Текст выступления:

Биосфера және оның құрамдас бөліктері
1. Биосфера және оның құрамдас бөліктері: жан-жақты шолу

Биосфера дегеніміз — Жердегі барлық тіршілік ортасын біріктіретін ұлы жүйе. Ол флора мен фаунаның, ауа, су және топырақтың бірлескен тіршілік мекені. Бұл кеңістікте тіршілік өзара қарым-қатынас жасап, өз тіршілігін қолдап отырады. Биосфера — Жердің тіршілікке толық қолайлы аймағы, жан-жақты зерттеуді қажет ететін күрделі үдеріс.

2. Биосфера ұғымының тарихы мен ғылымдағы орны

Биосфера терминін алғаш 1875 жылы неміс ғалымы Эдуард Зюс енгізді. Бұл ұғым кейінгі дәуірлерде, XX ғасырда Ресейдің атақты ғалымы Владимир Вернадскийдің еңбегінде дамыды. Вернадский биосфераны тіршілік пен қоршаған ортаның бірлігі ретінде қарастырып, оны зерттеудің ғылымдағы маңызын арттырды. Биосфера тірі организмдерді қамтып қана қоймай, олардың энергия алмасуы мен өмір сүру шарттарын анықтайды.

3. Биосфера шекаралары және құрылымы

Биосфера — литосфераның 2-3 шақырым тереңдігіне дейін және атмосфераның шамамен 20 километр биіктігіне дейін егізделген қабат. Оның ішінде Жердің қатты қабығы — литосфера, су қабаты — гидросфера, ауа қабаты — атмосфера және тірі ағзалар бар. Бұл шекаралар тіршілік үшін қолайлы ортаны қамтып, биологиялық үрдістердің толық дамуына мүмкіндік береді. Өмір осы шекаралардың ішінде үздіксіз айналып тұрады.

4. Биосфераның негізгі қабаттары туралы мәлімет

Биосфера төрт негізі қабаттан тұрады: литосфера, гидросфера, атмосфера және тірі организмдер. Литосфера — жер қыртысының қатты қабаты, оған тау жыныстары мен минералдар кіреді. Гидросфера Жердің барлық су қоймаларын қамтиды — мұхиттар, көлдер, өзендер. Атмосфера — ауа қабаты, онда оттек пен азот сияқты газдар бар. Тірі ағзалар осы үш қабаттың өзара әрекеттесу зоналарында өмір сүреді, және туралы тарқата отырып тіршіліктің негізін құрайды.

5. Атмосфера — тіршілікке қажетті ауа қабаты

Атмосфера — тірі ағзаларға тыныс алу үшін қажет ауа қабаты. Оның құрамында 78% азот пен 21% оттегі бар, бұл газдар тіршіліктің негізгі негізін құрайды. Сонымен бірге, атмосферада 0,03% көмірқышқыл газы болады, ол климатты реттеуге және өсімдіктердің фотосинтезіне көмектеседі. Бұл қабат ультракүлгін сәулелерден қорғайды және жауын-шашын мен ауа райының өзгерістерін басқарады. Су буы атмосферадағы су айналымының негізгі бөлігі болып табылады және Жердің температурасын тұрақтандыруға ықпал етеді.

6. Гидросфера мен оның экологиялық маңызы

Гидросфера — Жердің барлық суын қамтитын бөлік, мұхиттар, өзендер, көлдер мен ағын суларды өз ішіне алады. Бұл қабат тіршілік үшін су көзін береді, ол тірі ағзалардың тіршілік етуіне пайдалы. Су — өмірдің негізі, себебі барлық химиялық реакциялар ерітіндіде жүреді. Гидросфера экожүйелердегі температура мен климаттың қалыптасуына ықпал етеді, сондай-ақ су биіктігі мен қозғалысын реттейді, түрлі организмдердің мекен ету ортасын қалыптастырады.

7. Литосфера — жер қыртысы және оның ерекшеліктері

Литосфера — Жердің қатты сыртқы қабаты болып табылады. Ол тау жыныстары мен минералдардан құралған және тіршілік үшін қажетті ортаны қамтамасыз етеді. Континенттік аймақтарда оның қалыңдығы 35-тен 70 километрге дейін жетсе, мұхит түбінде 5-15 километр аралығында болады. Бұл қабатта өсімдіктер өсіп, жануарлар мен адамдар мекендейді. Литосфера экожүйе құрамында маңызды рөл атқарып, табиғи ресурстардың көзі ретінде қызмет етеді.

8. Тірі заттар — биосфераның тіршілік негіздері

Биосфераның тірі құрамдастары — өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер мен басқа да ағзалар болып табылады. Олар энергияның ағынын және химиялық элементтердің алмасуын қамтамасыз етеді. Бұл тіршілік иелері биосфераға тұрақтылық пен динамика береді, қоршаған ортаның өзгере алатындығына бейімделеді. Тірі заттар экожүйені тұрақтандырады және өзара байланысты көпқабатты жүйені құрайды.

9. Биосферадағы зат айналымы және негізгі циклдер

Биосферада тұрақты зат айналымы жүреді, ол өмірдің үздіксіздігін қамтамасыз етеді. Көміртек циклі арқылы ағзалар фотосинтез бен тыныс алу кезінде газдарды алмастырады. Су циклі судың булануы, конденсациясы және жауын-шашын арқылы Жер бетінде қозғалуын реттейді. Азот циклі топырақтағы микроорганизмдер әсерімен азот қосылыстарының түзілуі мен ыдырауын қамтиды.Сонымен қатар, фосфор мен күкірт элементтері де тұрақты айналымға қатысып, биосфераның теңгерімін сақтайды.

10. Көміртек, су және азот айналымдарының диаграммасы

Диаграммада көміртек, су және азот айналымдарының негізгі кезеңдері көрсетілген. Бұл циклдер тіршіліктің тұрақтылығын қалыптастырады және экожүйеде маңызды экологиялық теңдікті қамтамасыз етеді. Су буының булануы және жауын-шашын сияқты процестер климаттық жүйенің жұмысына әсер етеді, ал азот пен көміртек айналымдары биологиялық өнімділікті қолдайды. Бұл зерттеулер 2023 жылғы экологиялық зерттеулер нәтижелері бойынша жинақталған.

11. Фотосинтез: өмірдің негізі

Фотосинтез — өсімдіктердің күн сәулесін пайдаланып, көмірқышқыл газын органикалық заттарға айналдыру процесі. Бұл процесс тірі организмдердің энергия алмасуының негізі болып табылады. Өсімдіктер фотосинтез кезінде оттек бөледі, бұл ауадағы оттегінің негізгі көзі. Биосферада жылына 150 миллиард тоннадан астам жаңа органикалық зат өндірілетінін көрсетеді, бұл тіршіліктің дамуын қамтамасыз етеді.

12. Биогеохимиялық заттар топтары мен олардың қызметі

Биосферада бірнеше биогеохимиялық заттар топтары бар. Тірі заттар — барлық ағзалар, олар энергия мен химиялық элементтерді алмастырады және тіршілікті қолдайды. Биогенді заттар табиғатта көмір, мұнай, әк сияқты өнімдерді қалыптастырады, олардың әсері жер қыртысына таралады. Биокосты заттар — органикалық және минералды қосылыстардың бірлестігі. Инертті заттар ағзаларға тәуелсіз минералдар ретінде экожүйеде маңызды рөл атқарады. Бұлардың барлығы биосфераның химиялық тепе-теңдігін сақтауға бағытталған.

13. Биосфера қабаттарының салыстырмалы сипаттамасы

Қандай да бір биосфера қабатының физикалық және биологиялық ерекшеліктері оның функцияларын анықтайды. Кестеде литосфера, гидросфера, атмосфера және биота қабаттарының ұқсастығы мен айырмашылықтары қарастырылған. Мысалы, атмосфера газдар құрамымен ерекшеленсе, литосфера қатпарлы тау жыныстары мен минералдардан тұрады. Бірақ барлығы тіршіліктің біртұтас экожүйесін қалыптастырады және өзгерістерге жауап береді.

14. Тірі ағзалардың табиғи ортаға әсері

Өсімдіктер топырақтың құнарлылығын арттыруға ықпал етіп, оның түзілу процесіне қатысады. Олар ауаның газ құрамын тұрақтандырады. Микроағзалар мен бактериялар органикалық қалдықтарды ыдыратып, қоректік заттардың айналымын қамтамасыз етеді. Жануарлар топырақ құрылымын өзгертеді және су айналымына араласады, бұл экожүйенің тұрақтылығын арттырады. Осылайша тірі ағзалар табиғи ортаның сапасын және оның биологиялық әртүрлілігін сақтап қалуда үлкен рөл атқарады.

15. Жердегі тіршілік алуан түрлілігі және оның рөлі

Тіршілік алуан түрлілігі — биосфераның ең маңызды қасиеттерінің бірі. Әртүрлі өсімдіктер мен жануарлар экожүйелердің тұрақтылығы мен өнімділігін қамтамасыз етеді. Мысалы, әртүрлі жануарлардың әртүрлі рөлдері бар — кейбіреулер топырақты құнарландырады, басқалары тұқым таратумен айналысады. Биологиялық әртүрліліктің жоғалуы экологиялық теңгерімді бұзып, адамзаттың өмір сүру қауіпсіздігіне қауіп төндіруі мүмкін.

16. Экожүйе ұғымы және негізгі биомдар

Экожүйе дегеніміз – тірі организмдер мен олардың қоршаған ортасының тығыз байланысты кешені. Бұл жүйеде энергия мен заттар үздіксіз айналып, тіршілік үшін қажетті процестер жүзеге асады. Мысалы, фотосинтез процесінде өсімдіктер күн сәулесінің энергиясын пайдаланып, оттегін бөледі және көмірқышқыл газын сіңіреді, осылайша экожүйенің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Тропиктік ормандар – бұл жер шарындағы ең биологиялық алуандығы жоғары биомдардың бірі. Бұл ормандарда әлемнің әр түкпірінен миллиондаған өсімдік пен жануар түрлері кездеседі. Мұндай алуандығы тіршіліктің күрделілігін және экожүйенің нығайған қабілетін көрсетеді.

Дала, шөл және тундра сияқты биомдар ерекше климаттық шарттарға бейімделіп, ондағы өсімдіктер мен жануарлар өзіне тән қасиеттерімен ерекшеленеді. Мысалы, тундраның қысқамерзімді өсімдік маусымы мен суыққа төзімді жануарлары, сондай-ақ шөлдің құрғақшылыққа шыдамды түрлері экожүйенің өзгермелі табиғатын бейнелейді.

Мұхиттық экожүйелер – бұл үлкен су массаларындағы, әсіресе мұхиттар мен теңіздерде тіршілік ететін жануарлар мен өсімдіктердің кең тараған ортасы. Мұндай экожүйеде фитопланктоннан бастап ірі киттерге дейін экологиялық байланыс жүйесі бар. Мұхиттық экожүйелер ғаламшардағы ауа райы мен климаттың қалыптасуына айтарлықтай ықпал етеді.

17. Дүниежүзіндегі экожүйелердің таралу картасы

Картаға қарағанда, жердің әртүрлі аймақтарында экожүйелердің таралуы ерекшеленеді. Бұл диаграмма әлемдегі негізгі экожүйелердің үлесін, сондай-ақ олардың Қазақстандағы таралу ықтималдығын бейнелейді. Қазақстан аумағында дала, орман және шөл биомдарының кең таралғаны байқалады.

Экожүйелер арасындағы айырмашылықтар климат шарттарына, географиялық орналасуға және адам қызметінің әсеріне байланысты. Ормандар мен мұхиттар биосферадағы ең кең және маңызды элементтер саналады. Олар ауадағы оттегіні өндіруде және ғаламшардың тұрақтылығында негізгі роль атқарады.

Шөл мен тундра ерекше экологиялық шарттарды білдіреді және оларда тіршілік ететін организмдер осы шарттарға ерекше бейімделген. Экожүйелердің әртүрлілігі табиғаттың күрделілігін, сондай-ақ олардың тұрақтылығы мен өзара байланысын айқын көрсетеді.

18. Адамның биосфераға әсері

Адамның тіршілік әрекеті табиғатқа айтарлықтай әсер етеді. Ресурстарды шектен тыс пайдалану судың, ауаның және топырақтың ластануына алып келеді, бұл экожүйелердің қалыпты қызметіне кедергі жасайды. Мысалы, өнеркәсіп орындарының шығарындылары ауаға улы заттарды таратып, экожүйелердің күйіне әсер етеді.

Орман алқаптарының кең көлемде кесілуі биосфераның тіршілік ортасын айтарлықтай азайтады. Бұл процестің нәтижесінде көптеген жануар түрлері мекендерін жоғалтып, санын азайтуда. Қазақстанда да орман қорларының азаюы биологиялық алуандығының төмендеуіне алып келуде.

Қалалар мен жол құрылысы табиғи ландшафттарды бұзып, жануарлардың миграция жолдарына кедергі жасайды. Бұл экожүйелердің тотығуын туындатып, тіршілік ортасының бөлініп қалуына себеп болады.

19. Биосфераны қорғау және тұрақты даму жолдары

Табиғи ресурстарды үнемдеп, оларды тұрақты пайдалану – биосфераның қызметін ұзақ мерзім бойы қамтамасыз етудің негізгі шарты. Мысалы, ормандарды ұқыпты кесу және қайта отырғызу экожүйенің қалпына келуіне мүмкіндік береді.

Халықаралық келісімдер мен ұлттық бағдарламалар экологиялық заңдардың құрылуына және олардың орындалуына негіз болады. Осы арқылы табиғатты қорғау саясаты жүйелі түрде жүргізіледі және тәжірибеге енгізіледі.

Қоршаған ортаны қорғау саласында экологиялық білім беру мен тәрбие ерекше маңызды. Бұл жастарды табиғатты құрметтеп, оны сақтау қажеттілігіне жігерлендіреді.

Сонымен қатар, ғаламдық ынтымақтастық пен инновациялық технологиялардың дамуы биосфераның тұрақтылығын арттырады. Мысалы, жаңартылатын энергия көздерін енгізу және қалдықтарды қайта өңдеу арқылы табиғи ресурстарды тиімді пайдалану жөнінде жаңа мүмкіндіктер ашылады.

20. Қорытынды: Биосфераны сақтаудың маңызы мен болашағы

Биосфераның тұрақты дамуы табиғат пен қоғам арасындағы үйлесімділікке негізделеді. Бұл – экожүйелердің тұрақты жұмыс істеуі үшін қажетті фактор. Барлық адамзат табиғатты қорғауға жауапкершілікпен қарауы тиіс, өйткені біздің болашағымыздың кепілі – табиғаттың өзін сақтауында.

Дереккөздер

Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. — М.: Наука, 1986.

Голдфарб Р. Экология: введение в науку о жизни. — М.: Мир, 1979.

Терещенко В.Г. Экология и биосфера. — СПб.: Питер, 2002.

Кузнецов А.Н., Сафронов В.В. Общая экология. — М.: Высшая школа, 2005.

Қазақстан ұлттық оқу бағдарламалары, Биология пәні, Алматы, 2020.

Дүниежүзілік экологиялық ұйым. Экожүйелердің жаһандық картасы, 2023.

Бұқарбаев С. Қ., "Қазақстанның экожүйелері және биомдары", Алматы, 2021.

Рио-де-Жанейро келісімі бойынша биосфераны сақтау туралы халықаралық құжаттар, 1992.

Петров В.И., Погода и биомы: климаттың экожүйелерге әсері, Москва, 2019.