Ev / Hamiləliyin planlaşdırılması/ Yer-hava yaşayış mühitinin ekoloji xüsusiyyətləri. Həyatın yer-hava mühiti, onun xüsusiyyətləri

Yer-hava yaşayış mühitinin ekoloji xüsusiyyətləri. Həyatın yer-hava mühiti, onun xüsusiyyətləri

Yer-hava mühitinin fərqli xüsusiyyəti onun tərkibində havanın (müxtəlif qazların qarışığı) olmasıdır.

Hava aşağı sıxlığa malikdir, buna görə də orqanizmlər üçün dəstək ola bilməz (uçanlar istisna olmaqla). Orqanizmlər torpaq səthi boyunca hərəkət edərkən onun əhəmiyyətsiz müqavimətini müəyyən edən havanın aşağı sıxlığıdır. Eyni zamanda, onların şaquli istiqamətdə hərəkətini çətinləşdirir. Aşağı hava sıxlığı da quruda aşağı təzyiqə səbəb olur (760 mm Hg = 1 atm). Havanın günəş işığının suya daxil olmasına mane olması ehtimalı daha azdır. Sudan daha yüksək şəffaflığa malikdir.

Havanın qaz tərkibi sabitdir (siz bunu coğrafiya kursunuzdan bilirsiniz). Oksigen və karbon qazı, bir qayda olaraq, məhdudlaşdırıcı amillər deyil. Su buxarı və müxtəlif çirkləndiricilər havada çirklər kimi mövcuddur.

Son əsrdə, nəticədə iqtisadi fəaliyyət insanlar, atmosferdəki müxtəlif çirkləndiricilərin məzmunu kəskin şəkildə artmışdır. Onların arasında ən təhlükəliləri bunlardır: azot və kükürd oksidləri, ammonyak, formaldehid, ağır metallar, karbohidrogenlər və s. Hal-hazırda canlı orqanizmlər onlara praktiki olaraq uyğunlaşmır. Bu səbəbdən havanın çirklənməsi ciddi qlobal ekoloji problemdir. Onu həll etmək üçün Yer kürəsinin bütün dövlətləri səviyyəsində ətraf mühitin mühafizəsi tədbirlərini həyata keçirmək lazımdır.

Hava kütlələri üfüqi və şaquli istiqamətlərdə hərəkət edir. Bu, külək kimi ekoloji faktorun yaranmasına səbəb olur. Külək səhralarda qum hərəkətinə səbəb ola bilər ( qum fırtınaları). O, istənilən relyefdə torpaq hissəciklərini uçurmağa, torpağın münbitliyini (külək eroziyası) aşağı salmağa qadirdir. Külək bitkilərə mexaniki təsir göstərir. O, küləklərə (kökləri olan ağacların yuxarı qalxmasına), küləklərin qırılmasına (ağac gövdələrinin sınıqları) və ağac taclarının deformasiyasına səbəb ola bilər. Hərəkət edir hava kütlələri yer-hava mühitində yağıntıların paylanmasına və temperatur rejiminə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir.

Yer-hava mühitinin su rejimi

Coğrafiya kursunuzdan bilirsiniz ki, quru-hava mühiti rütubətlə son dərəcə doymuş (tropiklər) və ya çox zəif (səhralar) ola bilər. Yağıntılar həm mövsümə, həm də ona görə qeyri-bərabər paylanır coğrafi ərazilər. Ətraf mühitdə rütubət geniş diapazonda dəyişir. Canlı orqanizmlər üçün əsas məhdudlaşdırıcı amildir.

Yer-hava mühitinin temperatur rejimi

Yer-hava mühitində temperaturun gündəlik və mövsümi dövriliyi var. Orqanizmlər quruda həyatın yaranmasından bəri buna uyğunlaşdılar. Buna görə də, temperaturun məhdudlaşdırıcı amil kimi çıxış etmə ehtimalı rütubətdən daha azdır.

Bitki və heyvanların yer-hava mühitində həyata uyğunlaşması

Bitkilər quruya çatdıqda, toxuma inkişaf etdirdilər. Siz 7-ci sinif biologiya kursunda bitki toxumalarının quruluşunu öyrənmisiniz. Havanın etibarlı dayaq rolunu oynaya bilməməsi səbəbindən bitkilər mexaniki toxumalar (ağac və bast lifləri) inkişaf etdirdilər. İqlim amillərindəki geniş dəyişikliklər sıx integumentar toxumaların - periderm, qabıqların meydana gəlməsinə səbəb oldu. Havanın (küləyin) hərəkətliliyi sayəsində bitkilərdə tozlanma, sporların, meyvələrin və toxumların yayılması üçün uyğunlaşma inkişaf etmişdir.

Sıxlığı az olduğu üçün havada asılı qalan heyvanların həyatı qeyri-mümkündür. Növlərin bir çoxu (böcəklər, quşlar) aktiv uçuşa uyğunlaşıb və uzun müddət havada qala bilir. Lakin onların çoxalması torpaq səthində baş verir.

Hava kütlələrinin üfüqi və şaquli istiqamətlərdə hərəkəti bəzi kiçik orqanizmlər tərəfindən passiv dağılma üçün istifadə olunur. Protistlər, hörümçəklər və həşəratlar bu şəkildə məskunlaşırlar. Aşağı hava sıxlığı təkamül zamanı heyvanlarda xarici (buğumayaqlılar) və daxili (onurğalılar) skeletlərinin yaxşılaşmasına səbəb oldu. Eyni səbəbdən, yerüstü heyvanların maksimum kütləsi və bədən ölçüləri ilə bağlı məhdudiyyət var. Qurudakı ən böyük heyvan olan fil (çəkisi 5 tona qədər) dəniz nəhəngi olan mavi balinadan (150 tona qədər) xeyli kiçikdir. Müxtəlif növ üzvlərin görünüşü sayəsində məməlilər müxtəlif relyef tipli quru ərazilərində məskunlaşa bildilər.

Yaşayış mühiti kimi torpağın ümumi xüsusiyyətləri

Torpaq yer qabığının münbit olan üst təbəqəsidir. İqlim və iqlimin qarşılıqlı təsiri nəticəsində yaranmışdır bioloji amillərəsas qaya ilə (qum, gil və s.). Torpaq hava ilə təmasda olur və yerüstü orqanizmlər üçün dəstək rolunu oynayır. O, həm də bitkilər üçün mineral qida mənbəyidir. Eyni zamanda, torpaq bir çox orqanizm növləri üçün yaşayış mühitidir. Torpaq aşağıdakı xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur: sıxlıq, rütubət, temperatur, aerasiya (hava təchizatı), ətraf mühitin reaksiyası (pH), şoranlıq.

Torpağın sıxlığı dərinlik artdıqca artır. Rütubət, temperatur və torpağın aerasiyası bir-biri ilə sıx bağlıdır və bir-birindən asılıdır. Torpaqdakı temperatur dalğalanmaları səth havası ilə müqayisədə hamarlanır və 1-1,5 m dərinlikdə artıq izlənilmir. Yaxşı nəmlənmiş torpaqlar yavaş-yavaş istiləşir və yavaş-yavaş soyuyur. Torpağın rütubətinin və temperaturunun artması onun aerasiyasını pisləşdirir və əksinə. Torpağın hidrotermal rejimi və onun aerasiyası torpağın strukturundan asılıdır. Gil torpaqlar qumlu torpaqlardan daha yaxşı nəm saxlayır. Ancaq daha pis havalandırırlar və daha pis istiləşirlər. Ətraf mühitin reaksiyasına görə torpaqlar üç növə bölünür: asidik (pH< 7,0), нейтральные (рН ≈ 7,0) и щелочные (рН > 7,0).

Bitki və heyvanların torpaqda həyata uyğunlaşması

Bitkilərin həyatında torpaq lövbər, su təchizatı və mineral qidalanma mənbəyi funksiyalarını yerinə yetirir. Torpaqda qida maddələrinin konsentrasiyası bitkilərdə kök sisteminin və keçirici toxumaların inkişafına səbəb olmuşdur.

Torpaqda yaşayan heyvanlar bir sıra uyğunlaşmalara malikdirlər. Onlar ilə xarakterizə olunur müxtəlif yollarla torpaqda hərəkət. Bu, köstebek kriketləri və köstəbək kriketləri kimi keçidlər və çuxurlar qazmaq ola bilər. Torpaq qurdları torpaq hissəciklərini itələyə və tunellər yarada bilər. Böcək sürfələri torpaq hissəcikləri arasında sürünməyə qadirdir. Bu baxımdan, təkamül prosesində müvafiq uyğunlaşmalar hazırlanmışdır. Qazan orqanizmlər qazma üzvlərini inkişaf etdirmişdir. Annelidlərin hidrostatik skeleti, həşəratların və qırxayaqların isə pəncələri var.

Torpaq heyvanları ıslanmayan integumentləri (məməlilər) və ya seliklə örtülmüş qısa, yığcam bədənə malikdir. Yaşayış yeri kimi torpaqda həyat görmə orqanlarının atrofiyasına və ya inkişaf etməməsinə səbəb olmuşdur. Molenin kiçik, inkişaf etməmiş gözləri tez-tez dəri qatının altında gizlənir. Dar torpaq keçidlərində hərəkəti asanlaşdırmaq üçün köstəbəklərin xəzləri iki istiqamətdə bükülmə qabiliyyəti əldə etmişdir.

Quru-hava mühitində orqanizmlər hava ilə əhatə olunmuşdur. Aşağı rütubətə, sıxlığa və təzyiqə, yüksək şəffaflığa və oksigen tərkibinə malikdir. Rütubət əsas məhdudlaşdırıcı amildir. Yaşayış mühiti kimi torpaq yüksək sıxlıq, müəyyən hidrotermal rejim və aerasiya ilə xarakterizə olunur. Bitkilər və heyvanlar yer-hava və torpaq mühitində həyata müxtəlif uyğunlaşmalar inkişaf etdirmişlər.

Dərsin növü - birləşdirilmiş

Metodlar: qismən axtarış, problemin təqdimatı, reproduktiv, izahlı və illüstrativ.

Hədəf:

Şagirdlərin müzakirə olunan bütün məsələlərin əhəmiyyətini dərk etməsi, təbiət və cəmiyyətlə münasibətlərini biosferin unikal və əvəzolunmaz hissəsi kimi həyata, bütün canlılara hörmət əsasında qurmaq bacarığı;

Tapşırıqlar:

Təhsil: təbiətdəki orqanizmlərə təsir edən amillərin çoxluğunu, “zərərli və faydalı amillər” anlayışının nisbiliyini, Yer planetində həyatın müxtəlifliyini və canlıların ətraf mühit şəraitinin bütün spektrinə uyğunlaşma variantlarını göstərmək.

Təhsil:ünsiyyət bacarıqlarını, müstəqil bilik əldə etmək və idrak fəaliyyətini stimullaşdırmaq bacarığını inkişaf etdirmək; məlumatı təhlil etmək, öyrənilən materialda əsas şeyi vurğulamaq bacarığı.

Təhsil:

Təbiətdə davranış mədəniyyətini, tolerant şəxsiyyət keyfiyyətlərini tərbiyə etmək, canlı təbiətə maraq və məhəbbət aşılamaq, Yer kürəsindəki hər bir canlı orqanizmə sabit müsbət münasibət formalaşdırmaq, gözəlliyi görmək bacarığını inkişaf etdirmək.

Şəxsi: ekologiyaya koqnitiv maraq.. Təbii biosenozların qorunması üçün təbii icmalarda biotik əlaqələrin müxtəlifliyi haqqında biliklərin əldə edilməsi zərurətinin dərk edilməsi. Canlı təbiətə münasibətdə öz hərəkətlərində və hərəkətlərində məqsəd və məna seçmək bacarığı. Öz işinin və sinif yoldaşlarının əməyinin ədalətli qiymətləndirilməsi ehtiyacı

Koqnitiv: müxtəlif məlumat mənbələri ilə işləmək, onu bir formadan digərinə çevirmək, məlumatları müqayisə etmək və təhlil etmək, nəticə çıxarmaq, mesajlar və təqdimatlar hazırlamaq bacarığı.

Tənzimləyici: tapşırıqların müstəqil şəkildə yerinə yetirilməsini təşkil etmək, işin düzgünlüyünü qiymətləndirmək və öz fəaliyyətlərini əks etdirmək bacarığı.

Ünsiyyət: sinifdə dialoqda iştirak etmək; multimedia avadanlığından və ya digər nümayiş vasitələrindən istifadə etməklə müəllimin, sinif yoldaşlarının suallarına cavab vermək, auditoriya qarşısında çıxış etmək

Planlaşdırılan nəticələr

Mövzu:“yaşayış mühiti”, “ekologiya”, “ekoloji amillər”, onların canlı orqanizmlərə təsiri, “canlı və cansız varlıqlar arasında əlaqə” anlayışlarını bilmək; “Biotik amillər” anlayışını müəyyənləşdirməyi bacarmalı; biotik amilləri xarakterizə edir, misallar gətirir.

Şəxsi: mühakimə yürütmək, məlumatları axtarmaq və seçmək, əlaqələri təhlil etmək, müqayisə etmək, problemli suala cavab tapmaq;

Meta mövzu: biologiya, kimya, fizika, coğrafiya kimi akademik fənlərlə əlaqə. Qarşıya qoyulmuş məqsədlə hərəkətləri planlaşdırmaq; dərslikdə və istinad ədəbiyyatında lazımi məlumatları tapmaq; təbii obyektlərin təhlilini aparmaq; nəticə çıxarmaq; öz fikrinizi formalaşdırın.

Təhsil fəaliyyətinin təşkili forması - fərdi, qrup

Tədris üsulları:əyani-illüstrativ, izahlı-illüstrativ, qismən axtarış, müstəqil işəlavə ədəbiyyat və dərslik ilə, COR ilə.

Texnikalar: təhlil, sintez, nəticə çıxarma, məlumatın bir növdən digərinə tərcüməsi, ümumiləşdirmə.

Yeni materialın öyrənilməsi

Yer-hava mühiti

Yerin səthində yaşayan orqanizmlər aşağı rütubət, sıxlıq və təzyiq, həmçinin yüksək oksigen tərkibi ilə xarakterizə olunan qaz mühiti ilə əhatə olunmuşdur. Yer-hava mühitində fəaliyyət göstərən ətraf mühit amilləri bir sıra spesifik xüsusiyyətlərə görə fərqlənir: digər mühitlərlə müqayisədə burada işıq daha sıx olur, temperatur daha güclü dalğalanmalara məruz qalır, rütubət coğrafi mövqedən, mövsümdən və günün vaxtından asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Demək olar ki, bütün bu amillərin təsiri hava kütlələrinin - küləklərin hərəkəti ilə sıx bağlıdır.

Təkamül prosesində yer-hava mühitinin sakinləri özünəməxsus anatomik, morfoloji, fizioloji, davranış və digər uyğunlaşmalar inkişaf etdirmişlər. Tənəffüs zamanı atmosfer havasının birbaşa mənimsənilməsini təmin edən orqanlar əldə etdilər (bitkilərin stoması, ağciyərləri və heyvanların nəfəs borusu); Ətraf mühitin aşağı sıxlığı şəraitində bədəni dəstəkləyən skelet formasiyaları güclü inkişaf etmişdir

(bitkilərin mexaniki və dəstəkləyici toxumaları, heyvan skeletləri); əlverişsiz amillərdən (dövrilik və ritm həyat dövrləri, intequmentin mürəkkəb quruluşu, termorequlyasiya mexanizmləri və s.); torpaqla (bitki kökləri) daha sıx əlaqə qurulmuşdur; yemək axtarışında heyvanların daha çox hərəkətliliyini yaşadınız; uçan heyvanlar və meyvələr, toxumlar və hava axınlarının daşıdığı çiçək tozcuqları ortaya çıxdı.

Həyatın yer-hava mühitində əsas abiotik amilləri nəzərdən keçirək.

Hava.

Dəniz səviyyəsində quru hava (həcmi ilə) 78% azot, 21% oksigen, 0,03% karbon dioksiddən ibarətdir; ən azı 1% inert qazlardır.

Oksigen orqanizmlərin böyük əksəriyyətinin tənəffüsü üçün zəruridir, fotosintez zamanı bitkilər tərəfindən karbon qazı istifadə olunur; Hava kütlələrinin hərəkəti (külək) havanın temperaturunu və rütubətini dəyişir və orqanizmlərə mexaniki təsir göstərir. Külək bitkilərdə transpirasiyada dəyişikliklərə səbəb olur. Bu, xüsusilə havanı qurudan və tez-tez bitkilərin ölümünə səbəb olan quru küləklər zamanı özünü göstərir. Anemofillərin - küləklə tozlanan bitkilərin tozlanmasında külək mühüm rol oynayır. Küləklər çəmən güvəsi, səhra çəyirtkəsi, çəyirtkə kimi həşəratların köç istiqamətini müəyyən edir malyariya ağcaqanadları.

Atmosfer yağıntıları.

Yağış, qar və ya dolu şəklində yağıntılar havanın və torpağın rütubətini dəyişir, bitkiləri mövcud rütubətlə təmin edir və heyvanları içməli su ilə təmin edir. Güclü yağışlar daşqınlara və ərazini müvəqqəti su basmasına səbəb ola bilər. Güclü yağışlar və xüsusilə dolu tez-tez bitkilərin vegetativ orqanlarının mexaniki zədələnməsinə səbəb olur.

üçün böyük dəyər su rejimi yağışların vaxtı, onların tezliyi və müddəti var. Yağışın təbiəti də vacibdir. Güclü yağışlar zamanı torpağın suyu udmağa vaxtı olmur. Bu su tez boşalır və onun güclü axınları çox vaxt münbit torpaq qatının bir hissəsini çaylara və göllərə aparır və onunla birlikdə zəif köklü bitkiləri, bəzən də xırda heyvanları aparır. Yağışlı yağışlar, əksinə, torpağı yaxşı nəmləndirir, lakin uzun müddət davam edərsə, bataqlıq baş verir.

Qar şəklində yağıntılar qışda orqanizmlərə faydalı təsir göstərir. Yaxşı izolyator olmaqla, qar torpağı və bitki örtüyünü donmaqdan qoruyur (20 sm-lik qar təbəqəsi bitkini -25°C hava temperaturunda qoruyur), kiçik heyvanlar üçün sığınacaq kimi xidmət edir, burada yem və s. uyğun temperatur şəraiti. At şiddətli şaxtalar Qara tağ, kəklik və fındıq qarın altında gizlənir. Bununla belə, qarlı qışda bəzi heyvanların, məsələn, cüyür və maralların kütləvi ölümü baş verir çöl donuzları: güclü qar örtüyü ilə onlar üçün hərəkət etmək və yemək almaq çətindir.

Torpağın nəmliyi.

Bitkilər üçün əsas nəm mənbələrindən biri torpaq suyudur. Fiziki vəziyyətinə, hərəkətliliyinə, əlçatanlığına və bitkilər üçün əhəmiyyətinə görə torpaq suyu sərbəst, kapilyar, kimyəvi və fiziki cəhətdən bağlı olanlara bölünür.

Sərbəst suyun əsas növü qravitasiya suyudur. Torpaq hissəcikləri arasındakı geniş boşluqları doldurur və cazibə qüvvəsinin təsiri ilə suya davamlı təbəqəyə çatana qədər daim daha dərin təbəqələrə keçir. Kök sistemi zonasında olduğu müddətdə bitkilər onu asanlıqla mənimsəyirlər.

Kapilyar su torpaq hissəcikləri arasındakı ən incə boşluqları doldurur və bitkilər tərəfindən də yaxşı mənimsənilir. Kapilyarlarda birləşdirici qüvvə ilə tutulur. Torpaq səthindən buxarlanmanın təsiri altında kapilyar su aşağıya doğru cərəyanla xarakterizə olunan qravitasiya suyundan fərqli olaraq yuxarıya doğru cərəyan əmələ gətirir. Suyun bu hərəkətləri və onun axını havanın temperaturu, relyef xüsusiyyətləri, torpağın xüsusiyyətləri, bitki örtüyü, küləyin gücü və digər amillərdən asılıdır. Həm kapilyar, həm də qravitasiya suları bitkilər üçün mövcud olan sözdə suyu təmsil edir.

Torpağın kimyəvi və fiziki tərkibi də var bağlı su, bəzi torpaqlarda olan minerallar (opal, gips, montrillonit, hidromikalar və s.) Bütün bu sular bitkilər üçün tamamilə əlçatmazdır, baxmayaraq ki, bəzi torpaqlarda (gilli, torf) onun tərkibi çox yüksəkdir.

♦ Ekoloji iqlim.

Hər bir yaşayış yeri müəyyən bir ekoloji iqlim ilə xarakterizə olunur - ekoloji iqlim, yəni havanın səth qatının iqlimi. Bitki örtüyü iqlim amillərinə böyük təsir göstərir. Meşə örtüyü altında, məsələn, havanın rütubəti həmişə yüksəkdir və temperatur dalğalanmaları təmizliklərdən daha kiçikdir. Bu yerlərin işıq rejimi də fərqlidir. Fərqli bitki birlikləri öz rütubət, temperatur və işıq rejimini inkişaf etdirir. Sonra fitoklimatdan danışırlar.

Bir ağacın qabığı altında yaşayan böcək sürfələrini əhatə edən yaşayış şəraiti ağacın böyüdüyü meşədən fərqlidir. Bu halda gövdənin cənub tərəfinin temperaturu onun şimal tərəfinin temperaturundan 10-15°C yüksək ola bilər. Belə kiçik yaşayış sahələrinin öz mikroiqlimi var. Xüsusi mikroiqlim şəraiti təkcə bitkilər deyil, həm də heyvanlar tərəfindən yaradılır. Heyvanların məskunlaşdığı yuvalar, ağac çuxurları və mağaralar sabit mikroiqlimə malikdir.

Quru-hava mühiti, eləcə də su mühiti aydın şəkildə müəyyən edilmiş zonallıqla xarakterizə olunur. Enlik və meridian və ya uzununa təbii zonalar var. Birincilər qərbdən şərqə, ikinciləri şimaldan cənuba uzanır.

Suallar və tapşırıqlar

1. Quru-hava mühitinin əsas abiotik amillərini təsvir edin.

2. Yer-hava mühitinin sakinlərinə misallar gətirin.

Yer-hava mühiti - adını izah edən havadan ibarət mühit. Adətən aşağıdakılarla xarakterizə olunur:

Hava demək olar ki, heç bir müqavimət göstərmir, buna görə də orqanizmlərin qabığı adətən ətrafa axışmır.
Havada yüksək oksigen tərkibi.
İqlimlər və fəsillər var.
Yerə yaxın olanda havanın temperaturu daha yüksək olur, ona görə də əksər növlər düzənliklərdə yaşayır.
Atmosferdə həyat üçün lazım olan su yoxdur, buna görə də orqanizmlər çaylara və digər su obyektlərinə daha yaxın yerləşirlər.
Kökləri olan bitkilər istifadə edir minerallar, torpaqda yerləşən və qismən də torpaq mühitində yerləşir.
Minimum temperatur Antarktidada qeydə alınıb, bu - 89 ° C, maksimum isə + 59 ° C olub.
Bioloji mühit dəniz səviyyəsindən 2 km aşağıda dəniz səviyyəsindən 10 km yüksəkliyə qədər uzanır.

Təkamül zamanı bu mühit su mühitindən daha gec inkişaf etmişdir. Onun özəlliyi ondan ibarətdir ki, o qazlı, buna görə də aşağı ilə xarakterizə olunur:

rütubət,
sıxlıq və təzyiq,
yüksək oksigen tərkibi.

Təkamül zamanı canlı orqanizmlər lazımi anatomik, morfoloji, fizioloji, davranış və digər uyğunlaşmaları inkişaf etdirmişlər. Yer-hava mühitindəki heyvanlar torpaqda və ya havada (quşlar, həşəratlar) hərəkət edirlər. Bu baxımdan heyvanlar inkişaf etdi ağciyərlər və traxeya, yəni planetin quru sakinlərinin birbaşa havadan oksigeni udduğu orqanlar. Güclü inkişaf aldı skelet orqanları, sudan minlərlə dəfə az olan ətraf mühitin aşağı sıxlığı şəraitində quruda hərəkət üçün muxtariyyət təmin etmək və bədəni bütün orqanları ilə dəstəkləmək.

Ətraf mühit amilləri yer-hava mühitində digər yaşayış yerlərindən fərqlənir:

yüksək işıq intensivliyi,
hava istiliyində və rütubətində əhəmiyyətli dalğalanmalar,
bütün amillərin coğrafi yerlə əlaqəsi,
ilin fəsillərinin və günün vaxtının dəyişməsi.

Onların orqanizmlərə təsiri havanın hərəkəti və dənizlərə və okeanlara nisbətən mövqeyi ilə ayrılmaz şəkildə bağlıdır və bu təsirlərdən çox fərqlidir. su mühiti Yer-hava mühitində kifayət qədər işıq və hava var. Bununla belə, rütubət və temperatur çox dəyişkəndir. Bataqlıq ərazilərdə həddindən artıq nəmlik olur, çöllərdə isə daha azdır. Gündəlik və mövsümi dəyişikliklər temperatur.

Müxtəlif temperatur və rütubət şəraitində orqanizmlərin həyata uyğunlaşması. Quru-hava mühitində orqanizmlərin daha çox uyğunlaşması ilə əlaqələndirilir havanın temperaturu və rütubəti. Çöl heyvanları (əqrəb, tarantula və karakurt hörümçəkləri, gophers, vole siçanları) minklərdə istidən gizlənirlər. Heyvanlar tər ifraz edərək istiliklə mübarizə aparırlar.

Soyuq havaların başlaması ilə quşlar daha isti bölgələrə uçurlar ki, yazda yenidən doğulduqları və doğulacaqları yerə qayıdırlar.

Cənub bölgələrində yer-hava mühitinin bir xüsusiyyəti kifayət qədər rütubətin olmamasıdır. Səhra heyvanları qida qıtlığı zamanı uzun müddət yaşamaq üçün sularını qoruyub saxlamaq qabiliyyətinə malik olmalıdırlar. Ot yeyənlər, adətən, yedikləri gövdə və toxumlarda mövcud olan bütün nəmi saxlayaraq bunu bacarırlar. Yırtıcılar ovlarının yaş ətindən su alırlar. Hər iki növ heyvanın hər damcı nəm saxlayan çox səmərəli böyrəkləri var və nadir hallarda içməyə ehtiyac duyurlar. Həmçinin səhra heyvanları gündüzlər amansız istidən, gecələr isə pirsinqli soyuqdan qorunmağı bacarmalıdırlar. Kiçik heyvanlar bunu qaya çatlarında gizlənərək və ya qumda qazaraq edə bilərlər. Bir çox heyvanlar təkamül prosesində qorunmaq üçün deyil, bədənlərindən nəm itkisini azaltmaq üçün keçilməz bir xarici qabıq hazırlamışdır.

Orqanizmlərin quru-hava mühitində hərəkətə uyğunlaşması. Quru-hava mühitində bir çox heyvanlar üçün yer səthində və ya havada hərəkət vacibdir. Bunun üçün onlar müəyyən uyğunlaşmalar inkişaf etdirmişlər və əzaları fərqli quruluşa malikdir. Bəziləri qaçmağa (canavar, at), bəziləri tullanmaya (kenquru, jerboa, at), bəziləri isə uçmağa (quşlar, yarasalar, həşəratlar). İlanların və gürzələrin heç bir üzvü olmadığı üçün bədənlərini qövs edərək hərəkət edirlər.

Torpaq, rütubət və hava az olduğundan və hərəkət zamanı çətinliklər yarandığından, xeyli az orqanizm yüksək dağlarda həyata uyğunlaşıb. Bununla belə, bəzi heyvanlar, məsələn, muflon dağ keçisi, hətta kiçik pozuntular olduqda, demək olar ki, şaquli olaraq yuxarı və aşağı hərəkət edə bilir. Buna görə də yüksək dağlarda yaşaya bilərlər.

Heyvanların yer-hava mühitinin işıqlandırma amilinə uyğunlaşması gözlərin quruluşu və ölçüsü. Bu mühitdə yaşayan heyvanların əksəriyyətinin görmə orqanları yaxşı inkişaf etmişdir. Belə ki, şahin uçuş hündürlüyündən tarlada qaçan bir siçan görür.

Sankt-Peterburq Dövlət Akademiyası

Baytarlıq.

Ümumi biologiya, ekologiya və histologiya kafedrası.

Mövzu ilə bağlı ekologiyaya dair referat:

Yer-hava mühiti, onun amilləri

və orqanizmlərin onlara uyğunlaşması”

Tamamladı: 1-ci kurs tələbəsi

O qrupu Pyatochenko N. L.

Yoxladı: kafedranın dosenti

Vaxmistrova S.F.

Sankt-Peterburq

Giriş

Yaşayış şəraiti (mövcudluq şərtləri) bir orqanizm üçün zəruri olan, onunla ayrılmaz şəkildə əlaqəli olan və onsuz mövcud ola bilməyən elementlər məcmusudur.

Orqanizmin ətraf mühitə uyğunlaşması adaptasiya adlanır. Uyğunlaşma qabiliyyəti ümumən həyatın əsas xüsusiyyətlərindən biridir, onun mövcudluğu, sağ qalması və çoxalması imkanlarını təmin edir. Uyğunlaşma müxtəlif səviyyələrdə özünü göstərir - hüceyrələrin biokimyasından və ayrı-ayrı orqanizmlərin davranışından tutmuş icmaların və ekosistemlərin quruluşu və fəaliyyətinə qədər. Uyğunlaşmalar növün təkamülü zamanı yaranır və dəyişir.

Orqanizmlərə təsir edən fərdi xassələrə və ya ətraf mühitin elementlərinə ətraf mühit amilləri deyilir. Ətraf mühit amilləri müxtəlifdir. Onlarda var fərqli təbiət və fəaliyyətin xüsusiyyətləri. Ətraf mühit amilləri iki böyük qrupa bölünür: abiotik və biotik.

Abiotik amillər canlı orqanizmlərə birbaşa və ya dolayı yolla təsir göstərən qeyri-üzvi mühitdə şəraitin məcmusudur: temperatur, işıq, radioaktiv şüalanma, təzyiq, havanın rütubəti, suyun duz tərkibi və s.

Biotik amillər canlı orqanizmlərin bir-birinə təsirinin bütün formalarıdır. Hər bir orqanizm öz və digər növlərin nümayəndələri ilə ünsiyyətə girərək daim başqalarının birbaşa və ya dolayı təsirini yaşayır.

Bəzi hallarda antropogen amillər kimi müəyyən edilir müstəqil qrup biotik və abiotik amillərlə yanaşı, antropogen faktorun həddindən artıq təsirini vurğulayır.

Antropogen amillər- bunların hamısı fəaliyyət formalarıdır insan cəmiyyəti digər növlərin yaşayış yeri kimi təbiətdə dəyişikliklərə səbəb olan və ya onların həyatına birbaşa təsir edən. Yerin bütün canlı aləminə antropogen təsirin əhəmiyyəti sürətlə artmaqda davam edir.

Zamanla ətraf mühit amillərindəki dəyişikliklər aşağıdakılar ola bilər:

1) mütəmadi olaraq - günün vaxtı, ilin fəsli və ya okeandakı gelgitlərin ritminə görə təsirin gücünü dəyişən daimi;

2) nizamsız, aydın tezlik olmadan, məsələn, dəyişiklik hava şəraiti müxtəlif illərdə tufan, leysan, sel və s.;

3) müəyyən və ya uzun müddətə yönəldilmiş, məsələn, iqlimin soyuması və ya istiləşməsi, su anbarının həddindən artıq böyüməsi və s.

Ətraf mühit faktorları canlı orqanizmlərə müxtəlif təsirlər göstərə bilər:

1) fizioloji və biokimyəvi funksiyalarda adaptiv dəyişikliklərə səbəb olan qıcıqlandırıcılar kimi;

2) verilənlərdə mövcud olmağı qeyri-mümkün edən məhdudlaşdırıcılar kimi

şərtlər;

3) orqanizmlərdə anatomik və morfoloji dəyişikliklərə səbəb olan dəyişdiricilər kimi;

4) digər amillərdə dəyişiklikləri göstərən siqnallar kimi.

Böyük müxtəlifliyə baxmayaraq ətraf mühit amilləri, onların orqanizmlərlə qarşılıqlı əlaqəsinin təbiətində və canlıların cavablarında bir sıra ümumi qanunauyğunluqları müəyyən etmək olar.

Orqanizmin həyatı üçün ən əlverişli olan ekoloji amilin intensivliyi optimaldır, ən pis təsir göstərən isə pessimumdur, yəni. bir orqanizmin həyati fəaliyyətinin maksimal şəkildə maneə törədildiyi şərtlər, lakin hələ də mövcud ola bilər. Beləliklə, müxtəlif temperatur şəraitində bitki yetişdirərkən, maksimum böyümənin müşahidə olunduğu nöqtə optimal olacaqdır. Əksər hallarda, bu, bir neçə dərəcə müəyyən bir temperatur diapazonudur, buna görə də burada optimal zona haqqında danışmaq daha yaxşıdır. Böyümənin hələ də mümkün olduğu bütün temperatur diapazonu (minimumdan maksimuma qədər) sabitlik (dözümlülük) və ya dözümlülük diapazonu adlanır. Həyat üçün uyğun olan temperaturları (yəni, minimum və maksimum) məhdudlaşdıran nöqtə sabitlik həddidir. Optimal zona ilə sabitlik həddi arasında, sonuncuya yaxınlaşdıqda, bitki artan stress yaşayır, yəni. Söhbət müqavimət diapazonunda olan gərginlik zonalarından, yaxud təzyiq zonalarından gedir

Ətraf mühit faktorunun təsirinin onun intensivliyindən asılılığı (V.A. Radkeviçə görə, 1977)

Siz miqyasda yuxarı və aşağı hərəkət etdikcə təkcə stress artmır, nəticədə bədənin müqavimətinin həddi çatdıqda onun ölümü baş verir. Digər amillərin təsirini yoxlamaq üçün oxşar təcrübələr aparıla bilər. Nəticələr qrafik olaraq oxşar növ əyriyə uyğun olacaq

Həyatın yer-hava mühiti, onun xüsusiyyətləri və ona uyğunlaşma formaları.

Quruda həyat yalnız yüksək mütəşəkkil canlı orqanizmlərdə mümkün olan uyğunlaşma tələb edirdi. Yerüstü-hava mühiti həyat üçün daha çətin olur, yüksək oksigen miqdarı, az miqdarda su buxarı, aşağı sıxlıq və s. Bu, canlıların nəfəs alma, su mübadiləsi və hərəkət şərtlərini çox dəyişdi.

Aşağı hava sıxlığı onun aşağı qaldırma qüvvəsini və əhəmiyyətsiz dəstəyini müəyyənləşdirir. Hava mühitinin orqanizmləri bədəni dəstəkləyən öz dəstək sisteminə malik olmalıdır: bitkilər - müxtəlif mexaniki toxumalar, heyvanlar - bərk və ya hidrostatik skelet. Bundan əlavə, havanın bütün sakinləri yerin səthi ilə sıx bağlıdır, bu da onlara əlavə və dəstək üçün xidmət edir.

Aşağı hava sıxlığı hərəkətə qarşı aşağı müqavimət təmin edir. Buna görə də, bir çox quru heyvanları uçmaq qabiliyyəti əldə etdi. Əsasən həşəratlar və quşlar olmaqla bütün quru heyvanlarının 75%-i aktiv uçuşa uyğunlaşıb.

Havanın hərəkətliliyi və atmosferin aşağı təbəqələrində mövcud olan hava kütlələrinin şaquli və üfüqi axınları sayəsində orqanizmlərin passiv uçuşu mümkündür. Bu baxımdan, bir çox növ hava axınlarının köməyi ilə anemoxoriya - dağılma inkişaf etmişdir. Anemoxoriya bitkilərin sporları, toxumları və meyvələri, protozoa kistaları, kiçik həşəratlar, hörümçəklər və s. Hava axınları ilə passiv şəkildə daşınan orqanizmlərə topluca aeroplankton deyilir.

Yerüstü orqanizmlər nisbətən mövcuddur aşağı təzyiq, aşağı hava sıxlığına görə. Normalda 760 mmHg-dir. Hündürlük artdıqca təzyiq azalır. Aşağı təzyiq dağlarda növlərin yayılmasını məhdudlaşdıra bilər. Onurğalılar üçün həyatın yuxarı həddi təxminən 60 mm-dir. Təzyiqin azalması tənəffüs sürətinin artması səbəbindən heyvanların oksigen tədarükünün azalmasına və susuzlaşmasına səbəb olur. Daha yüksək bitkilər dağlarda təxminən eyni irəliləmə sərhədlərinə malikdir. Bitki örtüyünün üstündəki buzlaqlarda tapıla bilən artropodlar bir qədər daha davamlıdır.

Havanın qaz tərkibi. İstisna fiziki xassələri hava mühiti, onun kimyəvi xassələri yerüstü orqanizmlərin mövcudluğu üçün çox vacibdir. Atmosferin səth qatında havanın qaz tərkibi əsas komponentlərin (azot - 78,1%, oksigen - 21,0%, arqon 0,9%, karbon qazı - 0,003% həcmcə) tərkibinə görə kifayət qədər vahiddir.

Yüksək oksigen tərkibi ilkin su orqanizmləri ilə müqayisədə yerüstü orqanizmlərdə maddələr mübadiləsinin artmasına kömək etdi. Məhz yerüstü mühitdə orqanizmdə oksidləşmə proseslərinin yüksək effektivliyi əsasında heyvan homeotermiyası yaranmışdır. Oksigen, havada daimi yüksək tərkibinə görə, yer mühitində həyat üçün məhdudlaşdırıcı amil deyil.

Karbon qazının miqdarı havanın səth qatının müəyyən sahələrində kifayət qədər əhəmiyyətli hədlər daxilində dəyişə bilər. CO ilə artan hava doyması? vulkanik fəaliyyət zonalarında, termal bulaqların və bu qazın digər yeraltı çıxışlarının yaxınlığında baş verir. Yüksək konsentrasiyalarda karbon qazı zəhərlidir. Təbiətdə belə konsentrasiyalar nadirdir. Aşağı CO2 tərkibi fotosintez prosesini maneə törədir. Qapalı torpaq şəraitində, karbon qazının konsentrasiyasını artırmaqla fotosintez sürətini artıra bilərsiniz. Bu istixana və istixana təsərrüfatı praktikasında istifadə olunur.

Hava azotu yerüstü mühitin əksər sakinləri üçün inert qazdır, lakin müəyyən mikroorqanizmlər (düyün bakteriyaları, azot bakteriyaları, mavi-yaşıl yosunlar və s.) onu bağlamaq və maddələrin bioloji dövrünə cəlb etmək qabiliyyətinə malikdir.

Rütubət çatışmazlığı həyatın quru-hava mühitinin vacib xüsusiyyətlərindən biridir. Quru orqanizmlərinin bütün təkamülü rütubətin alınması və saxlanmasına uyğunlaşma əlaməti altında idi. Qurudakı rütubət rejimləri çox müxtəlifdir - tropiklərin bəzi ərazilərində havanın su buxarı ilə tam və daimi doymasından tutmuş səhraların quru havasında demək olar ki, tamamilə olmamasına qədər. Atmosferdəki su buxarının tərkibində də əhəmiyyətli gündəlik və mövsümi dəyişkənlik var. Quru orqanizmlərinin su təchizatı həm də yağıntı rejimindən, su anbarlarının mövcudluğundan, torpağın rütubət ehtiyatından, funt suların yaxınlığından və s.

Bu, yerüstü orqanizmlərdə müxtəlif su təchizatı rejimlərinə uyğunlaşmanın inkişafına səbəb oldu.

Temperatur rejimi. Sonrakı fərqləndirici xüsusiyyət hava-yer mühiti əhəmiyyətli temperatur dalğalanmaları ilə xarakterizə olunur. Əksər quru ərazilərdə gündəlik və illik temperatur intervalları onlarla dərəcədir. Yer sakinləri arasında ətraf mühitin temperatur dəyişikliklərinə qarşı müqavimət onların həyatının keçdiyi xüsusi yaşayış mühitindən asılı olaraq çox fərqlidir. Bununla belə, ümumiyyətlə, quru orqanizmləri su orqanizmləri ilə müqayisədə daha evritermikdir.

Yer-hava mühitində yaşayış şəraiti hava dəyişikliklərinin mövcudluğu ilə daha da mürəkkəbləşir. Hava - təxminən 20 km yüksəkliyə (troposferin sərhədi) qədər səthdə atmosferin davamlı dəyişən şərtləri. Hava dəyişkənliyi temperatur, havanın rütubəti, buludluluq, yağıntılar, küləyin gücü və istiqaməti və s. kimi ətraf mühit amillərinin birləşməsində daimi dəyişikliklərdə özünü göstərir. Uzunmüddətli hava rejimi ərazinin iqlimini xarakterizə edir. “İqlim” anlayışı təkcə orta dəyərləri əhatə etmir meteoroloji hadisələr, həm də onların illik və gündəlik dövrü, ondan kənara çıxması və təkrarlanması. İqlim ərazinin coğrafi şəraiti ilə müəyyən edilir. Əsas iqlim amilləri - temperatur və rütubət - yağıntının miqdarı və havanın su buxarı ilə doyması ilə ölçülür.

Əksər yerüstü orqanizmlər, xüsusən də kiçik canlılar üçün ərazinin iqlimi onların bilavasitə yaşayış şəraiti qədər vacib deyil. Çox tez-tez yerli ekoloji elementlər (relyef, ekspozisiya, bitki örtüyü və s.) müəyyən ərazidə temperaturun, rütubətin, işığın, havanın hərəkətinin rejimini elə dəyişir ki, o, ərazinin iqlim şəraitindən xeyli fərqlənsin. Havanın səth qatında inkişaf edən belə iqlim dəyişikliklərinə mikroiqlim deyilir. Hər bir zonada mikroiqlim çox müxtəlifdir. Çox kiçik ərazilərin mikroiqlimləri müəyyən edilə bilər.

Yer-hava mühitinin işıq rejiminin də özünəməxsus xüsusiyyətləri vardır. Buradakı işığın intensivliyi və miqdarı ən böyükdür və suda və ya torpaqda olduğu kimi yaşıl bitkilərin ömrünü praktiki olaraq məhdudlaşdırmır. Quruda son dərəcə yüngül sevən növlər mövcud ola bilər. Gündüz və hətta gecə fəaliyyəti olan yerüstü heyvanların böyük əksəriyyəti üçün görmə istiqamətləndirmənin əsas üsullarından biridir. Quru heyvanlarının görmə qabiliyyəti var vacibdir Yırtıcı axtarmaq üçün bir çox növ hətta rəngli görmə qabiliyyətinə malikdir. Bu baxımdan qurbanlarda müdafiə reaksiyası, kamuflyaj və xəbərdarlıq rəngi, mimika və s. kimi adaptiv xüsusiyyətlər inkişaf edir.

Suda yaşayan sakinlərdə bu cür uyğunlaşmalar daha az inkişaf etmişdir. Ali bitkilərin parlaq rəngli çiçəklərinin görünüşü də tozlandırıcı aparatının xüsusiyyətləri və son nəticədə ətraf mühitin işıq rejimi ilə əlaqələndirilir.

Relyef və torpağın xüsusiyyətləri həm də yerüstü orqanizmlərin və ilk növbədə bitkilərin yaşayış şəraitidir. Yer səthinin sakinlərinə ekoloji təsir göstərən xüsusiyyətlərini "edafik ekoloji amillər" (yunanca "edaphos" - "torpaq") birləşdirir.

Torpağın müxtəlif xüsusiyyətlərinə münasibətdə bitkilərin bir sıra ekoloji qruplarını ayırd etmək olar. Beləliklə, torpağın turşuluğuna reaksiyaya görə onlar fərqlənir:

1) asidofil növlər - ən azı 6,7 pH (sfagnum bataqlıqlarının bitkiləri) olan turşu torpaqlarda böyüyür;

2) neytrofillər pH 6,7-7,0 (əksəriyyəti) olan torpaqlarda böyüməyə meyllidirlər. mədəni bitkilər);

3) basophilaceae 7.0-dən çox pH-da böyüyür (Echinops, ağac anemon);

4) laqeyd olanlar müxtəlif pH dəyərləri olan torpaqlarda böyüyə bilər (vadi zanbağı).

Bitkilər torpağın nəmliyinə görə də fərqlənir. Müəyyən növlər müxtəlif substratlarla məhdudlaşır, məsələn, petrofitlər qayalı torpaqlarda böyüyür, pasmofitlər boş qumda yaşayır.

Ərazi və torpağın təbiəti heyvanların spesifik hərəkətinə təsir göstərir: məsələn, dırnaqlı heyvanlar, dəvəquşular, açıq yerlərdə, sərt yerdə yaşayan quşlar qaçarkən itələməni gücləndirmək üçün. Dəyişən qumlarda yaşayan kərtənkələlərdə ayaq barmaqları dəstəyi artıran buynuz pulcuqların saçaqları ilə saçaqlanır. Çuxur qazan yerüstü sakinlər üçün sıx torpaq əlverişsizdir. Torpağın təbiəti müəyyən hallarda çuxur qazan və ya torpağa qazan, yaxud torpağa yumurta qoyan quru heyvanlarının yayılmasına təsir göstərir və s.

Havanın tərkibi haqqında.

Nəfəs aldığımız havanın qaz tərkibi belə görünür: 78%-ni azot, 21%-ni oksigen, 1%-ni isə digər qazlar təşkil edir. Lakin iri sənaye şəhərlərinin atmosferində bu nisbət tez-tez pozulur. Əhəmiyyətli bir hissəsidir zərərli çirklər müəssisələrdən və nəqliyyat vasitələrindən atılan tullantılar nəticəsində yaranır. Avtomobil nəqliyyatı atmosferə çoxlu çirkləri daxil edir: tərkibi bilinməyən karbohidrogenlər, benzo(a)piren, karbon qazı, kükürd və azot birləşmələri, qurğuşun, dəm qazı.

Atmosfer bir sıra qazların qarışığından ibarətdir - hava, tərkibində kolloid çirkləri - toz, damlalar, kristallar və s. Atmosfer havasının tərkibi hündürlüklə az dəyişir. Lakin təqribən 100 km yüksəklikdən başlayaraq molekulyar oksigen və azotla yanaşı, atom oksigen də molekulların dissosiasiyası nəticəsində meydana çıxır və qazların qravitasiya ilə ayrılması başlayır. 300 km-dən yuxarı atmosferdə atom oksigen, 1000 km-dən yuxarı - helium və sonra atom hidrogen üstünlük təşkil edir. Atmosferin təzyiqi və sıxlığı hündürlüklə azalır; atmosferin ümumi kütləsinin təxminən yarısı aşağı 5 km-də, 9/10-u aşağı 20 km-də və 99,5%-i aşağı 80 km-də cəmləşmişdir. Təxminən 750 km hündürlükdə havanın sıxlığı 10-10 q/m3-ə enir (yerin səthində isə bu, təxminən 103 q/m3-dir), lakin belə aşağı sıxlıq hələ də auroraların yaranması üçün kifayətdir. Atmosferin kəskin yuxarı sərhədi yoxdur; onu təşkil edən qazların sıxlığı

Hər birimizin tənəffüs etdiyi atmosfer havasının tərkibinə bir neçə qaz daxildir, bunlardan əsasları: azot (78,09%), oksigen (20,95%), hidrogen (0,01%), karbon qazı (karbon qazı) (0,03%) və inert qazlar (0,93%). Bundan əlavə, havada həmişə müəyyən miqdarda su buxarı var, onun miqdarı həmişə temperaturun dəyişməsi ilə dəyişir: temperatur nə qədər yüksək olarsa, buxar tərkibi bir o qədər çox olur və əksinə. Havadakı su buxarının miqdarının dəyişməsi səbəbindən onun tərkibindəki qazların faizi də sabit deyil. Havanı təşkil edən bütün qazlar rəngsiz və qoxusuzdur. Havanın çəkisi təkcə temperaturdan deyil, həm də içindəki su buxarının tərkibindən asılı olaraq dəyişir. Eyni temperaturda quru havanın çəkisi nəmli havadan daha böyükdür, çünki su buxarı hava buxarından çox yüngüldür.

Cədvəl həcmli kütlə nisbətində atmosferin qaz tərkibini, həmçinin əsas komponentlərin xidmət müddətini göstərir:

Komponent	% həcm	% kütlə
N2	78,09	75,50
O2	20,95	23,15
Ar	0,933	1,292
CO2	0,03	0,046
Ne	1,8 10-3	1,4 10-3
O	4,6 10-4	6,4 10-5
CH4	1,52 10-4	8,4 10-5
Kr	1,14 10-4	3 10-4
H2	5 10-5	8 10-5
N2O	5 10-5	8 10-5
Xe	8,6 10-6	4 10-5
O3	3 10-7 - 3 10-6	5 10-7 - 5 10-6
Rn	6 10-18	4,5 10-17

Təzyiq altında atmosfer havasını təşkil edən qazların xassələri dəyişir.

Məsələn: 2 atmosferdən çox təzyiq altında olan oksigen orqanizmə zəhərli təsir göstərir.

5 atmosferdən yuxarı təzyiq altında azot narkotik təsir göstərir (azot intoksikasiyası). Dərinlikdən sürətlə qalxma azot baloncuklarının qandan sürətlə ayrılması, sanki onu köpükləndirdiyi üçün dekompressiya xəstəliyinə səbəb olur.

Tənəffüs qarışığında karbon qazının 3%-dən çox artması ölümlə nəticələnir.

Havanı təşkil edən hər bir komponent təzyiqin müəyyən həddə artması ilə orqanizmi zəhərləyə biləcək zəhərə çevrilir.

Atmosferin qaz tərkibinin tədqiqi. Atmosfer kimyası

Atmosfer kimyası adlanan nisbətən gənc bir elm sahəsinin sürətli inkişaf tarixi üçün ən uyğun termin yüksək sürətli idmanda istifadə olunan "sıçrayış" (atma) terminidir. Ola bilsin ki, başlanğıc tapança 1970-ci illərin əvvəllərində dərc edilmiş iki məqalə ilə atəşə tutulub. Onlar stratosferdəki ozonun azot oksidləri - NO və NO2 tərəfindən mümkün məhvini müzakirə ediblər. Birincisi gələcək Nobel mükafatı laureatı, sonra isə Stokholm Universitetinin əməkdaşı P.Krutzenə məxsus olub, günəş işığının təsiri altında parçalanan təbii azot oksidi N2O-nu stratosferdə azot oksidlərinin ehtimal olunan mənbəyi hesab edirdi. İkinci məqalənin müəllifi, Berkli Kaliforniya Universitetinin kimyaçısı G. Conston, azot oksidlərinin stratosferdə insan fəaliyyəti nəticəsində, daha doğrusu, yüksək hündürlükdə olan təyyarələrin reaktiv mühərriklərindən yanma məhsullarının buraxılması zamanı meydana çıxmasını təklif etdi.

Təbii ki, yuxarıdakı fərziyyələr təsadüfən yaranmayıb. Atmosfer havasında ən azı əsas komponentlərin - azot, oksigen, su buxarı və s. molekulların nisbəti çox əvvəllər məlum idi. Artıq 19-cu əsrin ikinci yarısında. Avropada yerüstü havada ozon konsentrasiyalarının ölçülməsi aparılmışdır. 1930-cu illərdə ingilis alimi S.Çapman sırf oksigen atmosferində ozonun əmələ gəlməsi mexanizmini kəşf etdi ki, bu da oksigen atomlarının və molekullarının, eləcə də hər hansı digər hava komponentləri olmadıqda ozonun qarşılıqlı təsirləri toplusunu göstərir. Bununla belə, 50-ci illərin sonlarında hava raketlərindən istifadə edilən ölçmələr göstərdi ki, stratosferdə Chapman reaksiya dövrünə görə olması lazım olduğundan daha az ozon var. Bu mexanizm bu günə qədər əsas olaraq qalsa da, atmosfer ozonun əmələ gəlməsində fəal iştirak edən bəzi digər proseslərin də olduğu aydın oldu.

Qeyd etmək lazımdır ki, 70-ci illərin əvvəllərində atmosfer kimyası sahəsində biliklər, əsasən, tədqiqatları heç bir sosial əhəmiyyətli konsepsiya ilə birləşdirilməyən və çox vaxt sırf akademik xarakter daşıyan ayrı-ayrı alimlərin səyləri ilə əldə edilirdi. Constonun işi başqa məsələdir: onun hesablamalarına görə, gündə 7 saat uçan 500 təyyarə stratosferdəki ozonun miqdarını nə az, nə çox 10% azalda bilərdi! Və bu qiymətləndirmələr ədalətli olsaydı, problem dərhal sosial-iqtisadi xarakter aldı, çünki bu halda səsdən sürətli nəqliyyat aviasiyasının və əlaqəli infrastrukturun inkişafı üçün bütün proqramlar əhəmiyyətli düzəlişlərdən keçməli və bəlkə də bağlanmalı idi. Bundan əlavə, o zaman ilk dəfə həqiqətən sual yarandı ki, antropogen fəaliyyət yerli deyil, qlobal kataklizmə səbəb ola bilər. Təbii ki, indiki şəraitdə nəzəriyyə çox sərt və eyni zamanda operativ yoxlamaya ehtiyac duyurdu.

Yada salaq ki, yuxarıdakı fərziyyənin mahiyyəti ondan ibarət idi ki, azot oksidi ozon NO + O3 ® ® NO2 + O2 ilə reaksiya verir, sonra bu reaksiyada əmələ gələn azot dioksid NO2 + O ® NO + O2 oksigen atomu ilə reaksiya verir və bununla da atmosferdə NO varlığı, ozon molekulu isə əbədi olaraq itirilir. Bu zaman ozonun məhv edilməsinin azot katalitik dövrünü təşkil edən belə bir cüt reaksiya hər hansı kimyəvi və ya fiziki proseslər azot oksidlərinin atmosferdən çıxarılmasına səbəb olana qədər təkrarlanır. Məsələn, NO2 suda yaxşı həll olunan azot turşusu HNO3-ə oksidləşir və buna görə də buludlar və yağıntılar vasitəsilə atmosferdən çıxarılır. Azot katalitik dövrü çox effektivdir: NO-nun bir molekulu atmosferdə qaldığı müddətdə on minlərlə ozon molekulunu məhv etməyi bacarır.

Ancaq bildiyiniz kimi, bəla tək gəlmir. Tezliklə ABŞ universitetlərinin - Miçiqan (R.Stolarski və R.Cicerone) və Harvard (S.Vofsi və M.Makelroy) mütəxəssisləri ozonun daha amansız düşməninə - xlor birləşmələrinə malik ola biləcəyini kəşf etdilər. Ozonun məhv edilməsinin xlor katalitik dövrü (Cl + O3 ® ClO + O2 və ClO + O ® Cl + O2 reaksiyaları), onların hesablamalarına görə, azotdan bir neçə dəfə daha səmərəli idi. Ehtiyatlı nikbinliyin yeganə səbəbi atmosferdə təbii olaraq yaranan xlorun miqdarının nisbətən az olması idi, yəni onun ozona təsirinin ümumi təsiri çox güclü olmaya bilər. Lakin 1974-cü ildə Kaliforniya Universitetinin əməkdaşları S. Rouland və M. Molina stratosferdəki xlorun mənbəyinin soyuducu qurğularda, aerozol qablaşdırmalarında geniş istifadə olunan xloroflorokarbon birləşmələri (XFC) olduğunu müəyyən etdikdə vəziyyət kəskin şəkildə dəyişdi. və s. Yanmaz, zəhərsiz və kimyəvi cəhətdən passiv olan bu maddələr yer səthindən yüksələn hava cərəyanları ilə yavaş-yavaş stratosferə daşınır, burada onların molekulları günəş işığı ilə məhv olur və nəticədə sərbəst xlor atomları ayrılır. 30-cu illərdən başlayan CFC-lərin sənaye istehsalı və onların atmosferə atılması sonrakı bütün illərdə, xüsusən 70-80-ci illərdə durmadan artmışdır. Beləliklə, çox qısa müddət ərzində nəzəriyyəçilər atmosfer kimyasında intensiv antropogen çirklənmə nəticəsində yaranan iki problemi müəyyən etdilər.

Lakin irəli sürülən fərziyyələrin doğruluğunu yoxlamaq üçün bir çox tapşırıqları yerinə yetirmək lazım idi.

İlk olaraq, laboratoriya tədqiqatlarını genişləndirmək, bu müddət ərzində atmosfer havasının müxtəlif komponentləri arasında fotokimyəvi reaksiyaların sürətini müəyyən etmək və ya aydınlaşdırmaq mümkün olardı. Demək lazımdır ki, o dövrdə mövcud olan bu sürətlər haqqında çox cüzi məlumatlarda da kifayət qədər səhv var idi (bir neçə yüz faizə qədər). Bundan əlavə, ölçmələrin aparıldığı şərtlər, bir qayda olaraq, atmosferin reallıqlarına yaxından uyğun gəlmirdi ki, bu da səhvi ciddi şəkildə ağırlaşdırdı, çünki əksər reaksiyaların intensivliyi temperaturdan, bəzən də atmosferin təzyiqindən və ya sıxlığından asılı idi. hava.

İkincisi, laboratoriya şəraitində bir sıra kiçik atmosfer qazlarının radiasiya-optik xassələrini intensiv şəkildə öyrənmək. Atmosfer havasının əhəmiyyətli sayda komponentlərinin molekulları Günəşdən gələn ultrabənövşəyi radiasiya ilə məhv edilir (fotoliz reaksiyalarında), bunlar arasında təkcə yuxarıda qeyd olunan CFC-lər deyil, həm də molekulyar oksigen, ozon, azot oksidləri və bir çox başqaları var. Buna görə də, hər bir fotoliz reaksiyasının parametrlərinin təxminləri müxtəlif molekullar arasındakı reaksiyaların sürətləri qədər atmosfer kimyəvi proseslərinin düzgün bərpası üçün zəruri və vacib idi.

üçüncüsü, atmosfer havasının komponentlərinin qarşılıqlı kimyəvi çevrilmələrini mümkün qədər tam təsvir etməyə qadir olan riyazi modellər yaratmaq lazım idi. Artıq qeyd edildiyi kimi, katalitik dövrlərdə ozonun məhv edilməsinin məhsuldarlığı katalizatorun (NO, Cl və ya başqaları) atmosferdə nə qədər qalması ilə müəyyən edilir. Aydındır ki, belə bir katalizator, ümumiyyətlə, desək, atmosfer havasının onlarla komponentindən hər hansı biri ilə reaksiya verə bilər, prosesdə sürətlə dağılır və o zaman stratosfer ozonun zədələnməsi gözləniləndən çox az olardı. Digər tərəfdən, hər saniyə atmosferdə bir çox kimyəvi çevrilmələr baş verdikdə, ozonun əmələ gəlməsinə və məhvinə birbaşa və ya dolayısı ilə təsir edən başqa mexanizmlərin müəyyən oluna biləcəyi ehtimalı var. Nəhayət, belə modellər atmosfer havasını təşkil edən digər qazların əmələ gəlməsində ayrı-ayrı reaksiyaların və ya onların qruplarının əhəmiyyətini müəyyən etməyə və qiymətləndirməyə, həmçinin ölçülə bilməyən qazların konsentrasiyalarını hesablamağa imkan verir.

Və nəhayət, havada müxtəlif qazların, o cümlədən azot, xlor və s. birləşmələrin miqdarının ölçülməsi üçün yerüstü stansiyalardan, hava şarlarının və hava raketlərinin buraxılışından, təyyarələrin uçuşlarından istifadə etməklə geniş şəbəkə təşkil etmək lazım idi. Təbii ki, verilənlər bazası yaratmaq ən bahalı iş idi və onu qısa müddətdə həll etmək mümkün deyildi. Bununla belə, yalnız ölçmələr nəzəri tədqiqatlar üçün başlanğıc nöqtəsi ola bilər, eyni zamanda ifadə edilən fərziyyələrin doğruluğunun məhək daşı ola bilər.

70-ci illərin əvvəllərindən bəri, ən azı üç ildə bir dəfə, fotoliz reaksiyaları da daxil olmaqla, bütün əhəmiyyətli atmosfer reaksiyaları haqqında məlumatları ehtiva edən xüsusi, daim yenilənən kolleksiyalar nəşr olunur. Üstəlik, bu gün havanın qaz komponentləri arasında reaksiyaların parametrlərini təyin edərkən səhv, bir qayda olaraq, 10-20% təşkil edir.

Bu onilliyin ikinci yarısında atmosferdə kimyəvi çevrilmələri təsvir edən modellərin sürətli inkişafı müşahidə edildi. Onların ən çoxu ABŞ-da yaradılıb, lakin Avropada və SSRİ-də peyda olub. Əvvəlcə bunlar qutu (sıfır ölçülü) modellər, sonra isə bir ölçülü modellər idi. İlk olanlar reproduksiya edilmişdir müxtəlif dərəcələrdə müəyyən həcmdə əsas atmosfer qazlarının tərkibinin etibarlılığı - bir qutu (buna görə də onların adı) - onlar arasında kimyəvi qarşılıqlı təsirlər nəticəsində. Hava qarışığının ümumi kütləsinin saxlanması nəzərdə tutulduğundan, onun hər hansı bir hissəsinin, məsələn, külək tərəfindən qutudan çıxarılması nəzərə alınmadı. Qutu modelləri atmosfer qazlarının kimyəvi əmələ gəlməsi və məhv edilməsi proseslərində ayrı-ayrı reaksiyaların və ya onların qruplarının rolunu aydınlaşdırmaq, reaksiya sürətlərinin müəyyən edilməsində atmosferin qaz tərkibinin qeyri-dəqiqliklərə həssaslığını qiymətləndirmək üçün əlverişli idi. Onların köməyi ilə tədqiqatçılar qutuda soruşaraq edə bilərdilər atmosfer parametrləri(xüsusən, temperatur və hava sıxlığı), aviasiya uçuşlarının hündürlüyünə uyğun olaraq, təyyarə mühərriklərindən yanma məhsullarının emissiyası nəticəsində atmosfer çirklərinin konsentrasiyalarının necə dəyişəcəyini təxmini təxmini olaraq qiymətləndirin. Eyni zamanda, qutu modelləri xloroflorokarbonlar (CFC) problemini öyrənmək üçün yararsız idi, çünki onlar yerin səthindən stratosferə qədər hərəkət prosesini təsvir edə bilmirdilər. Atmosferdəki kimyəvi qarşılıqlı təsirlərin ətraflı təsviri və çirklərin şaquli istiqamətdə daşınması nəzərə alınmaqla birləşdirilən birölçülü modellər burada lazımlı oldu. Şaquli köçürmə burada olduqca kobud şəkildə göstərilsə də, bir ölçülü modellərin istifadəsi nəzərəçarpacaq bir addım idi, çünki onlar real hadisələri bir şəkildə təsvir etməyə imkan verdilər.

Geriyə nəzər saldıqda deyə bilərik ki, müasir biliklərimizin çox hissəsi o illərdə birölçülü və qutu modellərinin köməyi ilə görülən kobud işlərə əsaslanır. Atmosferin qaz tərkibinin əmələ gəlmə mexanizmlərini müəyyən etməyə, kimyəvi mənbələrin intensivliyini və ayrı-ayrı qazların batmasını qiymətləndirməyə imkan verdi. Atmosfer kimyasının inkişafında bu mərhələnin mühüm xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, yaranan yeni ideyalar modellər üzərində sınaqdan keçirilib və mütəxəssislər arasında geniş müzakirə edilib. Alınan nəticələr tez-tez digər elmi qrupların təxminləri ilə müqayisə edilirdi, çünki sahə ölçmələri açıq şəkildə qeyri-kafi idi və onların dəqiqliyi çox aşağı idi. Bundan əlavə, müəyyən kimyəvi qarşılıqlı təsirlərin modelləşdirilməsinin düzgünlüyünü təsdiqləmək üçün bütün iştirakçı reagentlərin konsentrasiyaları eyni vaxtda təyin edildikdə, o zaman və hətta indi praktiki olaraq mümkün olmayan mürəkkəb ölçmələr aparmaq lazım idi. (İndiyədək 2-5 gün ərzində Şattldan gələn qazlar kompleksinin yalnız bir neçə ölçülməsi aparılmışdır.) Buna görə də, model tədqiqatları eksperimental tədqiqatlardan irəli getdi və nəzəriyyə sahə müşahidələrini o qədər də izah etmədi, çünki onların optimal planlaşdırılması. Məsələn, xlor nitrat ClONO2 kimi bir birləşmə ilk dəfə modelləşdirmə işlərində ortaya çıxdı və yalnız bundan sonra atmosferdə kəşf edildi. Hətta mövcud ölçmələri model təxminləri ilə müqayisə etmək çətin idi, çünki birölçülü model üfüqi hava hərəkətlərini nəzərə ala bilmədi, buna görə atmosfer üfüqi olaraq homojen olduğu qəbul edildi və alınan model nəticələri bəzi orta qlobal vəziyyətə uyğun gəlirdi. Lakin reallıqda Avropanın və ya ABŞ-ın sənaye rayonları üzərindəki havanın tərkibi Avstraliya və ya Sakit Okean üzərindəki tərkibindən çox fərqlidir. Buna görə də, istənilən çöl müşahidəsinin nəticələri əsasən ölçmələrin yerindən və vaxtından asılıdır və təbii ki, qlobal orta qiymətə tam uyğun gəlmir.

Modelləşdirmədəki bu boşluğu aradan qaldırmaq üçün 80-ci illərdə tədqiqatçılar iki ölçülü modellər yaratdılar ki, burada şaquli nəqliyyatla yanaşı, meridian boyunca hava nəqliyyatı da nəzərə alınır (enlik dairəsi boyunca atmosfer hələ də homojen hesab olunurdu). Bu cür modellərin yaradılması əvvəlcə əhəmiyyətli çətinliklərlə dolu idi.

İlk olaraq, xarici model parametrlərinin sayı kəskin şəkildə artdı: hər bir şəbəkə qovşağında şaquli və enliklərarası nəqliyyat, temperatur və hava sıxlığı və s. Bir çox parametrlər (ilk növbədə yuxarıda qeyd olunan sürətlər) təcrübələrdə etibarlı şəkildə müəyyən edilməmişdir və buna görə də keyfiyyət səbəblərinə görə seçilmişdir.

İkincisi, O dövrdə kompüter texnologiyasının vəziyyəti ikiölçülü modellərin tam inkişafına əhəmiyyətli dərəcədə mane olurdu. İqtisadi bir ölçülü və xüsusilə qutulu modellərdən fərqli olaraq, iki ölçülü modellər əhəmiyyətli dərəcədə daha çox yaddaş və kompüter vaxtı tələb edirdi. Nəticədə, onların yaradıcıları atmosferdəki kimyəvi çevrilmələrin uçotu sxemlərini əhəmiyyətli dərəcədə sadələşdirməyə məcbur oldular. Buna baxmayaraq, peyklərdən istifadə etməklə həm model, həm də tam miqyaslı atmosfer tədqiqatları kompleksi atmosferin tərkibinin nisbətən ahəngdar, lakin tam olmasa da, təsvirini çəkməyə, habelə əsas səbəbini müəyyən etməyə imkan verdi. ayrı-ayrı hava komponentlərinin tərkibində dəyişikliklərə səbəb olan təsir əlaqələri. Xüsusilə, çoxsaylı tədqiqatlar göstərdi ki, troposferdə təyyarə uçuşları troposfer ozonu üçün heç bir ciddi zərər vermir, lakin onların stratosferə qalxması səbəb ola biləcək potensiala malikdir. mənfi nəticələr ozonosfer üçün. Əksər mütəxəssislərin CFC-lərin rolu ilə bağlı fikirləri demək olar ki, yekdil idi: Rowland və Molinanın fərziyyəsi təsdiqlənir və bu maddələr əslində stratosferik ozonun məhvinə və onların müntəzəm artmasına kömək edir. sənaye istehsalı- saatlı bomba, çünki CFC-lərin çürüməsi dərhal baş vermir, lakin onlarla və yüzlərlə ildən sonra, buna görə çirklənmənin nəticələri çox uzun müddət atmosferə təsir edəcəkdir. Üstəlik, uzun müddət davam edərsə, xloroflorokarbonlar atmosferin istənilən, hətta ən ucqar nöqtəsinə çata bilər və buna görə də bu, qlobal miqyasda təhlükədir. Razılaşdırılmış siyasi qərarların vaxtı çatıb.

1985-ci ildə 44 ölkənin iştirakı ilə Vyanada ozon təbəqəsinin mühafizəsi haqqında konvensiya işlənib hazırlanmış və qəbul edilmişdir ki, bu da onun hərtərəfli öyrənilməsinə təkan vermişdir. Bununla belə, CFC-lərlə nə etmək məsələsi hələ də açıq qaldı. “Özü həll edəcək” prinsipi ilə məsələnin öz axarı ilə getməsinə imkan vermək mümkün deyildi, lakin iqtisadiyyata böyük ziyan vurmadan bu maddələrin istehsalını bir gecədə qadağan etmək də mümkün deyil. Görünür ki, sadə bir həll yolu var: CFC-ləri eyni funksiyaları yerinə yetirə bilən (məsələn, soyuducu qurğularda) və eyni zamanda ozon üçün zərərsiz və ya ən azı daha az təhlükəli olan digər maddələrlə əvəz etmək lazımdır. Ancaq sadə həlləri həyata keçirmək çox vaxt çox çətindir. Bu cür maddələrin yaradılması və istehsalının yaradılması nəinki böyük kapital qoyuluşu və vaxt tələb edirdi, həm də onlardan hər hansı birinin atmosferə və iqlimə təsirini qiymətləndirmək üçün meyarlara ehtiyac duyulurdu.

Nəzəriyyəçilər yenidən diqqət mərkəzindədir. Livermor Milli Laboratoriyasından D.Webbles bu məqsədlə ozonun məhvetmə potensialından istifadə etməyi təklif etdi və bu, əvəzedici maddənin molekulunun CFCl3 (Freon-11) molekulundan atmosfer ozona nə qədər güclü (və ya daha zəif) təsir etdiyini göstərdi. O dövrdə havanın səth qatının temperaturunun əhəmiyyətli dərəcədə müəyyən qaz çirklərinin (bunlara istixana qazları deyilirdi), ilk növbədə karbon qazı CO2, su buxarı H2O, ozon və s. konsentrasiyasından asılı olduğu da məlum idi. CFC və onların potensial əvəzediciləri çoxdur. Ölçmələr göstərdi ki, sənaye inqilabı zamanı havanın səth qatının orta illik qlobal temperaturu artıb və artmaqda davam edir və bu, Yerin iqlimində əhəmiyyətli və heç də həmişə arzuolunmaz dəyişikliklərdən xəbər verir. Bu vəziyyəti nəzarət altına almaq üçün bir maddənin ozon qatını dağıdıcı potensialı ilə yanaşı, onun qlobal istiləşmə potensialı da nəzərə alınıb. Bu indeks tədqiq olunan birləşmənin eyni miqdarda karbon qazından nə qədər güclü və ya zəif hava istiliyinə təsir etdiyini göstərir. Hesablamalar göstərdi ki, CFC-lər və alternativ maddələr çox yüksək qlobal istiləşmə potensialına malikdir, lakin onların atmosferdəki konsentrasiyaları CO2, H2O və ya O3 konsentrasiyalarından xeyli aşağı olduğu üçün onların qlobal istiləşməyə ümumi töhfəsi cüzi olaraq qalır. Hələlik...

Xlorfluorokarbonların və onların mümkün əvəzedicilərinin hesablanmış ozon təbəqəsi potensialının və qlobal istiləşmə potensialının cədvəlləri bir çox CFC-lərin istehsalının və istifadəsinin azaldılması və sonradan qadağan edilməsi üzrə beynəlxalq qərarlar üçün əsas təşkil etmişdir (1987-ci il Monreal Protokolu və ona sonrakı düzəlişlər). Bəlkə də Monrealda toplaşan ekspertlər bu qədər yekdil fikir söyləməzdilər (axı Protokolun maddələri nəzəriyyəçilərin təbii eksperimentlərlə təsdiq olunmayan “uydurmalarına” əsaslanırdı), amma başqa bir maraqlı “şəxs” bu sənədin imzalanmasının lehinə danışdı. - atmosferin özü.

1985-ci ilin sonunda ingilis alimlərinin Antarktida üzərində “ozon dəliyi” kəşf etməsi xəbəri jurnalistlərin iştirakı olmadan da ilin sensasiyasına çevrildi və dünya ictimaiyyətinin bu elana reaksiyasını bir qısa sözlə ifadə etmək olar. - şok. Ozon təbəqəsinin məhv edilməsi təhlükəsi yalnız uzaq gələcəkdə mövcud olanda bir şeydir, başqa bir şey isə hamımızın baş vermiş hadisə ilə üzləşdiyimiz zamandır. Nə adi insanlar, nə siyasətçilər, nə də nəzəriyyəçilər buna hazır deyildilər.

Tezliklə məlum oldu ki, mövcud modellərin heç biri ozon səviyyələrində bu qədər əhəmiyyətli azalmanı təkrarlaya bilməz. Bu o deməkdir ki, bəzi mühüm təbiət hadisələri ya nəzərə alınmayıb, ya da lazımınca qiymətləndirilib. Tezliklə Antarktika fenomeninin tədqiqi proqramı çərçivəsində aparılan çöl tədqiqatları müəyyən etdi ki, “ozon dəliyinin” əmələ gəlməsində adi (qaz fazalı) atmosfer reaksiyaları ilə yanaşı, atmosferin xüsusiyyətləri də mühüm rol oynayır. Atmosfer havasının Antarktika stratosferində daşınması (qışda demək olar ki, atmosferin qalan hissəsindən təcrid olunması), eləcə də o dövrdə az öyrənilmiş heterojen reaksiyalar (atmosfer aerozollarının səthindəki reaksiyalar - toz hissəcikləri, his, buz yığınları, su damcıları və s.). Yalnız yuxarıda göstərilən amillərin nəzərə alınması model nəticələri ilə müşahidə məlumatları arasında qənaətbəxş razılığa nail olmağa imkan verdi. Antarktikadakı "ozon dəliyi"nin öyrətdiyi dərslər də ciddi şəkildə təsir etdi gələcək inkişaf atmosfer kimyası.

Birincisi, qaz fazalı prosesləri müəyyən edənlərdən fərqli qanunlara uyğun olaraq baş verən heterojen proseslərin ətraflı öyrənilməsinə kəskin təkan verildi. İkincisi, aydın bir anlayış var idi ki, atmosfer kimi mürəkkəb bir sistemdə onun elementlərinin davranışı bütün daxili əlaqələr kompleksindən asılıdır. Başqa sözlə desək, atmosferdə qazların tərkibi təkcə kimyəvi proseslərin intensivliyi ilə deyil, həm də havanın temperaturu, hava kütlələrinin ötürülməsi, atmosferin müxtəlif hissələrinin aerozollarla çirklənməsinin xüsusiyyətləri və s. ilə müəyyən edilir. , stratosfer havasının temperatur sahəsini təşkil edən radiasiya qızdırması və soyutma istixana qazlarının kosmosda konsentrasiyası və paylanmasından və nəticədə atmosfer dinamik proseslərindən asılıdır. Nəhayət, Yer kürəsinin müxtəlif zonalarının və atmosferin hissələrinin qeyri-bərabər radiasiya istiləşməsi atmosfer havasının hərəkətini yaradır və onların intensivliyinə nəzarət edir. Beləliklə, modellərdə hər hansı rəyin nəzərə alınmaması əldə edilən nəticələrdə böyük səhvlərlə dolu ola bilər (baxmayaraq ki, keçərkən qeyd edək ki, təcili ehtiyac olmadan modeli həddindən artıq mürəkkəbləşdirmək quşların tanınmış nümayəndələrinə toplardan atəş açmaq qədər yersizdir) .

Əgər havanın temperaturu ilə onun qaz tərkibi arasındakı əlaqə hələ 80-ci illərdə ikiölçülü modellərdə nəzərə alınmışdısa, o zaman atmosfer çirklərinin paylanmasını təsvir etmək üçün ümumi atmosfer sirkulyasiyasının üçölçülü modellərindən istifadə kompüter bumu sayəsində mümkün olmuşdur. yalnız 90-cı illərdə. İlk belə ümumi dövriyyə modelləri kimyəvi cəhətdən passiv maddələrin - izləyicilərin məkanda paylanmasını təsvir etmək üçün istifadə edilmişdir. Daha sonra, kompüterlərin kifayət qədər operativ yaddaşı olmadığı üçün kimyəvi proseslər yalnız bir parametrlə - bir çirkin atmosferdə qalma müddəti ilə müəyyən edildi və yalnız nisbətən yaxınlarda kimyəvi çevrilmə blokları üçölçülü modellərin tam hüquqlu hissələrinə çevrildi. Atmosfer kimyəvi proseslərini 3D modellərdə təfərrüatlı şəkildə təqdim etməkdə hələ də çətinliklər olsa da, onlar artıq keçilməz görünmür və ən yaxşı 3D modellər qlobal atmosferdə havanın faktiki iqlim daşınması ilə yanaşı, yüzlərlə kimyəvi reaksiyaları ehtiva edir.

Eyni zamanda, müasir modellərin geniş yayılması yuxarıda müzakirə edilən daha sadə olanların faydalılığını şübhə altına almır. Məlumdur ki, model nə qədər mürəkkəbdirsə, “siqnal”ı “model səs-küyündən” ayırmaq, əldə edilmiş nəticələri təhlil etmək, əsas səbəb-nəticə mexanizmlərini müəyyən etmək, müəyyən amillərin təsirini qiymətləndirmək bir o qədər çətindir. son nəticə üzrə hadisələr (və buna görə də onların modeldə nəzərə alınmasının məqsədəuyğunluğu) . Və burada daha sadə modellər ideal sınaq meydançası kimi xidmət edir, daha sonra üçölçülü modellərdə istifadə olunan ilkin qiymətləndirmələri əldə etməyə, daha mürəkkəb olanlara daxil edilməzdən əvvəl yeni təbiət hadisələrini öyrənməyə və s.

Sürətli elmi-texniki tərəqqi bu və ya digər şəkildə atmosfer kimyası ilə bağlı daha bir neçə tədqiqat sahəsinin yaranmasına səbəb oldu.

Atmosferin peyk monitorinqi.Çoxları üçün peyklərdən verilənlər bazasının müntəzəm olaraq yenilənməsi qurulduqda əsas komponentlər demək olar ki, bütün yer kürəsini əhatə edən atmosferlər, onların emal üsullarını təkmilləşdirməyə ehtiyac var idi. Buraya verilənlərin süzülməsi (siqnal və ölçmə xətalarının ayrılması), atmosfer sütununda onların ümumi tərkibinə əsaslanan çirklərin konsentrasiyalarının şaquli profillərinin bərpası və texniki səbəblərdən birbaşa ölçmələrin mümkün olmadığı ərazilərdə verilənlərin interpolasiyası daxildir. Bundan əlavə, peyk monitorinqi müxtəlif problemləri həll etmək üçün planlaşdırılan təyyarə ekspedisiyaları ilə tamamlanır, məsələn, tropik Sakit okeanda, Şimali Atlantikada və hətta Arktikanın yay stratosferində.

Əhəmiyyətli hissə müasir tədqiqat- bu verilənlər bazalarının müxtəlif mürəkkəblik modellərinə assimilyasiyası (assimilyasiyası). Bu halda, parametrlər nöqtələrdə (regionlarda) çirk tərkibinin ölçülmüş və model dəyərləri arasında ən yaxın yaxınlıq şərti əsasında seçilir. Bu yolla, modellərin keyfiyyəti yoxlanılır, həmçinin ölçülmüş dəyərlərin bölgələrdən və ölçmə dövrlərindən kənarda ekstrapolyasiyası yoxlanılır.

Qısamüddətli atmosfer çirkləndiricilərinin konsentrasiyalarının qiymətləndirilməsi. Atmosfer kimyasında əsas rol oynayan atmosfer radikalları, məsələn, hidroksil OH, perhidroksil HO2, azot oksidi NO, həyəcanlanmış vəziyyətdə olan atom oksigen O (1D) və s., ən böyük kimyəvi reaktivliyə malikdir və buna görə də çox kiçikdir ( bir neçə saniyə və ya dəqiqə ) atmosferdə “ömür boyu”. Buna görə də, belə radikalların ölçülməsi olduqca çətindir və onların havadakı tərkibinin yenidən qurulması çox vaxt bu radikalların kimyəvi mənbələri və lavaboları arasında model əlaqələri istifadə edərək həyata keçirilir. Uzun müddətdir ki, model məlumatlarından istifadə etməklə mənbələrin və lavaboların intensivliyi hesablanırdı. Müvafiq ölçmələrin meydana çıxması ilə modelləri təkmilləşdirərək və atmosferin qaz tərkibi haqqında məlumatları genişləndirərkən, onların əsasında radikal konsentrasiyaları yenidən qurmaq mümkün oldu.

Sənayedən əvvəlki dövrdə və Yerin əvvəlki dövrlərində atmosferin qaz tərkibinin yenidən qurulması. Yaşı yüzlərlə yüz minlərlə il arasında dəyişən Antarktika və Qrenlandiya buz nüvələrində aparılan ölçmələr sayəsində karbon qazı, azot oksidi, metan, karbonmonoksit konsentrasiyası, eləcə də o dövrlərin temperaturu məlum olub. . Həmin dövrlərdə atmosferin vəziyyətinin nümunəvi yenidən qurulması və onun indiki ilə müqayisəsi yer atmosferinin təkamülünü izləməyə və insanın təbii mühitə təsir dərəcəsini qiymətləndirməyə imkan verir.

Ən vacib hava komponentlərinin mənbələrinin intensivliyinin qiymətləndirilməsi. Metan, dəm qazı və azot oksidləri kimi yerüstü havada qazların tərkibinin sistematik ölçülməsi tərs məsələnin həlli üçün əsas oldu: yerüstü mənbələrdən qazların atmosferə atılmasının miqdarının onların məlum konsentrasiyaları əsasında qiymətləndirilməsi. . Təəssüf ki, yalnız universal qarışıqlığın günahkarlarının - CFC-lərin inventarlaşdırılması nisbətən sadə bir işdir, çünki bu maddələrin demək olar ki, hamısının təbii mənbələri yoxdur və onların atmosferə daxil olan ümumi miqdarı istehsal həcmi ilə məhdudlaşır. Qalan qazlar fərqli və müqayisə edilə bilən enerji mənbələrinə malikdir. Məsələn, metan mənbəyi sulu ərazilər, bataqlıqlar, neft quyuları, kömür mədənləri; bu birləşmə termit koloniyaları tərəfindən ifraz olunur və hətta mal-qaranın tullantı məhsuludur. Karbonmonoksit atmosferə işlənmiş qazların bir hissəsi kimi yanacağın yanması nəticəsində, həmçinin metan və bir çox üzvi birləşmələrin oksidləşməsi zamanı daxil olur. Bu qazların emissiyalarının birbaşa ölçülməsi çətindir, lakin çirkləndirici qazların qlobal mənbələrinin təxminlərini təmin etmək üçün texnikalar işlənib hazırlanmışdır ki, onların qeyri-müəyyənliyi böyük olaraq qalmasına baxmayaraq, son illərdə əhəmiyyətli dərəcədə azalmışdır.

Yer atmosferinin və iqliminin tərkibində dəyişikliklərin proqnozlaşdırılması Trendləri - atmosfer qazlarının tərkibindəki tendensiyaları, onların mənbələrinin qiymətləndirilməsini, Yer kürəsinin əhalisinin artım templərini, bütün növ enerji istehsalının artım tempini və s. nəzərə alaraq - xüsusi ekspert qrupları ehtimal olunanlar üçün ssenarilər yaradır və daim düzəlişlər edir. yaxın 10, 30, 100 ildə atmosferin çirklənməsi. Onların əsasında modellərdən istifadə etməklə qazın tərkibində, temperaturda və atmosfer sirkulyasiyasında mümkün dəyişikliklər proqnozlaşdırılır. Bu yolla atmosferin vəziyyətində xoşagəlməz tendensiyaları əvvəlcədən aşkar etmək olar və onları aradan qaldırmağa cəhd edə bilərsiniz. 1985-ci ildəki Antarktika şoku təkrarlanmamalıdır.

Atmosferin istixana effekti fenomeni

Son illərdə aydın oldu ki, adi istixana ilə atmosferin istixana effekti arasındakı bənzətmə tamamilə düzgün deyil. Keçən əsrin sonlarında məşhur amerikalı fiziki Vud, istixananın laboratoriya modelində adi şüşəni kvars şüşəsi ilə əvəz edərək və istixananın işində heç bir dəyişiklik tapmadan problemin ləngimədə olmadığını göstərdi. günəş radiasiyasını ötürən şüşə ilə torpağın istilik radiasiyası, lakin bunda şüşənin rolu Bu halda o, yalnız torpağın səthi ilə atmosfer arasındakı turbulent istilik mübadiləsini “kəsməkdən” ibarətdir.

Atmosferin istixana (istixana) effekti onun günəş radiasiyasını ötürmə qabiliyyətidir, lakin yer radiasiyasını saxlayaraq, yerin istiliyinin toplanmasına kömək edir. Yerin atmosferi qısa dalğalı günəş radiasiyasını nisbətən yaxşı ötürür və bu, demək olar ki, yer səthi tərəfindən tamamilə udulur. Günəş radiasiyasının udulması səbəbindən istilik, yer səthi bir hissəsi kosmosa gedən yerüstü, əsasən uzun dalğalı radiasiya mənbəyinə çevrilir.

Artan CO2 konsentrasiyasının təsiri

Alimlər və tədqiqatçılar sözdə istixana qazlarının tərkibi ilə bağlı mübahisələri davam etdirirlər. Bu baxımdan ən böyük maraq karbon qazının (CO2) artan konsentrasiyalarının atmosferin istixana effektinə təsiridir. Təklif edilir ki, məşhur sxem: “karbon qazının konsentrasiyasının artması istixana effektini gücləndirir, bu da qlobal iqlimin istiləşməsinə gətirib çıxarır” son dərəcə sadələşdirilmişdir və reallıqdan çox uzaqdır, çünki ən vacib “istixana qazı” deyil. CO2 ümumiyyətlə, lakin su buxarı. Eyni zamanda, atmosferdəki su buxarının konsentrasiyasının yalnız iqlim sisteminin özünün parametrləri ilə müəyyən edilməsi ilə bağlı qeyd-şərt artıq tənqidə tab gətirmir, çünki qlobal su dövrünə antropogen təsir inandırıcı şəkildə sübut edilmişdir.

kimi elmi fərziyyələr Gələcək istixana effektinin aşağıdakı nəticələrini qeyd edək. İlk olaraq,Ən ümumi hesablamalara görə, 21-ci əsrin sonuna qədər atmosferdə CO2-nin tərkibi iki dəfə artacaq ki, bu da istər-istəməz qlobal səthin orta temperaturunun 3 - 5 o C artmasına səbəb olacaq. Eyni zamanda, istiləşmə gözlənilir. Şimal yarımkürəsinin mülayim enliklərində yayların daha quraq keçməsi ilə nəticələnir.

İkincisi, Güman edilir ki, qlobal səthin orta temperaturunun belə artması, suyun termal genişlənməsi hesabına Dünya Okeanının səviyyəsinin 20 - 165 santimetr artmasına səbəb olacaq. Antarktika buz təbəqəsinə gəldikdə, onun məhv olması qaçılmaz deyil, çünki ərimə daha yüksək temperatur tələb edir. Hər halda, Antarktika buzlarının əriməsi prosesi çox uzun çəkəcək.

üçüncüsü, Atmosferdəki CO2 konsentrasiyaları məhsulun məhsuldarlığına çox faydalı təsir göstərə bilər. Təcrübələrin nəticələri göstərir ki, havada CO2 miqdarının mütərəqqi artması şəraitində təbii və mədəni bitki örtüyü optimal vəziyyətə gələcək; Bitkilərin yarpaq səthi artacaq, yarpaqların quru maddəsinin xüsusi çəkisi artacaq, meyvələrin orta ölçüsü və toxumlarının sayı artacaq, taxılların yetişməsi sürətlənəcək, məhsuldarlığı artacaq.

Dördüncüsü, Yüksək enliklərdə təbii meşələr, xüsusən də boreal meşələr temperaturun dəyişməsinə çox həssas ola bilər. İstiləşmə, boreal meşələrin sahəsinin kəskin azalmasına, habelə onların sərhədinin şimala doğru sürüşməsinə səbəb ola bilər, ehtimal ki, temperaturdan daha çox yağıntının dəyişməsinə daha həssas olacaqdır.

Günəşdən gələn işıq enerjisi atmosferə nüfuz edir, yerin səthi tərəfindən udulur və onu qızdırır. Bu vəziyyətdə işıq enerjisi infraqırmızı və ya istilik radiasiya şəklində buraxılan istiliyə çevrilir. Yerin səthindən əks olunan bu infraqırmızı radiasiya karbon qazı tərəfindən udulur, eyni zamanda özünü qızdırır və atmosferi qızdırır. Bu o deməkdir ki, atmosferdə karbon qazı nə qədər çox olarsa, o, planetin iqliminə bir o qədər güclü təsir göstərir. Eyni şey istixanalarda da baş verir, buna görə də bu fenomen istixana effekti adlanır.

Əgər istixana qazları adlanan qazlar indiki sürətlə axmağa davam edərsə, o zaman növbəti əsrdə Yerin orta temperaturu 4 - 5 o C artacaq ki, bu da planetin qlobal istiləşməsinə səbəb ola bilər.

Nəticə

Təbiətə münasibətinizi dəyişmək o demək deyil ki, texnoloji tərəqqidən imtina etməlisiniz. Onu dayandırmaq problemi həll etməyəcək, ancaq həllini gecikdirə bilər. Xammala qənaət, enerji sərfiyyatı və əkinlərin sayını artırmaq üçün yeni ekoloji texnologiyaların tətbiqi yolu ilə emissiyaların azaldılmasına əzmlə və səbirlə çalışmaq, əhalinin ekoloji dünyagörüşü ilə bağlı maarifləndirmə işləri aparmaq lazımdır.

Məsələn, ABŞ-da sintetik kauçuk istehsalı müəssisələrindən biri yaşayış məntəqələrinin yanında yerləşir və bu, sakinlərin etirazına səbəb olmur, çünki ekoloji cəhətdən təmiz texnoloji sxemlər işləyir, keçmişdə köhnə texnologiyalarla çox təmiz deyildilər.

Bu o deməkdir ki, ən ciddi meyarlara cavab verən texnologiyaların ciddi seçiminə ehtiyacımız var, müasir perspektivli texnologiyalar bizə sənayenin və nəqliyyatın bütün sahələrində yüksək ekoloji təmiz istehsala nail olmağa, eləcə də salınan yaşıllıqların sayını artırmağa imkan verəcək; sənaye zonalarında və şəhərlərdə.

Son illərdə atmosfer kimyasının inkişafında təcrübə aparıcı mövqe tutmuşdur və nəzəriyyənin yeri klassik, sanballı elmlərdə olduğu kimidir. Amma hələ də nəzəri tədqiqatın prioritet olduğu sahələr var: məsələn, yalnız model eksperimentlər atmosferin tərkibində dəyişiklikləri proqnozlaşdırmaq və ya Monreal protokolu çərçivəsində həyata keçirilən məhdudlaşdırıcı tədbirlərin effektivliyini qiymətləndirmək iqtidarındadır. Vacib, lakin özəl bir problemin həllindən başlayaraq, bu gün atmosfer kimyası əlaqəli fənlərlə əməkdaşlıq edərək ətraf mühitin öyrənilməsi və mühafizəsi problemlərinin bütün kompleks spektrini əhatə edir. Bəlkə də deyə bilərik ki, atmosfer kimyasının inkişafının ilk illəri “Gecikmə!” devizi altında keçdi. Başlanğıc tələsik bitdi, qaçış davam edir.

II. Xüsusiyyətləri hüceyrə orqanoidlərinə görə paylayın (orqanoidin xüsusiyyətlərinə uyğun gələn hərfləri orqanoidin adının qarşısına qoyun). (26 xal)

II. BÜTÜN QEYRİFƏLSƏFİ İXTİSASLARIN ƏMNİ ŞƏRTLİ TƏLƏBƏLƏRİ ÜÇÜN TƏDRİS-METODOLOJİ TÖVSİYƏLƏR 1 səh.

Yer-hava mühiti çox müxtəlif yaşayış şəraiti, ekoloji nişlər və onlarda yaşayan orqanizmlər ilə xarakterizə olunur. Qeyd etmək lazımdır ki, orqanizmlər həyat mühitinin quru-hava şəraitinin və hər şeydən əvvəl atmosferin qaz tərkibinin formalaşmasında birinci dərəcəli rol oynayırlar. Yer atmosferindəki oksigenin demək olar ki, hamısı biogen mənşəlidir.

Yer-hava mühitinin əsas xüsusiyyətləri ətraf mühit amillərindəki dəyişikliklərin böyük amplitudası, ətraf mühitin heterojenliyi, cazibə qüvvələrinin təsiri və aşağı hava sıxlığıdır. Müəyyən təbii zonaya xas olan fiziki-coğrafi və iqlim amillərinin kompleksi orqanizmlərin bu şəraitdə həyata morfofizioloji uyğunlaşmalarının, həyat formalarının müxtəlifliyinin təkamül yolu ilə formalaşmasına gətirib çıxarır.

Atmosfer havası aşağı və dəyişkən rütubətlə xarakterizə olunur. Bu vəziyyət yer-hava mühitinin mənimsənilməsi imkanlarını xeyli məhdudlaşdırdı (məhdudlaşdırdı), həmçinin su-duz mübadiləsinin və tənəffüs orqanlarının quruluşunun təkamülünü istiqamətləndirdi.

Hava tərkibi. Quru (hava) yaşayış mühitinin əsas abiotik amillərindən biri də Yerin təkamülü zamanı əmələ gələn qazların təbii qarışığı olan havanın tərkibidir. Müasir atmosferdə havanın tərkibi canlı orqanizmlərin həyati fəaliyyətindən və qlobal miqyasda geokimyəvi hadisələrdən asılı olaraq dinamik tarazlıq vəziyyətindədir.

Nəmlikdən və asılı hissəciklərdən məhrum olan hava, dünyanın bütün ərazilərində, eləcə də gün ərzində və ilin müxtəlif dövrlərində dəniz səviyyəsində demək olar ki, eyni tərkibə malikdir. Ancaq planetin mövcudluğunun müxtəlif dövrlərində havanın tərkibi fərqli idi. Karbon qazının və oksigenin tərkibinin ən çox dəyişdiyinə inanılır (Şəkil 3.7). Oksigen və karbon qazının rolu Bölmədə ətraflı şəkildə göstərilmişdir. 2.2.

Atmosfer havasında azot var ən böyük rəqəm, qaz halında, orqanizmlərin böyük əksəriyyəti, xüsusən də heyvanlar üçün neytraldır. Yalnız bir sıra mikroorqanizmlər (düyün bakteriyaları, azotobakterlər, mavi-yaşıl yosunlar və s.) üçün hava azotu həyati fəaliyyət amili kimi xidmət edir. Bu mikroorqanizmlər molekulyar azotu mənimsəyir və ölməkdən və minerallaşmadan sonra daha yüksək bitkiləri bu kimyəvi elementin əlçatan formaları ilə təmin edir.

Havada digər qazlı maddələrin və ya aerozolların (havada asılı olan bərk və ya maye hissəciklər) hər hansı nəzərə çarpan miqdarda olması adi ətraf mühit şəraitini dəyişdirir və canlı orqanizmlərə təsir göstərir.

2.2. Quru orqanizmlərinin ətraf mühitə uyğunlaşması

Aeroplankton (anemoxoriya).

Bitkilər: küləklə tozlanma, gövdə quruluşu, yarpaq yarpaqlarının formaları, çiçəklənmə növləri, rəngi, ölçüsü.

Ağacların bayraq formalarının formalaşması. Kök sistemi.

Heyvanlar: tənəffüs, bədən forması, integument, davranış reaksiyaları.

Bir mühit kimi torpaq

Torpaq canlı orqanizmlərin fəaliyyətinin nəticəsidir. Yer-hava mühitində məskunlaşan orqanizmlər torpağın meydana gəlməsinə səbəb olmuşdur unikal mühit yaşayış yeri. Torpaq bərk faza (mineral hissəciklər), maye faza (torpaq rütubəti) və qaz fazasını əhatə edən mürəkkəb bir sistemdir. Bu üç faza arasındakı əlaqə torpağın yaşayış mühiti kimi xüsusiyyətlərini müəyyən edir.

Torpağın vacib bir xüsusiyyəti də varlığıdır müəyyən məbləğüzvi maddələr. Orqanizmlərin ölümü nəticəsində əmələ gəlir və onların ifrazatının (sekreslərinin) bir hissəsidir.

Şərtlər torpaq mühiti yaşayış yerləri torpağın aerasiyası (yəni hava ilə doyması), rütubəti (rütubətin olması), istilik tutumu və istilik rejimi (gündəlik, mövsümi, illik temperatur dəyişiklikləri) kimi xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir. İstilik rejimi, yer-hava mühiti ilə müqayisədə, xüsusilə böyük dərinliklərdə daha mühafizəkardır. Ümumiyyətlə, torpaq kifayət qədər sabit yaşayış şəraitinə malikdir.

Şaquli fərqlər digər torpaq xüsusiyyətləri üçün də xarakterikdir, məsələn, işığın nüfuz etməsi təbii olaraq dərinlikdən asılıdır.

Bir çox müəlliflər torpaq mühitinin su və quru-hava mühitləri arasında aralıq mövqeyini qeyd edirlər. Torpaq həm su, həm də hava ilə tənəffüs edən orqanizmləri saxlaya bilər. Şaquli gradient torpağa işığın nüfuz etməsi sudan daha aydın olur. Mikroorqanizmlər torpağın bütün qalınlığında olur və bitkilər (ilk növbədə kök sistemləri) xarici üfüqlərlə əlaqələndirilir.

Torpaq orqanizmləri xüsusi orqanlar və hərəkət növləri ilə xarakterizə olunur (məməlilərdə əzaların qazılması; bədən qalınlığını dəyişdirmək qabiliyyəti; bəzi növlərdə ixtisaslaşmış baş kapsullarının olması); bədən forması (dəyirmi, vulkanik, qurd şəklində); davamlı və çevik örtüklər; gözlərin azalması və piqmentlərin yox olması. Torpaq sakinləri arasında saprofagiya geniş yayılmışdır - digər heyvanların cəsədlərini yemək, çürümüş qalıqlar və s.

Torpağın tərkibi. Torpaq yer qabığının səthində yatan maddələrin təbəqəsidir. O, süxurların fiziki, kimyəvi və bioloji çevrilməsinin məhsuludur (şək. 3.8) və aşağıdakı nisbətlərdə (%) bərk, maye və qaz komponentləri daxil olmaqla üç fazalı mühitdir:

mineral baza adətən ümumi tərkibin 50-60%-ni təşkil edir

üzvi maddələr....................... 10-a qədər

su................................................................. ..... 25-35

hava................................................................. .15-25

Bu zaman torpaq digər abiotik amillər arasında nəzərə alınır, baxmayaraq ki, əslində o, ətraf mühitin abiotik və biotik amillərini birləşdirən ən mühüm həlqədir.

Mineral qeyri-üzvi tərkibi p.o. Təbii mühitin kimyəvi və fiziki amillərinin təsiri altında süxurlar tədricən dağılır. Yaranan hissələrin ölçüləri müxtəlifdir - daş və daşlardan iri qum dənələrinə və kiçik gil hissəciklərinə qədər. Torpağın mexaniki və kimyəvi xassələri əsasən incə qruntdan (2 mm-dən az hissəciklər) asılıdır, adətən 8 ölçüsündən (mikronla) asılı olaraq aşağıdakı sistemlərə bölünür:

qum...................................... 5 = 60-2000

lil (bəzən "toz" adlanır) 5 = 2-60

gil.. ".............................................. 8 2-dən azdır

Torpağın strukturu onun tərkibindəki qum, lil və gilin nisbi tərkibi ilə müəyyən edilir və adətən diaqramla - “torpaq quruluşu üçbucağı” ilə təsvir olunur (şək. 3.9).

Torpağın quruluşunun əhəmiyyəti təmiz qum və gilin xüsusiyyətlərini müqayisə etdikdə aydın olur. “İdeal” torpaq bərabər miqdarda gil və aralıq ölçülü hissəciklərlə birləşmiş qumdan ibarət torpaq hesab olunur. Bu vəziyyətdə məsaməli, dənəvər bir quruluş meydana gəlir. Müvafiq torpaqlar adlanır gillər. Onların çatışmazlıqları olmadan iki ekstremal torpaq növünün üstünlükləri var. Mineral komponentlərin əksəriyyəti torpaqda kristal quruluşlarla təmsil olunur. Qum və lil əsasən inert mineral olan kvarsdan (SiO2) ibarətdir silisium.

Gil mineralları əsasən alüminium hidroksid və ya alüminium oksidi təbəqələrindən (Al 2 O 3) və silikat qatlarından (silikat ionlarının SiO^" birləşmələri, məsələn, kationlarla birləşmələrindən ibarət olan kiçik yastı kristallar şəklində, çox vaxt altıbucaqlı formada olur. alüminium Al 3+ və ya dəmir Fe 3+, Fe 2+).

Ümumiyyətlə, güman edilir ki, torpağın mineral tərkibinin 50%-dən çoxunu silisium oksidi (SiO 2), 1-25%-ni alüminium oksidi (A1 2 O 3), 1-10%-ni dəmir oksidləri (Fe 3 O 4) təşkil edir. , 0,1-5 % - maqnezium, kalium, fosfor, kalsium oksidləri (MgO, K 2 O, P 2 O 3, CaO). Kənd təsərrüfatında torpaqlar ağır (gil) və yüngül (qum) bölünür ki, bu da torpağın kənd təsərrüfatı alətləri ilə becərilməsi üçün tələb olunan səylərin miqdarını əks etdirir. Bölmədə torpağın mineral tərkibinin bir sıra əlavə xüsusiyyətləri təqdim olunacaq. 7.2.4.

Torpaqda saxlaya bilən suyun ümumi miqdarı qravitasiya, fiziki bağlı, kapilyar, kimyəvi bağlı və buxar sularından ibarətdir (Şəkil 3.10).

Qravitasiya suyu torpaqdan sərbəst süzülərək qrunt sularının səviyyəsinə çata bilər ki, bu da müxtəlif qida maddələrinin yuyulmasına səbəb olur.

Fiziki cəhətdən bağlı (hiqroskopik) su nazik, sıx bağlanmış film şəklində torpaq hissəciklərinə adsorbsiya olunur. Onun miqdarı bərk hissəciklərin tərkibindən asılıdır. Gil torpaqlarda belə su qumlu torpaqlara (təxminən 0,5%) nisbətən daha çoxdur (torpağın çəkisinin təxminən 15% -i). Hiqroskopik su bitkilər üçün ən az əlçatandır. Kapilyar su səthi gərilmə qüvvələri tərəfindən torpaq hissəciklərinin ətrafında saxlanılır. Dar məsamələrin və ya kanalların mövcudluğunda, kapilyar su yeraltı su səviyyəsindən yuxarı qalxa bilər, bitkilərin müntəzəm nəm təchizatında mərkəzi rol oynayır. Gillər qumlardan daha çox kapilyar suyu saxlayır.

Kimyəvi cəhətdən bağlı su və buxar bitki kök sisteminə praktiki olaraq əlçatmazdır.

Atmosfer havasının tərkibi ilə müqayisədə dərinliyi olan orqanizmlərin tənəffüsü ilə əlaqədar olaraq oksigenin miqdarı azalır (10%-ə qədər), karbon qazının konsentrasiyası isə artır (19%-ə çatır). Bir il və bir gün ərzində torpaq havasının tərkibi çox dəyişir. Buna baxmayaraq, torpaq havası daim yenilənir və atmosfer havası ilə doldurulur.

Bataqlıq havanın su ilə yerdəyişməsinə səbəb olur və şərait anaerob olur. Mikroorqanizmlər və bitki kökləri su ilə H 2 CO 3 əmələ gətirən CO 2-ni buraxmağa davam etdiyi üçün humusun yenilənməsi ləngiyir və humik turşular yığılır. Bütün bunlar torpağın turşuluğunu artırır ki, bu da oksigen ehtiyatlarının tükənməsi ilə yanaşı, torpaq mikroorqanizmlərinə mənfi təsir göstərir. Uzun müddət davam edən anaerob şərait bitkilərin ölümünə səbəb olur.

Bataqlıq torpaqlar üçün xarakterik olan boz rəng dəmirin azaldılmış forması (Fe 2+), oksidləşmiş forması (Fe 3+) isə torpağı sarı, qırmızı və qəhvəyi rənglərlə rəngləndirir.

Torpağın biotası.

Yaşayış yeri kimi torpaqla əlaqə dərəcəsinə görə heyvanlar ekoloji qruplara bölünür:

Geobiontlar- torpaq sakinləri, bunlar aşağıdakılara bölünür:

rizobiontlar – köklərlə əlaqəli heyvanlar;

saprobiontlar – çürüyən üzvi maddələrin sakinləri;

coprobionts – onurğasızlar – peyin sakinləri;

botrobiontlar – çuxur sakinləri;

planofillər tez-tez hərəkət edən heyvanlardır.

Geofillər- heyvanlar, inkişaf dövrünün bir hissəsi mütləq torpaqda baş verir. (çəyirtkələr, ağcaqanadlar, bir sıra böcəklər, hymenoptera)

Geoksenlər– Müvəqqəti sığınacaq, sığınacaq üçün torpağı ziyarət edən heyvanlar.

Torpaqda yaşayan heyvanlar ondan müxtəlif yollarla istifadə edirlər. Kiçik olanlar - protozoa, rotifers, gastrociliformes - torpaq hissəciklərini əhatə edən bir su filmində yaşayır. Bu geohidrobiontlar. Onlar kiçik, yastı və ya uzunsovdur. Nəm çatışmazlığı ilə suda həll olunan oksigenlə nəfəs alırlar, torpor, entistment və barama əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunurlar. Qalan sakinlər havadan oksigeni nəfəs alırlar - bu geoatmobionts.

Torpaq heyvanları ölçülərinə görə qruplara bölünür:

nannofauna - ölçüsü 0,2 mm-ə qədər olan heyvanlar; mikrofauna - 0,1-1,0 mm ölçülü heyvanlar, torpaq mikroorqanizmləri, bakteriyalar, göbələklər, protozoa (mikro rezervuarlar)

mezofauna - 1,0 mm-dən böyük; ; nematodlar, kiçik həşərat sürfələri, gənələr, yay quyruğu.

Makrofauna - 2 ilə 20 mm arasında olan həşərat sürfələri, qırxayaqlar, enxitraeidlər, yer qurdları.

meqafauna – onurğalılar: kəpənəklər.

Heyvanlar yuvalar.

Torpağın ən tipik sakinləri bunlardır: protozoa, nematodlar, yer qurdları, enxitraeidlər, çılpaq şlaklar və s. qarınayaqlılar, gənə və hörümçəklər, qırxayaqlar (ikiayaqlılar və labiopodlar), həşəratlar - böyüklər və onların sürfələri (sifarişlər yayquyruğu, ikiquyruq, tüklü quyruq, dipteranlar, coleoptera, hymenoptera və s.). Pedobiontlar həm xarici, həm də daxili olaraq torpaqda yaşamaq üçün müxtəlif uyğunlaşmalar inkişaf etdirmişlər.

Hərəkət. Geohidrobiontların hərəkət üçün suda yaşayanlarla eyni uyğunlaşmaları var. Geoatmobionts təbii quyular boyunca hərəkət edir və özləri keçidlər düzəldirlər. Quyularda kiçik heyvanların hərəkəti substratın səthindəki hərəkətdən fərqlənmir. Quyu həyat tərzinin dezavantajı onların substratın qurumasına yüksək həssaslığı və torpağın fiziki xüsusiyyətlərindən asılılığıdır. Sıx və qayalı torpaqlarda onların sayı azdır. Bu hərəkət üsulu kiçik artropodlar üçün xarakterikdir. Keçidlər heyvanlar tərəfindən ya torpaq hissəciklərini (qurdlar, dipteran sürfələri) itələməklə və ya torpağı üyütməklə (bir çox həşərat növlərinin sürfələri üçün xarakterikdir) həyata keçirilir. İkinci qrupun heyvanlarında tez-tez torpağı kazımaq üçün cihazlar var.

Torpaqda yaşamağa morfofizioloji uyğunlaşmalar aşağıdakılardır: dərin torpaqda yaşayanlarda piqment və görmə itkisi; epikutikülün olmaması və ya bədənin müəyyən bölgələrində olması; bir çoxları üçün (yer qurdları, enxitraeidlər) metabolik məhsulların bədəndən çıxarılması üçün qeyri-iqtisadi sistem; bir sıra sakinlərdə xarici-daxili gübrələmə üçün müxtəlif variantlar; qurdlar üçün - bədənin bütün səthi ilə nəfəs almaq.