของบรรยากาศ (การสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ) องค์ประกอบและโครงสร้างของดิน (กิจกรรมของผู้ย่อยสลาย) เนื้อหา สารต่างๆในสภาพแวดล้อมทางน้ำ ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อมถูกนำมาใช้และแปรรูปโดยสิ่งมีชีวิตอื่น ต้องขอบคุณตัวย่อยสลาย กากพืชและสัตว์จึงรวมอยู่ในวงจรของสาร

สิ่งมีชีวิตหลายชนิดสามารถเลือกดูดซับและสะสมองค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ในรูปของสารอินทรีย์และอนินทรีย์ได้ สารประกอบอินทรีย์- ตัวอย่างเช่น หางม้าสะสมซิลิคอนจากสิ่งแวดล้อม ฟองน้ำ และสาหร่ายบางชนิดสะสมไอโอดีน อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของแบคทีเรียต่าง ๆ ทำให้เกิดการสะสมของแร่กำมะถันเหล็กและแมงกานีสจำนวนมาก ตะกอนถ่านหินและน้ำมันสำรองเกิดขึ้นจากซากพืชฟอสซิลและสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน โครงกระดูกของสาหร่ายแพลงก์ตอนขนาดเล็กและเปลือกของโปรโตซัวในทะเลก่อตัวเป็นชั้นหินปูนขนาดยักษ์ (รูปที่ 83)

จุลินทรีย์มีบทบาทพิเศษในชีวมณฑล หากไม่มีพวกมัน การหมุนเวียนของสสารและพลังงานจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ และพื้นผิวของโลกจะถูกปกคลุมไปด้วยเศษพืชและซากสัตว์เป็นชั้นหนา

ไลเคน เชื้อรา และแบคทีเรียมีส่วนเกี่ยวข้องในการทำลายหิน งานของพวกเขาได้รับการสนับสนุนจากพืชซึ่งระบบรากเติบโตเป็นรอยแตกที่เล็กที่สุด น้ำและลมทำให้กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์


ข้าว. 83. เปลือกของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (ขยาย 2,000 เท่า)

นอกเหนือจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตแล้ว กระบวนการอื่นๆ ยังมีอิทธิพลต่อสภาวะของโลกของเราด้วย ในระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟ ก๊าซต่างๆ จำนวนมาก อนุภาคของเถ้าภูเขาไฟ และกระแสของหินอัคนีหลอมเหลวจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ผลจากกระบวนการแปรสัณฐานทำให้เกิดเกาะใหม่ๆ เกิดขึ้น พื้นที่ภูเขาเปลี่ยนรูปลักษณ์ และมหาสมุทรเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน

วัฏจักรของน้ำวัฏจักรของน้ำมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อการดำรงอยู่ของชีวมณฑล (รูปที่ 84) น้ำจำนวนมหาศาลระเหยออกจากพื้นผิวมหาสมุทร ซึ่งบางส่วนถูกลมพัดพาไปในรูปของไอน้ำ และตกลงมาเป็นฝนบนพื้นดิน น้ำกลับคืนสู่มหาสมุทรผ่านแม่น้ำและน้ำใต้ดิน อย่างไรก็ตาม ผู้มีส่วนร่วมที่สำคัญที่สุดในการไหลเวียนของน้ำคือสิ่งมีชีวิต

ในกระบวนการของชีวิต พืชดูดซับน้ำจำนวนมหาศาลจากดินและระเหยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้น ส่วนหนึ่งของทุ่งที่ผลิตพืชผลที่มีน้ำหนัก 2 ตันต่อฤดูกาลจึงใช้น้ำประมาณ 200 ตัน ในภูมิภาคเส้นศูนย์สูตร โลกป่าไม้โดยการกักเก็บและระเหยน้ำทำให้สภาพภูมิอากาศอ่อนตัวลงอย่างมาก การลดพื้นที่ป่าไม้เหล่านี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความแห้งแล้งในพื้นที่โดยรอบ

วัฏจักรคาร์บอนคาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ทั้งหมด ดังนั้นวัฏจักรของมันจึงขึ้นอยู่กับกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตโดยสิ้นเชิง (รูปที่ 85) ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) และรวมคาร์บอนเข้าไปในสารประกอบอินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้น ในกระบวนการหายใจ สัตว์ พืช และจุลินทรีย์จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนที่ก่อนหน้านี้เป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุจะถูกส่งกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ


ข้าว. 84. วัฏจักรของน้ำในชีวมณฑล


ข้าว. 85. วัฏจักรคาร์บอนในชีวมณฑล

คาร์บอนละลายในทะเลและมหาสมุทรในรูปของกรดคาร์บอนิก (H 2 CO 3) และไอออนของมันจะถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างโครงกระดูกที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต (ฟองน้ำ หอยแมลงภู่ coelenterates) ยิ่งไปกว่านั้น ทุกๆ ปี คาร์บอนจำนวนมหาศาลจะถูกสะสมอยู่ในรูปของคาร์บอเนตที่ก้นมหาสมุทร

บนบก ประมาณ 1% ของคาร์บอนจะถูกเอาออกจากวงจรและสะสมเป็นพีท คาร์บอนยังเข้าสู่บรรยากาศเป็นผลจาก กิจกรรมทางเศรษฐกิจบุคคล. ปัจจุบัน คาร์บอนประมาณ 5 พันล้านตันถูกปล่อยสู่อากาศทุกปีเมื่อเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล (ก๊าซ น้ำมัน ถ่านหิน) และ 1-2 พันล้านตันจากการแปรรูปไม้ ทุกปีปริมาณคาร์บอนในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นประมาณ 3 พันล้านตัน ซึ่งอาจนำไปสู่การหยุดชะงักในสถานะที่เสถียรของชีวมณฑล

คาร์บอนจำนวนมากบรรจุอยู่ในหินตะกอน การกลับคืนสู่วัฏจักรขึ้นอยู่กับกิจกรรมของภูเขาไฟและกระบวนการทางธรณีเคมี

นูสเฟียร์กิจกรรมร่วมกันของสิ่งมีชีวิตในช่วงหลายพันล้านปีที่สร้างขึ้นและต่อมารักษาเงื่อนไขบางประการที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต กล่าวคือ ทำให้มั่นใจในสภาวะสมดุลของชีวมณฑล V.I. Vernadsky เขียนว่า: “ไม่มีพลังเคมีใดบนพื้นผิวโลกที่จะเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง และดังนั้นจึงมีพลังในผลที่ตามมามากกว่าสิ่งมีชีวิตโดยรวม”

อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของมนุษย์ในการพัฒนาชีวมณฑล ปัจจัยใหม่จึงค่อยๆ ได้รับความสำคัญเพิ่มมากขึ้น นั่นคือปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์

ในปี 1927 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Edouard Leroy และ Pierre Teilhard de Chardin ได้แนะนำแนวคิดเรื่อง "noosphere" นูสเฟียร์เป็นสถานะวิวัฒนาการใหม่ของชีวมณฑล ซึ่งกิจกรรมอันชาญฉลาดของมนุษย์กลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในการพัฒนาต่อจากนั้น V.I. Vernadsky ได้พัฒนาแนวคิดเรื่อง noosphere ให้เป็นทรงกลมของจิตใจ

ย้อนกลับไปในปี 1922 V.I. Vernadsky เล็งเห็นล่วงหน้าว่ามนุษยชาติจะเชี่ยวชาญพลังงานปรมาณู เขาเขียนว่า “เวลานั้นอยู่ไม่ไกลนักเมื่อมนุษย์จะได้ครอบครอง พลังงานปรมาณูแหล่งความเข้มแข็งที่จะทำให้เขามีโอกาสสร้างชีวิตได้ตามที่เขาต้องการ บุคคลจะสามารถใช้พลังนี้ มุ่งไปสู่ความดี และไม่ทำลายตนเองได้หรือไม่?

ทบทวนคำถามและการมอบหมายงาน

1. สิ่งมีชีวิตมีอิทธิพลอย่างไรต่อชีวมณฑล?

2. บอกเราเกี่ยวกับวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ

3. สิ่งมีชีวิตใดดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศ?

4. อธิบายวิถีทางที่คาร์บอนคงตัวถูกส่งคืนสู่ชั้นบรรยากาศ

5. ปัจจัยใดนอกเหนือจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตที่มีอิทธิพลต่อสถานะของโลกของเรา?

6. ใครเป็นคนแรกที่แนะนำคำว่า “noosphere” เข้าสู่วงการวิทยาศาสตร์?

คิด! ทำมัน!

1. การมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิตในวัฏจักรโลกของสารในธรรมชาติคืออะไร?

2. แผนที่ พื้นที่สีเขียวในบริเวณที่โรงเรียนตั้งอยู่ (โครงการกลุ่ม)

ทำงานกับคอมพิวเตอร์

อ้างถึงใบสมัครอิเล็กทรอนิกส์ ศึกษาเนื้อหาและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น

วัฏจักรไนโตรเจนไนโตรเจนคิดเป็นประมาณ 80% ขององค์ประกอบก๊าซในบรรยากาศ อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตไม่สามารถใช้มันโดยตรงในรูปของก๊าซได้ การตรึงไนโตรเจนและการแปลงเป็นสารประกอบที่พืชดูดซับนั้นเกิดขึ้นจากกิจกรรมของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนในดินที่สังเคราะห์ไนเตรต ไนโตรเจนบางส่วนได้รับการแก้ไขอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของออกไซด์ระหว่างการปล่อยฟ้าผ่าด้วยไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ เมื่อสารอินทรีย์ตกค้างสลายตัวภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์ (แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย) แอมโมเนียจะถูกปล่อยออกมา แบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมี (ไนตริไฟนิ่ง) เปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนตรัสแล้วเปลี่ยนเป็นกรดไนตริก ไนโตรเจนบางส่วนถูกปล่อยออกสู่อากาศผ่านกิจกรรมของแบคทีเรียที่ทำลายไนตริไฟอิง สารประกอบบางชนิดจะตกตะกอนอยู่ในตะกอนใต้ทะเลลึกและถูกแยกออกจากวัฏจักรนี้เป็นระยะเวลานาน

วัฏจักรซัลเฟอร์ซัลเฟอร์เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนและยังเป็นองค์ประกอบสำคัญอีกด้วย สารประกอบซัลเฟอร์ที่มีโลหะ (ซัลไฟด์) ที่อยู่ลึกลงไปในดินและในหินตะกอนในทะเลจะถูกเปลี่ยนโดยจุลินทรีย์สังเคราะห์ทางเคมีให้อยู่ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ - ซัลเฟตซึ่งพืชใช้ ซัลเฟตที่ฝังลึกมีส่วนเกี่ยวข้องในวงจรโดยจุลินทรีย์อีกกลุ่มหนึ่งที่ลดซัลเฟตเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) เมื่อซากสัตว์หรือพืชเน่าเปื่อย ซัลเฟอร์จะกลับคืนสู่วงจร ซัลเฟอร์บางส่วนในรูปของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซซัลเฟอร์จะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศพร้อมกับก๊าซภูเขาไฟ

อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์การไหลเวียนขององค์ประกอบหลายอย่างจะเร่งขึ้นอย่างรวดเร็วโดยมีความบกพร่องในบางแห่งและส่วนเกินในองค์ประกอบอื่น ๆ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO 2) เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อมีการเผาถ่านหินและน้ำมัน เนื้อหาสูงกำมะถัน. ใกล้โรงถลุงทองแดง ปริมาณ SO 2 ที่มากเกินไปในอากาศทำให้พืชพรรณตายเนื่องจากการหยุดชะงักของการสังเคราะห์แสง

วงจรฟอสฟอรัสฟอสฟอรัสมีความเข้มข้นในตะกอนที่เกิดขึ้นในอดีต ยุคทางธรณีวิทยา- ค่อยๆถูกชะล้างออกไปและเข้าสู่ระบบนิเวศ พืชใช้ฟอสฟอรัสเพียงบางส่วนเท่านั้น ส่วนใหญ่ถูกแม่น้ำพัดพาไปสู่ทะเลและตกลงไปในตะกอนใต้ทะเลลึกอีกครั้ง เมื่อรวมกับการจับปลาแล้ว ธาตุฟอสฟอรัสประมาณ 60,000 ตันต่อปีจะถูกส่งกลับคืนสู่พื้นดิน นอกจากนี้ยังมีการขุดหินที่มีฟอสฟอรัส 1 ถึง 2 ล้านตันต่อปี แม้ว่าปริมาณสำรองของหินที่มีฟอสฟอรัสจะมีขนาดใหญ่ แต่ในอนาคตจะต้องมีมาตรการพิเศษเพื่อคืนฟอสฟอรัสกลับสู่วัฏจักรของสาร

<<< Назад
ไปข้างหน้า >>>

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

การทำงานที่ดีไปที่ไซต์">

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http:// www. ดีที่สุด. รุ/

  • สถาบันการเกษตรแห่งรัฐ VYATSK
  • คณะพืชไร่
  • ทดสอบ
  • เนื้อหา

1. คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต บทบาทของสิ่งมีชีวิตในการก่อตัวของชีวมณฑล

1.1 หลักการทางชีวเคมี

1.2 ภาพสะท้อนของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตต่อการทำงานของชีวมณฑล

1.3 หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล

2. มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ชนิด วัตถุ และขนาด แหล่งที่มาหลักของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

2.1 ประเภทของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

2.2 ระดับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

2.3 แหล่งที่มาของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

3. ทรัพยากรพืช ลักษณะเชิงปริมาณและคุณภาพ การคุ้มครองพันธุ์พืชหายาก การคุ้มครองป่าไม้และพื้นที่ให้อาหารตามธรรมชาติ

3.1 ทรัพยากรพืช ลักษณะเชิงปริมาณและคุณภาพ

3.2 การคุ้มครองพันธุ์พืชหายาก

3.3 การคุ้มครองป่าไม้และพื้นที่หาอาหารตามธรรมชาติ

วรรณกรรม

1. คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิต บทบาทของสิ่งมีชีวิตในการก่อตัวของชีวมณฑล

พื้นผิวโลกไม่มีพลังไดนามิกที่ทรงพลังและทำงานอย่างต่อเนื่องมากกว่าสิ่งมีชีวิต ตามหลักคำสอนเรื่องสิ่งมีชีวิต ฟังก์ชันจักรวาลถูกกำหนดให้กับเปลือกนี้ โดยทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างโลกกับอวกาศ การมีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เมแทบอลิซึม และการเปลี่ยนแปลงของสารธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตทำให้เกิดงานทางเคมีที่ไม่อาจจินตนาการได้

แนวคิดเรื่องสิ่งมีชีวิตได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อดัง V.I. Vernadsky ซึ่งแยกมวลทางชีวภาพออกจากจำนวนทั้งสิ้นของสารอินทรีย์ประเภทอื่นที่ก่อตัวเป็นชีวมณฑลของโลก ตามที่นักวิจัยระบุ สิ่งมีชีวิตประกอบขึ้นเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของชีวมณฑล อย่างไรก็ตาม กิจกรรมสำคัญของพวกเขาที่ส่งผลกระทบที่สำคัญที่สุดต่อการก่อตัวของโลกโดยรอบ

ตามแนวคิดของนักวิทยาศาสตร์ สิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลประกอบด้วยทั้งสองอย่าง อินทรีย์และ สารอนินทรีย์ - ลักษณะเฉพาะที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตคือการมีศักยภาพพลังงานมหาศาล ในส่วนของการปล่อยวาง พลังงานฟรีในสภาพแวดล้อมอนินทรีย์ของโลก มีเพียงลาวาภูเขาไฟที่ไหลออกมาเท่านั้นที่สามารถเปรียบเทียบได้กับสิ่งมีชีวิต ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสิ่งไม่มีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตคือความเร็วของปฏิกิริยาเคมี ซึ่งในกรณีหลังนี้จะเกิดขึ้นเร็วกว่าหลายล้านเท่า ตามคำสอนของศาสตราจารย์ Vernadsky การมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลของโลกสามารถแสดงออกมาได้หลายรูปแบบ:

· ชีวเคมี (การมีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนสารเคมี, การก่อตัวของเปลือกทางธรณีวิทยา);

· เชิงกล (ผลกระทบโดยตรงของชีวมวลต่อการเปลี่ยนแปลงของโลกวัตถุ)

รูปแบบทางชีวเคมี“กิจกรรม” ของชีวมวลของโลกนั้นแสดงออกมาในการแลกเปลี่ยนสารระหว่างกันอย่างต่อเนื่อง สิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตในระหว่างการย่อยอาหารและการสร้างร่างกาย

ผลกระทบทางกลอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อโลกโดยรอบประกอบด้วยการเคลื่อนที่แบบวัฏจักรของสารต่างๆ ในช่วงชีวิตของสิ่งมีชีวิต

1.1 หลักการทางชีวเคมี

เพื่อให้เข้าใจถึง "ปริมาณงาน" ของสิ่งมีชีวิตในกระบวนการดำเนินชีวิตอย่างสมบูรณ์ หลักการทางวิทยาศาสตร์หลายประการที่เรียกว่าหลักการทางชีวเคมีจึงอนุญาตให้:

· การเคลื่อนที่ของอะตอมของสารเคมีในระหว่างการย้ายถิ่นของสิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดอาการที่เป็นไปได้สูงสุดเสมอ

· การเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการของสายพันธุ์กำลังเคลื่อนไปในทิศทางที่ส่งเสริมการอพยพของอะตอมของธาตุที่เพิ่มขึ้น

· การดำรงอยู่ของชีวมวลเกิดจากการมีพลังงานแสงอาทิตย์

· สิ่งมีชีวิตบนโลกถูกล้อมรอบด้วยวงจรการแลกเปลี่ยนสารเคมีกับสภาพแวดล้อมของจักรวาลอย่างต่อเนื่อง

1.2 ภาพสะท้อนของกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตต่อการทำงานของชีวมณฑล

ชีวิตเกิดขึ้นในรูปแบบของชีวมณฑลเนื่องจากความสามารถของอินทรียวัตถุในการสืบพันธุ์ เติบโต และพัฒนารูปแบบ ในขั้นต้น เปลือกที่มีชีวิตของโลกเป็นกลุ่มของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งก่อตัวเป็นวัฏจักรของธาตุ ในระหว่างการพัฒนาและการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตได้รับความสามารถในการทำงานไม่เพียงแต่เป็นการไหลเวียนของพลังงานอย่างต่อเนื่องเท่านั้น แต่ยังพัฒนาเป็นระบบที่ซับซ้อนอีกด้วย เปลือกอินทรีย์ชนิดใหม่ของโลกไม่เพียงแต่ค้นพบรากของมันในรูปแบบก่อนหน้านี้เท่านั้น การเกิดขึ้นของพวกเขาเกิดจากการเกิดกระบวนการทางชีววิทยาเฉพาะใน สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติซึ่งในทางกลับกันก็ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดซึ่งก็คือเซลล์ของสิ่งมีชีวิต แต่ละขั้นตอนของวิวัฒนาการของชีวมณฑลนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างวัสดุและพลังงานที่เห็นได้ชัดเจน ดังนั้นระบบใหม่ของสสารเฉื่อยและสิ่งมีชีวิตของโลกจึงเกิดขึ้น ผลกระทบที่เพิ่มขึ้นของชีวมวลต่อการเปลี่ยนแปลงในระบบเฉื่อยของโลกนั้นเห็นได้ชัดเจนในการศึกษาทุกยุคสมัยโดยไม่มีข้อยกเว้น สาเหตุหลักประการแรกคือการเพิ่มขึ้นของการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์รวมถึงการเพิ่มความเข้มและความสามารถของวงจรทางชีวภาพขององค์ประกอบ การเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมเป็นตัวกำหนดล่วงหน้าถึงการเกิดขึ้นของรูปแบบชีวิตใหม่ที่ซับซ้อนเสมอ

1.3 หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล

เป็นครั้งแรกที่ Vernadsky คนเดียวกันพิจารณาหน้าที่ของชีวมวลเมื่อเขียนผลงานชื่อดังชื่อ "Biosphere" นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุหน้าที่เก้าประการของสิ่งมีชีวิตดังนี้ ออกซิเจน แคลเซียม ก๊าซ ออกซิเดชัน การรีดิวซ์ การทำลาย ความเข้มข้น การรีดิวซ์ เมแทบอลิซึม ระบบทางเดินหายใจ.

การพัฒนาแนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลได้นำไปสู่การลดจำนวนหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตและการรวมเข้าเป็นกลุ่มใหม่อย่างมีนัยสำคัญ

หน้าที่พลังงานของสิ่งมีชีวิต- หากเราพูดถึงหน้าที่อันทรงพลังของสิ่งมีชีวิต พวกมันจะขึ้นอยู่กับพืชเป็นหลักซึ่งมีความสามารถในการสังเคราะห์แสงและแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ พลังงานที่ไหลออกมาจากดวงอาทิตย์เป็นของขวัญที่แท้จริงของธรรมชาติทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับพืช พลังงานมากกว่า 90% ที่เข้าสู่ชีวมณฑลของโลกถูกดูดซับโดยเปลือกโลก บรรยากาศ และไฮโดรสเฟียร์ และยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับการไหลของกระบวนการทางเคมีอีกด้วย หน้าที่ของสิ่งมีชีวิตที่มุ่งแปลงพลังงานโดยพืชสีเขียวเป็นกลไกพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต หากไม่มีกระบวนการถ่ายโอนและการสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ การพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนโลกอาจเป็นปัญหาได้

หน้าที่ทำลายล้างของสิ่งมีชีวิต- ความสามารถในการทำให้แร่สารประกอบอินทรีย์, การสลายตัวทางเคมีของหิน, สารอินทรีย์ที่ตายแล้ว, การมีส่วนร่วมของแร่ธาตุในการไหลเวียนของชีวมวล - ทั้งหมดนี้เป็นหน้าที่ทำลายล้างของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล แรงผลักดันหลักที่อยู่เบื้องหลังการทำลายล้างของชีวมณฑลคือแบคทีเรีย เชื้อรา และจุลินทรีย์อื่นๆ สารประกอบอินทรีย์ที่ตายแล้วจะสลายตัวเป็นสถานะของสารอนินทรีย์ (น้ำ, แอมโมเนีย, คาร์บอนไดออกไซด์, มีเทน, ไฮโดรเจนซัลไฟด์) และกลับสู่วงจรเดิมของสสาร ผลการทำลายล้างของสิ่งมีชีวิตบนหินสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ต้องขอบคุณวัฏจักรของสสารที่ทำให้เปลือกโลกถูกเติมเต็มด้วยส่วนประกอบแร่ที่ปล่อยออกมาจากเปลือกโลก ด้วยการมีส่วนร่วมในการสลายตัวของแร่ธาตุ สิ่งมีชีวิตจึงรวมองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นที่ซับซ้อนทั้งหมดในวงจรชีวมณฑล

ฟังก์ชั่นความเข้มข้นการสะสมสารโดยคัดเลือกในธรรมชาติ การกระจายตัว การไหลเวียนของสิ่งมีชีวิต ทั้งหมดนี้ก่อให้เกิดฟังก์ชันความเข้มข้นของชีวมณฑล จุลินทรีย์มีบทบาทพิเศษในบรรดาองค์ประกอบทางเคมีที่มีความเข้มข้นมากที่สุด การสร้างโครงกระดูกของตัวแทนแต่ละคนของสัตว์โลกเกิดจากการใช้แร่ธาตุที่กระจัดกระจาย ตัวอย่างที่ชัดเจนของการใช้องค์ประกอบทางธรรมชาติที่มีความเข้มข้น ได้แก่ หอย ไดอะตอม และสาหร่ายที่เป็นปูน ปะการัง เรดิโอลาเรียน และฟองน้ำหินเหล็กไฟ

ฟังก์ชั่นแก๊ส- พื้นฐานของคุณสมบัติก๊าซของสิ่งมีชีวิตคือการกระจายตัวของสารก๊าซโดยสิ่งมีชีวิต ขึ้นอยู่กับประเภทของก๊าซที่ถูกแปลง ฟังก์ชั่นก๊าซจำนวนหนึ่งจะมีความโดดเด่น:

· การสร้างออกซิเจน - การฟื้นฟูปริมาณออกซิเจนของโลกในรูปแบบอิสระ

·ไดออกไซด์ - การก่อตัวของกรดคาร์บอนิกชีวภาพอันเป็นผลมาจากการหายใจของตัวแทนของสัตว์โลก

โอโซน - การก่อตัวของโอโซนซึ่งช่วยปกป้องชีวมวลจากผลการทำลายล้างของรังสีดวงอาทิตย์

· ไนโตรเจน - การสร้างไนโตรเจนอิสระระหว่างการสลายตัวของสารที่มีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์

ฟังก์ชันการสร้างสภาพแวดล้อม. ชีวมวลมีความสามารถในการเปลี่ยนพารามิเตอร์ทางกายภาพและเคมีของสิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างสภาวะที่ตอบสนองความต้องการของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น เราสามารถเน้นสภาพแวดล้อมของพืช ซึ่งเป็นกิจกรรมสำคัญที่ช่วยเพิ่มความชื้นในอากาศ ควบคุมการไหลบ่าของพื้นผิว และเพิ่มบรรยากาศด้วยออกซิเจน ในระดับหนึ่ง หน้าที่ในการสร้างสภาพแวดล้อมเป็นผลมาจากคุณสมบัติทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นของสิ่งมีชีวิต

บทบาทของมนุษย์ในการก่อตัวของชีวมณฑล. การเกิดขึ้นของมนุษย์อย่าง ประเภทแยกต่างหากสะท้อนให้เห็นในการเกิดขึ้นของปัจจัยการปฏิวัติในการวิวัฒนาการของมวลชีวภาพ - การเปลี่ยนแปลงอย่างมีสติของโลกโดยรอบ ความก้าวหน้าทางเทคนิคและวิทยาศาสตร์ไม่ได้เป็นเพียงปรากฏการณ์เท่านั้น ชีวิตทางสังคมมนุษย์แต่ในทางใดทางหนึ่งก็หมายถึงกระบวนการทางธรรมชาติแห่งวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตทั้งปวง ตั้งแต่สมัยโบราณมนุษยชาติได้เปลี่ยนแปลงสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลซึ่งสะท้อนให้เห็นในอัตราการอพยพของอะตอมที่เพิ่มขึ้น สภาพแวดล้อมทางเคมี, การเปลี่ยนแปลงของธรณีสเฟียร์แต่ละชั้น, การสะสมของพลังงานที่ไหลเวียนในชีวมณฑล, การเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ของโลก ในปัจจุบัน มนุษย์ไม่ได้ถูกมองว่าเป็นเพียงสายพันธุ์หนึ่งเท่านั้น แต่ยังเป็นพลังที่สามารถเปลี่ยนเปลือกโลกได้อีกด้วย ซึ่งจะเป็นปัจจัยเฉพาะในการวิวัฒนาการ ความปรารถนาตามธรรมชาติในการเพิ่มจำนวนสายพันธุ์ได้ทำให้เผ่าพันธุ์มนุษย์หันมาใช้ทรัพยากรหมุนเวียนและไม่หมุนเวียนของชีวมณฑล แหล่งพลังงาน และสารที่ฝังอยู่ในเปลือกโลกอย่างแข็งขัน การแทนที่ตัวแทนแต่ละรายของสัตว์โลกจากแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติ, การทำลายสายพันธุ์เพื่อวัตถุประสงค์ของผู้บริโภค, การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีของพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม - ทั้งหมดนี้นำไปสู่การหายตัวไปขององค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของชีวมณฑล

2. มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ชนิด วัตถุ และขนาด แหล่งที่มาหลักของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ภายใต้ มลพิษการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการแนะนำเข้าสู่ระบบนิเวศเฉพาะของสิ่งมีชีวิตหรือส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตซึ่งไม่ได้มีลักษณะเฉพาะของมัน การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือโครงสร้างที่ขัดขวางหรือขัดขวางกระบวนการไหลเวียนและเมแทบอลิซึม การไหลของพลังงานด้วยประสิทธิภาพการผลิตหรือการทำลายที่ลดลง ของระบบนิเวศนี้

คำจำกัดความโดยละเอียดของแนวคิดนี้ให้ไว้โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชื่อดัง F. Ramad (1981): “มลพิษคือการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย ซึ่งทั้งหมดหรือบางส่วนเป็นผลจากกิจกรรมของมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงทั้งทางตรงและทางอ้อมในการกระจายพลังงานที่เข้ามา ระดับรังสี คุณสมบัติทางเคมีกายภาพของสิ่งแวดล้อม และสภาพการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อมนุษย์โดยตรงหรือผ่านผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร น้ำ หรือผลิตภัณฑ์ชีวภาพอื่นๆ (สาร)".

มีการแยกแยะความแตกต่างระหว่างมลภาวะทางธรรมชาติที่เกิดจากสาเหตุทางธรรมชาติซึ่งมักเป็นภัยพิบัติ เช่น การปะทุของภูเขาไฟ และสาเหตุที่เกิดจากมนุษย์ซึ่งเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์

มลพิษจากมนุษย์แบ่งออกเป็นวัสดุ (ฝุ่น ก๊าซ เถ้า ตะกรัน ฯลฯ) และทางกายภาพหรือพลังงาน (พลังงานความร้อน สนามไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้า เสียง การสั่นสะเทือน ฯลฯ)

มลพิษทางวัตถุแบ่งออกเป็นทางกล เคมี และชีวภาพ มลพิษทางกล ได้แก่ ฝุ่นและละอองลอยจากอากาศในชั้นบรรยากาศ อนุภาคของแข็งในน้ำและดิน

สารเคมี (ส่วนผสม) มลพิษคือสารประกอบและองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็งต่างๆ ที่เข้าสู่บรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และมีปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อม เช่น กรด ด่าง ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ อิมัลชัน และอื่นๆ

2.1 ประเภทของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจำแนกตามเกณฑ์จำนวนมาก

การจำแนกประเภทของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมแสดงไว้ในรูปที่ 1

รูปที่ 1. มลพิษทางสิ่งแวดล้อมประเภทหลัก (อ้างอิงจาก N. F. Reimers, 1990)

มลภาวะทางธรรมชาติเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรรมชาติที่เป็นหายนะ (เช่น การปะทุของภูเขาไฟที่ทรงพลัง แผ่นดินไหว โคลนไหล ฯลฯ) โดยไม่มีอิทธิพลของมนุษย์ต่อกระบวนการเหล่านี้ แม้ว่ากิจกรรมของมนุษย์ในบางครั้งมีส่วนทำให้เกิดกระบวนการเหล่านี้ก็ตาม

ไบโอติก(ไบโอเจนิก) (ไบโอเจน เช่น ของเสียจากเชื้อราขนาดเล็กจำนวนหนึ่ง (มักเรียกว่าเชื้อรา) ถือเป็นสารพิษจากเชื้อรา สารเหล่านี้อาจส่งผลเสียร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์) มลภาวะเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของเชื้อราบางชนิดซึ่งมักไม่เป็นที่พึงปรารถนา จากมุมมองของการมองเห็นผู้คน สารอาหาร (สิ่งขับถ่าย ศพ ฯลฯ) ในพื้นที่ (หรือพื้นที่น้ำ) ที่ไม่เคยสังเกตมาก่อน

จุลชีววิทยา(จุลินทรีย์) สิ่งปนเปื้อนเกิดขึ้นจากการปรากฏตัวในสิ่งแวดล้อมที่ผิดปกติ ปริมาณมากจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการแพร่พันธุ์จำนวนมากในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปตามกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ (เช่น เนื่องจากมลพิษจากน้ำเสียหรือน้ำเสีย โรคติดเชื้อที่เป็นอันตราย เช่น อหิวาตกโรคในเอเชียและไข้ไทฟอยด์ โรคบิด และการแพร่กระจายของไวรัสตับอักเสบ)

มลพิษจากมนุษย์เป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ ความรุนแรงของมลพิษจากการกระทำของมนุษย์มีความสัมพันธ์โดยตรงกับการเติบโตของประชากรโลก และประการแรกคือการพัฒนาศูนย์กลางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

มลพิษทางอุตสาหกรรมเกิดจากกิจการเดียวหรือรวมกันรวมทั้งการขนส่ง

มลพิษทางการเกษตรเกิดจากการใช้ยาฆ่าแมลง สารกำจัดศัตรูพืช และสารอื่นๆ การใส่ปุ๋ยในปริมาณที่พืชไร่ไม่ดูดซึม การทิ้งของเสียจากสัตว์ และการกระทำอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตทางการเกษตร

มลพิษจากสงครามเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำงานของผู้ประกอบการอุตสาหกรรมทางทหารการขนส่งวัสดุและอุปกรณ์ทางทหารการทดสอบอาวุธการทำงานของสิ่งอำนวยความสะดวกทางทหารและทรัพย์สินทางทหารที่ซับซ้อนทั้งหมดในกรณีของการปฏิบัติการทางทหาร ผลการทดสอบเชิงลบ อาวุธนิวเคลียร์ยังคงเกิดขึ้น และการใช้อาวุธเหล่านี้จำนวนมหาศาลอาจนำไปสู่ ​​"ฤดูหนาวนิวเคลียร์"

ตามกลไกอิทธิพล มลพิษแบ่งออกเป็น:

– เครื่องกล;

– กายภาพ (ความร้อน แสง เสียง แม่เหล็กไฟฟ้า)

- เคมี;

– รังสี;

– ชีวภาพ (ไบโอติก, จุลชีววิทยา)

เปลือกโลกทั้งหมดสัมผัสกับมลภาวะ

มลพิษทางอากาศ- การนำเข้าสู่อากาศหรือการก่อตัวในนั้น สารเคมีหรือสิ่งมีชีวิตของสารทางกายภาพที่ส่งผลเสียต่อสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตหรือก่อให้เกิดความเสียหายต่อคุณค่าทางวัตถุตลอดจนการก่อตัวของสนามทางกายภาพของมนุษย์

มลพิษจากไฮโดรสเฟียร์- การเข้ามาของสารมลพิษลงสู่น้ำในปริมาณและความเข้มข้นที่สามารถทำลายสภาพแวดล้อมปกติในแหล่งน้ำขนาดใหญ่ได้

มลพิษทางดิน- การแนะนำและการเกิดขึ้นใหม่ในดินซึ่งมักจะไม่ใช่ลักษณะของมัน ตัวแทนทางกายภาพ เคมี หรือชีวภาพที่เปลี่ยนกระบวนการสร้างดิน (ยับยั้ง) ลดผลผลิตลงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการสะสมของมลพิษในพืช ( เช่น โลหะหนัก) ซึ่งมลพิษเหล่านี้โดยตรงหรือโดยอ้อม (ผ่านพืชหรืออาหารสัตว์) เข้าสู่ร่างกายมนุษย์

ปัจจุบันก็มี มลพิษในอวกาศ- การปนเปื้อนโดยทั่วไปของพื้นที่ใกล้โลกและใกล้โลกโดยวัตถุอวกาศ การปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีที่อันตรายที่สุดเกิดจากการปล่อยสู่วงโคจรและการทำลายล้าง เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นอกเหนือจาก “เศษอวกาศ” ที่รบกวนการทำงานปกติของวิศวกรรมวิทยุและเครื่องมือทางดาราศาสตร์แล้ว

2.2 ระดับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ตามขนาดของมลพิษ แบ่งออกเป็น:

· มลพิษในท้องถิ่นครอบคลุมพื้นที่ขนาดเล็ก โดยปกติจะรอบๆ สถานประกอบการ การตั้งถิ่นฐาน ฯลฯ

· มลพิษในระดับภูมิภาคถูกตรวจพบภายในพื้นที่ขนาดใหญ่

· มลพิษทั่วโลกพบได้ทุกที่บนโลกและห่างไกลจากแหล่งกำเนิด ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ที่เป็นภัยคุกคามต่อชีวิตของผู้คนและสิ่งมีชีวิตจำนวนมาก

2.3 แหล่งที่มาของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าการผลิตภาคอุตสาหกรรมก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศมากที่สุด แหล่งที่มาของมลพิษ:

– โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่อากาศพร้อมกับควัน

– สถานประกอบการด้านโลหะวิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คลอรีน ฟลูออรีน แอมโมเนีย สารประกอบฟอสฟอรัส อนุภาคและสารประกอบของปรอทและสารหนูออกสู่อากาศ โรงงานเคมีและซีเมนต์

ก๊าซที่เป็นอันตรายเข้าสู่อากาศอันเป็นผลมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรม การทำความร้อนในบ้าน การดำเนินงานขนส่ง การเผาและการแปรรูปขยะในครัวเรือนและอุตสาหกรรม

ส่วนแบ่งเพิ่มขึ้น เกษตรกรรมในมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม นี่เป็นเพราะสองสถานการณ์ ประการแรกคือการเพิ่มขึ้นของการก่อสร้างศูนย์ปศุสัตว์ขนาดใหญ่โดยไม่มีการบำบัดของเสียที่เกิดขึ้นและการกำจัด และประการที่สองคือการเพิ่มขึ้นของการใช้ปุ๋ยแร่และยาฆ่าแมลงซึ่งเมื่อรวมกับการไหลของฝนและน้ำใต้ดิน เข้าสู่แม่น้ำและทะเลสาบ ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อลุ่มน้ำใหญ่ ฝูงปลา และพืชพรรณ พื้นที่ให้อาหารพืชชีวมณฑล

ทุกปี มีประชากรโลกหนึ่งคนผลิตขยะมากกว่า 20 ตัน มลภาวะหลัก ได้แก่ อากาศในชั้นบรรยากาศ แหล่งน้ำ รวมถึงมหาสมุทรโลก และดิน ทุกๆ วัน มีการปล่อยมลพิษออกสู่ชั้นบรรยากาศหลายพันตัน คาร์บอนมอนอกไซด์, ไนโตรเจนออกไซด์, ซัลเฟอร์ และสารอันตรายอื่นๆ และมีเพียง 10% ของปริมาณนี้เท่านั้นที่ถูกพืชดูดซึม ซัลเฟอร์ออกไซด์ (ซัลเฟอร์ไดออกไซด์) เป็นมลพิษหลัก ซึ่งมีแหล่งกำเนิดมาจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงหม้อไอน้ำ และโรงงานโลหะวิทยา

ความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในไนโตรเจนออกไซด์ทำให้เกิดฝนกรด ซึ่งทำลายพืชผล พืชผัก และส่งผลเสียต่อสภาพสต๊อกปลา นอกจากซัลเฟอร์ไดออกไซด์แล้ว คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเกิดขึ้นจากการเผาไหม้ยังส่งผลเสียต่อบรรยากาศอีกด้วย แหล่งที่มา ได้แก่ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงงานโลหะ และการขนส่ง ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ส่วนแบ่งของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น 20% และยังคงเพิ่มขึ้น 0.2% ต่อปี หากรักษาอัตราการเติบโตดังกล่าวเอาไว้ ภายในปี 2543 ส่วนแบ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้น 30-40%

ในประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจทั้งหมดของโลก การขนส่งทางถนนครองตำแหน่งผู้นำในแง่ของปริมาณการจราจร ในประเทศส่วนใหญ่ก็เป็นผู้นำในด้านการขนส่งด้วย ที่จอดรถของโลกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและเกิน 400 ล้านคัน อย่างไรก็ตาม ด้วยขนาดและความเร็วของการใช้มอเตอร์ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ปัญหาร้ายแรงจำนวนหนึ่งเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับผลที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสังคมที่มาพร้อมกับกระบวนการนี้

ผลกระทบของการขนส่งทางถนนต่อสิ่งแวดล้อมไม่เพียงแต่มาจากการใช้ทรัพยากรธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมด้วย จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมแสดงถึงความซับซ้อนของการรบกวน ระบบนิเวศน์- หากระดับของการรบกวนเกินความสามารถของร่างกายในการปรับตัว สิ่งนี้นำไปสู่ความตายหรือภาวะซึมเศร้า การเกิดขึ้นของการแทรกแซงในระบบนิเวศอาจเกี่ยวข้องกับการนำเข้าของเสียต่างๆ (มลภาวะของส่วนผสม) การสูญเสียพลังงานที่ไม่ก่อผล (มลภาวะเชิงพารามิเตอร์) การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในระบบนิเวศน์ธรรมชาติ (มลพิษทางนิเวศวิทยา)

วัตถุที่สร้างมลภาวะจากส่วนผสม ได้แก่ บรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ และเปลือกโลก กล่าวคือ องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดที่ประกอบกันเป็นสภาพแวดล้อมของมนุษย์ มนุษย์ได้เปิดวงจรของสสารในธรรมชาติและสร้างห่วงโซ่เหตุการณ์เชิงเส้นเทียมขึ้นมา

หนึ่งในโซ่เหล่านี้สามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายโดยใช้ตัวอย่างการใช้เชื้อเพลิงในการขนส่งทางถนน น้ำมันถูกสกัดจากส่วนลึกของโลกแล้วแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงซึ่งถูกเผาในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ สิ่งนี้ทำให้เกิดของเสีย (ก๊าซไอเสีย) ที่ก่อให้เกิดมลพิษในอากาศ น้ำ และดิน มีโซ่ดังกล่าวมากมายในการใช้งานรถยนต์ ในบรรดาส่วนผสมของมลพิษนั้นมีสารและสารประกอบเคมีหลายร้อยชนิด ซึ่งมักเป็นอันตรายอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิตในสถานะของแข็ง ของเหลว และก๊าซ ที่พบมากที่สุดคือส่วนประกอบที่เป็นพิษและไม่เป็นพิษของก๊าซไอเสีย (EG) ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ฝุ่นที่มีสารอินทรีย์และอนินทรีย์ คลอไรด์ ของเสียจากการผลิตและการทำงานของรถยนต์ ในขณะเดียวกัน ผลกระทบที่เป็นอันตรายจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณการจราจรที่เพิ่มขึ้น ส่วนประกอบที่เป็นอันตรายจะสะสมอยู่ในสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง

เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ พลังงานเคมีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่จะถูกแปลงเป็นงานทางกลที่เป็นประโยชน์ พลังงานที่เหลือก็สูญเสียไป สำหรับตัวอย่างที่ดีที่สุดของเครื่องยนต์รถยนต์ ความสูญเสียเหล่านี้มากกว่า 55% พลังงานส่วนหนึ่งที่ส่งจากเครื่องยนต์ไปยังล้อขับเคลื่อนนั้นถูกใช้ไปกับการเอาชนะการสูญเสียในระบบส่งกำลังและความต้านทานต่อการเคลื่อนไหว สัดส่วนหลักของพลังงานที่ไม่ได้ใช้จะแปรไปเป็นความร้อน ส่วนที่เหลือเป็นมลภาวะเชิงพาราเมตริกประเภทอื่นๆ

การพัฒนาการใช้เครื่องยนต์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของระบบนิเวศทางธรรมชาติ ด้วยการใช้รถยนต์อย่างแพร่หลาย ผู้คนจำนวนมากขึ้นจึงสามารถเข้าถึงคอมเพล็กซ์ทางธรรมชาติที่ปิดก่อนหน้านี้ ซึ่งมักจะบรรทุกเกินความสามารถในการพักผ่อนหย่อนใจของพวกเขา เป็นผลให้การเชื่อมต่อตามปกติในระบบนิเวศหยุดชะงัก จำนวนสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยของสัตว์ลดลง และผลผลิตของระบบลดลง อันตรายและระดับผลกระทบของการขนส่งทางถนนต่อสิ่งแวดล้อมแตกต่างกันไปตามเมืองและชานเมือง

ใน เมืองต่างๆ ผลกระทบนี้เห็นได้ชัดเจนที่สุดในสิ่งต่อไปนี้:

– เพิ่มการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของรถยนต์

– ความต้องการพื้นที่สำคัญในการพัฒนาเมือง

– มลพิษทางอากาศในชั้นบรรยากาศที่มีส่วนประกอบของก๊าซไอเสียที่เป็นพิษ

– มลภาวะของแหล่งน้ำในเมือง มลพิษเชิงพารามิเตอร์ทุกประเภท

ในพื้นที่ชานเมือง นี้:

– ความต้องการพื้นที่สำคัญสำหรับการก่อสร้างถนนและโครงสร้างอื่น ๆ

– การปนเปื้อนของชั้นดินผิวดิน มลพิษของอ่างเก็บน้ำและน้ำใต้ดิน

– การหยุดชะงักของความสมดุลทางนิเวศวิทยาในพื้นที่การก่อสร้างและการดำเนินงานทางหลวง

ทั้งในสภาพเมืองและชานเมือง สังคมได้รับความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบด้านลบทางเศรษฐกิจและสังคมจากการพัฒนายานยนต์

โดยทั่วไป เมืองสมัยใหม่มีลักษณะพิเศษคือการขนส่งทางถนนมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่า และด้วยเหตุนี้ จึงเป็นอันตรายต่อประชากรมากขึ้น

สถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยนั้นรุนแรงขึ้นจากความจริงที่ว่ามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากการขนส่งทางถนนแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะจำกัดจำนวนประชากรในเมืองให้สัมผัสกับสิ่งนี้แม้ในพื้นที่อยู่อาศัย

ตารางที่ 1 - มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมหลัก

ประเภทของมลพิษ

แหล่งที่มาหลักของมลพิษ

ผลกระทบที่เป็นไปได้เกี่ยวกับสถานะของบรรยากาศเกี่ยวกับระบบนิเวศสิ่งมีชีวิต

ซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์,SO2

การเผาไหม้โลหะวิทยา

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การก่อตัวของ “การตกตะกอนของกรด” การกำเริบของโรคทางเดินหายใจในมนุษย์ ความเสียหายต่อพืช การกัดกร่อน วัสดุก่อสร้างและผ้าบางชนิดทำให้โครงสร้างโลหะสึกกร่อนเพิ่มขึ้น

ถ่วงน้ำหนักอนุภาค,ซึ่งประกอบด้วยโลหะหนัก

การทำเหมืองแร่ การไถพรวนดิน โลหะวิทยา

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สถานะของชั้นโอโซน ความเข้มข้นของโลหะหนักที่เพิ่มขึ้นในห่วงโซ่อาหาร

โอโซน,O3

ปฏิกิริยาเคมีโฟโตเคมีในบรรยากาศ

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพของมนุษย์

ไนโตรเจนออกไซด์,NOx

การเผาไหม้เชื้อเพลิง การขนส่ง ปุ๋ยแร่ที่มีไนโตรเจน การบิน

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สถานะของชั้นโอโซน การก่อตัวของ "การตกตะกอนของกรด" การเพิ่มความเข้มข้นของไนเตรต (ไนไตรต์) ในห่วงโซ่อาหาร เพิ่มการกัดกร่อน ทำให้เกิดหมอกควัน เป็นต้น

ไดออกไซด์คาร์บอน(IV)คาร์บอนไดออกไซด์,คาร์บอนไดออกไซด์

การเผาไหม้เชื้อเพลิงการขนส่ง

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ “ภาวะเรือนกระจก”

ปรอท,ปรอท

การพัฒนาแร่ที่มีสารปรอท การผลิตคลอรีน โซดา ยาฆ่าแมลงหลายชนิด การฝังกลบ

ตะกั่ว,ป.ล

ขนส่ง,

โลหะวิทยา

การสะสมของสิ่งมีชีวิตตามห่วงโซ่อาหาร

แคดเมียม,ซีดี- สังกะสี,สังกะสี;ทองแดง,ลูกบาศ์กและโลหะหนักอื่นๆ

อุตสาหกรรมเคมีโลหะวิทยา

การเสียชีวิตของชาวแหล่งน้ำเนื่องจากการสะสมตามห่วงโซ่อาหาร ฯลฯ

คาร์บอนมอนอกไซด์ (II), คาร์บอนมอนอกไซด์,บจก

การเผาไหม้เชื้อเพลิงการขนส่ง

การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ การหยุดชะงักของสมดุลความร้อนของบรรยากาศชั้นบน

แร่ใยหินชนิดหนึ่ง

วัสดุก่อสร้าง

ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์

น้ำมัน

อุตสาหกรรมปิโตรเคมี

การหยุดชะงักของการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างไฮโดรสเฟียร์กับชั้นบรรยากาศ การตายของสิ่งมีชีวิตในน้ำ

โพลีไซคลิกไฮโดรคาร์บอน(เบนโซไพรีน)

อุตสาหกรรมเคมี การเผาไหม้เชื้อเพลิง การขนส่ง การสูบบุหรี่

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สภาพชั้นโอโซน ผลกระทบด้านลบต่อสุขภาพของมนุษย์

ฟอสเฟต

อุตสาหกรรมเคมี การผลิตปุ๋ยฟอสเฟต

สภาพทางนิเวศวิทยาของแม่น้ำ ทะเลสาบ

ยาฆ่าแมลง

อุตสาหกรรมเคมี การผลิตยาฆ่าแมลง

การสะสมของสิ่งมีชีวิตตามห่วงโซ่อาหาร

ฟลูออโรคลอรีนไฮโดรคาร์บอน (ฟรีออน)

อุตสาหกรรมเครื่องทำความเย็น การผลิตบรรจุภัณฑ์สเปรย์

ชั้นโอโซนของโลกลดลง การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การแผ่รังสี

แหล่งที่มาจากธรรมชาติ (ส่วนใหญ่เป็นชั้นเรดอน) และแหล่งเทียม (การดูแลทางการแพทย์ การทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์)

เนื้องอกร้ายและการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม (การกลายพันธุ์)

ไดออกซิน -เป็นพิษอย่างยิ่งการเชื่อมต่อ

การเผาไหม้เชื้อเพลิง การเผาไหม้ขยะ การทำงาน เตาเผาการหลอมโลหะ การทำงานของเครื่องยนต์รถยนต์กับน้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่ว น้ำเสียที่มีฟีนอลจากอุตสาหกรรมโลหะวิทยา การกลั่นน้ำมัน และเคมี การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนในน้ำที่มีฟีนอลหรือสารตั้งต้น - ลิกนิน กรดฮิวมิก และกรดฟุลวิคที่มีอยู่ในน้ำธรรมชาติ ฝุ่นที่ถูกลมพัดมาจากกองขยะพิษที่ถูกทิ้งร้าง

ผลกระทบทางสรีรวิทยามีหลากหลายมาก: ลดประสิทธิภาพของระบบภูมิคุ้มกัน ก่อให้เกิดมะเร็ง (สารประกอบ 2, 3, 7, 8-TCDD ถูกกำหนดให้เป็นสารก่อมะเร็งระดับสูงสุด - กลุ่ม I) ส่งผลต่อต่อมไร้ท่อยับยั้งการทำงานของ ต่อมไทรอยด์และเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคเบาหวาน ทำให้เกิดโรคผิวหนังเช่นรอยดำ, ภาวะไขมันในเลือดสูง (การเจริญเติบโตของเส้นผมมากเกินไป); นำไปสู่ความพิการแต่กำเนิด โรคทางระบบประสาท รบกวนการเผาผลาญในร่างกาย และเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจ ไดออกซินไม่ได้ถูกกำจัดออกจากร่างกาย แต่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมัน เห็นได้ชัดว่าระดับไดออกซินที่ปลอดภัยเพียงระดับเดียวในสิ่งแวดล้อมก็คือการไม่มีสารไดออกซินเหล่านี้

3. ทรัพยากรพืช ลักษณะเชิงปริมาณและคุณภาพ การคุ้มครองพันธุ์พืชหายาก การคุ้มครองป่าไม้และพื้นที่ให้อาหารตามธรรมชาติ

3.1 ทรัพยากรพืช ลักษณะเชิงปริมาณและคุณภาพ

ทรัพยากรพืช- สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นสิ่งมีชีวิตของพืช (พืชชั้นสูง เห็ดรา มอส ไลเคน สาหร่าย) ที่เติบโตในดินแดนและพื้นที่น้ำ และนำไปใช้หรือสามารถใช้เพื่อความต้องการต่างๆ ของสังคมได้ ทรัพยากรป่าไม้มีความสำคัญทางเศรษฐกิจเป็นพิเศษ

ป่าไม้ครอบคลุมประมาณหนึ่งในสามของพื้นผิวโลก พื้นที่ป่าไม้ทั้งหมด 2,438 ล้านเฮกตาร์ โดยเป็นป่าเขตร้อน 1,233 ล้านเฮกตาร์ (50.5%) ป่าเขตอบอุ่น 1,205 ล้านเฮกตาร์ (49.5%) ปริมาณไม้สำรองของโลกอยู่ที่ประมาณ 5,412.5 ล้านตัน ในประเทศยุโรป "ป่าไม้" มากที่สุดคือฟินแลนด์ซึ่งป่าไม้ครอบครอง 70% ของอาณาเขตของตน บริเตนใหญ่ยากจนในป่า - พวกมันครอบครองน้อยกว่า 6% ของพื้นที่ของประเทศ พื้นที่ป่าไม้ทั้งหมด สหพันธรัฐรัสเซียในปี 1991 มีจำนวน 1,182.6 ล้านเฮกตาร์ พื้นที่ป่า - 771.1 ล้านเฮกตาร์ ปริมาณไม้สำรองทั้งหมดในป่า - 81.6 พันล้านลูกบาศก์เมตร ไม้เป็นวัตถุดิบสากลซึ่งสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆได้มากกว่า 15-20,000 รายการ

ทรัพยากรป่าไม้ ได้แก่ ไม้ ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิค ยารักษาโรค และผลิตภัณฑ์จากป่าอื่น ๆ ที่ใช้เพื่อตอบสนองความต้องการของประชากรและการผลิต และมีการทำซ้ำในกระบวนการก่อตัวที่ซับซ้อนตามธรรมชาติของป่าไม้ ทรัพยากรป่าไม้ยังรวมถึงคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของป่าไม้ (ความสามารถในการลดผลกระทบด้านลบของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ปกป้องดินจากการกัดเซาะ ป้องกันมลภาวะของสิ่งแวดล้อมและทำความสะอาด ช่วยควบคุมการไหลของน้ำ ปรับปรุงสุขภาพของประชากรและการศึกษาด้านสุนทรียภาพ ฯลฯ) ซึ่งใช้สนองความต้องการของประชาชน

ทรัพยากรป่าไม้ถือเป็นผลประโยชน์ทางวัตถุของป่าไม้ที่สามารถนำมาใช้ได้โดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสูงสุด ทรัพยากรป่าไม้ที่หลากหลายทั้งหมด ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และลักษณะการใช้งานจะรวมกันเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

- วัตถุดิบที่มาจากไม้ - ไม้, ผักใบเขียว, เปลือกไม้;

- ทรัพยากรที่ไม่ใช่ไม้ - เห็ด ผลเบอร์รี่ ผลไม้ ถั่ว ทรัพยากรยา อาหารสัตว์และทรัพยากรทางเทคนิคของพืชที่ไม่ใช่ไม้ ฯลฯ

- ทรัพยากรที่มาจากสัตว์ - สัตว์ป่าที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตราย ไข่ น้ำผึ้ง เขาสัตว์กีบเท้าป่า ฯลฯ

- ประโยชน์พหุภาคีของป่าไม้และผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ

ทรัพยากรป่าไม้ไม่เพียงแต่มีบทบาททางเศรษฐกิจที่หลากหลายในสังคมเท่านั้น ทรัพยากรพืชล้มลุกมีบทบาทสำคัญไม่แพ้กัน ตามความสำคัญสำหรับมนุษย์ พวกมันแบ่งออกเป็นกลุ่มต่างๆ ดังต่อไปนี้:

- พืชอาหารสัตว์ที่มีคุณค่า

- พืชสมุนไพร

- โรงงานทางเทคนิค

- ที่เหลือเป็นไม้ประดับและพืชอื่นๆ

ควรสังเกตว่าพืชพรรณในเขตธรรมชาติใด ๆ ไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลของมนุษย์ที่เป็นหายนะเช่นเดียวกับพืชพรรณในสเตปป์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วง 150-200 ปีที่ผ่านมาเมื่อการปรากฏตัวของสิ่งนี้ โซนภูมิทัศน์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง ทิศทางหลักของผลกระทบของกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์บนหญ้าบริภาษนั้นเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น การแทะเล็ม การทำลายพืชพันธุ์บริสุทธิ์โดยสิ้นเชิงในระหว่างการไถ การทำหญ้าแห้ง การก่อสร้างเมือง โรงงานอุตสาหกรรม ทางหลวงการขนส่ง ฯลฯ ผลที่ตามมาของการหายตัวไปของ พืชพรรณตามธรรมชาติที่ปกคลุมของบริภาษแห้งออกจากดินและมีชั้นผิวลดลง

3.2 การคุ้มครองพันธุ์พืชหายาก

ในดินแดนของรัสเซียมีพืชหลายชนิดที่มีความหลากหลาย คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์- การใช้งานจริงยังห่างไกลจากความสมบูรณ์ ก็เพียงพอที่จะทราบว่าจากพืชชั้นสูงของโลกกว่า 300,000 ชนิดมีเพียงประมาณ 2,500 ชนิดเท่านั้นที่มนุษย์ใช้อย่างเป็นระบบในกิจกรรมทางเศรษฐกิจและเป็นระยะ - มากถึง 20,000 ชนิด ในรัสเซียมีการใช้ประมาณ 250 สายพันธุ์เพื่อจุดประสงค์ทางเศรษฐกิจ พืชหลายชนิดมีคุณสมบัติที่มีคุณค่าและใช้ในการแพทย์ เทคโนโลยี การปรุงอาหาร การปลูกดอกไม้ และการจัดสวน

โลกของพืชสมุนไพรยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ ขณะนี้อยู่ระหว่างการสำรวจอย่างเข้มข้น การวิจัยที่ครอบคลุมดำเนินการโดยเภสัชกร นักเคมี นักพฤกษศาสตร์ และผู้ปลูกพืช ทำให้สามารถระบุพืชที่มีคุณค่าทางยาใหม่ๆ ที่สามารถนำไปใช้ในทางการแพทย์ได้ ไม่เพียงแต่ในรูปแบบของยาเท่านั้น แต่ยังอยู่ในรูปแบบของสารแต่ละชนิดด้วย คุณสมบัติทางโภชนาการของพืชยังได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อย ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 การค้นหาพืชใหม่อย่างเข้มข้นได้เริ่มขึ้นซึ่งสามารถให้โปรตีนได้มากกว่าพืชที่รู้จักอยู่แล้วในการผลิตพืชผล ตัวอย่างนี้คือคลอเรลลา ซึ่งดึงดูดนักวิทยาศาสตร์ด้วยความสามารถในการสังเคราะห์แสงที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ใช้พลังงานแสงอาทิตย์มากถึง 20% ภายใต้สภาพประดิษฐ์ (ไม้ดอก - 2%) และผลผลิตสูงกว่าข้าวสาลี 25 เท่า การศึกษาพืชหลายชนิดที่กำลังจะสูญพันธุ์ไปจากพื้นผิวโลกช่วยเปิดหน้าใหม่ในประวัติศาสตร์และช่วยให้เข้าใจกฎแห่งการก่อตัวของโลกพืชได้ดีขึ้น พืชรูปแบบโบราณยังคงมีอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ซึ่งความสำคัญสำหรับวิทยาศาสตร์นั้นยากที่จะประเมินค่าสูงไป ต้นสนเอลดาร์และพืชอื่น ๆ ในยุคตติยภูมิพบได้ในรัสเซีย พวกมันเป็นสัตว์หายากและใกล้สูญพันธุ์บางส่วนที่ต้องได้รับการคุ้มครองเช่นในแอ่งแม่น้ำ Ussuri - ตะไคร้, อามูร์ไลแลค ฯลฯ

พืชบางชนิดหายากและใกล้สูญพันธุ์เนื่องจากการทำลายล้าง ตัวอย่างนี้คือโสมหรือ "รากแห่งชีวิต" ซึ่งเกือบจะหายไปจากป่าในตะวันออกไกล การปกป้องพืชหายากกำลังกลายเป็นงานของรัฐที่สำคัญ พืช 533 ชนิดที่ได้รับการคุ้มครองแสดงอยู่ใน Red Book ของสหพันธรัฐรัสเซีย หนึ่งในนั้นคือ: โสม, อาราเลียแบบคอนติเนนตัล, ดอกบัว, แห้ว, เหยื่อล่อ, รองเท้าแตะของสุภาพสตรี ฯลฯ

การอนุรักษ์สัตว์หายากและสัตว์ใกล้สูญพันธุ์สามารถทำได้หลายวิธี:

– วิธีแรกคือการห้ามการกระทำใด ๆ : การตัดหญ้า, การแตกหัก, การทำอันตราย;

– วิธีที่สองคือการคุ้มครองพันธุ์สัตว์หายากในเขตอนุรักษ์ธรรมชาติ อุทยานแห่งชาติ เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า โดยประกาศให้เป็นอนุสรณ์สถานทางธรรมชาติ

– แนวทางที่สามคือการสร้างพื้นที่รวบรวมและสำรองในเครือข่ายสวนพฤกษศาสตร์และสถาบันวิทยาศาสตร์อื่น ๆ

พืชที่โอนไปยังพื้นที่รวบรวมสามารถรักษาไว้ในวัฒนธรรมได้อย่างไม่มีกำหนดและทำหน้าที่เป็นสำรองที่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ นอกจากพันธุ์พืชหายากและใกล้สูญพันธุ์แล้ว พืชที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจที่เติบโตในธรรมชาติยังได้รับการคุ้มครองอีกด้วย ในกรณีนี้ สิ่งสำคัญคือการใช้เหตุผลและการต่อสู้กับรูปแบบการรุกล้ำของคอลเลกชันที่ไม่มีการรวบรวมกัน

3.3 การคุ้มครองป่าไม้และพื้นที่หาอาหารตามธรรมชาติ

พันธุ์พืชไม่มีอยู่อย่างโดดเดี่ยว พวกมันเชื่อมต่อกันด้วยด้ายหลายเส้นกับส่วนประกอบของพืช สัตว์ และ ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตคอมเพล็กซ์ธรรมชาติ ดังนั้น การคุ้มครองพืชพรรณจึงเป็นงานที่ซับซ้อน และต้องดำเนินการผ่านการคุ้มครองสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติทั้งหมด รวมถึงชุมชนพืชซึ่งรวมถึงพันธุ์พืชเหล่านี้ด้วย พืชและกลุ่มพืชทั้งหมด - ไฟโตซีโนส - ได้รับการคุ้มครอง

วัตถุประสงค์หลักของการปกป้องป่าไม้คือการใช้ประโยชน์และการฟื้นฟูอย่างไม่มีเหตุผล มาตรการปกป้องป่าในพื้นที่ป่ากระจัดกระจายมีความสำคัญมากขึ้น เนื่องจากมีบทบาทในการอนุรักษ์น้ำ การปกป้องดิน สุขาภิบาล และการปรับปรุงสุขภาพ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการปกป้องป่าภูเขา เนื่องจากป่าเหล่านี้ทำหน้าที่สำคัญในการควบคุมน้ำในการปกป้องดิน ด้วยการจัดการป่าไม้ที่เหมาะสม การปลูกไม้ใหม่ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งไม่ควรดำเนินการเร็วกว่า 80-100 ปีเมื่อถึงการเจริญเติบโตเต็มที่ ในยุค 60-80 ศตวรรษที่ XX ในหลายภูมิภาคของยุโรปในรัสเซีย การตัดไม้ซ้ำแล้วซ้ำเล่ากลับมาเร็วกว่าปกติมาก ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความสำคัญของการก่อตัวของสภาพภูมิอากาศและการควบคุมน้ำ และจำนวนป่าใบเล็กก็เพิ่มขึ้น มาตรการสำคัญสำหรับการใช้ป่าอย่างมีเหตุผลคือการต่อสู้กับการสูญเสียไม้ การสูญเสียที่สำคัญมักเกิดขึ้นระหว่างการเก็บเกี่ยวไม้ กิ่งก้านและเข็มยังคงอยู่ในพื้นที่โค่นซึ่งเป็นวัสดุที่มีคุณค่าในการเตรียมแป้งสนซึ่งเป็นอาหารอุดมวิตามินสำหรับปศุสัตว์ การตัดไม้ทำลายป่ามีแนวโน้มที่จะได้รับน้ำมันหอมระเหย

การปลูกป่าอย่างทันท่วงทีถือเป็นเงื่อนไขที่สำคัญที่สุดในการอนุรักษ์ทรัพยากรป่าไม้ ในรัสเซีย ประมาณหนึ่งในสามของป่าที่ถูกโค่นลงทุกปีจะได้รับการฟื้นฟูตามธรรมชาติ ส่วนที่เหลือจำเป็นต้องมีมาตรการพิเศษในการต่ออายุ ในพื้นที่ร้อยละ 50 มีเพียงมาตรการส่งเสริมการฟื้นฟูตามธรรมชาติเท่านั้นที่เพียงพอ และส่วนที่เหลือจำเป็นต้องหว่านและปลูกต้นไม้ การกำจัดกิ่งก้าน เปลือกไม้ ใบสน ฯลฯ ที่เหลือหลังจากการตัดทิ้งจะส่งผลดีต่อการฟื้นฟูป่า

มาตรการฟื้นฟูมีบทบาทสำคัญในการขยายพันธุ์ป่าไม้ ได้แก่ การระบายน้ำในดินที่มีน้ำขัง การปลูกต้นไม้ พุ่มไม้ และหญ้าเพื่อปรับปรุงดิน สิ่งนี้มีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของต้นไม้และคุณภาพไม้ ในกรณีที่ไม่มีการฟื้นฟูป่าตามธรรมชาติในพื้นที่โล่ง หลังจากคลายดินแล้ว จะมีการหว่านเมล็ดพืชหรือต้นกล้าที่ปลูกในเรือนเพาะชำ ในทำนองเดียวกัน ป่าไม้จะได้รับการฟื้นฟูในพื้นที่ที่ถูกไฟไหม้และแผ้วถางโดยการปลูกต้นไม้ที่ให้ผลผลิตสูง พร้อมทั้งงานปลูกป่าและเพิ่มผลผลิตป่าไม้ควบคู่กับ การเลือกที่ถูกต้องและการแพร่กระจายของพันธุ์ไม้ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว การระบายน้ำในพื้นที่ชุ่มน้ำอย่างเหมาะสม จำเป็นต้องมีมาตรการที่ทันท่วงทีในการดูแลป่าไม้ การทำให้ผอมบาง, การเคลียร์, การลดน้ำหนัก, การตัดโค่นอย่างถูกสุขลักษณะ, การป้องกันจากไฟไหม้, สัตว์รบกวนและโรค, ปศุสัตว์ ฯลฯ - ทั้งหมดนี้ช่วยปรับปรุงสภาพของป่าไม้และเพิ่มผลผลิต มาตรการเหล่านี้เมื่อดำเนินการอย่างถูกต้องจะส่งผลต่อการปกป้องป่าไม้ในฐานะแหล่งธรรมชาติที่ซับซ้อน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ศูนย์กลางการตัดไม้ในรัสเซียได้ย้ายไปอยู่ที่ไซบีเรีย กำลังดำเนินการปลูกป่า ผลที่ตามมาของการตัดไม้โดยไม่ไตร่ตรองกำลังถูกกำจัด การตัดไม้อย่างถูกสุขลักษณะ และงานดูแลป่าไม้อื่น ๆ กำลังดำเนินการ การปลูกป่าจะดำเนินการในพื้นที่ว่างและพื้นที่รกร้างที่ไม่มีป่าไม้ พวกเขาพยายามใช้ป่าให้กว้างขวางและครอบคลุมมากขึ้น ดังนั้นในปี 1991 พื้นที่ตัดไม้โดยประมาณ (บรรทัดฐานการใช้ป่าไม้) สำหรับรัสเซียโดยรวมมีมากกว่า 550 ล้านลูกบาศก์เมตร รวมถึง 340 ล้านลูกบาศก์เมตรสำหรับพันธุ์ต้นสน ในความเป็นจริงการใช้พื้นที่ตัดโดยประมาณคือ 46% สำหรับปริมาตรทั้งหมดและ 52% สำหรับพันธุ์ต้นสน การตัดโค่นบำรุงรักษาป่าได้ดำเนินการในพื้นที่มากกว่า 2 ล้านเฮกตาร์ และงานปลูกป่าได้ดำเนินการในพื้นที่ 1.6 ล้านเฮกตาร์ บน เวทีที่ทันสมัยการพัฒนาป่าไม้ ปริมาณการปลูกป่าที่ประสบความสำเร็จทำให้มั่นใจได้ถึงการอนุรักษ์และแม้แต่การเพิ่มขึ้นในพื้นที่ป่าไม้อีกด้วย

การป้องกันไฟป่าจะดำเนินการใน 65% ของพื้นที่กองทุนป่าไม้ของสหพันธรัฐรัสเซีย การควบคุมศัตรูพืชและโรคได้ดำเนินการในปี 1991 บนพื้นที่ทั้งหมด 565,000 เฮกตาร์ รวมถึง 483,000 เฮกตาร์โดยใช้วิธีการและวิธีการทางชีวภาพ

วรรณกรรม

1. Akimova T. A. , Khaskin V. V. นิเวศวิทยา - ม., 2554.

2. Konstantinov V. M. รากฐานทางนิเวศวิทยาของการจัดการสิ่งแวดล้อม - ม., 2010.

3. Oleinik Ya. B. ความรู้พื้นฐานด้านนิเวศวิทยา: ตำราเรียน ม., 2551.

4. Putilov A.V. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม - ม., 2551.

5. สเตปานอฟสกี้ เอ.เอส. นิเวศวิทยา. หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย - อ.: UNITY-DANA, 2544. - 703 หน้า

6. Khatuntsev Yu. นิเวศวิทยาและความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม - ม., 2545.

7. วัฒนธรรมเชิงนิเวศ เพื่อค้นหาทางออกจากวิกฤตสิ่งแวดล้อม / เอ็ด. เอ็น เอ็น มาร์เฟนินา. - อ.: MNEPU, 1998.

8. ความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมของการจราจร / ภายใต้. เอ็ด เอ.บี. ดยาโควา. - อ.: ขนส่ง, 2532.

โพสต์บน Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

    แนวคิดเกี่ยวกับชีวมณฑลซึ่งเป็นองค์ประกอบหลัก แหล่งน้ำทั้งหมดของรัสเซีย วัตถุประสงค์และทิศทางการพัฒนาการจัดการสิ่งแวดล้อม การจำแนกประเภทของเสียและระบบบูรณาการสำหรับการแปรรูป กลไกทางเศรษฐกิจเพื่อการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 02/07/2011

    แนวคิดองค์ประกอบของชีวมณฑล วัฏจักรทางชีวภาพของสาร การจำแนกสิ่งมีชีวิตตามประเภทของสารอาหาร กลไกการปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยด้านอุณหภูมิของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมพื้นดินและอากาศ นิเวศวิทยาเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการจัดการสิ่งแวดล้อมอย่างมีเหตุผล

    บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 25/02/2552

    ลักษณะทั่วไปมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ปัญหาทางนิเวศวิทยาของชีวมณฑล บรรยากาศเป็นเปลือกนอกของชีวมณฑล อิทธิพลของมนุษย์ต่อพืชและ สัตว์โลก- แนวทางแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม การจัดการสิ่งแวดล้อมอย่างมีเหตุผล

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 24/01/2550

    สิ่งมีชีวิตเป็นพื้นฐานของชีวมณฑล คุณสมบัติและหน้าที่ของระบบนิเวศ ระบบมุมมองเกี่ยวกับการดำรงอยู่ของชีวมณฑล: มานุษยวิทยาและไบโอเซนตริก ประเภทของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม วิธีการปกป้องสิ่งแวดล้อม กองทุนสิ่งแวดล้อมนอกงบประมาณ

    การบรรยายเพิ่มเมื่อ 20/07/2010

    แนวคิดเรื่องชีวมณฑล หลักการของโครงสร้างตามธรรมชาติ แก่นแท้ของสิ่งมีชีวิตและความสมดุลของระบบนิเวศ คุณสมบัติของการเปลี่ยนจากชีวมณฑลไปเป็นนูสเฟียร์ การวิเคราะห์สภาพปัจจุบันของดิน พืช และสัตว์ โซนภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมในคาซัคสถาน

    บทคัดย่อ เพิ่มเมื่อ 10/02/2013

    ประเภทของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและทิศทางในการป้องกัน หลักการทำงานของอุปกรณ์และโครงสร้างการบำบัด วัตถุและหลักการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม พื้นฐานด้านกฎระเบียบและกฎหมายสำหรับการคุ้มครอง กิจกรรมด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กร

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 26/04/2010

    สาเหตุหลักและแหล่งที่มาของมลพิษทางดิน องค์ประกอบของสารมลพิษที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และชีวมณฑลโดยรวมมากที่สุด ผลเสียที่อาจเกิดขึ้นจากมลภาวะของเปลือกโลก หลักการใช้เหตุผลและการปกป้องดินใต้ผิวดิน (แร่ธาตุ)

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 12/15/2013

    ปัญหาของชีวมณฑลและความเชื่อมโยงกับสภาวะปัจจุบันของสิ่งแวดล้อม มลพิษทางเคมีของบรรยากาศ น้ำธรรมชาติ และดิน แหล่งที่มาหลักของมลพิษ: อุตสาหกรรม โรงต้มน้ำในประเทศ การขนส่ง โรงไฟฟ้าพลังความร้อน สารเคมี

    บทคัดย่อเพิ่มเมื่อ 22/06/2010

    สถานประกอบการอุตสาหกรรม การขนส่ง และพลังงานอันเป็นแหล่งมลพิษทางอากาศ แก่นแท้ของชั้นโทรโพสเฟียร์ สตราโตสเฟียร์ มีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์ เอ็กโซสเฟียร์ การวิเคราะห์ผลผลิตของสิ่งมีชีวิต อิทธิพลของกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ต่อชีวมณฑล

    ทดสอบเพิ่มเมื่อ 09/08/2014

    ผลที่ตามมาของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อพืช ลักษณะของการบ่งชี้ทางชีวภาพและการทดสอบทางชีวภาพ หลักการจัดการติดตามทางชีวภาพ รูปแบบพื้นฐานของการตอบสนองของสิ่งมีชีวิต ขอบเขตการใช้ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ

ชีววิทยา. ชีววิทยาทั่วไป ชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 ระดับพื้นฐาน Sivoglazov Vladislav Ivanovich

29. บทบาทของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล

จดจำ!

V.I. Vernadsky เรียกสารอะไรยังมีชีวิตอยู่? เฉื่อย?

วัฏจักรของสารในธรรมชาติเรียกว่าอะไร?

บทบาทของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑลในหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑลของเขา V.I. Vernadsky ให้ความสนใจหลักกับบทบาทของสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์เขียนว่า “สิ่งมีชีวิตเป็นหน้าที่ของชีวมณฑลและมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดทั้งทางวัตถุและพลังกับชีวมณฑล และเป็นพลังทางธรณีวิทยาขนาดมหึมาที่กำหนดชีวมณฑล” เนื่องจากความสามารถในการเติบโต สืบพันธุ์ และกระจายตัว อันเป็นผลมาจากการเผาผลาญและการแปลงพลังงาน สิ่งมีชีวิตมีส่วนช่วยในการอพยพขององค์ประกอบทางเคมีในชีวมณฑล V.I. Vernadsky เปรียบเทียบการอพยพของสัตว์จำนวนมาก เช่น ฝูงตั๊กแตน ในแง่ของขนาดของการถ่ายโอนองค์ประกอบทางเคมีกับการเคลื่อนที่ของเทือกเขาทั้งหมด

องค์ประกอบทางเคมีประมาณ 90 องค์ประกอบถูกค้นพบในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต กล่าวคือ องค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ทราบกันในปัจจุบัน ไม่มีองค์ประกอบพิเศษที่มีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเท่านั้นดังนั้นตลอดประวัติศาสตร์ทั้งหมดของชีวมณฑลอะตอมขององค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นองค์ประกอบของมันได้ผ่านร่างกายของสิ่งมีชีวิตซ้ำแล้วซ้ำเล่า มีความเชื่อมโยงที่แยกไม่ออกระหว่างสารอินทรีย์และอนินทรีย์บนโลก มีการหมุนเวียนของสารอย่างต่อเนื่องและการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน

ประมาณ 2 พันล้านปีก่อน ต้องขอบคุณกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงในชั้นบรรยากาศของโลก ออกซิเจนอิสระจึงเริ่มสะสม จากนั้นจึงเกิดฉากกั้นโอโซนขึ้น เพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจากรังสีคอสมิกและแสงอาทิตย์ ตลอดประวัติศาสตร์ทางชีววิทยาทั้งหมดของโลก กิจกรรมของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของบรรยากาศ (การสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ) องค์ประกอบและโครงสร้างของดิน (กิจกรรมของผู้ย่อยสลาย) และเนื้อหาของสารต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อมถูกนำมาใช้และแปรรูปโดยสิ่งมีชีวิตอื่น ต้องขอบคุณตัวย่อยสลาย กากพืชและสัตว์จึงรวมอยู่ในวงจรของสาร

สิ่งมีชีวิตจำนวนมากสามารถเลือกดูดซับและสะสมองค์ประกอบทางเคมีต่าง ๆ ในรูปแบบของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ ตัวอย่างเช่น หางม้าสะสมซิลิคอนจากสิ่งแวดล้อม ฟองน้ำ และสาหร่ายบางชนิดสะสมไอโอดีน อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของแบคทีเรียต่าง ๆ ทำให้เกิดการสะสมของแร่กำมะถันเหล็กและแมงกานีสจำนวนมาก ตะกอนถ่านหินและน้ำมันสำรองเกิดขึ้นจากซากพืชฟอสซิลและสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน โครงกระดูกของสาหร่ายแพลงก์ตอนขนาดเล็กและเปลือกของโปรโตซัวในทะเลก่อตัวเป็นชั้นหินปูนขนาดยักษ์ (รูปที่ 83)

จุลินทรีย์มีบทบาทพิเศษในชีวมณฑล หากไม่มีพวกมัน การหมุนเวียนของสสารและพลังงานจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ และพื้นผิวของโลกจะถูกปกคลุมไปด้วยเศษพืชและซากสัตว์เป็นชั้นหนา

ไลเคน เชื้อรา และแบคทีเรียมีส่วนเกี่ยวข้องในการทำลายหิน งานของพวกเขาได้รับการสนับสนุนจากพืชซึ่งระบบรากเติบโตเป็นรอยแตกที่เล็กที่สุด น้ำและลมทำให้กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์

ข้าว. 83. เปลือกของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (ขยาย 2,000 เท่า)

นอกเหนือจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตแล้ว กระบวนการอื่นๆ ยังมีอิทธิพลต่อสภาวะของโลกของเราด้วย ในระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟ ก๊าซต่างๆ จำนวนมาก อนุภาคของเถ้าภูเขาไฟ และกระแสของหินอัคนีหลอมเหลวจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ผลจากกระบวนการแปรสัณฐานทำให้เกิดเกาะใหม่ๆ เกิดขึ้น พื้นที่ภูเขาเปลี่ยนรูปลักษณ์ และมหาสมุทรเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน

วัฏจักรของน้ำวัฏจักรของน้ำมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อการดำรงอยู่ของชีวมณฑล (รูปที่ 84) น้ำจำนวนมหาศาลระเหยออกจากพื้นผิวมหาสมุทร ซึ่งบางส่วนถูกลมพัดพาไปในรูปของไอน้ำ และตกลงมาเป็นฝนบนพื้นดิน น้ำกลับคืนสู่มหาสมุทรผ่านแม่น้ำและน้ำใต้ดิน อย่างไรก็ตาม ผู้มีส่วนร่วมที่สำคัญที่สุดในการไหลเวียนของน้ำคือสิ่งมีชีวิต

ในกระบวนการของชีวิต พืชดูดซับน้ำจำนวนมหาศาลจากดินและระเหยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้น ส่วนหนึ่งของทุ่งที่ผลิตพืชผลที่มีน้ำหนัก 2 ตันต่อฤดูกาลจึงใช้น้ำประมาณ 200 ตัน ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรของโลก ป่าไม้โดยการกักเก็บน้ำและการระเหยของน้ำจะทำให้สภาพภูมิอากาศอ่อนตัวลงอย่างมาก การลดพื้นที่ป่าไม้เหล่านี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความแห้งแล้งในพื้นที่โดยรอบ

วัฏจักรคาร์บอนคาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ทั้งหมด ดังนั้นวัฏจักรของมันจึงขึ้นอยู่กับกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตโดยสิ้นเชิง (รูปที่ 85) ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) และรวมคาร์บอนเข้าไปในสารประกอบอินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้น ในกระบวนการหายใจ สัตว์ พืช และจุลินทรีย์จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนที่ก่อนหน้านี้เป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุจะถูกส่งกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ

ข้าว. 84. วัฏจักรของน้ำในชีวมณฑล

ข้าว. 85. วัฏจักรคาร์บอนในชีวมณฑล

คาร์บอนละลายในทะเลและมหาสมุทรในรูปของกรดคาร์บอนิก (H 2 CO 3) และไอออนของมันจะถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างโครงกระดูกที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต (ฟองน้ำ หอยแมลงภู่ coelenterates) ยิ่งไปกว่านั้น ทุกๆ ปี คาร์บอนจำนวนมหาศาลจะถูกสะสมอยู่ในรูปของคาร์บอเนตที่ก้นมหาสมุทร

บนบก ประมาณ 1% ของคาร์บอนจะถูกเอาออกจากวงจรและสะสมเป็นพีท คาร์บอนยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ ปัจจุบัน คาร์บอนประมาณ 5 พันล้านตันถูกปล่อยสู่อากาศทุกปีเมื่อเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล (ก๊าซ น้ำมัน ถ่านหิน) และ 1-2 พันล้านตันจากการแปรรูปไม้ ทุกปีปริมาณคาร์บอนในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นประมาณ 3 พันล้านตัน ซึ่งอาจนำไปสู่การหยุดชะงักในสถานะที่เสถียรของชีวมณฑล

คาร์บอนจำนวนมากบรรจุอยู่ในหินตะกอน การกลับคืนสู่วัฏจักรขึ้นอยู่กับกิจกรรมของภูเขาไฟและกระบวนการทางธรณีเคมี

นูสเฟียร์กิจกรรมร่วมกันของสิ่งมีชีวิตในช่วงหลายพันล้านปีที่สร้างขึ้นและต่อมารักษาเงื่อนไขบางประการที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต กล่าวคือ ทำให้มั่นใจในสภาวะสมดุลของชีวมณฑล V.I. Vernadsky เขียนว่า: “ไม่มีพลังเคมีใดบนพื้นผิวโลกที่จะเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง และดังนั้นจึงมีพลังในผลที่ตามมามากกว่าสิ่งมีชีวิตโดยรวม”

อย่างไรก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของมนุษย์ในการพัฒนาชีวมณฑล ปัจจัยใหม่จึงค่อยๆ ได้รับความสำคัญเพิ่มมากขึ้น นั่นคือปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์

ในปี 1927 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Edouard Leroy และ Pierre Teilhard de Chardin ได้แนะนำแนวคิดเรื่อง "noosphere" นูสเฟียร์เป็นสถานะวิวัฒนาการใหม่ของชีวมณฑล ซึ่งกิจกรรมอันชาญฉลาดของมนุษย์กลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในการพัฒนาต่อจากนั้น V.I. Vernadsky ได้พัฒนาแนวคิดเรื่อง noosphere ให้เป็นทรงกลมของจิตใจ

ย้อนกลับไปในปี 1922 V.I. Vernadsky เล็งเห็นล่วงหน้าว่ามนุษยชาติจะเชี่ยวชาญพลังงานปรมาณู เขาเขียนว่า “เวลานั้นอีกไม่ไกลแล้วที่มนุษย์จะได้พลังงานปรมาณู ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่จะทำให้เขามีโอกาสที่จะสร้างชีวิตของเขาตามที่เขาต้องการ บุคคลจะสามารถใช้พลังนี้ มุ่งไปสู่ความดี และไม่ทำลายตนเองได้หรือไม่?

ทบทวนคำถามและการมอบหมายงาน

1. สิ่งมีชีวิตมีอิทธิพลอย่างไรต่อชีวมณฑล?

2. บอกเราเกี่ยวกับวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ

3. สิ่งมีชีวิตใดดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศ?

4. อธิบายวิถีทางที่คาร์บอนคงตัวถูกส่งคืนสู่ชั้นบรรยากาศ

5. ปัจจัยใดนอกเหนือจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตที่มีอิทธิพลต่อสถานะของโลกของเรา?

6. ใครเป็นคนแรกที่แนะนำคำว่า “noosphere” เข้าสู่วงการวิทยาศาสตร์?

คิด! ทำมัน!

1. การมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิตในวัฏจักรโลกของสารในธรรมชาติคืออะไร?

2.จัดทำแผนที่พื้นที่สีเขียวภายในบริเวณโรงเรียน(โครงการกลุ่ม)

ทำงานกับคอมพิวเตอร์

อ้างถึงใบสมัครอิเล็กทรอนิกส์ ศึกษาเนื้อหาและทำงานที่ได้รับมอบหมายให้เสร็จสิ้น

หาข้อมูลเพิ่มเติม

วัฏจักรไนโตรเจนไนโตรเจนคิดเป็นประมาณ 80% ขององค์ประกอบก๊าซในบรรยากาศ อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตไม่สามารถใช้มันโดยตรงในรูปของก๊าซได้ การตรึงไนโตรเจนและการแปลงเป็นสารประกอบที่พืชดูดซับนั้นเกิดขึ้นจากกิจกรรมของแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนในดินที่สังเคราะห์ไนเตรต ไนโตรเจนบางส่วนได้รับการแก้ไขอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของออกไซด์ระหว่างการปล่อยฟ้าผ่าด้วยไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ เมื่อสารอินทรีย์ตกค้างสลายตัวภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์ (แบคทีเรียที่เน่าเปื่อย) แอมโมเนียจะถูกปล่อยออกมา แบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมี (ไนตริไฟนิ่ง) เปลี่ยนแอมโมเนียเป็นไนตรัสแล้วเปลี่ยนเป็นกรดไนตริก ไนโตรเจนบางส่วนถูกปล่อยออกสู่อากาศผ่านกิจกรรมของแบคทีเรียที่ทำลายไนตริไฟอิง สารประกอบบางชนิดจะตกตะกอนอยู่ในตะกอนใต้ทะเลลึกและถูกแยกออกจากวัฏจักรนี้เป็นระยะเวลานาน

วัฏจักรซัลเฟอร์ซัลเฟอร์เป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนและยังเป็นองค์ประกอบสำคัญอีกด้วย สารประกอบซัลเฟอร์ที่มีโลหะ (ซัลไฟด์) ที่อยู่ลึกลงไปในดินและในหินตะกอนในทะเลจะถูกเปลี่ยนโดยจุลินทรีย์สังเคราะห์ทางเคมีให้อยู่ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ - ซัลเฟตซึ่งพืชใช้ ซัลเฟตที่ฝังลึกมีส่วนเกี่ยวข้องในวงจรโดยจุลินทรีย์อีกกลุ่มหนึ่งที่ลดซัลเฟตเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) เมื่อซากสัตว์หรือพืชเน่าเปื่อย ซัลเฟอร์จะกลับคืนสู่วงจร ซัลเฟอร์บางส่วนในรูปของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซซัลเฟอร์จะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศพร้อมกับก๊าซภูเขาไฟ

อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์การไหลเวียนขององค์ประกอบหลายอย่างจะเร่งขึ้นอย่างรวดเร็วโดยมีความบกพร่องในบางแห่งและส่วนเกินในองค์ประกอบอื่น ๆ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SO2) เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อมีการเผาถ่านหินและน้ำมันที่มีปริมาณซัลเฟอร์สูง ใกล้โรงถลุงทองแดง ปริมาณ SO 2 ที่มากเกินไปในอากาศทำให้พืชพรรณตายเนื่องจากการหยุดชะงักของการสังเคราะห์แสง

วงจรฟอสฟอรัสฟอสฟอรัสมีความเข้มข้นในตะกอนที่เกิดขึ้นในยุคทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา ค่อยๆถูกชะล้างออกไปและเข้าสู่ระบบนิเวศ พืชใช้ฟอสฟอรัสเพียงบางส่วนเท่านั้น ส่วนใหญ่ถูกแม่น้ำพัดพาไปสู่ทะเลและตกลงไปในตะกอนใต้ทะเลลึกอีกครั้ง เมื่อรวมกับการจับปลาแล้ว ธาตุฟอสฟอรัสประมาณ 60,000 ตันต่อปีจะถูกส่งกลับคืนสู่พื้นดิน นอกจากนี้ยังมีการขุดหินที่มีฟอสฟอรัส 1 ถึง 2 ล้านตันต่อปี แม้ว่าปริมาณสำรองของหินที่มีฟอสฟอรัสจะมีขนาดใหญ่ แต่ในอนาคตจะต้องมีมาตรการพิเศษเพื่อคืนฟอสฟอรัสกลับสู่วัฏจักรของสาร

จากหนังสือนิเวศวิทยาทั่วไป ผู้เขียน เชอร์โนวา นีน่า มิคาอิลอฟนา

3.4. วิธีหลักในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ในความหลากหลายของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยสามารถแยกแยะเส้นทางหลักได้สามเส้นทางคือการเสริมสร้างความต้านทานการพัฒนากระบวนการกำกับดูแล

จากหนังสือ มนุษย์ในเขาวงกตแห่งวิวัฒนาการ ผู้เขียน วิษณัตสกี้ เลโอนิด โบริโซวิช

10.1. แนวคิดของชีวมณฑล แนวคิดเกี่ยวกับอิทธิพลของสิ่งมีชีวิตต่อกระบวนการทางธรรมชาติบนพื้นที่อันกว้างใหญ่ของโลกได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกใน ช่วงเปลี่ยนผ่านของศตวรรษที่ 19และศตวรรษที่ 20 ในงานของ V.V. Dokuchaev ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการพึ่งพาประเภทของการก่อตัวของดินไม่เพียง แต่ในสภาพอากาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอีกด้วย

จากหนังสือการทดสอบทางชีววิทยา ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 ผู้เขียน เบนุซ เอเลนา

10.1.1. การแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล บนพื้นผิวโลก มีเพียงพื้นที่ที่มีน้ำแข็งปกคลุมอย่างกว้างขวางและปล่องภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นอยู่ในปัจจุบันไร้สิ่งมีชีวิตโดยสิ้นเชิง V.I. Vernadsky ชี้ให้เห็นถึง "ทุกแห่ง" ของชีวิตในชีวมณฑล นี่คือหลักฐานจากประวัติศาสตร์ของเรา

จากหนังสือชีววิทยา [ คู่มือฉบับสมบูรณ์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการสอบ Unified State] ผู้เขียน เลิร์นเนอร์ จอร์จี ไอซาโควิช

สถานที่ของมนุษย์ในระบบสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตใดๆ ที่อาศัยอยู่บนโลกของเราสามารถจำแนกได้เป็นอนุกรมวิธานหนึ่งหรืออย่างอื่น คำนี้หมายถึงกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีความสำคัญต่อระบบทางชีววิทยา แท็กซ่าที่มีตำแหน่งสูงกว่า ไม่สามารถลดให้กับแท็กซ่าที่ใหญ่กว่าได้

จากหนังสือภาษาเคมีของแมลง ผู้เขียน บาลายัน วาเลรี มิคาอิโลวิช

การทดสอบสำหรับการทดสอบครั้งสุดท้ายในหลักสูตร “ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต” Systematics 1. เลือกลำดับหมวดหมู่ที่เป็นระบบที่ถูกต้องก. ชนิด วงศ์ สกุล ลำดับ ชั้น ชนิด ชนิดย่อย อาณาจักรบี ชนิด สกุล วงศ์ ลำดับ ชั้น ชนิดย่อย ชนิด อาณาจักรย่อย

จากหนังสือ Brain, Mind and Behavior โดย บลูม ฟลอยด์ อี

จากหนังสือ Amazing Paleontology [ประวัติศาสตร์ของโลกและสิ่งมีชีวิตบนนั้น] ผู้เขียน เอสคอฟ คิริลล์ ยูริเยวิช

จากหนังสือ สถานะปัจจุบันนโยบายชีวมณฑลและสิ่งแวดล้อม ผู้เขียน โคเลสนิค ยู.

จากหนังสือมานุษยวิทยาและแนวคิดทางชีววิทยา ผู้เขียน คูร์ชานอฟ นิโคไล อนาโตลีวิช

จากหนังสือของผู้เขียน

จากหนังสือของผู้เขียน

จากหนังสือของผู้เขียน

ABC ของการสื่อสารของสิ่งมีชีวิต โลกของสัตว์มีความหลากหลาย และแต่ละสายพันธุ์ที่มีอยู่ใช้ระบบการส่งสัญญาณที่ค่อนข้างซับซ้อนและเป็นเอกลักษณ์ในชีวิตของมัน ท่ามกลาง ในรูปแบบต่างๆกลิ่นมีบทบาทสำคัญในการถ่ายทอดข้อมูลในโลกของสัตว์ สัตว์และ

จากหนังสือของผู้เขียน

จากหนังสือของผู้เขียน

พจนานุกรมชื่อสิ่งมีชีวิตและซากดึกดำบรรพ์ กลุ่มที่สูญพันธุ์จะมีสัญลักษณ์ (†) นกกระจอกเทศออสเตรเลีย casuariformes - ลำดับของนก ratite ที่บินไม่ได้ซึ่งจำกัดอยู่ในภูมิภาค Zoogeographic ของออสเตรเลีย ไมโอซีน - ตอนนี้

จากหนังสือของผู้เขียน

7.4. การเผาผลาญคาร์บอนในชีวมณฑล ตามที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก (Larcher, 1978, หน้า 128) ระบุว่า พืชจะแยกคาร์บอนประมาณ 155,109 ตันต่อปี ในจำนวนนี้ที่ดินคิดเป็น 61% และไฮโดรสเฟียร์ - 39% ของจำนวนทั้งหมด ผลผลิตขั้นต้นสูงมากที่

จากหนังสือของผู้เขียน

2.1. สารประกอบอินทรีย์ในสิ่งมีชีวิต สารประกอบอินทรีย์เป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น เราสามารถพูดได้ว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของคาร์บอนซึ่งมีอยู่จำนวนหนึ่ง คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์- จำเป็นต่อการบรรลุบทบาท

บทบาทของสิ่งมีชีวิตในชีวมณฑล V.I. Vernadsky ให้ความสนใจหลักในหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑลของเขาต่อบทบาทของสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์เขียนว่า “สิ่งมีชีวิตเป็นหน้าที่ของชีวมณฑลและมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดทั้งทางวัตถุและพลังกับชีวมณฑล และเป็นพลังทางธรณีวิทยาขนาดมหึมาที่กำหนดชีวมณฑล” เนื่องจากความสามารถในการเติบโต สืบพันธุ์ และกระจายตัว อันเป็นผลมาจากการเผาผลาญและการแปลงพลังงาน สิ่งมีชีวิตมีส่วนช่วยในการอพยพขององค์ประกอบทางเคมีในชีวมณฑล

V.I. Vernadsky เปรียบเทียบการอพยพของสัตว์จำนวนมาก เช่น ฝูงตั๊กแตน ในแง่ของขนาดของการถ่ายโอนองค์ประกอบทางเคมีกับการเคลื่อนที่ของเทือกเขาทั้งหมด องค์ประกอบทางเคมีประมาณ 90 องค์ประกอบถูกค้นพบในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต กล่าวคือ องค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ทราบกันในปัจจุบัน ไม่มีองค์ประกอบพิเศษที่มีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตเท่านั้นดังนั้นตลอดประวัติศาสตร์ทั้งหมดของชีวมณฑลอะตอมขององค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นองค์ประกอบของมันได้ผ่านร่างกายของสิ่งมีชีวิตซ้ำแล้วซ้ำเล่า

มีความเชื่อมโยงที่แยกไม่ออกระหว่างสารอินทรีย์และอนินทรีย์บนโลก มีการหมุนเวียนของสารอย่างต่อเนื่องและการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน ตลอดประวัติศาสตร์ทางชีววิทยาทั้งหมดของโลก กิจกรรมของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของบรรยากาศ (การสังเคราะห์ด้วยแสง การหายใจ) องค์ประกอบและโครงสร้างของดิน (กิจกรรมของผู้ย่อยสลาย) และเนื้อหาของสารต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตบางชนิดที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อมถูกนำมาใช้และแปรรูปโดยสิ่งมีชีวิตอื่น ต้องขอบคุณตัวย่อยสลาย กากพืชและสัตว์จึงรวมอยู่ในวงจรของสาร

สิ่งมีชีวิตจำนวนมากสามารถเลือกดูดซับและสะสมองค์ประกอบทางเคมีต่าง ๆ ในรูปแบบของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ ตัวอย่างเช่น หางม้าสะสมซิลิคอนจากสิ่งแวดล้อม ฟองน้ำ และสาหร่ายบางชนิดสะสมไอโอดีน อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของแบคทีเรียต่าง ๆ ทำให้เกิดการสะสมของแร่กำมะถันเหล็กและแมงกานีสจำนวนมาก

ตะกอนถ่านหินและน้ำมันสำรองเกิดขึ้นจากซากพืชฟอสซิลและสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน โครงกระดูกของสาหร่ายแพลงก์ตอนขนาดเล็กและเปลือกของโปรโตซัวในทะเลก่อตัวเป็นชั้นหินปูนขนาดยักษ์

จุลินทรีย์มีบทบาทพิเศษในชีวมณฑล หากไม่มีพวกมัน การหมุนเวียนของสสารและพลังงานจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ และพื้นผิวของโลกจะถูกปกคลุมไปด้วยเศษพืชและซากสัตว์เป็นชั้นหนา

ไลเคน เชื้อรา และแบคทีเรียมีส่วนเกี่ยวข้องในการทำลายหิน งานของพวกเขาได้รับการสนับสนุนจากพืชซึ่งระบบรากเติบโตเป็นรอยแตกที่เล็กที่สุด น้ำและลมทำให้กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์

นอกเหนือจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตแล้ว กระบวนการอื่นๆ ยังมีอิทธิพลต่อสภาวะของโลกของเราด้วย ในระหว่างการระเบิดของภูเขาไฟ ก๊าซต่างๆ จำนวนมาก อนุภาคของเถ้าภูเขาไฟ และกระแสของหินอัคนีหลอมเหลวจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ผลจากกระบวนการแปรสัณฐานทำให้เกิดเกาะใหม่ๆ เกิดขึ้น พื้นที่ภูเขาเปลี่ยนรูปลักษณ์ และมหาสมุทรเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดิน

ขนาดใหญ่ (ทางธรณีวิทยา) ยาวนานหลายล้านปี อยู่ในความจริงที่ว่าหินอาจถูกทำลายได้และผลิตภัณฑ์จากสภาพอากาศ (รวมถึงสารอาหารที่ละลายน้ำได้) จะถูกพัดพาโดยน้ำที่ไหลลงสู่มหาสมุทรโลก ซึ่งพวกมันก่อตัวเป็นชั้นทะเลและกลับมาเพียงบางส่วนเท่านั้น ที่ดินจากการตกตะกอน การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา กระบวนการของการทรุดตัวของทวีปและการเพิ่มขึ้นของก้นทะเล การเคลื่อนที่ของทะเลและมหาสมุทรในช่วงเวลาที่ยาวนาน นำไปสู่ความจริงที่ว่าชั้นเหล่านี้กลับคืนสู่พื้นดินและกระบวนการเริ่มต้นอีกครั้ง เล็ก (ไบโอติก) (ส่วนใหญ่) เกิดขึ้นในระดับระบบนิเวศและประกอบด้วยสารอาหาร น้ำ และคาร์บอนที่สะสมอยู่ในสารของพืช นำไปใช้ในการสร้างร่างกายและ กระบวนการชีวิตทั้งพืชเหล่านี้เองและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ (โดยปกติคือสัตว์) ที่กินพืชเหล่านี้ (ผู้บริโภค) ผลิตภัณฑ์อินทรียวัตถุที่เน่าเปื่อยภายใต้อิทธิพลของผู้ย่อยสลายและจุลินทรีย์ (แบคทีเรีย เชื้อรา หนอน) จะสลายตัวอีกครั้งเป็นส่วนประกอบแร่ที่พืชสามารถเข้าถึงได้และถูกดึงดูดเข้าสู่การไหลของสสาร

วัฏจักรของน้ำ วัฏจักรของน้ำมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อการดำรงอยู่ของชีวมณฑล น้ำจำนวนมหาศาลระเหยออกจากพื้นผิวมหาสมุทร ซึ่งบางส่วนถูกลมพัดพาไปในรูปของไอน้ำ และตกลงมาเป็นฝนบนพื้นดิน น้ำกลับคืนสู่มหาสมุทรผ่านแม่น้ำและน้ำใต้ดิน อย่างไรก็ตาม ผู้มีส่วนร่วมที่สำคัญที่สุดในการไหลเวียนของน้ำคือสิ่งมีชีวิต

ในกระบวนการของชีวิต พืชดูดซับน้ำจำนวนมหาศาลจากดินและระเหยออกสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้น ส่วนหนึ่งของทุ่งที่ผลิตพืชผลที่มีน้ำหนัก 2 ตันต่อฤดูกาลจึงใช้น้ำประมาณ 200 ตัน ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรของโลก ป่าไม้โดยการกักเก็บน้ำและการระเหยของน้ำจะทำให้สภาพภูมิอากาศอ่อนตัวลงอย่างมาก การลดพื้นที่ป่าไม้เหล่านี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความแห้งแล้งในพื้นที่โดยรอบ

วงจรออกซิเจน ออกซิเจนในบรรยากาศมีต้นกำเนิดทางชีวภาพและการไหลเวียนในชีวมณฑลนั้นดำเนินการโดยการเติมปริมาณสำรองในชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชและการดูดซึมระหว่างการหายใจของสิ่งมีชีวิตและการเผาไหม้เชื้อเพลิงในระบบเศรษฐกิจของมนุษย์ นอกจากนี้ออกซิเจนบางส่วนยังเกิดขึ้นในบรรยากาศชั้นบนในระหว่างการแยกตัวของน้ำและการทำลายโอโซนภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลต ออกซิเจนบางส่วนถูกใช้ไปกับกระบวนการออกซิเดชั่นในเปลือกโลก ระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ เป็นต้น

ผู้ผลิตปล่อยออกซิเจนออกสู่ชั้นบรรยากาศในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง ออกซิเจนในบรรยากาศถูกใช้ในกระบวนการหายใจ ส่วนหนึ่งเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และส่วนที่เหลือถูกถ่ายโอนไปตามห่วงโซ่อาหาร ภายหลังการตายของสิ่งมีชีวิต ผู้ย่อยสลายโดยใช้ออกซิเจน สลายสารอินทรีย์ให้เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจนในชั้นบรรยากาศส่วนหนึ่งถูกใช้ไปกับการเกิดออกซิเดชันของสารอนินทรีย์ วัฏจักรของธรรมชาติสมบูรณ์แล้ว ออกซิเจนยังกลายเป็นโอโซนและกลับมาภายใต้อิทธิพลของแสงแดด ออกซิเจนส่วนเล็กๆ ออกจากวงจรในรูปของแร่ธาตุ (ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ ฯลฯ) มนุษย์ทำการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดในวัฏจักรออกซิเจน การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ) ช่วยลดปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ การใช้คลอโรฟลูออโรคาร์บอนจะทำให้ชั้นโอโซนบางลง ซึ่งช่วยปกป้องทุกชีวิตบนโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย

วัฏจักรคาร์บอน คาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ทั้งหมด ดังนั้นวัฏจักรของมันจึงขึ้นอยู่กับกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตโดยสมบูรณ์ ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง พืชจะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (C02) และรวมคาร์บอนเข้าไปในสารประกอบอินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้น ในกระบวนการหายใจ สัตว์ พืช และจุลินทรีย์จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนที่ก่อนหน้านี้เป็นส่วนหนึ่งของอินทรียวัตถุจะถูกส่งกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศ

คาร์บอนละลายในทะเลและมหาสมุทรในรูปของกรดคาร์บอนิก (H 2 C 03) และไอออนของมันถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างโครงกระดูกที่ประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต (ฟองน้ำ หอยแมลงภู่ coelenterates) ยิ่งไปกว่านั้น ทุกๆ ปี คาร์บอนจำนวนมหาศาลจะถูกสะสมอยู่ในรูปของคาร์บอเนตที่ก้นมหาสมุทร

บนบก ประมาณ 1% ของคาร์บอนจะถูกเอาออกจากวงจรและสะสมเป็นพีท คาร์บอนยังเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ ปัจจุบัน คาร์บอนประมาณ 5 พันล้านตันถูกปล่อยสู่อากาศทุกปีเมื่อเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล (ก๊าซ น้ำมัน ถ่านหิน) และ 1-2 พันล้านตันจากการแปรรูปไม้ ทุกปีปริมาณคาร์บอนในชั้นบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นประมาณ 3 พันล้านตัน ซึ่งอาจนำไปสู่การหยุดชะงักในสถานะที่เสถียรของชีวมณฑล

คาร์บอนจำนวนมากบรรจุอยู่ในหินตะกอน การกลับคืนสู่วัฏจักรขึ้นอยู่กับกิจกรรมของภูเขาไฟและกระบวนการทางธรณีเคมี

วงจรไนโตรเจน ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญที่สุด ได้แก่ โปรตีน กรดนิวคลีอิก ATP เป็นต้น ปริมาณสำรองหลักจะกระจุกตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศในรูปของโมเลกุลไนโตรเจน ซึ่งพืชไม่สามารถเข้าถึงได้เนื่องจากสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ จะอยู่ในรูปของสารประกอบอนินทรีย์เท่านั้น วิธีที่ไนโตรเจนเข้าสู่ดินและสิ่งแวดล้อมทางน้ำแตกต่างกัน ดังนั้นสารประกอบไนโตรเจนจำนวนเล็กน้อยจึงเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศในช่วงที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง เมื่อรวมกับน้ำฝนจะเข้าสู่สภาพแวดล้อมทางน้ำหรือดิน สารประกอบไนโตรเจนส่วนเล็กๆ มาจากการระเบิดของภูเขาไฟ

มีเพียงสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตบางชนิดเท่านั้นที่สามารถตรึงไนโตรเจนโมเลกุลในบรรยากาศได้โดยตรง: แบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรีย สารตรึงไนโตรเจนที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือแบคทีเรียที่เป็นปมที่อยู่ในเซลล์ราก พืชตระกูลถั่ว- พวกมันเปลี่ยนโมเลกุลไนโตรเจนให้เป็นสารประกอบที่พืชสามารถดูดซับได้ หลังจากที่พืชตายและก้อนเนื้อสลายตัว ดินจะอุดมไปด้วยไนโตรเจนในรูปแบบอินทรีย์และแร่ธาตุ ไซยาโนแบคทีเรียมีบทบาทสำคัญในการเสริมสร้างสภาพแวดล้อมทางน้ำด้วยสารประกอบไนโตรเจน สารอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนของพืชและสัตว์ที่ตายแล้ว รวมถึงยูเรียและกรดยูริกที่สัตว์และเชื้อราหลั่งออกมา จะถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรียที่เน่าเสียง่าย (แอมโมเนีย) ให้เป็นแอมโมเนีย แอมโมเนียที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่จะถูกออกซิไดซ์โดยแบคทีเรียไนตริไฟริ่งเป็นไนไตรต์และไนเตรตหลังจากนั้นพืชก็นำไปใช้อีกครั้ง แอมโมเนียบางส่วนหลบหนีออกสู่ชั้นบรรยากาศ และร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์และสารก๊าซอื่นๆ จะทำหน้าที่รักษาความร้อนของดาวเคราะห์

วัฏจักรซัลเฟอร์ วัฏจักรซัลเฟอร์ในธรรมชาติได้รับการดูแลโดยจุลินทรีย์ ด้วยการมีส่วนร่วมของพวกเขาซัลไฟด์จะถูกออกซิไดซ์เป็นซัลเฟต, ซัลเฟตจะถูกดูดซึมโดยสิ่งมีชีวิต, โดยที่ซัลเฟอร์จะลดลงและกลายเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีน เมื่อสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วเน่าเปื่อย กำมะถันจะกลับคืนสู่วงจร วัฏจักรกำมะถันครอบคลุมถึงน้ำ ดิน และบรรยากาศ กำมะถันสำรองหลักพบได้ในดินและตะกอนทั้งในรัฐดั้งเดิมและในรูปของแร่ซัลไฟด์และซัลเฟต จุดเชื่อมต่อหลักในวัฏจักรนี้คือกระบวนการออกซิเดชันของซัลไฟด์ไปเป็นซัลเฟตแบบแอโรบิกและรีดักชันซัลเฟตไปเป็นซัลไฟด์แบบไม่ใช้ออกซิเจน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ปล่อยออกมาจากน้ำจะถูกออกซิไดซ์เป็นซัลเฟตไอออนโดยออกซิเจนในบรรยากาศ ซัลเฟตไอออนเป็นรูปแบบหลักของกำมะถันที่มีอยู่ในออโตโทรฟ วัฏจักรซัลเฟอร์ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยหลักๆ ผ่านการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ตัวพาพลังงานอินทรีย์มักประกอบด้วยกำมะถันจำนวนหนึ่งซึ่งปล่อยออกมาในรูปของไดออกไซด์ ซึ่งเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับไนโตรเจนออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สามารถดูดซึมได้อย่างเข้มข้นโดยอุปกรณ์การดูดซึมเหนือพื้นดินของพืช และยับยั้งกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงอย่างรุนแรงจนถึงเนื้อร้ายและการตายของใบโดยสมบูรณ์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์สามารถทำปฏิกิริยากับไอน้ำในบรรยากาศเพื่อสร้างซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และกรดซัลฟิวริก

ในธรรมชาติ วัฏจักรของซัลเฟอร์จะค่อยๆ เกิดขึ้น คล้ายกับวัฏจักรไนโตรเจนหรือคาร์บอน พืชกินซัลเฟอร์เพราะอะตอมของมันเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีน โดยเฉพาะ สำคัญในวัฏจักรกำมะถัน แบคทีเรียไทโอนิกจะแพร่หลายในแหล่งน้ำ ดิน และในหินที่พังทลาย

วงจรฟอสฟอรัส ฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาสิ่งมีชีวิต มันเป็นส่วนหนึ่งของโปรโตพลาสซึมและโปรตีนจากสัตว์และพืชส่วนใหญ่ ฟอสฟอรัสมีความสำคัญสำหรับมนุษย์ การพัฒนาเต็มรูปแบบอวัยวะและเนื้อเยื่อตลอดจนช่วยให้สมองทำงานได้เป็นปกติ วัฏจักรฟอสฟอรัสในชีวมณฑลประกอบด้วยการเชื่อมโยงหลักหลายประการ ได้แก่ หิน ดิน พืช และสิ่งมีชีวิตในสัตว์ แหล่งที่มาของสารประกอบที่มีฟอสฟอรัสส่วนใหญ่ในธรรมชาติคือแร่อะพาไทต์ซึ่งมีฟอสฟอรัสออกไซด์ตั้งแต่ 5 ถึง 36% ผลึกอะพาไทต์พบได้ในหินอัคนีและในบริเวณที่สัมผัสกับหินตะกอน มีการค้นพบแหล่งสำรองที่สำคัญของแร่ธาตุนี้ในบราซิลและนอร์เวย์ และแหล่งสะสมที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในเทือกเขา Khibiny (คาบสมุทร Kola) ในระหว่างกระบวนการผุกร่อนซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสภาพบรรยากาศ กรดในดิน และสิ่งมีชีวิต อะพาไทต์จะถูกทำลายและมีส่วนร่วมในวงจรทางชีวเคมีของฟอสฟอรัส ซึ่งครอบคลุมทางชีวภาพ น้ำ และเปลือกโลก

ในสิ่งมีชีวิตของสัตว์ กระบวนการทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการสลาย การสังเคราะห์ และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอื่นๆ ของสารประกอบที่มีฟอสฟอรัสเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม องค์ประกอบนี้จะพบได้ในโปรตีนในเลือด นม ประสาท กระดูก และเนื้อเยื่อสมอง นอกจากนี้ยังมีอยู่ในองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก - สารประกอบที่เกี่ยวข้องในกระบวนการส่งข้อมูลทางพันธุกรรม หลังจากการตายของสิ่งมีชีวิตในสัตว์ วงจรฟอสฟอรัสจะถูกปิด; องค์ประกอบจะกลับสู่เปลือกโลกโดยหลุดออกจากวงจรทางชีวเคมี ภายใต้เงื่อนไขบางประการ (เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็ว โดยมีความผันผวนของความเค็ม อุณหภูมิ ความเป็นกรดของน้ำ เป็นต้น) สิ่งมีชีวิตจำนวนมากจะต้องตายและซากของพวกมันจะสะสมอยู่ ก้นทะเล- เป็นผลให้เกิดการสะสมใหม่ของหินที่มีฟอสฟอรัสที่มีแหล่งกำเนิดตะกอน (เช่นฟอสฟอไรต์) เมื่อเวลาผ่านไป หินออร์แกนิกและหินชีวภาพกลายเป็นแหล่งใหม่ขององค์ประกอบนี้ในวงจรทางชีวภาพ

การเปลี่ยนแปลงพลังงานใน BIOSPHERE พลังงานส่วนใหญ่ที่มายังโลกถูกชั้นบรรยากาศดูดซับไว้ นี่เป็นส่วนอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมซึ่งเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิต ด้วยวิธีนี้ 30% ของพลังงานที่ตกลงบนโลกจึงสูญเสียไป ประมาณ 50% ของพลังงานที่ตกกระทบจะถูกแปลงเป็นความร้อนและถูกแผ่ออกไปนอกอวกาศอีกครั้งในรูปของอินฟราเรด การแผ่รังสีความร้อนและ 20% ถูกใช้ไปกับการระเหยของน้ำและการก่อตัวของเมฆ และสุดท้าย พลังงานที่ตกกระทบเพียง 0.02% เท่านั้นที่ถูกดูดซับโดยชีวมณฑล พลังงานที่ชีวมณฑลดูดซับไปทำงานทางชีวภาพโดยสิ่งมีชีวิตที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาชีวิตของพวกเขา

พืชดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์โดยใช้คลอโรพลาสต์ซึ่งมีเม็ดสีคลอโรฟิลล์ซึ่งพบได้ในใบและกำหนดสีเขียวของพืช ใบไม้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ในการดูดซับแสงแดดและช่องเปิด (ปากใบ) เพื่อแลกเปลี่ยนออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์กับสิ่งแวดล้อม เมื่อดูดซับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของดวงอาทิตย์ พืชจะกักเก็บมันไว้ในรูปของน้ำตาลซึ่งเป็นแหล่งพลังงานทางเคมีหลักในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำและเกลือที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นได้รับจากรากผ่านระบบ "ท่อประปา" ที่เรียกว่าไซเลม และน้ำตาล (สารอาหาร) ที่ได้จะถูกกระจายไปยังทุกส่วนของพืชโดยใช้ระบบนำไฟฟ้าอื่นที่เรียกว่าโฟลม ไซเลมและโฟลเอ็มสร้างระบบไหลเวียนโลหิตของพืช ซึ่งกระจายสารอาหารและพลังงานไปทั่วพืช

สัตว์ดูดซับ การเปลี่ยนแปลง และการใช้พลังงาน สัตว์ไม่สามารถใช้พลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงเพื่อดำเนินกิจกรรมในชีวิตได้ เนื่องจากพวกมันไม่มีระบบสังเคราะห์แสง พวกมันจึงได้รับพลังงานจากการกินพืช (สัตว์กินพืช) หรือสัตว์อื่น ๆ ที่กินพืช (สัตว์กินเนื้อ) ในร่างกายของสัตว์ ในกระบวนการย่อยส่วนประกอบอาหารที่ซับซ้อน ส่วนประกอบนั้นจะถูกย่อยสลายเป็นส่วนประกอบที่ง่ายกว่า ซึ่งจะถูกดูดซึมในลำไส้ เข้าสู่กระแสเลือด และกระจายไปทั่วร่างกาย สิ่งนี้จะปล่อยพลังงานที่สะสมอยู่ในอาหาร พลังงานที่ปล่อยออกมาบางส่วนจะถูกปล่อยออกมาเป็นความร้อน และอีกส่วนหนึ่งจะถูกร่างกายกักเก็บไว้ในรูปของพลังงานเคมี แล้วนำไปใช้ในการทำงาน เช่น หัวใจในการสูบฉีดเลือด ลำไส้ในการดูดซับสารอาหาร กล้ามเนื้อที่ใช้ขยับปีก ขาและหาง ขาและแขน เป็นต้น เพื่อสร้างระบบด้วย ระดับสูงองค์กรทางพันธุกรรมและประสาท (ระบบสั่งการ) ก็จำเป็นต้องใช้พลังงานเช่นกัน เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ร่างกายจะต้องมีโปรแกรมที่มีคำแนะนำในการทำงานขององค์ประกอบทั้งหมด และโปรแกรมนี้ต้องการข้อมูลเกี่ยวกับสถานะภายในและสภาพแวดล้อมภายนอกของสิ่งมีชีวิต งานที่ดำเนินการในกรณีนี้ประกอบด้วยการสร้างสัญญาณด้วยความช่วยเหลือของการควบคุมกระบวนการพลังงาน โครงสร้างทางชีวภาพถูกจัดระเบียบ การใช้พลังงานที่จำเป็นสำหรับการตอบสนองอย่างรวดเร็วของร่างกายต่อสิ่งเร้าภายนอกถูกควบคุม หรือการกระตุ้นการเกิดสัญญาณอื่น ๆ

นูสเฟียร์ กิจกรรมร่วมกันของสิ่งมีชีวิตเป็นเวลาหลายปีที่สร้างขึ้นและรักษาเงื่อนไขบางประการที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของชีวิตในเวลาต่อมานั่นคือทำให้มั่นใจในสภาวะสมดุลของชีวมณฑล V.I. Vernadsky เขียนว่า: “ไม่มีพลังเคมีใดบนพื้นผิวโลกที่จะเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง และดังนั้นจึงมีพลังในผลที่ตามมามากกว่าสิ่งมีชีวิตโดยรวม”

อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ ในการพัฒนาชีวมณฑล ปัจจัยใหม่ ๆ ได้รับความสำคัญเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ - ปัจจัยที่สร้างโดยมนุษย์ ในปี 1927 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Edouard Leroy และ Pierre Teilhard de Chardin ได้แนะนำแนวคิดเรื่อง "noosphere" นูสเฟียร์เป็นสถานะใหม่ของชีวมณฑล ซึ่งกิจกรรมอันชาญฉลาดของมนุษย์กลายเป็นปัจจัยชี้ขาดในการพัฒนา ต่อจากนั้น V.I. Vernadsky ได้พัฒนาแนวคิดเรื่อง noosphere ให้เป็นทรงกลมของจิตใจ

สิ่งพิมพ์ที่เกี่ยวข้อง