Onlar maddələrin böyük geoloji dövrəsində iştirak edirlər. Maddələrin böyük (geoloji) və kiçik (biogeokimyəvi) dövranı

Biosferin yaranmasından əvvəl Yer kürəsində maddənin üç dövrü var idi: mineral dövrü - maqmatik məhsulların dərinliklərdən səthə və geriyə hərəkəti; qaz dövrü - dövriyyə hava kütlələri Günəş tərəfindən vaxtaşırı qızdırılan,su dövrü - suyun buxarlanması və onun hava kütlələri ilə ötürülməsi, yağıntı (yağış, qar). Bu üç dövr bir terminlə birləşir - geoloji (abiotik) dövr. Həyatın meydana gəlməsi ilə qaz, mineral və su dövriyyəsi tamamlandı biotik (biogen) dövr - dövr kimyəvi elementlər orqanizmlərin həyat fəaliyyəti ilə həyata keçirilir. Geoloji ilə birlikdə tək biogeokimyəvi dövr Yerdəki maddələr.

Geoloji dövr.

Yer səthinə çatan günəş enerjisinin təxminən yarısı suyun buxarlanmasına, süxurların aşınmasına, mineralların həllinə, hava kütlələrinin və onlarla birlikdə su buxarının, tozun və bərk aşınma hissəciklərinin hərəkətinə sərf olunur.

Su və küləyin hərəkəti torpağın aşınmasına, hərəkətinə, hidrosfer və litosferdə mexaniki və kimyəvi yağıntıların yenidən paylanmasına və toplanmasına səbəb olur. Bu dövrə bu gün də davam edir.

Böyük maraq doğurur su dövrü. Bir il ərzində hidrosferdən təxminən 3,8 10 14 ton su buxarlanır və yağıntılarla birlikdə yenidən yenidən su qabığı Yerdə cəmi 3,4 10 14 ton su var. Çatışmayan hissə quruya düşür. Ümumilikdə quruya təxminən 1 10 14 ton yağıntı düşür və təxminən 0,6 10 14 ton su buxarlanır. Litosferdə əmələ gələn artıq su göllərə və çaylara, sonra isə Dünya Okeanına axır (şək. 2.4). Səth axını təxminən 0,2 10 14 ton təşkil edir, qalan 0,2 10 14 ton su yeraltı sulu təbəqələrə daxil olur, buradan su çaylara, göllərə və okeana axır, həmçinin yeraltı su anbarlarını doldurur.

biotik dövr. Bu, üzvi maddələrin sonradan orijinal minerallara məhv edilməsi ilə sintez proseslərinə əsaslanır. Üzvi maddələrin sintezi və məhv edilməsi prosesləri canlı maddənin mövcudluğunun əsasını və biosferin fəaliyyətinin əsas xüsusiyyətini təşkil edir.

Hər hansı bir orqanizmin həyat fəaliyyəti ətraf mühitlə maddələr mübadiləsi olmadan mümkün deyil. Maddələr mübadiləsi prosesində bədən lazımi maddələri istehlak edir və mənimsəyir və tullantı məhsulları buraxır, planetimizin ölçüsü sonsuz deyil və nəticədə bütün faydalı maddələr lazımsız tullantılara çevriləcəkdir. Bununla belə, təkamül prosesində əla həll yolu tapıldı: cansız maddədən canlı maddə qura bilən orqanizmlərlə yanaşı, bu mürəkkəb üzvi maddələri yeni istifadəyə hazır olan ilkin minerallara parçalayan başqa orqanizmlər də meydana çıxdı. “Verməyin yeganə yolu məhdud miqdar sonsuzun xassələri, yazırdı V.R. Williams, onu qapalı əyri boyunca fırlatmaqdır."

Qarşılıqlı təsir mexanizmi canlıdır və cansız təbiət cansız materiyanın həyat sahəsində iştirakından ibarətdir. Canlı orqanizmlərdə cansız maddənin bir sıra çevrilməsindən sonra o, əvvəlki ilkin vəziyyətinə qayıdır. Canlı orqanizmlərin cansız təbiətlə eyni kimyəvi elementləri ehtiva etməsi səbəbindən belə bir dövrə mümkündür.

Bu dövrə necə baş verir? V.I.Vernadski əsaslandırdı ki, kosmosdan gələn enerjinin əsas çeviricisi (əsasən günəş) bitkilərin yaşıl maddəsidir. Yalnız onlar ilkin sintez etməyə qadirdirlər üzvi birləşmələr günəş enerjisinin təsiri altında. Alim hesablamışdır ki, ilin vaxtından asılı olaraq enerji udan bitkilərin yaşıl maddəsinin ümumi səthi Günəşin səthinin 0,86-4,2%-i arasında dəyişir. Eyni zamanda, Yerin səthinin sahəsi

Qidası bitkilər və ya digər heyvanlar olan heyvanlar bədənlərində yeni üzvi birləşmələr sintez edirlər.

Heyvanların və bitkilərin qalıqları qurdlar, göbələklər və mikroorqanizmlər üçün qida rolunu oynayır və nəticədə onları orijinal minerallara çevirərək karbon qazını buraxır. Bu minerallar yenidən bitkilər tərəfindən ilkin üzvi birləşmələrin yaradılması üçün ilkin xammal kimi xidmət edir. Beləliklə, dairə bağlanır və atomların yeni bir hərəkəti başlayır.

Bununla belə, maddələrin dövranı tam qapalı deyil. Atomların bəziləri dövranı tərk edir, sabitləşir və canlı orqanizmlərin yeni formaları və onların həyat fəaliyyətinin məhsulları ilə təşkil olunur. Litosferə, hidrosferə və troposferə nüfuz edən canlı orqanizmlər mövcud maddələrin hərəkəti və yenidən bölüşdürülməsi və yenilərinin yaradılması üzrə nəhəng geokimyəvi işlər görmüş və istehsal etməkdədir. Bu, biosferin mütərəqqi inkişafının mahiyyətidir, çünki bu, biogeokimyəvi dövrlərin əhatəsini genişləndirir və biosferi gücləndirir. V.I.Vernadskinin qeyd etdiyi kimi, biosferdə atomların “vortekslər” şəklində daimi biogen hərəkəti var.

Geoloji dövrdən fərqli olaraq, biotik dövr cüzi enerji istehlakı ilə xarakterizə olunur. Artıq qeyd edildiyi kimi, Yer səthinə çatan günəş enerjisinin təxminən 1%-i ilkin üzvi maddələrin yaradılmasına sərf olunur. Bu enerji planetdəki ən mürəkkəb biogeokimyəvi proseslərin işləməsi üçün kifayətdir.

Canlı və cansız təbiət arasındakı əlaqəni izləmək üçün biosferdə maddələr dövriyyəsinin necə baş verdiyini anlamaq lazımdır.

Mənası

Maddələrin dövranı eyni maddələrin litosferdə, hidrosferdə və atmosferdə baş verən proseslərdə təkrar iştirakıdır.

İki növ maddə dövrü var:

• geoloji(böyük dövrə);
• bioloji(kiçik dövr).

Maddələrin geoloji dövriyyəsinin hərəkətverici qüvvəsi xarici (günəş radiasiyası, cazibə qüvvəsi) və daxili (Yerin daxili hissəsinin enerjisi, temperatur, təzyiq) geoloji proseslər, bioloji proseslər - canlıların fəaliyyətidir.

Böyük Dövr canlı orqanizmlərin iştirakı olmadan baş verir. Xarici və təsiri altında daxili amillər relyef əmələ gəlir və hamarlanır. Zəlzələlər, hava şəraiti, vulkan püskürmələri, hərəkət nəticəsində yer qabığı dərələr, dağlar, çaylar, təpələr əmələ gəlir, geoloji təbəqələr əmələ gəlir.

düyü. 1. Geoloji dövr.

Biosferdə maddələrin bioloji dövranı qida zənciri boyunca enerjini çevirən və ötürən canlı orqanizmlərin iştirakı ilə baş verir. Canlı (biotik) və cansız (abiotik) maddələr arasında sabit qarşılıqlı əlaqə sistemi biogeosenoz adlanır.

TOP 3 məqaləbunlarla birlikdə oxuyanlar

Maddələrin dövranının baş verməsi üçün, Bir neçə şərt yerinə yetirilməlidir:

• təxminən 40 kimyəvi elementin olması;
• günəş enerjisinin olması;
• canlı orqanizmlərin qarşılıqlı əlaqəsi.

düyü. 2. Bioloji dövr.

Maddələrin dövriyyəsinin xüsusi başlanğıc nöqtəsi yoxdur. Proses davamlıdır və bir mərhələ dəyişməz olaraq digərinə axır. Döngəni istənilən nöqtədən nəzərdən keçirməyə başlaya bilərsiniz, mahiyyət eyni qalacaq.

Maddələrin ümumi dövrü aşağıdakı prosesləri əhatə edir:

• fotosintez;
• maddələr mübadiləsi;
• parçalanma.

Qida zəncirində istehsalçı olan bitkilər günəş enerjisini üzvi maddələrə çevirir və onlar qida ilə parçalayıcı heyvanların orqanizminə daxil olurlar. Ölümdən sonra bitki və heyvanların parçalanması istehlakçıların - bakteriyaların, göbələklərin, qurdların köməyi ilə baş verir.

düyü. 3. Qida zənciri.

Maddələrin dövranı

Təbiətdə maddələrin yerləşdiyi yerdən asılı olaraq onlar fərqləndirilir iki növ dövriyyə:

• qaz- hidrosferdə və atmosferdə (oksigen, azot, karbon) əmələ gəlir;
• çöküntü- yer qabığında (kalsium, dəmir, fosfor) olur.

Biosferdəki maddə və enerji dövranı bir neçə elementin nümunəsindən istifadə edərək cədvəldə təsvir edilmişdir.

Maddə	Velosiped	Mənası
	Böyük dairə. Okeanın və ya qurunun səthindən buxarlanır, atmosferdə qalır, yağış kimi düşür, su obyektlərinə və Yerin səthinə qayıdır.	Təbii əmələ gətirir və iqlim şəraiti planetlər
	Quruda maddələrin kiçik bir dövrü var. Onlar istehsalçılar tərəfindən qəbul edilir və parçalayıcılara və istehlakçılara ötürülür. Karbon qazı kimi qayıdır. Okeanda böyük bir dövrə var. Çöküntü kimi saxlanılır	Bütün üzvi maddələrin əsasını təşkil edir
	Bitkilərin köklərində olan azot fiksasiya edən bakteriyalar atmosferdən sərbəst azotu fiksasiya edir və qida zənciri boyunca daha da ötürülən bitki zülalı şəklində bitkilərdə fiksasiya edir.	Tərkibində zülallar və azotlu əsaslar var
oksigen	Kiçik dövr - fotosintez zamanı atmosferə daxil olur və aerob orqanizmlər tərəfindən istehlak olunur. Böyük Gyre - ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında su və ozondan əmələ gəlir	Oksidləşmə və tənəffüs proseslərində iştirak edir
	Atmosferdə və torpaqda tapılır. Bakteriyalar və bitkilər tərəfindən udulur. Bəziləri dəniz dibində məskunlaşır	Amin turşularının qurulması üçün lazımdır
	Böyük və kiçik döngələr. Süxurlarda olur, torpaqdan bitkilər tərəfindən istehlak edilir və qida zənciri ilə ötürülür. Orqanizmlər parçalandıqdan sonra torpağa qayıdır. Su anbarında fitoplankton tərəfindən sorulur və balıqlara ötürülür. Balıqlar öldükdən sonra bəziləri skeletdə qalır və dibinə çökür

Yerin biosferi müəyyən mənada maddələrin dövranı və enerji axını ilə xarakterizə olunur. Maddələrin dövrü atmosferdə, hidrosferdə və litosferdə, o cümlədən Yer biosferinin bir hissəsi olan təbəqələrdə baş verən proseslərdə maddələrin təkrar iştirakıdır. Maddənin dövranı Günəşdən xarici enerjinin və Yerdən daxili enerjinin davamlı tədarükü ilə baş verir.

Hərəkətləndirici qüvvədən asılı olaraq maddələrin dövranı daxilində geoloji (böyük dövrə), bioloji (biogeokimyəvi, kiçik dövrə) və antropogen dövrləri ayırmaq olar.

Geoloji dövr (biosferdəki maddələrin böyük dövranı)

Bu dövr materiyanı biosferlə Yerin daha dərin üfüqləri arasında yenidən bölüşdürür. Bu prosesin hərəkətverici qüvvəsi ekzogen və endogen geoloji proseslərdir. Endogen proseslər Yerin daxili enerjisinin təsiri altında baş verir. Bu, radioaktiv parçalanma, mineralların əmələ gəlməsinin kimyəvi reaksiyaları və s. nəticəsində ayrılan enerjidir. Endogen proseslərə, məsələn, tektonik hərəkətlər və zəlzələlər daxildir. Bu proseslər əmələ gəlməsinə səbəb olur böyük formalar relyef (materiklər, okean hövzələri, dağlar və düzənliklər). Günəşdən gələn xarici enerjinin təsiri altında ekzogen proseslər baş verir. Bunlara atmosferin, hidrosferin, canlı orqanizmlərin və insanların geoloji fəaliyyəti daxildir. Bu proseslər iri relyef formalarının hamarlanmasına gətirib çıxarır ( çay dərələri, təpələr, dərələr və s.).

Davam edir geoloji dövr milyonlarla ildir və süxurların dağılmaya məruz qalması və aşınma məhsulları (o cümlədən suda həll olunan qidalar) su axını ilə Dünya Okeanına daşınır, burada dəniz təbəqələrini əmələ gətirir və yalnız qismən yağışla quruya qayıdır. Geotektonik dəyişikliklər, qitələrin çökməsi və dəniz dibinin qalxması prosesləri, dənizlərin və okeanların uzun müddət ərzində hərəkəti bu təbəqələrin quruya qayıtmasına və prosesin yenidən başlamasına səbəb olur. Maddələrin bu dövrünün simvolu dairə deyil, spiraldir, çünki yeni dövr köhnəni tam olaraq təkrarlamır, lakin yeni bir şey təqdim edir.

Böyük dövrə atmosfer vasitəsilə quru və okean arasında su dövranına (hidroloji dövrə) aiddir (şək. 3.2).

Ümumilikdə suyun dövranı formalaşmasında böyük rol oynayır təbii şərait planetimizdə. Suyun bitkilər tərəfindən transpirasiyası və biogeokimyəvi dövrədə udulmasını nəzərə alsaq, Yer kürəsində bütün su ehtiyatı 2 milyon il ərzində pozulur və bərpa olunur.

düyü. 3. 2. Biosferdə suyun dövranı.

IN hidroloji dövr hidrosferin bütün hissələri bir-birinə bağlıdır. Burada hər il 500 min km3-dən çox su iştirak edir. Bu prosesin hərəkətverici qüvvəsi günəş enerjisidir. Günəş enerjisinin təsiri altında su molekulları qızır və qaz halında atmosferə qalxır (hər gün 875 km3 şirin su buxarlanır). Onlar yüksəldikcə tədricən soyuyur, qatılaşır və buludlar əmələ gətirir. Buludlar kifayət qədər soyuduqdan sonra, yenidən okeana düşən müxtəlif yağıntılar şəklində su buraxırlar. Yerə çatan su iki fərqli yolla gedə bilər: ya torpağa hoparaq (infiltrasiya) və ya onun içindən axan (səth axını). Səthdə su okeana və ya buxarlanmanın baş verdiyi digər yerlərə gedən çaylara və çaylara axır. Torpağa hopmuş su onun üst qatlarında (üfüqlərində) saxlanıla və transpirasiya yolu ilə atmosferə qaytarıla bilər. Belə suya kapilyar deyilir. Cazibə qüvvəsi ilə daşınan və məsamələrdən və çatlardan aşağı sızan suya qravitasiya deyilir. Qravitasiya suyu keçilməz qaya və ya sıx gil təbəqəsinə sızaraq bütün boşluqları doldurur. Belə ehtiyatlar yeraltı sular adlanır və onların yuxarı həddi yeraltı suların səviyyəsidir. Yeraltı suların yavaş-yavaş axdığı yeraltı qaya təbəqələrinə sulu təbəqələr deyilir. Qravitasiyanın təsiri altında yeraltı sular "çıxış yolu" tapana qədər su təbəqəsi ilə hərəkət edir (məsələn, gölləri, çayları, gölməçələri qidalandıran təbii bulaqlar əmələ gətirir, yəni. səth suları). Beləliklə, su dövrü üç əsas "döngü" ehtiva edir: səth axını, buxarlanma-transpirasiya, yeraltı sular. Hər il 500 min km3-dən çox su Yerdəki su dövranında iştirak edir və təbii şəraitin formalaşmasında böyük rol oynayır.

Bioloji (biogeokimyəvi) dövr

(biosferdəki maddələrin kiçik dövranı)

Sürücü qüvvə bioloji dövr maddələr canlı orqanizmlərin fəaliyyətidir. Daha böyük bir hissəsidir və ekosistem səviyyəsində biosferdə baş verir. Kiçik dövriyyə ondan ibarətdir ki, qida maddələri, su və karbon bitkilərin (avtotroflar) maddəsində toplanır, həm bitkilərin, həm də bu bitkiləri yeyən digər orqanizmlərin (adətən heyvanlar - heterotroflar) cisimlərinin və həyat proseslərinin qurulmasına sərf olunur. Destruktorların və mikroorqanizmlərin (bakteriyalar, göbələklər, qurdlar) təsiri altında üzvi maddələrin çürümə məhsulları yenidən mineral komponentlərə parçalanır. Bu qeyri-üzvi maddələr avtotroflar tərəfindən üzvi maddələrin sintezi üçün təkrar istifadə edilə bilər.

Biogeokimyəvi dövrlərdə ehtiyat fond (canlı orqanizmlərlə əlaqəsi olmayan maddələr) və mübadilə fondu (orqanizmlər və onların yaxın mühiti arasında birbaşa mübadilə ilə əlaqəli olan maddələr) arasında fərq qoyulur.

Ehtiyat fondunun yerləşdiyi yerdən asılı olaraq biogeokimyəvi dövrlər iki növə bölünür:

Atmosferdə və hidrosferdə maddələrin ehtiyat fondu olan qaz tipli dövrlər (karbon, oksigen, azot dövrləri).

Yer qabığında ehtiyat fondu olan çöküntü dövrləri (fosfor, kalsium, dəmir və s. dövrlər).

Böyük mübadilə fonduna malik olan qaz tipli dövriyyələr daha mükəmməldir. Bundan əlavə, onlar sürətli özünü tənzimləmə qabiliyyətinə malikdirlər. Çöküntü dövrləri daha az mükəmməldir, daha inertdir, çünki maddənin əsas hissəsi yer qabığının ehtiyat fondunda canlı orqanizmlər üçün əlçatmaz bir formada olur. Bu cür dövrlər müxtəlif növ təsirlərlə asanlıqla pozulur və mübadilə olunan materialın bir hissəsi dövranı tərk edir. O, yalnız geoloji proseslər nəticəsində və ya canlı maddə tərəfindən çıxarılaraq dövrəyə qayıda bilər.

Bioloji dövrün intensivliyi temperaturla müəyyən edilir mühit və suyun miqdarı. Məsələn, bioloji dövr rütubətli yerdə daha intensiv gedir tropik meşələr tundradan daha çox.

Əsas qida maddələrinin və elementlərin dövrləri

Karbon dövrü

Yer üzündəki bütün canlılar karbona əsaslanır. Canlı orqanizmin hər bir molekulu karbon skeleti əsasında qurulmuşdur. Karbon atomları daim biosferin bir hissəsindən digərinə miqrasiya edir (şək. 3. 3.).

düyü. 3. 3. Karbon dövrü.

Yerdəki karbonun əsas ehtiyatları atmosferdə olan və okeanlarda həll olunan karbon qazı (CO2) şəklindədir. Bitkilər fotosintez zamanı karbon qazı molekullarını udurlar. Nəticədə karbon atomu müxtəlif üzvi birləşmələrə çevrilir və bununla da bitkilərin quruluşuna daxil olur. Aşağıda bir neçə variant var:

· bitkilərdə karbon qalıqları ® bitki molekulları parçalayıcılar üçün qida kimi istifadə olunur (ölü üzvi maddələrlə qidalanan və eyni zamanda onu sadə qeyri-üzvi birləşmələrə parçalayan orqanizmlər) ® karbon atmosferə CO2 şəklində qayıdır;

· bitkilər ot yeyənlər tərəfindən yeyilir ® karbon heyvanların tənəffüsü zamanı və öldükdən sonra onların parçalanması zamanı atmosferə qaytarılır; və ya ot yeyənlər ətyeyənlər tərəfindən yeyiləcək və sonra karbon yenə eyni üsullarla atmosferə qayıdacaq;

· bitkilər öldükdə onlar qalıq yanacağa çevrilirlər (məsələn, kömür) ® yanacaq istifadə edildikdən sonra karbon atmosferə qaytarılır, vulkan püskürmələri və digər geotermal proseslər.

Orijinal CO2 molekulu həll olunarsa dəniz suyu bir neçə variant da mümkündür: karbon qazı sadəcə atmosferə qayıda bilər (Dünya Okeanı ilə atmosfer arasında bu tip qarşılıqlı qaz mübadiləsi daim baş verir); karbon dəniz bitkilərinin və ya heyvanlarının toxumalarına daxil ola bilir, sonra tədricən dünya okeanlarının dibində çöküntülər şəklində toplanır və nəticədə əhəng daşına çevrilir və ya çöküntülərdən yenidən dəniz suyuna keçir.

CO2 dövriyyəsinin sürəti təxminən 300 ildir.

İnsanın karbon dövrünə müdaxiləsi (kömürün, neftin, qazın yanması, nəmləndirmə) atmosferdə CO2 miqdarının artmasına və inkişafa səbəb olur. istixana effekti. Karbon dövrü ilə bağlı araşdırmalar indi halına gəldi mühüm vəzifə atmosferi tədqiq edən alimlər üçün.

Oksigen dövrü

Oksigen yer üzündə ən bol elementdir (dəniz suyunda 85,82% oksigen var, atmosfer havası 23,15%, yer qabığında 47,2% təşkil edir. Oksigen birləşmələri həyatı saxlamaq üçün əvəzolunmazdır (oyun mühüm rol oynayır metabolik proseslərdə və tənəffüsdə, orqanizmlərin "yaradıldığı" zülalların, yağların, karbohidratların bir hissəsidir). Oksigenin əsas hissəsi bağlı vəziyyətdədir (atmosferdəki molekulyar oksigenin miqdarı yer qabığındakı ümumi oksigenin cəmi 0,01%-ni təşkil edir).

Oksigen bir çox kimyəvi birləşmələrin tərkibində olduğu üçün onun biosferdəki dövrü çox mürəkkəbdir və əsasən atmosferlə canlı orqanizmlər arasında baş verir. Atmosferdə oksigenin konsentrasiyası fotosintez yolu ilə saxlanılır, bunun nəticəsində yaşıl bitkilər günəş işığının təsiri altında karbon qazı və suyu karbohidratlara və oksigenə çevirir. Oksigenin əsas hissəsi quru bitkiləri tərəfindən - demək olar ki, ¾, qalan hissəsi - Dünya Okeanının fotosintetik orqanizmləri tərəfindən istehsal olunur. Güclü oksigen mənbəyi günəşin ultrabənövşəyi şüalarının təsiri altında atmosferin yuxarı təbəqələrində su buxarının fotokimyəvi parçalanmasıdır. Bundan əlavə, oksigen suyun tərkibinə daxil olaraq ən vacib dövrü tamamlayır. yox əhəmiyyətli məbləğ oksigen ultrabənövşəyi şüaların təsiri altında ozondan əmələ gəlir.

Oksigen dövranının sürəti təxminən 2 min ildir.

Meşələrin qırılması, torpaq eroziyası və müxtəlif yerüstü mədənçilik fotosintezin ümumi kütləsini azaldır və geniş ərazilərdə oksigen dövranını azaldır. Bundan əlavə, assimilyasiya nəticəsində yaranan oksigenin 25%-i hər il sənaye və məişət ehtiyaclarına sərf olunur.

Azot dövrü

Biogeokimyəvi azot dövrü əvvəlki dövrlər kimi biosferin bütün sahələrini əhatə edir (şək. 3.4).

düyü. 3. 4. Azot dövranı.

Azot yer atmosferinə iki atomlu molekullar şəklində bağlanmamış formada daxil olur (atmosferin ümumi həcminin təxminən 78%-ni azot təşkil edir). Bundan əlavə, azot zülallar şəklində bitki və heyvan orqanizmlərinə daxil olur. Bitkilər torpaqdan nitratları udaraq zülalları sintez edirlər. Orada nitratlar torpaqda mövcud olan atmosfer azotundan və ammonium birləşmələrindən əmələ gəlir. Atmosfer azotunun bitkilər və heyvanlar tərəfindən istifadə edilə bilən formaya çevrilməsi prosesinə azot fiksasiyası deyilir. Üzvi maddələr çürüdükdə, onların tərkibində olan azotun əhəmiyyətli bir hissəsi ammonyak çevrilir, torpaqda yaşayan nitrifikasiya edən bakteriyaların təsiri altında daha sonra azot turşusuna oksidləşir. Torpaqdakı karbonatlarla (məsələn, kalsium karbonat CaCO3) reaksiya verən bu turşu nitratlar əmələ gətirir. Azotun bir hissəsi həmişə parçalanma zamanı sərbəst formada atmosferə buraxılır. Bundan əlavə, üzvi maddələrin yanması zamanı, odun, kömür və torfun yanması zamanı sərbəst azot ayrılır. Bundan əlavə, havanın kifayət qədər çıxışı olmadıqda, nitratlardan oksigeni götürə, onları məhv edə və sərbəst azot buraxa bilən bakteriyalar var. Denitrifikasiya edən bakteriyaların fəaliyyəti ona gətirib çıxarır ki, yaşıl bitkilər üçün mövcud olan formadan (nitratlar) azotun bir hissəsi əlçatmaz olur (sərbəst azot). Beləliklə, ölmüş bitkilərin bir hissəsi olan azotun heç də hamısı torpağa qayıtmır (onun bir hissəsi tədricən sərbəst formada buraxılır).

Azot itkilərini kompensasiya edən proseslərə, ilk növbədə, atmosferdə baş verən və həmişə müəyyən miqdarda azot oksidləri istehsal edən elektrik boşalmaları daxildir (sonuncu, su ilə, torpaqda nitratlara çevrilən azot turşusu istehsal edir). Torpaq azot birləşmələrinin doldurulmasının başqa bir mənbəyi, atmosfer azotunu mənimsəməyə qadir olan azotobakteriyaların həyati fəaliyyətidir. Bu bakteriyaların bəziləri paxlalılar ailəsindən olan bitkilərin köklərində yerləşərək xarakterik şişlərin - düyünlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Atmosfer azotunu mənimsəyən nodül bakteriyaları onu azot birləşmələrinə emal edir, bitkilər isə öz növbəsində sonuncunu zülallara və digər mürəkkəb maddələrə çevirir. Beləliklə, təbiətdə davamlı azot dövrü baş verir.

Hər il bitkilərin ən çox zülalla zəngin hissələri (məsələn, taxıl) məhsulla tarlalardan çıxarıldığına görə, torpaq tərkibindəki itkini kompensasiya etmək üçün gübrələrin verilməsini “tələb edir”. əsas elementlər bitki qidası. Əsasən kalsium nitrat (Ca(NO)2), ammonium nitrat (NH4NO3), natrium nitrat (NANO3) və kalium nitrat (KNO3) istifadə olunur. Həmçinin kimyəvi gübrələrin əvəzinə paxlalılar ailəsindən olan bitkilərin özündən istifadə olunur. Əgər torpağa verilən süni azot gübrələrinin miqdarı həddindən artıq çox olarsa, o zaman nitratlar da insan orqanizminə daxil olur və orada nitritlərə çevrilə bilər, bu da çox zəhərli və xərçəngə səbəb ola bilər.

Fosfor dövrü

Fosforun əsas hissəsi keçmiş geoloji dövrlərdə əmələ gələn süxurlarda olur. Yer qabığında fosforun miqdarı 8 - 10 - 20% (çəki ilə) arasında dəyişir və burada təbii fosfatların - apatitlərin və fosforitlərin bir hissəsi olan minerallar (fluorapatit, xlorapatit və s.) şəklində tapılır. Fosfor süxurların aşınması nəticəsində biogeokimyəvi dövrəyə daxil ola bilir. Eroziya prosesləri fosforu mineral apatit şəklində dənizə daşıyır. Canlı orqanizmlər fosforun çevrilməsində mühüm rol oynayır. Orqanizmlər fosforu torpaqdan çıxarır və sulu məhlullar. Fosfor daha sonra qida zəncirləri vasitəsilə ötürülür. Orqanizmlərin ölümü ilə fosfor yenidən torpağa və dəniz palçığına qayıdır və dəniz fosfat yataqları şəklində cəmlənir və bu da öz növbəsində fosforla zəngin süxurların yaranmasına şərait yaradır (şək. 3. 5.).

düyü. 3.5. Biosferdə fosfor dövrü (P.Duvigneau, M.Tang, 1973-ə görə; modifikasiyalarla).

Fosforlu gübrələrdən düzgün istifadə olunmazsa, su və külək eroziyası (suyun və ya küləyin təsiri altında məhv olması) nəticəsində torpaqdan çoxlu miqdarda fosfor çıxarılır. Bu, bir tərəfdən, fosfor gübrələrinin həddindən artıq istehlakına və fosfor tərkibli filizlərin ehtiyatlarının tükənməsinə gətirib çıxarır.

Digər tərəfdən, artan məzmun onun nəqlinin su yollarında fosfor biokütlənin sürətlə artmasına səbəb olur su bitkiləri, "su hövzələrinin çiçəklənməsi" və onların evtrofikasiyası (qida maddələri ilə zənginləşdirilməsi).

Bitkilər torpaqdan xeyli miqdarda fosfor çıxardığından və torpaqda fosfor birləşmələrinin təbii şəkildə doldurulması son dərəcə əhəmiyyətsiz olduğundan torpağa fosfor gübrələrinin verilməsi məhsuldarlığın artırılması üçün ən mühüm tədbirlərdən biridir. Dünyada hər il təqribən 125 milyon ton fosfat filizi hasil edilir. Onun böyük hissəsi fosfat gübrələrinin istehsalına sərf olunur.

Kükürd dövrü

Kükürdün əsas ehtiyat fondu çöküntülərdə, torpaqda və atmosferdə yerləşir. Əsas rol kükürdün biogeokimyəvi dövrədə iştirakında mikroorqanizmlərə aiddir. Onların bəziləri azaldıcı, digərləri oksidləşdirici maddələrdir (şək. 3. 6.).

düyü. 3. 6. Kükürd dövrü (Yu.Odum, 1975-ci il).

Təbiətdə böyük miqdarda Dəmir, qurğuşun, sink və s.-nin müxtəlif sulfidləri məlumdur. Sulfatlar bitkilər tərəfindən əmilir. Canlı orqanizmlərdə kükürd amin turşularının və zülalların, bitkilərdə isə əlavə olaraq efir yağları və s. Torpaqlarda və dəniz palçığında orqanizmlərin qalıqlarının məhv edilməsi prosesləri kükürdün mürəkkəb çevrilmələri ilə müşayiət olunur (mikroorqanizmlər çoxlu aralıq kükürd birləşmələri yaradır). Canlı orqanizmlərin ölümündən sonra kükürdün bir hissəsi torpaqda mikroorqanizmlər tərəfindən H2S-ə qədər azalır, digər hissəsi sulfatlara qədər oksidləşir və yenidən dövrəyə daxil olur. Atmosferdə yaranan hidrogen sulfid oksidləşir və yağıntı ilə torpağa qaytarılır. Bundan əlavə, hidrogen sulfid “ikinci dərəcəli” sulfidləri yenidən əmələ gətirə bilər, sulfat kükürd isə gips əmələ gətirir. Öz növbəsində, sulfidlər və gips yenidən məhv edilir və kükürd miqrasiyasını bərpa edir.

Bundan əlavə, SO2, SO3, H2S və elementar kükürd şəklində olan kükürd vulkanlar vasitəsilə atmosferə buraxılır.

Kükürd dövranı insan müdaxiləsi ilə pozula bilər. Buna səbəb kömürün yanması və emissiyalardır kimya sənayesi, nəticədə fotosintez proseslərini pozan və bitki örtüyünün ölümünə səbəb olan kükürd dioksid əmələ gəlir.

Beləliklə, biogeokimyəvi dövrlər biosferin homeostazını təmin edir. Bununla belə, onlar insan təsirinə çox həssasdırlar. İnsanların ən güclü anti-ekoloji hərəkətlərindən biri təbii dövrlərin pozulması və hətta məhv edilməsi ilə bağlıdır (onlar asiklik olur).

Antropogen dövr

Antropogen dövrün hərəkətverici qüvvəsi insan fəaliyyətidir. Bu dövrə iki komponent daxildir: bioloji, insanın canlı orqanizm kimi fəaliyyəti ilə əlaqəli və texniki, iqtisadi fəaliyyət insanlar. Antropogen dövr həm geoloji, həm də bioloji dövrlərdən fərqli olaraq qapalı deyil. Bu bağlanmama təbii ehtiyatların tükənməsinə və təbii mühitin çirklənməsinə səbəb olur.

Səhifə 1

Böyük Geoloji Dövr çöküntü süxurlarını yer qabığının dərinliyinə çəkir, onların tərkibində olan elementləri bioloji dövriyyə sistemindən daimi olaraq istisna edir. ərzində geoloji tarixçevrilmiş çöküntü süxurları yenidən Yerin səthində canlı orqanizmlərin, su və havanın fəaliyyəti nəticəsində tədricən məhv olur və yenidən biosfer dövrünə daxil olur.  

Böyük Geoloji Dövr yüz minlərlə və ya milyonlarla il ərzində baş verir. Bu belədir: qayalar dağılır, havaya məruz qalır və nəticədə su axınları ilə Dünya Okeanına yuyulur. Burada onlar dibdə çökərək çöküntü əmələ gətirir və insanlar və ya digər heyvanlar tərəfindən sudan çıxarılan orqanizmlərlə yalnız qismən quruya qayıdırlar.  

Böyük geoloji dövrün əsasını canlı maddənin iştirakı olmadan mineral birləşmələrin planetar miqyasda bir yerdən başqa yerə köçürməsi prosesi təşkil edir.  

Kiçik dövrə ilə yanaşı, böyük, geoloji dövrə də var. Bəzi maddələr Yerin dərin qatlarına (dəniz dibi çöküntüləri və ya digər vasitələrlə) daxil olur, burada müxtəlif mineral və üzvi birləşmələrin əmələ gəlməsi ilə yavaş çevrilmələr baş verir. Geoloji dövrün prosesləri əsasən Yerin daxili enerjisi, onun aktiv nüvəsi ilə dəstəklənir. Eyni enerji maddələrin Yer səthinə buraxılmasına kömək edir. Beləliklə, maddələrin böyük dövranı bağlanır. Milyonlarla il çəkir.  

Maddələrin böyük geoloji dövrünün sürətinə və intensivliyinə gəldikdə, hazırda hər hansı bir dəqiq məlumat vermək mümkün deyil, yalnız təxmini hesablamalar var və sonra yalnız ümumi dövrün ekzogen komponenti üçün, yəni. mantiyadan yer qabığına maddə axını nəzərə alınmadan.  

Bu karbon böyük geoloji dövrədə iştirak edir. Bu karbon kiçik biotik dövriyyə prosesində biosferin və ümumiyyətlə həyatın qaz balansını qoruyur.  

Dünyanın bəzi çaylarından bərk axıntı.

Biosfer və texnosfer komponentlərinin Yer kürəsinin maddələrinin böyük geoloji dövrünə töhfəsi çox əhəmiyyətlidir: insanın istehsal fəaliyyətinin əhatə dairəsinin genişlənməsi hesabına texnosfer komponentlərinin daim mütərəqqi artımı müşahidə olunur.  

O vaxtdan yer səthiəsas texno-geokimyəvi axın maddələrin böyük geoloji dövrü çərçivəsində okeana, 30%-i isə qapalı drenajsız çökəkliklərə, lakin bunun nəticəsində həmişə yüksəklikdən aşağıya doğru yönəldilir; qravitasiya qüvvələrinin təsiri ilə yer qabığının materialı müvafiq olaraq yüksəklikdən alçaq yüksəkliyə, qurudan okeana qədər fərqlənir. Əks axınlar (atmosfer nəqliyyatı, insan fəaliyyəti, tektonik hərəkətlər, vulkanizm, orqanizmlərin miqrasiyası) maddənin bu ümumi aşağı hərəkətini müəyyən dərəcədə çətinləşdirir, yerli miqrasiya dövrləri yaradır, lakin bütövlükdə onu dəyişdirmir.  

Atmosfer vasitəsilə quru və okean arasında suyun dövranı böyük geoloji dövrün bir hissəsidir. Su okeanların səthindən buxarlanır və ya quruya daşınır, orada yağıntı şəklində düşür, yerüstü və yeraltı axıntılar şəklində okeana qayıdır, ya da okeanın səthinə yağıntı şəklində düşür. Yer kürəsində su dövranında hər il 500 min km3-dən çox su iştirak edir. Bütövlükdə su dövranı planetimizdəki təbii şəraitin formalaşmasında böyük rol oynayır. Suyun bitkilər tərəfindən transpirasiyasını və biogeokimyəvi dövrədə mənimsənilməsini nəzərə alsaq, Yer kürəsində bütün su təchizatı 2 milyon il ərzində pozulur və bərpa olunur.  

Onun formulasına görə, maddələrin bioloji dövrü təbiətdəki maddələrin böyük, geoloji dövrünün trayektoriyasının bir hissəsində inkişaf edir.  

Maddənin yerüstü və yeraltı sularla ötürülməsi torpaqların həcminə görə diferensiallaşmasında əsas amildir. qlobus geokimyəvi cəhətdən, lakin tək deyil və bütövlükdə yer səthindəki maddələrin böyük geoloji dövrü haqqında danışsaq, axınlar, xüsusən də okean və atmosfer nəqliyyatında çox mühüm rol oynayır.  

Maddələrin böyük geoloji dövrünün sürətinə və intensivliyinə gəldikdə, hazırda hər hansı dəqiq məlumat vermək mümkün deyil, yalnız təxmini hesablamalar var, sonra isə yalnız ümumi dövrün ekzogen komponenti üçün, yəni. mantiyadan yer qabığına maddə axını nəzərə alınmadan. Maddələrin böyük geoloji dövrünün ekzogen komponenti yer səthinin daim davam edən denudasiya prosesidir.  

Planetdəki bütün maddələr dövriyyə prosesindədir. Günəş enerjisi Yer üzündə maddələrin iki dövrünə səbəb olur: böyük (geoloji, biosfer) Və kiçik (bioloji).

Biosferdəki maddələrin böyük dövrü iki ilə xarakterizə olunur mühüm məqamlar: Yerin bütün geoloji inkişafı boyunca baş verir və müasir planetar prosesi təmsil edir. gələcək inkişaf biosfer.

Geoloji dövr süxurların əmələ gəlməsi və məhv edilməsi və sonradan məhv məhsullarının - qırıq material və kimyəvi elementlərin hərəkəti ilə əlaqələndirilir. Quru və su səthinin istilik xüsusiyyətləri bu proseslərdə mühüm rol oynamışdır və oynamaqda davam edir: günəş şüalarının udulması və əks olunması, istilik keçiriciliyi və istilik tutumu. Yer səthinin qeyri-sabit hidrotermal rejimi planetar atmosfer sirkulyasiya sistemi ilə birlikdə Yerin inkişafının ilkin mərhələsində maddələrin geoloji dövranını müəyyən etmişdir. endogen proseslər, qitələrin, okeanların və müasir geosferlərin formalaşması ilə bağlı idi. Biosferin formalaşması ilə orqanizmlərin tullantı məhsulları böyük dövrəyə daxil edildi. Geoloji dövran canlı orqanizmləri qida maddələri ilə təmin edir və əsasən onların mövcudluğu şərtlərini müəyyən edir.

Əsas kimyəvi elementlər litosfer: oksigen, silisium, alüminium, dəmir, maqnezium, natrium, kalium və başqaları - yuxarı mantiyanın dərin hissələrindən litosferin səthinə keçən böyük bir dövrədə iştirak edirlər. Maqmanın kristallaşması zamanı yaranan, Yerin dərinliklərindən litosferin səthinə gələn, biosferdə parçalanma və aşınmaya məruz qalır. Aşınma məhsulları mobil vəziyyətə keçir, su və külək vasitəsilə relyefin aşağı sahələrinə aparılır, çaylara, okeana daxil olur və zaman keçdikcə temperaturun və təzyiqin yüksəldiyi ərazilərdə dərinliyə enərək metamorfoza məruz qalan çöküntü süxurlarının qalın təbəqələrini əmələ gətirir. , yəni "yenidən əridilmiş". Bu ərimə zamanı yer qabığının yuxarı üfüqlərinə daxil olan və yenidən maddələr dövriyyəsinə daxil olan yeni metamorfik qaya meydana gəlir. (düyü.).

Asanlıqla hərəkət edən maddələr - planetin atmosferini və hidrosferini təşkil edən qazlar və təbii sular ən intensiv və sürətli dövriyyədən keçir. Litosfer materialı daha yavaş dövr edir. Ümumiyyətlə, hər hansı kimyəvi elementin hər dövrü Yerdəki maddələrin ümumi böyük dövriyyəsinin bir hissəsidir və onların hamısı bir-biri ilə sıx bağlıdır. Bu dövrədə biosferin canlı maddəsi biosferdə davamlı olaraq dövr edən kimyəvi elementləri yenidən bölüşdürmək üçün böyük bir iş görür. xarici mühit orqanizmlərə və yenidən xarici mühitə keçir.

Maddələrin kiçik və ya bioloji dövrü- Bu

bitkilər, heyvanlar, göbələklər, mikroorqanizmlər və torpaq arasında maddələrin dövranı. Bioloji dövrün mahiyyəti iki əks, lakin bir-biri ilə əlaqəli prosesin - üzvi maddələrin yaradılması və onların məhv edilməsinin baş verməsindədir. Üzvi maddələrin yaranmasının ilkin mərhələsi yaşıl bitkilərin fotosintezi, yəni günəş enerjisindən istifadə edərək karbon qazı, su və sadə mineral birləşmələrdən canlı maddənin əmələ gəlməsi ilə bağlıdır. Bitkilər (istehsalçılar) məhlulda torpaqdan kükürd, fosfor, kalsium, kalium, maqnezium, manqan, silisium, alüminium, sink, mis və digər elementlərin molekullarını çıxarırlar. Bitki mənşəli heyvanlar (birinci sıra istehlakçılar) bu elementlərin birləşmələrini bitki mənşəli qida şəklində qəbul edirlər. Yırtıcılar (II dərəcəli istehlakçılar) zülallar, yağlar, amin turşuları və digər maddələr daxil olmaqla daha mürəkkəb tərkibli qidaları istehlak edərək, ot yeyən heyvanlarla qidalanırlar. Ölü bitki və heyvan qalıqlarının üzvi maddələrinin mikroorqanizmlər (reduktorlar) tərəfindən məhv edilməsi zamanı torpağa və su mühiti bitkilər tərəfindən mənimsənilməsi üçün mövcud olan sadə mineral birləşmələr gəlir və bioloji dövrün növbəti mərhələsi başlayır. (Şəkil 33).

Noosferin yaranması və inkişafı

Təkamül üzvi dünya Yer üzündə bir neçə mərhələdən keçdi birincisi, biosferdə maddələrin bioloji dövrünün yaranması ilə bağlıdır. İkincisi çoxhüceyrəli orqanizmlərin formalaşması ilə müşayiət olundu. Bu iki mərhələ biogenez adlanır üçüncü mərhələ görünüşlə bağlıdır insan cəmiyyəti, təsiri altında müasir şərait Biosferin təkamülü və onun ağıl sferasına - noosferə (yunan dilindən - ağıl, - top) çevrilməsi var. Noosfer biosferin yeni vəziyyətidir, o zaman ki, intellektual insan fəaliyyəti onun inkişafını şərtləndirən əsas amilə çevrilir. “Noosfer” termini E. Leroy tərəfindən təqdim edilmişdir. V.I.Vernadski noosfer haqqında təlimi dərinləşdirdi və inkişaf etdirdi. O yazırdı: “Noosfer yenidir geoloji hadisə planetimizdə insan əsas geoloji qüvvəyə çevrilir”. V.İ.Vernadski noosferin yaradılması üçün zəruri ilkin şərtləri müəyyən etdi: 1. Bəşəriyyətin ani mübadiləsinin mümkünlüyü 4. Ümumi yaşayış səviyyəsinin yüksəlməsi Yeni enerji növlərinin istifadəsi. 6. Müharibələrin cəmiyyət həyatından çıxarılması. Bu ilkin şərtlərin yaradılması XX əsrdə elmi fikrin partlayışı nəticəsində mümkün olur.

Mövzu – 6. Təbiət – insan: sistemli yanaşma. Mühazirənin məqsədi: Ekologiyanın sistemli postulatları haqqında vahid anlayış formalaşdırmaq.

Əsas suallar: 1. Sistem və mürəkkəb biosistemlər haqqında 2. Bioloji sistemlərin xüsusiyyətləri 3. Sistem postulatları: universal əlaqə qanunu, B. Kommonerin ekoloji qanunları böyük rəqəmlər, Le Chatelier prinsipi, təbiətdəki əks əlaqə qanunu və canlı maddə miqdarının sabitliyi qanunu 4. Sistemlərdə qarşılıqlı təsir modelləri. təbiət - insan" və "insan iqtisadiyyatı-biota-mühit".

Ekoloji sistem ekologiyanın əsas obyektidir. Ekologiya öz mahiyyətinə görə sistemlidir və nəzəri formada ona yaxındır ümumi nəzəriyyə sistemləri Sistemlərin ümumi nəzəriyyəsinə görə sistem inteqral xassələri sistemin hissələrinin (elementlərinin) qarşılıqlı təsiri ilə müəyyən edilən real və ya təsəvvür edilə bilən hissələrin toplusudur. Real həyatda sistem müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirmək üçün müntəzəm qarşılıqlı əlaqə və ya qarşılıqlı asılılıq ilə birləşən obyektlərin məcmusudur. Materialda müəyyən iyerarxiyalar var - məkan-zaman tabeçiliyinin sifarişli ardıcıllığı və sistemlərin mürəkkəbləşməsi. Dünyamızın bütün müxtəlifliyini ardıcıl olaraq ortaya çıxan üç iyerarxiya şəklində təqdim edin. Bu, əsas, təbii, fiziki-kimyəvi-bioloji (F, X, B) iyerarxiya və onun əsasında yaranan iki ikinci dərəcəli iyerarxiya, sosial (S) və texniki (T) iyerarxiyalardır. Geribildirimlərin cəmində sonuncunun olması əsas iyerarxiyaya müəyyən dərəcədə təsir göstərir. Müxtəlif iyerarxiyalardan olan sistemlərin birləşdirilməsi sistemlərin “qarışıq” siniflərinə gətirib çıxarır. Beləliklə, iyerarxiyanın fiziki-kimyəvi hissəsindən (F, X - "mühit") iyerarxiyanın bioloji hissəsinin canlı sistemləri ilə (B - "biota") birləşməsi sistemlərin qarışıq sinfinə gətirib çıxarır. ekoloji.İerarxiyalardan olan sistemlərin birləşməsi C

(“insan”) və T (“texnologiya”) iqtisadi sinifə gətirib çıxarır və ya texniki və iqtisadi, sistemləri

düyü. . İyerarxiyalar maddi sistemlər:

F, X - fiziki və kimyəvi, B - bioloji, S - sosial, T - texniki

Aydın olmalıdır ki, diaqramda göstərilən texnologiya və texnologiyanın (texnogenez) vasitəçiliyi ilə insan cəmiyyətinin təbiətə təsiri təbii sistemlərin bütün iyerarxiyasına aiddir: aşağı filial - abiotik mühitə, yuxarı - ətraf mühitə. biosferin biotası. Aşağıda bu qarşılıqlı əlaqənin ekoloji və texniki-iqtisadi aspektləri arasındakı əlaqəni nəzərdən keçirəcəyik.

Bütün sistemlərin bəziləri var ümumi xassələri:

1. Hər bir sistemin özünəməxsusluğu var quruluş, sistemin elementləri arasında məkan-zaman əlaqələrinin və ya qarşılıqlı təsirlərin forması ilə müəyyən edilir. Struktur nizamlama özlüyündə sistemin təşkilini müəyyən etmir. Sistemi çağırmaq olar təşkil edilmiş,əgər onun mövcudluğu ya hansısa funksional (müəyyən işi yerinə yetirən) strukturu saxlamaq üçün zəruridirsə və ya əksinə, belə strukturun fəaliyyətindən asılıdırsa.

2. Görə zəruri müxtəliflik prinsipi sistem fərdilikdən məhrum olan eyni elementlərdən ibarət ola bilməz. Müxtəlifliyin aşağı həddi ən azı iki elementdir (proton və elektron, zülal və nuklein turşusu, “o” və “o”), yuxarıdakı sonsuzluqdur. Müxtəliflik sistemin ən mühüm informasiya xarakteristikasıdır. Elementlərin çeşidlərinin sayından fərqlənir və ölçülə bilər 3. Sistemin xassələri yalnız onun hissələrinin xüsusiyyətləri əsasında başa düşülə bilməz. Həlledici olan elementlər arasındakı qarşılıqlı əlaqədir. Quraşdırmadan əvvəl maşının ayrı-ayrı hissələrinə baxaraq onun işinə qiymət vermək mümkün deyil. Göbələklərin və yosunların bəzi formalarını ayrıca tədqiq etməklə, onların liken şəklində simbiozunun mövcudluğunu proqnozlaşdırmaq mümkün deyil. İki və ya daha çox müxtəlif amillərin orqanizmə birgə təsiri demək olar ki, həmişə onların ayrı-ayrı təsirlərinin cəmindən fərqli olur. Sistemin xassələrinin onun daxil olduğu ayrı-ayrı elementlərin xassələrinin cəminə azalmazlıq dərəcəsini müəyyən edir. ortaya çıxması sistemləri.

4. Sistemi təcrid etmək onun dünyasını iki hissəyə bölür - sistemin özü və ətrafı. Ətraf mühitlə maddə, enerji və məlumat mübadiləsinin mövcudluğundan (olmamasından) asılı olaraq aşağıdakılar əsaslı şəkildə mümkündür: təcrid olunmuş sistemlər (mübadilə mümkün deyil); bağlanıb sistemlər (metabolizm mümkün deyil); açıq sistemlər (maddə və enerji mübadiləsi mümkündür). Enerji mübadiləsi məlumat mübadiləsini müəyyən edir. Canlı təbiətdə yalnız açıq var dinamik daxili elementləri ilə ətraf mühitin elementləri arasında maddə, enerji və məlumat ötürülməsi olan sistemlər. İstənilən canlı sistem - virusdan biosferə qədər - açıq dinamik sistemdir.

5. Sistemdə daxili qarşılıqlı təsirlərin xarici təsirlərdən üstünlüyü və sistemin xarici amillərə münasibətdə labilliyi.
hərəkətləri onu müəyyən edir özünü qoruma qabiliyyəti təşkilatçılıq, dözümlülük və sabitlik keyfiyyətləri sayəsində. Sistemə xarici təsir, onun daxili qarşılıqlı təsirlərinin gücünü və çevikliyini aşaraq, geri dönməz dəyişikliklərə səbəb olur.
və sistemin ölümü. Dinamik sistemin sabitliyi onun davamlı olaraq yerinə yetirdiyi xarici tsiklik iş ilə təmin edilir. Bunun üçün enerji axını və buna çevrilməsi lazımdır. mövzu. Nailiyyət ehtimalı əsas məqsəd sistem - özünü qoruma (o cümlədən özünü çoxaltma yolu ilə) onun kimi müəyyən edilir potensial effektivlik.

6. Sistemin zamanla hərəkəti onun adlanır davranış. Xarici faktorun səbəb olduğu davranış dəyişikliyinə deyilir reaksiya sistem və quruluşun dəyişməsi ilə əlaqəli sistemin reaksiyasında dəyişiklik və davranışın sabitləşməsinə yönəldilir. cihaz, və ya uyğunlaşma. Potensial səmərəliliyinin yüksəldiyi zamanla sistemin strukturunda və əlaqələrində adaptiv dəyişikliklərin konsolidasiyası hesab olunur. inkişaf, və ya təkamül, sistemləri. Təbiətdəki bütün maddi sistemlərin yaranması və mövcudluğu təkamüllə bağlıdır. Dinamik sistemlər daha çox ehtimaldan daha az ehtimal olunan təşkilata doğru inkişaf etmək, yəni. inkişaf təşkilatın artan mürəkkəbliyi yolunu izləyir və sistemin strukturunda alt sistemlərin formalaşması. Təbiətdə sistemlərin davranışının bütün formaları - elementar reaksiyalardan qlobal təkamülə qədər - əhəmiyyətli dərəcədədir qeyri-xətti. Təkamülün mühüm xüsusiyyəti mürəkkəb sistemlər edir
qeyri-bərabərlik, monotonluğun olmaması. Kiçik dəyişikliklərin tədricən yığılması dövrləri bəzən sistemin xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirən kəskin keyfiyyət sıçrayışları ilə kəsilir. Onlar adətən sözdə ilə əlaqələndirilir bifurkasiya nöqtələri- bifurkasiya, əvvəlki təkamül yolunun parçalanması. Bifurkasiya nöqtəsində yolun bu və ya digər davamının seçilməsi, hissəciklərin, maddələrin, orqanizmlərin, cəmiyyətlərin yeni dünyasının yaranmasına və çiçəklənməsinə və ya əksinə, sistemin ölümünə qədər çox şeydən asılıdır. Hətta həlledici sistemlər üçün seçimin nəticəsi çox vaxt gözlənilməz olur və bifurkasiya nöqtəsində seçimin özü təsadüfi impulsla müəyyən edilə bilər. İstənilən real sistem hansısa maddi oxşarlıq və ya simvolik obraz şəklində təmsil oluna bilər, yəni. müvafiq olaraq analoq və ya işarə sistemin modeli. Modelləşdirmə istər-istəməz sistemdəki əlaqələrin müəyyən qədər sadələşdirilməsi və rəsmiləşdirilməsi ilə müşayiət olunur. Bu rəsmiləşdirmə ola bilər
məntiqi (səbəb-nəticə) və/və ya riyazi (funksional) əlaqələr şəklində həyata keçirilir, sistemlərin mürəkkəbliyi artdıqca, onlar yeni yaranan keyfiyyətlər əldə edirlər. Eyni zamanda daha sadə sistemlərin keyfiyyətləri qorunub saxlanılır. Buna görə də sistemin ümumi keyfiyyət müxtəlifliyi mürəkkəbləşdikcə artır (şək. 2.2).

düyü. 2.2. Səviyyəsinin artması ilə sistem iyerarxiyalarının xassələrindəki dəyişikliklərin nümunələri (Fleishman, 1982-ə görə):

1 - müxtəliflik, 2 - sabitlik, 3 - ortaya çıxma, 4 - mürəkkəblik, 5 - qeyri-şəxsiyyət, 6 - yayılma

Xarici təsirlərə münasibətdə aktivliyin artırılması üçün sistemin keyfiyyətlərini aşağıdakı ardıcıllıqla sıralamaq olar: 1 - sabitlik, 2 - ətraf mühitin məlumatlılığına görə etibarlılıq (səs-küy toxunulmazlığı), 3 - idarəolunma qabiliyyəti, 4 - özünü təşkilat. Bu seriyada hər bir sonrakı keyfiyyət, əgər əvvəlki keyfiyyət varsa, məna kəsb edir.

Par Çətinlik sistemin strukturu sayı ilə müəyyən edilir n onun elementləri və sayı T

onların arasında əlaqələr. Hər hansı bir sistemdə xüsusi diskret vəziyyətlərin sayı öyrənilirsə, sistemin mürəkkəbliyi İLƏƏlaqələrin sayının loqarifmi ilə müəyyən edilir:

C=lgm.(2.1)

Sistemlər şərti olaraq mürəkkəbliyə görə təsnif edilir aşağıdakı kimi: 1) minə qədər vəziyyətə malik sistemlər (O <С < 3), относятся к sadə; 2) bir milyona qədər ştatı olan sistemlər (3< С < 6), являют собой mürəkkəb sistemlər; 3) dövlətlərin sayı bir milyondan çox olan sistemlər (C > 6) kimi müəyyən edilir çox mürəkkəb.

Bütün həqiqi təbii biosistemlər çox mürəkkəbdir. Hətta tək bir virusun strukturunda bioloji əhəmiyyətli molekulyar vəziyyətlərin sayı sonuncu dəyəri üstələyir.