Текст выступления:

Биосфера және оның құрамдас бөліктері
1. Биосфера және оның негізгі тақырыптары

Биосфера — бұл Жердің тірі мен өлі компоненттерінің бірегей, үйлесімді әлемі. Ол ауа, су, топырақ және тірі организмдердің өзара әрекеттесуінен түзіледі. Биосферада тіршілік пен табиғаттың үздіксіз байланысы орнайды, бұл біздің планетамыздың тіршілік етуі үшін маңызды негіз.

2. Биосфераның тарихы мен маңызы

1875 жылы Эдуард Зюс алғашқы рет «биосфера» ұғымын енгізді, бұл тіршіліктің кең ауқымдағы өзара байланысын білдіретін термин болды. Кейіннен, XX ғасырдың басында, В.И. Вернадский бұл тұжырымдаманы дамытып, биосфераның ғылыми негізін қалыптастырды. Ол тірілер мен тірі емес табиғаттың өзара әрекеттерін зерттей отырып, биосфераны – адам мен табиғат арасындағы байланыс орталығы ретінде қарастырды. Оның еңбектері экология мен геохимия саласының дамуында маңызды рөл атқарды.

3. Биосфераның шекаралары мен көлемі

Биосфераның шекаралары атмосфераның төменгі қабатынан басталып, гидросфераның барлық су айдындарын және литосферадағы жұқа топырақ қабатын қамтиды. Сонымен қатар, тіршілік көбіне осы аймақтарға шоғырланады. Биосфераның қалыңдығы шамамен 20-25 км аралығында өзгереді: атмосферада 11 км жоғарыға дейін тіршілік белдеуі бар, ал жердің тереңдігіне қарай 11 км тереңдікке дейін тіршілік орын алады. Бұл шекаралар экологиялық факторларға — температураға, қысымға, жарыққа тәуелді, сондықтан биосфераның нақты түсінігі өзгермелі болып келеді.

4. Биосферадағы тірі және өлі компоненттер

Биосфера — тірі организмдер мен олардың тіршілік ортасын құрайтын өлі компоненттердің үйлесімділігі. Мысалы, ауа құрамындағы газдар тіршілік үшін қажетті, су тірі ағзалардың өмірлік ортасы болса, топырақ химиялық заттармен қамтамасыз етеді. Тірі компоненттерге өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер, ал өлі компоненттерге минералдар, су, ауа жатады. Олардың өзара байланысы биосфераның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

5. Атмосфераның биосферадағы рөлі

Атмосфера Жерді қоршаған газдық қабат ретінде тіршілікке қажет оттегі мен басқа газдарды қамтамасыз етеді. Ол сонымен бірге климаттық әсерлерден қорғап, озон қабаты арқылы ультракүлгін сәулелерден сақтайды. Атмосфераның төменгі қабаты — тропосфера — тіршілік үшін аса маңызды, өйткені мұнда ауа райы құбылыстары және газ алмасу процестері жүреді. Оның қалыңдығы 10-12 км аралығында, бұл кеңістік тірі ағзалардың өмір сүруіне қолайлы орта болып табылады (Вернадский, 1936).

6. Гидросфера және тіршілік байланысы

Гидросфера мұхиттардан бастап, теңіздер, өзен-көлдер, мұздықтар және жер асты суларын қамтиды. Дүниежүзілік су қорының 97%-ы тұзды, сондықтан тұщы су қорлары тіршілік үшін өте құнды болып саналады. Су барлық тірі ағзалардың өмірлік ортасы ретінде саналады және химиялық элементтер мен энергияның таралуына кепілдік беріп, экожүйелердің қалыптасуына негіз болады. Судың бұл рөлі биосфераның маңызды құрамдас бөлігі екенін көрсетеді.

7. Литосфера және биосферадағы маңызы

Литосфера — Жердің қатты қыртысы және топырақ қабаты, ол тіршілік үшін қажетті минералдар мен қоректік заттардың көзі болып табылады. Бұл қабатта өсімдіктердің түбірлері орнап, жануарлар мен микроорганизмдер тіршілік етеді. Литосфераның топырақ қабаты — биогеохимиялық процестердің жүретін орны, ол экожүйелердің тұрақтылығын және биосферадағы зат алмасуды қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, литосфера жердің пішіні мен климатына әсер етіп, тіршіліктің әр түрлі формаларына жағдай жасайды.

8. Биосферадағы тірі заттар мен негізгі топтары

Өсімдіктер – биосфераның тіршіліктің негізі. Олар күн энергиясын химиялық энергияға айналдырып, атмосфераға оттегі бөледі, бұл тіршілік үшін өте маңызды. Жануарлар қоршаған ортамен өзара әрекеттесіп, заттар мен энергия айналымын жылдамдатады, экожүйелердің тепе-теңдігін сақтайтын негізгі элементтер болып табылады. Саңырауқұлақтар — органикалық қалдықтарды минералды заттарға ыдыратып, топырақ құнарлылығын арттырады. Ал бактериялар биогеохимиялық процестерді қолдаумен, топырақ пен судағы химиялық элементтердің айналымына ықпал етеді, бұл биосфераның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

9. Биосфера құрамдас бөліктерінің сипаттамасы

Бұл кестеде атмосфера, гидросфера, литосфера және тірі заттардың негізгі қасиеттері көрсетілген. Атмосфера газдық орта ретінде климатты қалыптастырады және тіршілік үшін қажетті газдарды қамтиды. Гидросфера судың барлық түрлерін біріктіріп, тіршіліктің негізгі ортасын құрайды. Литосфера — минералдар мен топырақтың көзі, ал тірі заттар экожүйелердің әр түрлі формаларын ұсынады. Әр компонент бір-бірімен тығыз байланыста болып, зат алмасу мен энергия ағымын қамтамасыз етеді. Бұл үйлесімділік биосфераның тұрақтылығын қалыптастырады (Вернадский, 1936).

10. Биоқауымдастықтар мысалдары

Биоқауымдастықтар — әртүрлі түрлер мен экожүйелер арасындағы өзара байланыс жүйесі. Мысалы, орман биоқауымдастығында өсімдіктер мен жануарлар қоныстанған және олар қорекпен, қорғанысымен және көбеюімен байланысты. Сол сияқты, теңіз биоқауымдастығы балықтар, балдырлар мен микроорганизмдер арасындағы күрделі өзара әрекеттестікті көрсетеді. Бұл қауымдастықтар табиғи тепе-теңдікті сақтап, биологиялық әртүрлілікті қолдайды.

11. Өсімдіктердің биосферадағы рөлі

Өсімдіктер фотосинтез процесі арқылы күн сәулесін химиялық энергияға айналдырады, атмосфераға оттегін бөліп, көмірқышқыл газын сіңіреді. Олар топырақты қорғап, жауын-шашынның сіңуін қамтамасыз етеді, бұл өз кезегінде эрозиялық процестерді тежейді және жердің құнарлығын арттырады. Осылайша, өсімдіктер тіршілікке қажетті газдар мен энергияның тепе-теңдігін сақтап, экожүйелердің тұрақтылығына маңызды үлес қосады.

12. Жануарлар әлемінің биосферадағы орны

Жануарлар өсімдіктер мен басқа организмдерден алынған органикалық заттарды пайдаланып, заттар айналымын жылдамдатады, осылайша экожүйенің энергия ағынын қолдайды. Сондай-ақ, көбіне өсімдіктердің тозаңдануына қатысады, бұл өсімдіктердің көбеюіне мүмкіндік береді. Жануарлардың бұл қызметі биоқауымдастықтардың құрылуы мен тұрақтылығын қамтамасыз етіп, табиғи тепе-теңдікті сақтап, биологиялық әртүрліліктің қалыптасуына себепкер болады.

13. Микроорганизмдер мен саңырауқұлақтардың қызметі

Микроорганизмдер топырақтағы органикалық қалдықтарды ыдыратып, биогеохимиялық элементтердің үздіксіз айналымын қамтамасыз етеді. Саңырауқұлақтар өлі ағзаларды минералды заттарға дейін ыдыратып, жаңа қоректік элементтердің пайда болуына үлес қосады. Осындай қызметтері арқылы олар топырақтың құнарлылығын арттырып, экожүйелердегі энергия мен зат алмасуын тұрақтандырады. Бұл процестер биосфераның тіршілігін қамтамасыз етуге негіз болады.

14. Жердегі тіршілік зоналарының үлесі

Мұхиттар – тірі организмдердің массасының басым бөлігіне ие, олар экожүйелік қызметтердің кең ауқымын орындайды. Бұл су асты зоналары биоалуантүрліліктің шоғырланған ортасы болып табылады. Құрлықтағы экожүйелер де айтарлықтай әртүрлі және тіршілік үшін маңызды, алайда олар мұхиттармен салыстырғанда көлемі кіші. Үлестің осындай айырмашылығы тіршіліктің кең таралуы мен экологиялық рөлін анықтайды. Вернадский мен қазіргі уақыттағы биогеография зерттеулері бұл фактіні растайды.

15. Зат және энергия айналымы биосферада

Күннен түскен энергия өсімдіктер фотосинтез арқылы химиялық энергияға айналдырады, бұл тіршіліктің бастауы саналады. Жануарлар өсімдіктер мен басқа жануарларды қорек ретінде пайдалана отырып, бұл энергияны экожүйелерге таратады. Сонымен қатар, микроорганизмдер мен саңырауқұлақтар органикалық қалдықтарды ыдыратып, энергия мен заттардың үздіксіз айналымына септігін тигізеді. Осы циркуляциялық процестер биосферадағы тіршіліктің тұрақтылығын қамтамасыз етіп, экожүйелердің қалыптасуына мүмкіндік береді.

16. Биосферадағы негізгі зат айналымдары

Биосферадағы зат айналымы – бұл табиғаттың маңызды процесі болып, өмір сүруге қажетті элементтердің үнемі айналып тұруын қамтамасыз етеді. Бұл циклдің негізін ғалым Владимир Вернадский салған және оның биогеохимиялық циклы деп аталады.

Жер шарының барлық тіршілік иелері және олардың ортақ мекені – биосфера – өзара байланысты көптеген элементтерді, мысалы, көміртек, азот, су және фосфор сияқты, үздіксіз айналмалы түрде пайдаланады. Бұл процестер өсімдіктердің фотосинтезі арқылы энергия қалыптастырудан басталып, жануарлар мен микроорганизмдердің құрамында материалдарды таратуға, қайта қалпына келтіруге және қайта айналымға қосылуына дейін жалғасады. Осындай күрделі, бірақ үйлесімді айналым арқылы планетаның тіршілігі сақталады және дамиды.

Вернадскийдің концепциясы бойынша, биосфера заттардың және энергияның жүйелі айналымын ұйымдастыру арқылы тұрақты экожүйелердің негізін құрайды, олар табиғаттың тепе-теңдігін қамтамасыз етеді. Бұл үдерістің мәні – барлық элементтер мен энергияның жоғалтусыз, үздіксіз қозғалыста болуы, мұның арқасында жер бетінде тіршілік өзінің жалғасуын тапқан.

17. Адам әрекетінің биосфераға әсері

Адамзаттың әлеуметтік және экономикалық қызметі биосфераға терең әсерін тигізуде. Көптеген тарихи кезеңдерде адам табиғат ресурстарын жаппай пайдалану нәтижесінде экожүйелердің тепе-теңдігін бұзды. Мысалы, ормандарды кеңінен жою ауа ластануын күшейтіп, биоалуантүрлілікті азайтты. Қазақстанда да индустрияландыру мен ауыл шаруашылығын кеңейту кезінде су аймақтары мен шөлейттену мәселелері күрделенді.

Сонымен қатар, химиялық заттар мен пластиктер сияқты адам туындылары қоршаған ортаға зиянды әсер етіп, су мен топырақтың ластануына әкеп соқты. Бұл жағдайлар жануарлар мен өсімдіктердің тіршілік ету ортасын тарылтып, кейбір түрлердің жойылуына себепші болды. Кең мағынада қарағанда, адамдық әрекет биосфераның тұрақтылығына қатер төндіреді, бұл өз кезегінде адамзаттың өзіне де әсер етпей қоймайды.

Сонымен қатар, қазіргі кезеңде көптеген мемлекеттер экологияны қорғау бағытында әрекет жасап, заңдар мен арнайы бағдарламалар арқылы биосфераның тепе-теңдігін қалпына келтіруге ұмтылуда. Бұл бағыттағы әлеуметтік сананың артуы экологиялық мәдениетті қалыптастыруға септігін тигізуде.

18. Биоалуантүрліліктің биосфера үшін маңызы

Биоалуантүрлілік – әртүрлі тіршілік формаларының мол болуы және олардың өзара қарым-қатынасы. Ол экожүйелердің тұрақтылығын және табиғи жүйелердің үйлесімділігін қамтамасыз етеді. Мысалы, әртүрлі өсімдіктер топырақты құнарландырып, судың сақталуына көмектессе, жануарлар топырақты желдетіп, тұқымдардың таралуына ықпал етеді.

Сондай-ақ, биоалуантүрлілік ауруларға қарсы тұру қабілетін арттырады. Әртүрлілік халық шаруашылығы мен медицинада маңызды роль атқарады, өйткені жаңа дәрі-дәрмектер мен агрокультуралық өнімдер көбінесе табиғаттың әртүрлі түрлерінен алынады. Егер қаншалықты түрлер азайса, тіршілік ортасының өзгерісіне бейімделу де соншалықты қиындайды.

Ең соңында, кейбір түрлердің жойылуы экожүйелердің жұмыс істеуіне кедергі тудырады. Бұл биосфераның табиғи тепе-теңдігін бұзып, өзіне тән қайтымды процестердің бұзылуына алып келеді. Сондықтан биоалуантүрлікті сақтау – тіршіліктің үздіксіздігін қамтамасыз ететін басты фактор.

19. Болашақ ұрпақ үшін биосфераны сақтау шаралары

Биосфераны сақтау – бұл тек ғалымдардың немесе үкіметтердің міндеті ғана емес, бүкіл қоғамның ұмтылысы болуы тиіс. Біріншіден, табиғи ресурстарды үнемді пайдалану және қайта өңдеуді кеңінен енгізу аса маңызды. Бұл бағытта күнделікті өмірде энергияны, суды тұтыну деңгейін азайтып, қалдықтарды минимизациялау керек.

Екіншіден, орман және су аймақтарын қорғауға арналған құқықтық база мен жобаларды кеңейту қажет. Қазақстанның орман қоры мен өзен-көлдері биосфера үшін аса құнды ресурс болып табылады. Қоршаған ортаны заң жүзінде қорғау шаралары осы аймақтардың тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Үшінші, экологиялық мәдениетті арттыру – қоғамның әрі қарайғы дамуы үшін маңызды. Мектептер мен қоғамдық ұйымдар экологиялық білім беруді белсенді жүргізіп, жастар мен ересектер арасында түсінік қалыптастыру керек.

Төртінші, қорғалатын табиғи аймақтарды көбейту және экожүйелерді қалпына келтіру жұмыстарына басымдық беру қажет. Бұл шаралар биосфераның табиғи тепе-теңдігін сақтау үшін негіз болады және болашақ ұрпаққа таза әрі тіршілігі мол орта қалдыруға мүмкіндік береді.

20. Қорытынды: Биосфераны зерттеу және қорғаудың маңызы

Биосфера – табиғат пен адамзат өмірінің негізі және тіршіліктің қайнар көзі. Осылайша оны зерттеу және қорғау – адамның басты парызы әрі келешек ұрпаққа қалдырған аманаты. Тек табиғатты құрметтеп, тұрақты даму қағидатын ұстана отырып, адамзат өз өмірінің қауіпсіздігін қамтамасыз ете алады. Сондықтан әрбіріміздің міндетіміз – биосфераның байлығын сақтап, қорғауға үлес қосу.

Дереккөздер

Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. – М.: Наука, 1936.

Зюс Э. Исследования о биосфере. – 1875.

Биогеография: учебник / под ред. А.В. Маркова. – М.: Высшая школа, 2010.

Экология и природопользование / под ред. С.И. Кузнецова. – СПб: Питер, 2015.

Вернадский В.И. Биогеохимия. – М.: Наука, 1976.

Климович П.М. Биосфера и экологические проблемы. – СПб.: Изд-во РГУ, 2018.

Петров Ю.Н. Экология и стратегия устойчивого развития. – М.: Экономика, 2015.

Рахметова Ж.Б. Экологиялық мәселелер және Қазақстан. – Алматы: Арыс, 2020.

Смирнов А.Г. Биологическое разнообразие и его сохранение. – Новосибирск: Наука, 2012.