Биосфера-Әлемдік экожүйе

#1 слайд
Батыс Қазақстан облысы, Ақжайық ауданы, Қабыршақты ауылы «Биосфера - әлемдік экожүйе » “ Бітік мектеп-бөбекжай” кешені КММ биология пәнінің мұғалімі Айтжанова Д.Ж

1 слайд

#2 слайд
Биосфера — тірі организмдердің осы уақыттағы немесе өткен уақыттағы әрекетінен пайда болған Жер қабықшасы. Қазіргі уақытта тірі организмдер кездесетін биосфераның бөлігі қазіргі заман биосферасы деп аталады.

2 слайд

#3 слайд
Биосфера термині алғаш рет 1875 жылы аустриялық геолог Э. Зюсс өз еңбегінде, жер бетін қаптайтын жұқа қабықты сипаттау үшін қолданылған. Кейінірек орыс ғалымы В.И. Вернад ский біздің планетаның ғаламдық жүйесін сипаттау үшін қолданған болатын. Ол өз еңбегінде, «Тірі зат», бүкіл биосфераның ішіне өтіп, оны қайта құрады», — деп жазған. Биосфе ра үш фазада: сұйық, қатты және газ заттар арқылы бөлімдердің беткейлері арасында өтеді, күн сәулесінің күшті радиациясы салдарынан зат пен энергия арасындағы белсенді зат алмасу жүреді, ол тіршіліктің пайда болуына және ары қарай дамуына бастама береді. Биосфера литосфераның жоғары қабатын, гидросфера,тропосфера және стратосфераның төменгі қабаттарынан тұрады.

3 слайд

#4 слайд
Литосфера — Жер шарының сыртқы қатты кабықшасы. Литосфераның жоғарғы бөлігі екіншілік тау жыныстарының жауындық бөліктерінен тұрады, аналық тау жыныс тарының бұзылуынан пайда болған. Гидросфера әлемдік мұхит деп аталатын барлық мұхиттар мен теңіздер, көлдер мен өзен суларының қосындысынан пайда болған. Атмосфера — жерді қоршайтын газ қабықшасы. Атмосфера 100 км биіктікті қамтиды. Оның төменгі бөлігі шамамен 15 км тропосфера деп аталады. Оның үстінде стратосфера қабаты орналасқан, ол 50 км биіктікте орналасқан өз кезегінде жоғары жатқан ионосферамен алмасады, ол біртіндеп планетааралык кеңістікке ауысады.

4 слайд

#5 слайд
Биосфера шекаралары организмдер тіршілігі үшін қажетті жағдайлармен сипатталады. Биосфераның жоғары шекарасы 20-25 км биіктікте орналасатын озон қабатынан пай да болады. Озон қабатынан жоғары күннің қатал ультракүлгін сәулелері — барлық тіршілікке қолайсыз орта. Биосфераның төменгі литосфера бөлігі 3 км-ге дейінгі тереңдікті қамтиды. Тіршіліктің одан әрі тереңдікке енуіне жер қабаттарының қатты қабаттары кедергі болады.

5 слайд

#6 слайд
Тірі зат (тірі организмдер жиынтығы) биосферадағы барлық заттың 0,01-0,02%-ын құрайды. Бірақ ферменттермен катализдейтін химиялық реакциялардың жоғарғы жылдамдығына байланысты тірі зат географиялық процестер мен жер қыртысын құруда үлкен роль атқарады. Қоршаған ортадан энергияны қозу арқылы тірі организмдер маңызды био- геохимиялық функцияларды атқа рады: энергетикалық, концентрациялық, газдық, тотығу-тотықсыздану және т.б.Тірі заттың биосферадағы қызметі

6 слайд

#7 слайд
Энергетикалық функция — күн сәулесін сіңіруші өсімдіктердің, органикалық қосылыстардың есебінен химиялық энергияға айналуы салдарынан жүреді. Концентрациялық функция қоршаған ортада таралған химиялық элементтерді тірі организмдердің денесінде жинақталуы. Осының салдарынан кейбір элементтер клетка құрамында бірнеше жүздеген мөл- шерге артуы мүмкін. Мысалы, микроорганизмдер клеткаларында темір мөлшері қоршаған ортамен салыстырғанда 65 000 есе, марга нец              1 200 000 есе, ванадий 420 000 есе көп. Микроорганизмдер тіршілік әрекеті салдарынан теңіз рудасының қабаттары пайда болған, теңіз омыртқасыздарының ізбесті қаңқалары бор және әктас жыныстарын түзеді. Газдық функция — өсімдіктерде болатын фотосинтез арқылы жүреді, ал жануарлар мен өсімдіктер тыныс алуда көмірқышқыл газын бөледі. Кейбір бактериялар азот және басқа элементтерді жинақтайды. Газдық функциямен Жер атмосферасында оттегі түзілуі және көмірқышқыл газы мөлшерінің сіңірілуі тән. Екі газ арасындағы тепе- теңдіктің сақталуы, атмосфераның газдық тұрақтылығын сақтайды. Тотығу-тотықсыздану функциясы тірі организмдер көмегімен тотығу және тотықсыздану процестерінің қарқындылығы салдарынан жүреді. Олардың әрекетінен өлі биомассаның органикалық заттарының жинақталуы және минералдануы жүреді. Мысалы, бактериялар, балдырлар, топырақ организмдерімен түзілген бейорганикалық және органикалық заттар минералдарды бұзады, әр түрлі қосылыстарға айналады. Көрсетілген функциялар орга низмдердің қазіргі табиғи ортаның құраушылары ретінде зат және энер гия алмасуды жүзеге асырады. Тірі материяның ерекше химиялық әрекеті салдарынан бірнеше миллиондаған жыл бойы айналымға түсіп, биосфераны құрушы барлық географиялық табиғи ортаны тұрақты сақтап келеді. Атмосфера және биосферада энергия түзілу жылдамдығы тірі организмдер санының артуына байланысты көбейіп отырады. Адам қоғамының пайда болуымен табиғи ортаға әсер ету процестері күшейе келіп, адамның өзі Жер келбетін қайта құрушы факторға айналды.

7 слайд

#8 слайд
Биосфера биомассасы Биосфера биомассасы үш тіршілік ету орны бойыншы анықталады: литосфера, гидросфера және атмосфера.

8 слайд

#9 слайд
Литосфера биомассасы Литосфера биомассасы негізінен өсімдіктермен пайда болған. Жануарлар мен микроорганизмдер үлесі оның суммарлық көлемінің 0,8%-ды құрайды. Биомассаның негізгі бөлігі оның беткейлік қабатында жинақталған, қалыңдығы бірнеше сантиметрден 2-3 метрге дейін болады. Өсімдіктер тамыры және оны мекен етушілер өте тереңге енеді. Жер қыртысының жырақтарынан анаэорбты бактериялар 2-3 км және 1-2 км мұхит тереңдігіне  дейін түседі. Мұнай скважиналарынан анаэробты бактериялар 7,5 км тереңдіктен де табылған. Топырақта өсімдіктерге қажетті биогенді иондар жеткілікті түрде кездеседі. Грунтта сапрофагтардың детритті тізбектері пайда болады, олардың әрекеті салдарынан детрит гумусқа айналады. Гумус коллоидты күйде болады. Оның жеке бөліктері лайға, өзге топырақтардың минералды бөліктеріне жабысады да, минералды-гуминді кешен түзеді. Гумификация процестерімен қатар минералдану процестері қатар жүреді. Редуценттер органикалық қосылыстарды бейорганикалық түрге айналдырып, оның құрамында өсімдіктерге қажетті минералды заттардың мол қорын жинақтады. Топырақ түзілу барысында топырақ профилінде көрінетін кеңістік қабат байқалады. Оны түрлі тереңдіктерден алынған үлгілерді зерттеу арқылы анықтайды. Топырақ профильдерінің негізгі 3 қабатын ажыратады:

9 слайд

#10 слайд
Гидросфера биомассасы Гидросфера суының 97,4 %-ын тұзды сулар құрайды. Оның құрамында 96,5% Әлемдік мұхит сулары және 0,9% тұзды жерасты және көл сулары. Тұщы су үлесі 2,6% кұрайды. Бұл атмосфера сулары, өзен, көл, теңіз, мұздық, жерасты, топырақ және жануарлар мен өсімдіктердің құрамындағы сулар. Әлемдік мұхит ауданы жер бетінің 70,8% көлемін алады. Гидросфераның негізгі ортасы тіршіліктің дамуына қолайлы әсер ететін бірнеше қасиеттерге ие. Су — жақсы еріткіш. Онда оттегі және көмірқышқыл газы ериді, бұл жануарлар мен өсімдіктер тіршілігі үшін өте маңызды. Судың қату тем- пературасы °С, ал 4 °С-та тығыздығы жоғары болады. Сол себептен мұз судың бетінде қалқып жүргенімен, оның астында тірі организмдер тіршілік жалғастырады.

10 слайд

#11 слайд
Судың жоғарғы жылу өткізгіштігі су ортасының температурасын жылдың түрлі мезгілдерінде реттеуге қабілетті. Ал су массасының үздіксіз қозғалуы салдарынан Әлемдік мұхиттардың тұрақты физикалық- химиялык құрамы сақталмайды. Мұхиттарда биомассаның таралуы оның құрылымына байланысты. Мұхитта плагиаль, су беткейінен түбіне дейінгі қабатты құрайды, бенталь — мұхит түбі деген қабаттарды ажыратады. Фитопланктон беткейлік суларды 50 — 100 м тереңдікке дейін мекен етеді. Ол түрлі балдырлардан тұрады, мұхиттағы органикалық заттардың негізгі продуценті саналады. Фитопланктондардың көп болуы су бетінде биогенді қосылыстар мен жақсы күн сәулесінің түсуіне байланысты. Фито планктон өнімділігі қарқынды болса, мұхиттағы барлық тірі заттан он есеге артық болар еді. Оның биомассасы үлкен емес. Себебі зоопланктондар ірі жануарларға тез қорек болады. Зоо планктон және планктонды бактериялар судың барлық қабаттарын мекен етеді, алайда су тереңдеген сайын, оның саны күрт төмендейді. Теңіз планктондарына түрлі шаяндар, көптеген қарапайымдар, ішекқуыстылар, моллюскалар, балық уылдырықтары басымдылық танытады. Нектон су қабаттарында белсенді жүзетін, үлкен кеңістікке орын ауыстыра алатын организмдер жатады. Оларға балық, басаяқты мол люскалар, теңіз тасбақалары, жыландар жатады. Нектонға, сонымен қатар, құрлықта көбейетін, бірақ суда қоректенетін жануарлар да жатады: ескекаяқтылар, пингвиндер және т.б. Нектонға ірі жануарлар кіргенімен, оның биомассасы планктон массасынан 20 есе аз болады. Мұхит түбін мекендейтін орга низмдер жиынтығы бентосты құ райды. Оның құрамына: теңіз жұлдызы, теңіз лилия, моллюска, көпқылтанды буылтық құрттар, кейбір балықтар, бактериялар, төменгі саңырауқұлақтар кіреді. Кейбір бентосты жануарлар субстратқа бекінеді, кейбіреулері еркін қозғалып жүреді.

11 слайд

#12 слайд
Материктік шельфке жақын орналасқан аймақта бентостар тығыз мекен етіледі. Бұл аймақтарда температураның күрт ауытқуы, су және ауа алмасу жүреді. Судың беті мен түбінің қабаттарының ауысуы биогенді элементтерге бай қалдықтардың орын алмасуына алып келеді. Қатты түбі бар аймақтардың продуценттері жақсы бекітілген, онда қоңыр, қызыл және жасыл балдырлар жиі кездеседі. Мұхиттық аймақтардың биомассасы жағалаумен салыстырғанда 10 — 100 есеге аз болады. Әсіресе ашық теңіздердің тропиктік жылы су алмасуы мардымсыз жүреді. Биологиялық өнімділіктің артуы аквеллинг аймағында байқалады. Бұл аймақтар маңызы зор саналады. Бен тос биомассасы материктік шельфте жоғары болады. Мұхит тереңдігінде тіршілік шарттары түрліше болады. Жарық жоқ, температура 1 — 2 °С, гидростатикалық қысым 300 — 600 атм. құрайды. Қорек ретінде детриттер са налады. Оның фаунасы белгілі көптеген жануарларды қамтиды. Бұл «оазистер» тіршілік негізіне көптеген хемосинтез процестері жатыр. Күкіртсутек, марганец және темір қосылыстарын тотықтырып, бактериялар алынған энергияны жарық қатысынсыз органикалык қосылыстар синтезі үшін алынған энергияны жұмсайды. Гидросфера биомассасы құрлық биомассасынан 80 есе төмен, адам рационына шаққанда оның үлесі 2%- ды құрайды.

12 слайд

#13 слайд
Атмосферадағы тіршілік тропосферамен байланысты. Тропосферадағы газ құрамы үнемі тұрақтылыққа ие, биіктік артқан сайын атмосфералық қысым және температура түседі. Температураның төмендеуінен жылы ауа жер бетінен жоғарыға көтеріледі, оның конденсациясына байланысты бұлттар түзіліп, атмосфералық жауын-шашын жауады. Сол үшін жер бетіндегі температура мен ылғалдылық қалыпты тіршілік ету үшін жеткілікті. Осыған орай биосфера бірегей экожүйе ретінде қызмет атқарады. 15-35 км биіктікте стратосфера бос оттегі күн радиациясы әсерінен озонға айналады, ол озон экранын түзеді. Атмосфера жерді метеориттердің қырып — жойғыш әрекетінен қорғайды, яғни ауа қабатына өтісімен метеориттер өртеніп кетеді.Атмосфера биомассасы. Жердегі тіршілік үшін атмосфераның мәні

13 слайд

#14 слайд
Атмосфера биомассасы жерге жақын орналасқан өсімдіктер дүниесіне тең. Тауларда өсімдіктердің жер бетінен жоғары қарай қозғалысы шектеулі, көмірқышқыл газы парциалды қысымының төмендеуіне байланысты. Осының салдарынан теңіз деңгейінен 6000 м биіктікте олар тіршілік ете алмайды. Жануарлардан ұшуға тек құстар, жәндіктер бейімделген. Кейбір құс тар бірнеше мың км ұшып бара алады. Бір материктен екіншісіне, бір жарты шардан екіншісіне ұша алады. Тропосфераның жоғарғы бөліктеріне тек қана ұсақ организмдер көтеріле алады. Өсімдіктер, бактериялар және саңырауқұлақтардың споралары да ұшуға қабілетті. Озон қабатынан асып кеткен барлық тірі заттар ультракүлгін сәулелерінің әсерінен тіршілігін жояды.

14 слайд

#15 слайд
Биосферадағы энергия ағыны және заттар айналымы Биосферада кез келген экожүйедегідей, үнемі заттар айналымы жүріп, онымен тығыз байланысты энергия ағыны жүреді. Биосфераның түрлі компоненттері арасында зат және энергия алмасуы организмдердің тіршілік әрекетіне негізделіп, биогеохимиялық цикл деп аталады. Биогеохимиялық циклдің қозғаушы күші болып заттар бір трофикалык деңгейден екіншісіне өтуі саналады. Экожүйелер арқылы энергия ағы ны тұйық сипатқа ие, себебі әр трофикалық деңгейде көп мөлшері тыныс алу процестеріне жұмсалады. Жылу түрінде жұмсалынады. Сол себептен организмдердің тіршілік етуі үшін күн сәулесінен үнемі энергия ағыны келіп түсуі қажет. Биосферада көптеген элементтердің өзара байланысты геохимиялық циклдер өтіп жатады. Маңызды орынды биогенді элементтердің С, О, N, S, Р, Са, К циклдің айналымы болады. Биосфераның бүкіл тармағында олар тірі зат арқылы шексіз рет айналымға түседі. Осылай атмо...

15 слайд