जीवमंडल में पदार्थों का चक्र एक चक्रीय, दोहराई गई प्रक्रिया संयुक्त, इंटरकनेक्टेड परिवर्तन और पदार्थों के विस्थापन की प्रक्रिया है। पदार्थों के चक्र की उपस्थिति बायोस्फीयर के अस्तित्व के लिए एक आवश्यक शर्त है। एक जीव द्वारा उपयोग के बाद, पदार्थों को अन्य जीवों के लिए उपलब्ध फॉर्म में जाना चाहिए। एक स्तर से दूसरे तक पदार्थों के इस तरह के एक संक्रमण की ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है, इसलिए यह केवल सूर्य की ऊर्जा की भागीदारी के साथ संभव है। ग्रह पर सौर ऊर्जा का उपयोग करना पदार्थों के दो पारस्परिक चक्र हैं: बड़े - भूगर्भीय और छोटे - जैविक (जैविक)।
पदार्थों का भूवैज्ञानिक चक्र - एबियोटिक कारकों के प्रभाव में किए गए पदार्थों के प्रवासन की प्रक्रिया: वेथेलेशन, क्षरण, पानी की आवाजाही इत्यादि। इसमें भागीदारी के जीवित जीव स्वीकार नहीं करते हैं।
जीवित चीज के ग्रह पर उभरने के साथ दिखाई दिया जैविक (जैविक) परिसंचरण। अकेले पर्यावरण के बीच अवशोषित करने वाले सभी जीवित जीव और दूसरों को आवंटित करते हैं। उदाहरण के लिए, महत्वपूर्ण गतिविधि की प्रक्रिया में पौधे कार्बन डाइऑक्साइड, पानी, खनिज पदार्थों से पर्यावरण से उपभोग करते हैं और ऑक्सीजन निकालते हैं। जानवरों का उपयोग पौधों द्वारा अलग ऑक्सीजन द्वारा किया जाता है। उन्होंने पौधे खाया और पाचन के परिणामस्वरूप, प्रकाश संश्लेषण के दौरान गठित कार्बनिक पदार्थों को समृद्ध किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड और अप्रयुक्त खाद्य अवशेषों को मिलाएं। पौधों और जानवरों को मरने के बाद एक मृत कार्बनिक पदार्थ (बच्चे) का एक द्रव्यमान बनाते हैं। डिट्राइटिस अपघटन (खनिजरण) माइक्रोस्कोपिक मशरूम और बैक्टीरिया के लिए उपलब्ध है। उनकी आजीविका के परिणामस्वरूप, कार्बन डाइऑक्साइड की एक अतिरिक्त मात्रा बायोस्फीयर में बहती है। और कार्बनिक पदार्थ प्रारंभिक अकार्बनिक घटकों - बायोजेन में परिवर्तित हो जाते हैं। खनिज यौगिकों का गठन, जलाशयों और मिट्टी में गिरने, फिक्सेशन के लिए पौधे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से फिर से उपलब्ध हैं। ऐसी प्रक्रिया को असीम रूप से दोहराया जाता है और बंद (चक्र) है। उदाहरण के लिए, सभी वायुमंडलीय ऑक्सीजन इस तरह से लगभग 2 हजार साल तक गुजरती है, और इसके लिए कार्बन डाइऑक्साइड को लगभग 300 साल की आवश्यकता होती है।
कार्बनिक पदार्थों में संलग्न ऊर्जा, क्योंकि यह खाद्य श्रृंखला में चलती है, घट जाती है। इसमें से अधिकांश गर्मी के रूप में पर्यावरण में फैलता है या जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि प्रक्रियाओं को बनाए रखने पर खर्च किया जाता है। उदाहरण के लिए, जानवरों और पौधों के श्वसन के लिए, पौधों में परिवहन पदार्थ, साथ ही जीवित जीवों के जैव संश्लेषण की प्रक्रियाओं पर भी। इसके अलावा, बायोज़ेंस गठित होते हैं गतिविधियों के परिणामस्वरूप जीवों में उपलब्ध ऊर्जा नहीं होती है। इस मामले में, हम केवल जीवमंडल में ऊर्जा की धारा के बारे में बात कर सकते हैं, लेकिन चक्र के बारे में नहीं। इसलिए, जीवमंडल के सतत अस्तित्व की स्थिति पदार्थों का चक्र और बायोगियोसेनोस में ऊर्जा के प्रवाह का चक्र है।
कुल में भूगर्भीय और जैविक साइफान पदार्थों के एक आम बायोगेकेमिकल परिसंचरण बनाते हैं, जिसका आधार नाइट्रोजन, पानी, कार्बन और ऑक्सीजन के चक्र होता है।
नाइट्रोजन की दरार
नाइट्रोजन बायोस्फीयर में सबसे आम तत्वों में से एक है। बायोस्फीयर नाइट्रोजन का मुख्य हिस्सा एक गैसीय रूप में वातावरण में है। जैसा कि रसायन शास्त्र के पाठ्यक्रम से जाना जाता है, आणविक नाइट्रोजन (एन 2) में परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन बहुत टिकाऊ है। इसलिए, अधिकांश जीवित जीव सीधे इसका उपयोग करने में सक्षम नहीं हैं। यहां से एक नाइट्रोजन चक्र में एक महत्वपूर्ण चरण जीवों के लिए उपलब्ध फॉर्म में इसका निर्धारण और अनुवाद है। नाइट्रोजन को ठीक करने के तीन तरीके हैं।
वायुमंडलीय निर्धारण। वायुमंडलीय विद्युत निर्वहन (जिपर) के प्रभाव में, नाइट्रोजन नाइट्रोजन के ऑक्साइड (नं) और डाइऑक्साइड (संख्या 2) बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ बातचीत कर सकता है। नाइट्रोजन ऑक्साइड (संख्या) एक ही समय में ऑक्सीजन द्वारा बहुत जल्दी ऑक्सीकरण किया जाता है और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में बदल जाता है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड पानी के जोड़े में और नाइट्रोजन (एचएनओ 2) और नाइट्रिक (एचएनओ 3) एसिड के रूप में मिट्टी में गिरने के साथ नाइट्रोजन (एचएनओ 3) एसिड में भंग हो जाता है। मिट्टी में, नाइट्राइट- (संख्या 2 -) और नाइट्रेट आयनों (संख्या 3 -) इन एसिड के विघटन के परिणामस्वरूप गठित होते हैं। नाइट्राइट और नाइट्रेट आयनों को पहले से ही पौधों द्वारा अवशोषित किया जा सकता है और जैविक परिसंचरण में चालू हो सकता है। प्रति वर्ष लगभग 10 मिलियन टन नाइट्रोजन के लिए नाइट्रोजन खाते का वायुमंडलीय निर्धारण, जो कि जीवमंडल में वार्षिक नाइट्रोजन का लगभग 3% है।
जैविक निर्धारण। यह नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है जो नाइट्रोजन को पौधों के लिए उपलब्ध रूप में अनुवाद में अनुवाद करता है। सूक्ष्मजीवों के लिए धन्यवाद, कुल नाइट्रोजन का लगभग आधा जुड़ा हुआ है। सबसे प्रसिद्ध बैक्टीरिया फिक्सिंग नाइट्रोजन फिक्सिंग फाइलाइटल पिल्लों के नोड्यूल में। वे अमोनिया (एनएच 3) के रूप में नाइट्रोजन संयंत्रों की आपूर्ति करते हैं। अमोनिया एक अमोनियम आयन (एनएच 4 +) बनाने के लिए पानी में घुलनशील है, जो पौधों द्वारा अवशोषित है। इसलिए, फलियां फसल रोटेशन में खेती वाले पौधों के सबसे अच्छे पूर्ववर्तियों हैं। जानवरों और पौधों को स्थानांतरित करने के बाद और उनके मिट्टी के अवशेषों के अपघटन कार्बनिक और खनिज नाइट्रोजन यौगिकों के साथ समृद्ध होते हैं। इसके अलावा, पीसने (अमोनिफ्टिंग) बैक्टीरिया पौधों और जानवरों के पौधों और जानवरों के नाइट्रोजन युक्त पदार्थों (प्रोटीन, यूरिया, न्यूक्लिक एसिड) को विभाजित करते हैं। इस प्रक्रिया को बुलाया जाता है अमोनिफिकेशन। अधिकांश अमोनिया को बाद में नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया को नाइट्राइट्स और नाइट्रेट्स को ऑक्सीकरण के अधीन किया जाता है जो पौधों द्वारा पुन: उपयोग किए जाते हैं। वायुमंडल में नाइट्रोजन की वापसी denitrification द्वारा होती है, जो डेनिंट्रिक बैक्टीरिया के एक समूह द्वारा किया जाता है। नतीजतन, आणविक नाइट्रोजन के लिए नाइट्रोजन यौगिकों की बहाली होती है। नाइट्रेट में नाइट्रोजन का एक हिस्सा और सतह रनऑफ के साथ अमोनियम रूपों में जलीय पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश होता है। यहां नाइट्रोजन जल जीवों द्वारा अवशोषित किया जाता है या नीचे कार्बनिक तलछट में प्रवेश करता है।
औद्योगिक निर्धारण। खनिज नाइट्रोजन उर्वरक के उत्पादन में औद्योगिक रूप से नाइट्रोजन की एक बड़ी मात्रा सालाना जुड़ी हुई है। इस तरह के उर्वरकों से नाइट्रोजन अमोनियम और नाइट्रेट रूपों में पौधों द्वारा अवशोषित होता है। बेलारूस में उत्पादित नाइट्रोजन उर्वरकों की मात्रा वर्तमान में प्रति वर्ष लगभग 900 हजार टन है। सबसे बड़ा निर्माता जेएससी ग्रोडनोज़ोट है। इस उद्यम में, कार्बामाइड, अमोनियम नाइट्रेट, अमोनियम सल्फेट और अन्य नाइट्रोजन उर्वरक उत्पादित होते हैं।
पौधों द्वारा लगभग 1/10 कृत्रिम रूप से नाइट्रोजन का उपयोग किया जाता है। बाकी सतह नाली और भूजल के साथ जलीय पारिस्थितिक तंत्र में चलता है। यह Phytoplankton को अवशोषित करने के लिए उपलब्ध बड़ी मात्रा में नाइट्रोजन यौगिकों के संचय की ओर जाता है। नतीजतन, यह शैवाल (यूट्रोफिकेशन) का एक तूफानी प्रजनन संभव है और परिणामस्वरूप, जलीय पारिस्थितिक तंत्र में कक्ष।
जल चक्र
पानी बायोस्फीयर का मुख्य घटक है। परिसंचरण प्रदर्शन करते समय लगभग सभी तत्वों को भंग करने के लिए यह एक माध्यम है। अधिकांश जीवमंडल पानी को तरल पानी और शाश्वत बर्फ के पानी (बायोस्फीयर में सभी जल भंडार का 99% से अधिक) द्वारा दर्शाया जाता है। पानी का एक मामूली हिस्सा गैसीय राज्य में है - ये वायुमंडलीय जल वाष्प हैं। पानी का जीवमंडल चक्र इस तथ्य पर आधारित है कि पृथ्वी की सतह से इसकी वाष्पीकरण को वर्षा द्वारा मुआवजा दिया जाता है। वर्षा के रूप में सुशी की सतह पर खोज, पानी चट्टानों के विनाश में योगदान देता है। यह जीवित जीवों के लिए उनके खनिजों के घटकों को उपलब्ध कराता है। यह ग्रह की सतह से पानी की वाष्पीकरण है जो इसके भूगर्भीय चक्र को निर्धारित करता है। यह घटना सौर ऊर्जा के लगभग आधा उपभोग किया जाता है। समुद्र और महासागरों की सतह से पानी की वाष्पीकरण इसे वर्षा में लौटने से अधिक गति के साथ होता है। इस अंतर को इस तथ्य के कारण सतह और गहराई नाली के कारण मुआवजा दिया जाता है कि महाद्वीप वाष्पीकरण पर प्रचलित हैं।
भूमि पर पानी की वाष्पीकरण की तीव्रता में वृद्धि काफी हद तक पौधों की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण है। पौधे मिट्टी से पानी निकालते हैं और सक्रिय रूप से इसे वायुमंडल में प्रत्यारोपित करते हैं। पौधों की कोशिकाओं में पानी का हिस्सा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में विभाजित है। इस मामले में, हाइड्रोजन कार्बनिक यौगिकों के रूप में तय किया जाता है, और ऑक्सीजन वातावरण में जारी किया जाता है।
जानवर शरीर में ओस्मोटिक और नमक संतुलन बनाए रखने के लिए पानी का उपयोग करते हैं और इसे चयापचय उत्पादों के साथ एक बाहरी वातावरण में आवंटित करते हैं।
कार्बन बनाएँ
कार्बन डाइऑक्साइड के हिस्से के रूप में वातावरण में कार्बन एक रासायनिक तत्व के रूप में मौजूद है। यह ग्रह पृथ्वी पर इस तत्व के चक्र में जीवित जीवों की अनिवार्य भागीदारी को निर्धारित करता है। अकार्बनिक यौगिकों से कार्बन कार्बनिक पदार्थों की संरचना में जाने का मुख्य तरीका, जहां यह एक अनिवार्य रासायनिक तत्व है, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया है। कार्बन का हिस्सा कार्बन डाइऑक्साइड में जीवित जीवों की सांस में और एक मृत कार्बनिक पदार्थ के बैक्टीरिया द्वारा अपघटन के साथ वातावरण में जारी किया जाता है। कार्बन-समेकित पौधे जानवरों द्वारा भस्म हो जाते हैं। इसके अलावा, कोरल पॉलीप्स, कार्बन यौगिकों का उपयोग कंकाल संरचनाओं और गोले बनाने के लिए किया जाता है। उनके मरने और तलछट के बाद, नीचे की ओर चूना पत्थर जमा का गठन किया जाता है। इस प्रकार, चक्र को चक्र से बाहर रखा जा सकता है। लंबे समय तक चक्र से कार्बन को हटाने से खनिज बनाने से हासिल किया जाता है: कोयला, तेल, पीट।
हमारे ग्रह के अस्तित्व के दौरान, चक्र से प्राप्त कार्बन कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा मुआवजा दिया गया था, जो ज्वालामुखीय विस्फोटों और अन्य प्राकृतिक प्रक्रियाओं के दौरान वातावरण में प्रवेश करता था। वर्तमान में, वायुमंडल में प्राकृतिक कार्बन भर्ती प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण मानवजन्य प्रभाव जोड़ा गया था। उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन ईंधन जलते समय। यह सदियों से समायोजित कार्बन चक्र का उल्लंघन करता है।
केवल 0.01% की एक शताब्दी में कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता में वृद्धि ने ग्रीनहाउस प्रभाव का उल्लेखनीय अभिव्यक्ति की। ग्रह पर औसत वार्षिक तापमान 0.5 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ गया, और दुनिया के महासागर का स्तर लगभग 15 सेमी हो गया। वैज्ञानिकों के पूर्वानुमान के अनुसार, यदि औसत वार्षिक तापमान 3-4 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ेगा, तो शाश्वत की पिघलने बर्फ शुरू हो जाएगी। साथ ही, दुनिया के महासागर का स्तर 50-60 सेमी तक बढ़ेगा, जिससे सुशी के एक महत्वपूर्ण हिस्से की बाढ़ आएगी। इसे वैश्विक पारिस्थितिकीय आपदा के रूप में माना जाता है, क्योंकि पृथ्वी की लगभग 40% आबादी इन क्षेत्रों में रहती है।
परिपत्र ऑक्सीजन
बायोस्फीयर ऑक्सीजन का कार्यकारी जीवों की चयापचय और श्वसन की प्रक्रिया में एक बेहद महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। श्वसन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप वायुमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा को कम करना, ईंधन दहन और सड़न को प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा अलग ऑक्सीजन द्वारा मुआवजा दिया जाता है।
अपने ठंडा होने के दौरान पृथ्वी के प्राथमिक वातावरण में ऑक्सीजन का गठन किया गया था। इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के आधार पर, यह एक गैसीय राज्य से विभिन्न अकार्बनिक यौगिकों (कार्बोनेट, सल्फेट्स, लौह ऑक्साइड इत्यादि) में पारित हो गया। ग्रह का आज का ऑक्सीजन युक्त वातावरण पूरी तरह से जीवों द्वारा प्रकाश संश्लेषण की कीमत पर गठित किया गया था। वायुमंडल में ऑक्सीजन सामग्री लंबे समय तक मौजूदा मूल्यों में बढ़ी है। निरंतर स्तर पर अपनी मात्रा को बनाए रखना वर्तमान में केवल प्रकाशितिक जीवों के लिए धन्यवाद संभव है।
दुर्भाग्य से, हाल के दशकों में, मानव गतिविधि जंगल की वनों की कटाई की ओर अग्रसर होती है, मिट्टी के कटाव प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता को कम कर देता है। और यह बदले में, पृथ्वी के काफी क्षेत्रों में ऑक्सीजन चक्र के प्राकृतिक पाठ्यक्रम का उल्लंघन करता है।
वातावरण के ऑक्सीजन का एक छोटा सा हिस्सा सूर्य के पराबैंगनी विकिरण की क्रिया के तहत ओजोन स्क्रीन के गठन और विनाश की प्रक्रियाओं में भाग लेता है।
पदार्थों के बायोजेनिक चक्र का आधार सौर ऊर्जा है। बायोस्फीयर के सतत अस्तित्व के लिए मुख्य स्थिति पदार्थों का चक्र और बायोगियोसेनोस में ऊर्जा के प्रवाह का चक्र है। नाइट्रोजन, कार्बन और ऑक्सीजन के साइफोन में, मुख्य भूमिका जीवित जीवों से संबंधित है। बायोस्फीयर में पानी के वैश्विक चक्र का आधार भौतिक प्रक्रियाएं प्रदान करता है।
आजकल, पौधे और जानवर प्राकृतिक वातावरण को परिवर्तित करते हैं। इसका एक उदाहरण महासागर में मूंगा चट्टानों, दलदलों पर पीट जमा, लिचेंस का फैलाव, शैवाल का पुनर्वास, पहाड़ों को नष्ट करने, और सूक्ष्मजीवों की सेवा कर सकता है। आवधिक प्रणाली डी मेंडेलीव के लगभग सभी रासायनिक तत्व जैविक परिसंचरण में शामिल हैं, लेकिन उनमें से मुख्य, महत्वपूर्ण आवंटित किए जाते हैं।
कार्बन। प्रकृति में कार्बन स्रोत उतने ही असंख्य हैं, कितने और विविध हैं। इस बीच, केवल कार्बन डाइऑक्साइड, या तो वायुमंडल में एक गैसीय राज्य में, या पानी में भंग राज्य में, कार्बन का स्रोत है, जो जीवित प्राणियों के कार्बनिक पदार्थ में प्रसंस्करण के आधार के रूप में कार्य करता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्सीडेटेड पौधों को चीनी में परिवर्तित किया जाता है, और अन्य जैव संश्लेषण प्रक्रियाओं को प्रोटीड्स, लिपिड इत्यादि में परिवर्तित कर दिया जाता है। ये अलग-अलग पदार्थ जानवरों के साथ कार्बोहाइड्रेट भोजन के रूप में कार्य करते हैं और हरे पौधों को नहीं। दूसरी तरफ, सभी जीवों को कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में वायुमंडल में कार्बन फेंकना और फेंकना। जब मृत्यु आती है, तो कट्रोफेज लाशों को विघटित और खनिज करते हैं, एक बिजली श्रृंखला बनाते हैं, जिसके अंत में कार्बन डाइऑक्साइड चक्र (तथाकथित "मिट्टी श्वास") में प्रवेश करता है। मृत सब्जी और पशु अवशेषों को जमा करने से कार्बन चक्र धीमा: पशु-कट्रोफेज और सैप्रोफाइटिक सूक्ष्मजीव जो मिट्टी में रहते हैं, जो उसकी सतह पर जमा आर्द्रता में बने रहते हैं। ह्यूमस पर जीवों की प्रभाव गति उसी से काफी दूर है, लेकिन मशरूम और बैक्टीरिया की श्रृंखलाएं, कार्बन के अंतिम खनिजरण की ओर अग्रसर हैं, विभिन्न लंबाई के हैं। एक नियम के रूप में, ह्यूमस जल्दी से विघटित करता है।
कभी-कभी श्रृंखला कम और अधूरा हो सकती है। इस मामले में, कंसोर्ट श्रृंखला हवा या बहुत अधिक अम्लता की कमी के कारण अभिनय की संभावना से वंचित है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बनिक अवशेष पीट के रूप में जमा होते हैं और पीट दलदले होते हैं। स्पैगनम मॉस से एक सुन्दर कवर के साथ कुछ पीट दलदल में, पीट परत 20 मीटर या उससे अधिक तक पहुंच जाती है। यहां एक परिसंचरण और निलंबित किया गया है। फॉर्म और तेल में जीवाश्म कार्बनिक यौगिकों का संचय बताता है कि परिसंचरण भूवैज्ञानिक समय में धीमा हो गया है।
पानी में, कार्बन चक्र भी धीमा हो जाता है, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड चाक, चूना पत्थर, डोलोमाइट या कोरल के रूप में जमा होता है। अक्सर इन कार्बन द्रव्यमान पूरे भूगर्भीय अवधि के लिए चक्र के बाहर रहते हैं जब तक कि वे समुद्र तल से ऊपर नहीं बढ़े। इस बिंदु से, चूना पत्थर के विघटन के परिणामस्वरूप और लिचेन के प्रभाव के साथ-साथ फूलों के पौधों की जड़ें, परिसंचरण में कार्बन और कैल्शियम को शामिल करने के परिणामस्वरूप शुरू होता है।
नाइट्रोजन। नाइट्रोजन चक्र काफी जटिल है। हालांकि, 78% नाइट्रोजन होता है, हालांकि, जीवित जीवों के भारी बहुमत द्वारा इसका उपयोग करने के लिए, इसे कुछ रासायनिक यौगिकों के रूप में तय किया जाना चाहिए। उल्कापिंडों के दहन के दौरान, वायुमंडल में निर्वहन निर्वहन के साथ, ज्वालामुखीय गतिविधि की प्रक्रिया में नाइट्रोजन निर्धारण होता है। हालांकि, जड़ों पर स्वतंत्र रूप से रहने और रहने दोनों के सूक्ष्मजीव, और कभी-कभी कुछ पौधों की पत्तियों पर, नाइट्रोजन को ठीक करने की प्रक्रिया में असंगत रूप से अधिक होते हैं। स्वतंत्र रूप से जीवित नाइट्रोजन बैक्टीरिया से, एरोबिक जीव तय किए जाते हैं (यानी, ऑक्सीजन पहुंच में रहते हैं), साथ ही एनारोबिक (यानी, ऑक्सीजन-सुस्त ऑक्सीजन वाले)। इस तरह के स्वतंत्र रूप से जीवित बैक्टीरिया द्वारा तय नाइट्रोजन की मात्रा 2 - 3 किलोग्राम से 5 - 6 किलो प्रति 1 हेक्टेयर प्रति वर्ष है। नाइट्रोजन को ठीक करने में एक निश्चित भूमिका निभाई जाती है, स्पष्ट रूप से मिट्टी में नीली-हरी शैवाल में रहती है।
चयापचय उत्पादों और पौधों और जानवरों के अवशेषों के साथ मिट्टी में प्रवेश, कार्बनिक पदार्थ खनिजों का विघटित होते हैं, जबकि बैक्टीरिया नाइट्रोजन कार्बनिक पदार्थों को अमोनियम लवण में अनुवाद करता है।
वैलेंस को बदलने के लिए व्यापक सीमाओं में नाइट्रोजन की क्षमता विभिन्न प्रकार के कार्बनिक यौगिकों को बनाने में अपनी विशिष्ट भूमिका निर्धारित करती है।
दुनिया की सतह पर बड़े पैमाने पर जाना जाता है। सौर ऊर्जा के कारण वाष्पीकरण वायुमंडलीय नमी बनाता है। यह नमी हवा से ले जाने वाले बादलों के रूप में घनीभूत है। बादलों द्वारा ठंडा होने पर, वर्षा बारिश और बर्फ के रूप में गिरती है। वर्षा मिट्टी से अवशोषित होती है या इसकी सतह पर बहती है। पानी समुद्र और महासागरों में लौटता है। पौधों के साथ वाष्पित पानी की मात्रा आमतौर पर महान होती है। यदि पौधों के लिए नमी और पानी बहुत, वाष्पीकरण बढ़ता है। एक बर्च 75 लीटर पानी, बीच -100 एल, लिपा -200 एल, और 1 हेक्टेयर वन - 20 से 50 हजार लीटर तक वाष्पित हो जाता है। Bereznyak, जिसका पत्ते द्रव्यमान केवल 4940 किलोग्राम है, प्रति दिन 47 हजार लीटर पानी वाष्पित करता है, जबकि येलनिक, सुइयों का वजन 3 हेक्टेयर 31 हजार किलो है। - आलस्य में केवल 43 हजार लीटर ऑक्स। 3750 टन पानी के विकास की अवधि के लिए 1 हेक्टेयर पर गेहूं, जो 375 मिमी वर्षा के अनुरूप है।
मात्रात्मक शर्तों में ऑक्सीजन - जीवित पदार्थ का मुख्य घटक। यदि हम ऊतकों में पानी को ध्यान में रखते हैं, तो, उदाहरण के लिए, मानव शरीर में 62.8% ऑक्सीजन और 19.4% कार्बन होता है। यदि हम समग्र रूप से विचार करते हैं, कार्बन और हाइड्रोजन की तुलना में ऑक्सीजन इसका मुख्य तत्व है।
ऑक्सीजन परिसंचरण इस तथ्य से जटिल है कि यह तत्व कई रासायनिक यौगिक बना सकता है। नतीजतन, बीच में कई इंटरमीडिएट चक्र हैं और वायुमंडल या इन वातावरण के बीच और दो।
एक निश्चित एकाग्रता से शुरू होने वाले ऑक्सीजन, एरोबिक जीवों के बीच भी कोशिकाओं और ऊतकों के लिए बहुत जहरीले होते हैं। फ्रांसीसी वैज्ञानिक लुई पाश्चर (1822 - 18 9 5) ने साबित किया कि कोई भी जीवित एनारोबिक जीव वायुमंडलीय 1% (पाश्चर प्रभाव) से अधिक ऑक्सीजन एकाग्रता का सामना नहीं कर सकता है।
ऑक्सीजन परिसंचरण मुख्य रूप से वायुमंडल और जीवित जीवों के बीच होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान गैस के रूप में ऑक्सीजन के उत्पादन और अलगाव की प्रक्रिया सांस लेने पर अपनी खपत की प्रक्रिया के विपरीत है। इस मामले में, कार्बनिक पदार्थों का विनाश और हाइड्रोजन के साथ ऑक्सीजन की बातचीत होती है। कुछ मामलों में, ऑक्सीजन चक्र कार्बन डाइऑक्साइड के रिटर्न चक्र जैसा दिखता है: एक का आंदोलन दूसरे के आंदोलन के विपरीत दिशा में होता है।
सल्फर। इस तत्व के चक्र के मौजूदा हिस्से में एक तलछट प्रकृति है और मिट्टी और पानी में होती है। सल्फर, किफायती जीवित प्राणियों का मुख्य स्रोत सल्फेट्स के सभी प्रकार है। कई सल्फेट्स के पानी में एक अच्छी घुलनशीलता पारिस्थितिक तंत्र में अकार्बनिक सल्फर की पहुंच की सुविधा प्रदान करती है। सल्फेट्स को अवशोषित करना, पौधे उन्हें बहाल करते हैं और सल्फर युक्त एमिनो एसिड का उत्पादन करते हैं।
विभिन्न कार्बनिक बायोसेनोसिस कचरा बैक्टीरिया द्वारा विघटित होता है, जो अंत में, मिट्टी में निहित सल्फोप्रोप्रोटीन से हाइड्रोजन सल्फू का उत्पादन करता है। कुछ बैक्टीरिया एनारोबिक स्थितियों में उनके द्वारा बहाल सल्फेट्स से हाइड्रोजन सल्फाइड भी उत्पन्न कर सकते हैं। ये बैक्टीरिया, रीसाइक्लिंग सल्फेट्स, उनके चयापचय के लिए आवश्यक ऊर्जा द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।
दूसरी तरफ, बैक्टीरिया हाइड्रोजन सल्फाइड को सल्फेट्स में ऑक्सीकरण करने में सक्षम हैं, जो फिर से उत्पादकों के लिए सुलभ सल्फर के मार्जिन को बढ़ाता है। इस तरह के बैक्टीरिया को केमोसिंथेस कहा जाता है, क्योंकि वे प्रकाश की भागीदारी के बिना सेलुलर ऊर्जा का उत्पादन कर सकते हैं, केवल साधारण रसायनों के ऑक्सीकरण के कारण। तो, बायोस्फीयर में, तलछट चट्टानों में मूल सल्फर भंडार होता है, जो मुख्य रूप से पाइराइट के रूप में, साथ ही सल्फेट्स, जैसे प्लास्टर के रूप में होता है।
फास्फोरस। फॉस्फोरस परिसंचरण अपेक्षाकृत सरल और बहुत अपूर्ण है। फास्फोरस जीवित एजेंटों के मुख्य घटकों में से एक है जिसमें इसमें काफी मात्रा में निहित है। जीवित प्राणियों के लिए उपलब्ध फास्फोरस भंडार पूरी तरह से लिथोस्फीयर में केंद्रित हैं। अकार्बनिक फास्फोरस के मुख्य स्रोत चट्टानों (उदाहरण के लिए, apatites) या तलछटी चट्टानों (उदाहरण के लिए, फास्फोरसाइट्स) (उदाहरण के लिए) उगते हैं। खनिज फास्फोरस जीवमंडल में एक दुर्लभ तत्व है, पृथ्वी की परत में 1% से अधिक की परत में, जो कई पारिस्थितिक तंत्र की उत्पादकता को सीमित करने वाला मुख्य कारक है। पृथ्वी की परत के चट्टानों से अकार्बनिक फास्फोरस महाद्वीपीय जल में लीचिंग और विघटित करके परिसंचरण में शामिल है। यह सुशी पारिस्थितिक तंत्र में पड़ता है, पौधों द्वारा अवशोषित होता है कि, इसकी भागीदारी के साथ, विभिन्न कार्बनिक यौगिक संश्लेषित होते हैं, और इस प्रकार ट्रॉफिक बॉन्ड को चालू करते हैं। कार्बनिक फॉस्फेट, जीवित प्राणियों के लाशों, अपशिष्ट और अनुक्रमों के साथ, जमीन पर वापस आ जाते हैं, जहां वे सूक्ष्मजीवों के संपर्क में आते हैं और खनिज ऑर्थोफॉस्फेट में परिवर्तित होते हैं, जो हरे पौधों और अन्य ऑटोट्रोफ (ग्रीक से - और ट्रोफ से) का उपयोग करने के लिए तैयार होते हैं। - भोजन भोजन)।
जलीय पारिस्थितिक तंत्र में फास्फोरस बहते पानी से लाया जाता है। नदियां लगातार फॉस्फेट के साथ महासागरों को समृद्ध करती हैं, जो ताजे पानी या समुद्री जलाशयों की खाद्य श्रृंखलाओं के विभिन्न स्तरों पर स्थित फाइटोप्लांकटन और जीवित जीवों के विकास में योगदान देती है। परिदृश्य में किसी भी रासायनिक तत्व का इतिहास अनगिनत मंडल, विभिन्न पैमाने और अवधि से बना है। विपरीत प्रक्रियाएं - बायोजेनिक संचय और खनिजरण - परमाणुओं का एक जैविक चक्र बनाएं।
टुंड्रा परिदृश्य कम गर्मी की अवधि के साथ ठंड की स्थितियों में गठित होते हैं और इसलिए मामूली होते हैं। कम और मिट्टी टुंड्रा की कई विशेषताओं का मूल कारण है। जीवन की लहरें गर्मी की कमी से जुड़ी हुई हैं: वर्षों के दौरान, जीवित पदार्थ के उत्पादों को गर्म गर्मी के साथ बढ़ता है। कुछ पौधे केवल अनुकूल वर्षों में टुंड्रा में खिलते हैं (उदाहरण के लिए, आर्कटिक टुंड्रा में इवान चाय)। टुंड्रा में पौधे धीरे-धीरे बढ़ते हैं। 1 - 10 मिमी पर वर्ष के लिए लिचेंस; 83 मिमी के बैरल व्यास पर जूनियर में 544 वार्षिक अंगूठियां हो सकती हैं। यह न केवल कम तापमान के प्रभाव को प्रभावित करता है, बल्कि पर्याप्त पोषक तत्वों की कमी भी प्रभावित करता है।
कई टुंड्रा में, माई और लाइकेन एक बड़ी भूमिका निभाते हैं। ऐसे परिदृश्य हैं जिनमें वे प्रबल होते हैं।
पौधों के बायोमास की टुंड्रा में 170.3 यू / हेक्टेयर के बराबर है, जिसमें से 72% भूमिगत हिस्से पर गिरते हैं। बायोमास में वार्षिक वृद्धि 23.5 सी / हेक्टेयर है, और वार्षिक ओपेड 21.9 सी / हेक्टेयर है। इस प्रकार, वास्तविक वृद्धि, वृद्धि और opeglad के बीच बराबर अंतर, बहुत छोटा है - 1.6 सी / हेक्टेयर (उत्तरी ताइगा में - 10 सी / हेक्टेयर, दक्षिणी ताइगा में - 30 सी / हेक्टेयर, गीले उष्णकटिबंधीय में - 75 सी / हेक्टेयर )।
कम तापमान के कारण, टुंड्रा में जीवों के अवशेषों का अपघटन धीरे-धीरे आगे बढ़ता है, सूक्ष्मजीवों के कई समूह काम नहीं करते हैं या बहुत खराब काम नहीं करते हैं (बैक्टीरिया विघटित फाइबर इत्यादि)। यह सतह पर और मिट्टी में कार्बनिक पदार्थों के संचय की ओर जाता है।
रूस में वाइड वन यूरोपीय हिस्से में वितरित किए जाते हैं। ये एक गीले मध्यम गर्म जलवायु के सभी क्षेत्रों हैं। बायोमास गीले उष्णकटिबंधीय (3000 5000 सी / हेक्टेयर) की तुलना में बहुत कम नहीं है, लेकिन वार्षिक उत्पाद और हरे रंग की आत्मसातशील द्रव्यमान कई बार कम है। उत्पाद 80 से 150 सी / हेक्टेयर (गीले उष्णकटिबंधीय - 300 - 500 सी / हेक्टेयर) से हैं, डम्बर में हरे रंग की असीमित द्रव्यमान 1% बायोमास है और 40 सी / हेक्टेयर (गीले उष्णकटिबंधीय में 8% और 400 सी / हेक्टेयर तक पहुंचता है )।
चौड़े पेड़ अपेक्षाकृत समृद्ध राख हैं, खासकर पत्तियां (5% तक)। पत्तियों की राख में बहुत सारे एसए - सूखे पदार्थ पर 20% या 0.6 - 3.8% तक, के (0.15 - 2.0%) और सी (0.4 - 2.8%), यहां तक \u200b\u200bकि कम एमजी, ए 1, पी, और एफई, एमएन, ना, सी 1।
बायोमास ताइगा गीले उष्णकटिबंधीय और व्यापक आकार के जंगलों के लिए बहुत कम नहीं है। दक्षिण ताइगा बायोमास 3000 सेंट्रल / हेक्टेयर से अधिक है और केवल उत्तरी ताइगा में 500 - 1500 सी / हेक्टेयर में गिरावट आई है। ताइगा में ज़ूमास महत्वहीन है (दक्षिणी ताइगा में 0.01% बायोमास)।
बायोमास के 60% से अधिक लकड़ी द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें फाइबर (लगभग 50%), लिग्निन (20 - 30%), हेमिकेल्यूलोस (10% से अधिक) शामिल है।
दक्षिणी ताइगा में वार्षिक उत्पाद लगभग उत्तरी ताइगा में बड़े जंगलों (85 सी / हेक्टेयर डम्बर के खिलाफ 85 सी / हेक्टेयर) के समान हैं - बहुत कम (40 - 60 सी / हेक्टेयर)। दक्षिणी ताइगा में संयंत्र ओपड डंबर की तुलना में कम है, और 55 सी / हेक्टेयर के बराबर है (युगल 65 सी / हेक्टेयर); उत्तरी ताइगा में, यहां तक \u200b\u200bकि कम - 35 सी / हेक्टेयर।
गीले उष्णकटिबंधीय भूमध्य रेखा, दक्षिणी और दक्षिण-मध्य में बड़े क्षेत्रों पर कब्जा करते हैं और। यहां तक \u200b\u200bकि व्यापक, वे पिछले भूगर्भीय युग (डेवन के अंत से) में वितरित किए गए थे। गर्मी की बहुतायत यहां गर्मी, गर्मी और नमी की बहुतायत के साथ संयुक्त रूप से परमाणुओं के एकल जैविक चक्र को सीमित नहीं करती है। परमाणु पूरे वर्ष एक ही तीव्रता के साथ होते हैं, माइग्रेशन की आवृत्ति कमजोर रूप से व्यक्त की जाती है।
गर्मी और नमी की बहुतायत गीले उष्णकटिबंधीय में जीवित पदार्थ के अधिक वार्षिक उत्पादों को निर्धारित करती है। यहां उत्पादों की परिमाण विस्तृत जंगलों और ताइगा की तुलना में 2 - 3 गुना अधिक है, और 300 - 500 सी / हेक्टेयर तक पहुंच जाती है। बायोमास और उत्पादों, ओवरहेड और अंडरग्राउंड, हरे और अज्ञात बायोमास और कई अन्य संकेतकों के अनुपात के अनुसार, गीले उष्णकटिबंधीय भी अन्य गीले वन परिदृश्य से काफी अलग नहीं हैं। हालांकि, बायोमास में पोटेशियम की संख्या, गीले उष्णकटिबंधीय दोनों व्यापक जंगलों से भिन्न होते हैं। गीले उष्णकटिबंधीय में जानवरों का बायोमास लगभग 1% बायोमास (45 सी / हेक्टेयर) है। यह मुख्य रूप से दीमक, चींटियों और अन्य निचले जानवर हैं। इस सूचक के अनुसार, गीले उष्णकटिबंधीय ताइगा से तेजी से भिन्न होते हैं, जिसमें केवल 3.6 सी / हा मेफोमास (बायोमास का 0.01%) जमा होता है। कार्बनिक पदार्थों के एक बड़े पैमाने पर अपघटन कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बनिक एसिड के साथ पानी को संतृप्त करता है। जैविक परिसंचरण में पानी में गिरने वाले मुख्य तत्व एसआई और सीए, के एमजी, अल, एफई, एमएन, एस, एसआई, एसआई की पत्तियों, सी की सामग्री में हैं। पत्तियों से वर्षा जल के जैविक चक्र के साथ, बड़ी संख्या में एन, पी, के, सीए, एमजी, एनए, सीआई, एस और अन्य तत्व धोए जाते हैं।
स्टेप्स और रेगिस्तान कई संपत्तियों में करीब हैं। चरणों में बायोमास 100 से 350 प्रतिशत / हेक्टेयर, वन परिदृश्यों की तुलना में कम परिमाण का क्रम है। इनमें से अधिकांश, जंगलों के विपरीत, जड़ों में केंद्रित (70 - 9 0%)। चरणों में जानवरों की बायोमास लगभग 6%। वार्षिक उत्पाद 13 - 50 सी / हेक्टेयर हैं, यानी 30 - 50% बायोमास।
हर साल पानी में सैकड़ों किलोग्राम पानी घुलनशील (प्रति 1 हेक्टेयर) चरणों में परमाणुओं के जैविक परिसंचरण में शामिल होते हैं (प्रति ताइगा (मीडो स्टेप्स - 700 किलो / हेक्टेयर; दक्षिण ताइगा - 155 किलो / हेक्टेयर)। ओपेड के साथ घास के मैदान में, 700 किलो / हेक्टेयर पानी में घुलनशील पानी घुलनशील, शुष्क - 150 किलो / हेक्टेयर (दक्षिणी ताइगा में 120 किलो / हेक्टेयर) में सालाना लौटाया जाता है। ओपेवे में, अड्डों जो पूरी तरह से कार्बनिक एसिड को बेअसर कर रहे हैं, एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं।
मिट्टी में वन परिदृश्य के विपरीत, स्टेप्स बायोमास की तुलना में 20 से 30 गुना अधिक कार्बनिक पदार्थ जमा करता है (मीडो स्टेपप्स में - 8000 सेंट्रल / हा ह्यूमस तक; सूखे चरणों में - 1000 - 1500 सी / हेक्टेयर)। Steppes और रेगिस्तान के लिए सीए, एनए और एमजी की सबसे विशेषता है, जो पानी, मिट्टी और मौसम उत्पादों में लवणता के दौरान जमा होता है।
खनिज संरचना के अनुसार, सभी स्टेपपे जड़ी बूटी तीन समूहों में विभाजित हैं: उच्च सी अनाज और कम सामग्री एन; महत्वपूर्ण संचय के साथ बीन्स के, सीए और एन; एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा।
ग्रह पर सभी पदार्थ एक परिसंचरण की प्रक्रिया में हैं। सौर ऊर्जा पृथ्वी पर पदार्थों के दो चक्र का कारण बनती है: बड़ा (भूगोल, जीवमंडल)तथा छोटा (जैविक)।
जीवमंडल में पदार्थों का एक बड़ा चक्र दो महत्वपूर्ण बिंदुओं द्वारा विशेषता है: यह पृथ्वी के भूगर्भीय विकास में किया जाता है और यह एक आधुनिक ग्रह प्रक्रिया है जो बायोस्फीयर के आगे के विकास में अग्रणी भागीदारी लेती है।
भूगर्भीय परिसंचरण चट्टानों के गठन और विनाश और विनाश उत्पादों के बाद के आंदोलन से जुड़ा हुआ है - मलबे सामग्री और रासायनिक तत्व। इन प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई गई और सुशी और पानी की सतह की थर्मल गुणों को चलाने के लिए जारी रखा गया: धूप किरणों, थर्मल चालकता और गर्मी क्षमता का अवशोषण और प्रतिबिंब। ग्रह के वायुमंडलीय परिसंचरण प्रणाली के साथ पृथ्वी की सतह के एक अस्थिर हाइड्रोथर्मल मोड ने पदार्थों के भूगर्भीय परिसंचरण के कारण, जो अंतर्जात प्रक्रियाओं के साथ भूमि विकास के शुरुआती चरण में, महाद्वीपों, महासागरों और आधुनिक जियोपा के गठन से जुड़ा हुआ था। एक बड़े परिसंचरण में जीवमंडल के गठन के साथ, जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों को शामिल किया गया था। भूगर्भीय परिसंचरण जीवित जीव पोषण तत्वों की आपूर्ति करता है और बड़े पैमाने पर उनके अस्तित्व के लिए शर्तों को निर्धारित करता है।
मुख्य रासायनिक तत्वलिथोस्फेरस: ऑक्सीजन, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लौह, मैग्नीशियम, सोडियम, पोटेशियम और अन्य - एक बड़े चक्र में भाग लेते हैं, ऊपरी मैटल के गहरे हिस्सों से लिथोस्फीयर की सतह तक गुजरते हैं। क्रिस्टलाइजेशन के कारण मैग्मैटिक नस्ल
मैग्मा, पृथ्वी की गहराई से लिथोस्फीयर की सतह का आनंद ले रहा है, बायोस्फीयर के क्षेत्र में अपघटन, वेथेलेशन के संपर्क में आ गया है। अनुभवी उत्पाद एक रोलिंग राज्य में जा रहे हैं, पानी से ध्वस्त हो जाते हैं, कम राहत स्थानों में हवा नदियों में आती है, समुद्र और तलछट चट्टानों का शक्तिशाली स्तर बनता है, जो समय के साथ, ऊंचे तापमान और दबाव वाले क्षेत्रों में गहराई को विसर्जित करता है, अधीन किया जाता है रूपांतरित करने के लिए, यानी "पूर्ण"। इस पिघल के साथ, एक नई मेटामोर्फिक नस्ल पृथ्वी की परत के ऊपरी क्षितिज और चक्र में पदार्थों के नए हिस्से में होती है (चित्र 32)।
अंजीर। 32. भूगर्भीय (बड़े) पदार्थों का चक्र
सामान पदार्थ सबसे गहन और तेज़ चक्र - गैसों और प्राकृतिक जल होते हैं, जो वायुमंडल और ग्रह जलविद्युत होते हैं। महत्वपूर्ण रूप से धीमा एक लिथोस्फीयर सामग्री का संचलन करता है। आम तौर पर, किसी भी रासायनिक तत्व का प्रत्येक चक्र पृथ्वी पर पदार्थों के कुल बड़े चक्र का हिस्सा होता है, और वे सभी एक दूसरे से निकटता से संबंधित होते हैं। इस चक्र में जीवमंडल का जीवित पदार्थ रासायनिक तत्वों के पुनर्वितरण पर एक बड़ा काम करता है जो लगातार जीवमंडल में फैल रहे हैं, बाहरी वातावरण से जीवों और फिर बाहरी वातावरण में आगे बढ़ रहे हैं।
छोटे, या जैविक, पदार्थों का चक्र- यह है
पौधों, जानवरों, मशरूम, सूक्ष्मजीवों और मिट्टी के बीच पदार्थों का परिसंचरण। जैविक परिसंचरण का सार दो विपरीत का प्रवाह है, लेकिन अंतःसंबंधित प्रक्रियाएं - कार्बनिक पदार्थों और उनके विनाश का निर्माण। कार्बनिक पदार्थों की घटना का प्रारंभिक चरण हरी पौधों के प्रकाश संश्लेषण के कारण है, यानी, सूर्य की ऊर्जा का उपयोग कर कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और सरल खनिज यौगिकों के एक जीवित एजेंट का गठन। सल्फर अणु, फास्फोरस, कैल्शियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम, मैंगनीज, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, जिंक, तांबे और अन्य तत्वों के समाधान में मिट्टी से पौधे (उत्पादक) हटा दिए जाते हैं। जानवरों को पर्वकारी करना (आदेश के अव्यवस्था) इन तत्वों के यौगिकों को अवशोषित करना पहले से ही पौधे की उत्पत्ति के भोजन के रूप में है। शिकारियों (आदेश की सीमाशंस द्वितीय) वनस्पति जानवरों द्वारा संचालित होते हैं, खाद्य पदार्थों का उपभोग करते हैं, प्रोटीन, वसा, एमिनो एसिड और अन्य पदार्थों सहित अधिक जटिल संरचना। मृत पौधों और जानवरों के अवशेषों के सूक्ष्मजीवों (रिंडुज़र) द्वारा विनाश की प्रक्रिया में, अकेले खनिज यौगिक मिट्टी और जलीय माध्यम में जोड़े जाते हैं, और जैविक परिसंचरण के निम्नलिखित दौर शुरू होते हैं। (चित्र 33)।
पारिस्थितिक तंत्र की महत्वपूर्ण गतिविधि और इसमें पदार्थों के चक्र केवल ऊर्जा के निरंतर प्रवाह की स्थिति के तहत संभव है। जमीन पर ऊर्जा का मुख्य स्रोत सौर विकिरण है। सूर्य की ऊर्जा का अनुवाद कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधन की ऊर्जा में प्रकाश संश्लेषक जीवों द्वारा किया जाता है। खाद्य श्रृंखला के अनुसार ऊर्जा संचरण थर्मोडायनामिक्स के दूसरे कानून के अधीन है: एक प्रकार की ऊर्जा का परिवर्तन दूसरे को ऊर्जा के हिस्से के नुकसान के साथ आता है। साथ ही, इसके पुनर्वितरण सख्त पैटर्न का पालन करता है: पारिस्थितिक तंत्र द्वारा प्राप्त ऊर्जा और उत्पादकों द्वारा अवशोषित कर दिया गया है या उनके बायोमास के साथ पहले, दूसरे, आदि के परामर्श के लिए अपरिवर्तनीय है। आदेश, और फिर प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर ऊर्जा प्रवाह की बूंद के साथ रिंदंट्स। इसके संबंध में, ऊर्जा का चक्र नहीं होता है।
केवल एक बार पारिस्थितिकी तंत्र में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के विपरीत, पदार्थों का उपयोग बार-बार किया जाता है क्योंकि इस तथ्य के कारण कि उनकी खपत और परिवर्तन एक सर्कल में होता है। यह चक्र पारिस्थितिक तंत्र (निर्माता, परामर्श, रिश्तेदार) के जीवंत जीवों द्वारा किया जाता है और उन्हें पदार्थों की जैविक कंपोजर कहा जाता है।
पदार्थों का जैविक संचलन, या छोटे - जीवित जीवों में मिट्टी और वातावरण से पदार्थों में अपने रासायनिक रूप में उचित परिवर्तन के साथ, उन्हें जीवों के जीवन के दौरान और मरणोपरांत अवशेषों और रहने के लिए फिर से प्रवेश के साथ उन्हें मिट्टी और वातावरण में लौटते हुए सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके विनाश और खनिजरण की प्रक्रियाओं के बाद जीव। पदार्थों के जैविक चक्र की इस तरह की समझ (एनपी रेमेज़ोव, एल.ई. मातृभूमि और एनआई बेसिलविच के अनुसार) एक बायोगियोसेट स्तर से मेल खाती है। रासायनिक तत्वों के जैविक चक्र के बारे में बात करने के लिए यह अधिक सटीक है, न कि पदार्थ, क्योंकि विभिन्न चरणों में पदार्थों के चक्र को रासायनिक रूप से संशोधित किया जा सकता है। वीए के अनुसार शोर (1 9 73), मिट्टी-संयंत्र प्रणाली में राख तत्वों के जैविक चक्र की वार्षिक परिमाण नदी और समुद्र में इन तत्वों के वार्षिक भूगर्भीय प्रवाह की परिमाण से काफी अधिक है और इसे 109 टी की विशाल संख्या द्वारा मापा जाता है / जी।
सुशी और दुनिया के महासागर बाध्य और सौर ऊर्जा, कार्बन वायुमंडल, नमी, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, फास्फोरस, नाइट्रोजन, सल्फर, कैल्शियम और अन्य तत्वों को फिर से वितरित करते हैं। पौधों के जीवों (निर्माता) की महत्वपूर्ण गतिविधि और जानवरों (परामर्श), सूक्ष्मजीवों (रिड्यूट) और निर्जीव प्रकृति के साथ उनकी बातचीत भूमि में प्रवेश करने वाली सौर ऊर्जा के संचय और पुनर्वितरण के तंत्र द्वारा सुनिश्चित की जाती है।
पदार्थों का चक्र कभी पूरी तरह से बंद नहीं होता है। कुछ कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थ पारिस्थितिकी तंत्र से परे किए जाते हैं, और साथ ही बाहर के अंत के कारण उनके भंडार को फिर से भर दिया जा सकता है। कुछ मामलों में, पदार्थ चक्र के कुछ चक्रों के पुनरावर्ती प्रजनन की डिग्री 90-98% है। भूगर्भीय समय में चक्र के अधूरे के करीब विभिन्न प्राकृतिक क्षेत्रों में तत्वों के संचय की ओर जाता है। इस प्रकार, खनिज जमा होते हैं - कोयला, तेल, गैस, चूना पत्थर, आदि
2. दुनिया के आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान चित्रकारी की मौलिक विशेषताएं
प्राकृतिक विज्ञान घटनाओं का विज्ञान और प्रकृति के नियमों का विज्ञान है। आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान में कई स्वाभाविक रूप से वैज्ञानिक क्षेत्र शामिल हैं: भौतिकी, रसायन विज्ञान, जीवविज्ञान, साथ ही साथ कई संबंधित उद्योग, जैसे भौतिक रसायन शास्त्र, बायोफिजिक्स, बायोकैमिस्ट्री आदि। प्राकृतिक विज्ञान प्रकृति गुणों के कई और बहुपक्षीय अभिव्यक्तियों पर मुद्दों की एक विस्तृत श्रृंखला को प्रभावित करता है एकल के रूप में माना जा सकता है।
आधुनिक विविध तकनीक - प्राकृतिक विज्ञान का फल, जो इस दिन तक कई आशाजनक दिशाओं के विकास के लिए मुख्य आधार है - नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स से सबसे जटिल अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी तक, और यह कई लोगों के लिए स्पष्ट है।
हर समय के दार्शनिकों ने विज्ञान की नवीनतम उपलब्धियों पर भरोसा किया और सबसे पहले, प्राकृतिक विज्ञान। भौतिकी, रसायन विज्ञान, जीवविज्ञान और अन्य विज्ञानों में पिछली शताब्दी की उपलब्धियों ने सदियों से दार्शनिक विचारों को एक नए तरीके से अनुमति दी। कई दार्शनिक विचार प्राकृतिक विज्ञान की गहराई में पैदा हुए थे, और प्राकृतिक विज्ञान, बदले में, विकास की शुरुआत में एक नाटुरोफिलोसोफिकल चरित्र था। इस तरह के दर्शन के बारे में आप जर्मन दार्शनिक आर्थर शोपेनहौयर (1788-1860) के शब्दों के साथ कह सकते हैं: "मेरे दर्शन ने मुझे पूरी तरह से कोई आय नहीं दी, लेकिन उसने मुझे बहुत से खर्चों से बचाया।"
एक व्यक्ति जिसके पास कम से कम आम है और साथ ही वैचारिक प्राकृतिक-वैज्ञानिक ज्ञान, यानी प्रकृति का ज्ञान निश्चित रूप से लाभ पहुंचा पाएगा, अपने कार्यों के परिणामस्वरूप, हमेशा प्रकृति के प्रति सावधानीपूर्वक दृष्टिकोण और इसके संरक्षण के साथ न केवल वर्तमान के लिए बल्कि भविष्य की पीढ़ियों के लिए भी।
प्राकृतिक वैज्ञानिक सत्य का ज्ञान एक व्यक्ति को मुक्त करता है, जो शब्द की विस्तृत दार्शनिक भावना में मुक्त होता है, जो अक्षम समाधान और कार्यों से मुक्त होता है, और अंत में, इसकी महान और रचनात्मक गतिविधि के मार्ग की पसंद में नि: शुल्क होता है।
प्राकृतिक विज्ञान की उपलब्धियों को सूचीबद्ध करने का कोई मतलब नहीं है, हम में से प्रत्येक को पता है कि तकनीक पैदा हुई है और उनका आनंद लेती है। उन्नत प्रौद्योगिकियां मुख्य रूप से XX शताब्दी के पिछले दशकों की प्राकृतिक और वैज्ञानिक खोजों पर आधारित होती हैं। हालांकि, मूर्त उपलब्धियों के बावजूद, मुख्य रूप से हमारे ग्रह के पर्यावरणीय संतुलन के लिए खतरे के बारे में जागरूकता के कारण समस्याएं हैं। बाजार अर्थव्यवस्था के विभिन्न समर्थक इस बात से सहमत होंगे कि मुक्त बाजार अफ्रीका में हाथियों या मेसोपोटामिया के ऐतिहासिक स्मारकों से हाथियों की रक्षा नहीं कर सकता है - एसिड बारिश और पर्यटकों से। केवल सरकारें केवल कानून स्थापित करने में सक्षम हैं जो बाजार के प्रावधान को सभी तथ्य के साथ प्रोत्साहित करती हैं कि एक व्यक्ति को इसके निवास के विनाश के बिना, किसी व्यक्ति की जरूरत होती है।
साथ ही, सरकार वैज्ञानिकों की मदद के बिना और आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान के मालिक सभी वैज्ञानिकों के ऊपर एक समान नीति आयोजित करने में सक्षम नहीं है। विज्ञान के बिना पर्यावरण, भौतिक समर्थन इत्यादि से संबंधित मामलों में प्राकृतिक विज्ञान और प्रबंधन संरचनाओं के बीच एक लिंक की आवश्यकता है, ग्रह की शुद्धता को बनाए रखना मुश्किल है: प्रदूषण के स्तर को मापने की जरूरत है, उनके परिणामों की भविष्यवाणी करना - बस इतना ही हम उन परेशानियों के बारे में जान सकते हैं जिन्हें आपको रोकने के लिए आवश्यक है। केवल आधुनिक आधुनिक प्राकृतिक-वैज्ञानिक और मुख्य रूप से भौतिक तरीकों की मदद से ओजोन परत की मोटाई और एकरूपता द्वारा पराबैंगनी विकिरण के व्यक्ति की रक्षा की जा सकती है। केवल वैज्ञानिक अनुसंधान केवल एसिड वर्षा और धुआं के कारणों और कंसेट को समझने में मदद करेगा, जो हर व्यक्ति के जीवन को प्रभावित करता है, चंद्रमा की उड़ान के लिए आवश्यक ज्ञान, समुद्र की गहराई का शोध, के तरीकों को खोजने के लिए आवश्यक है कई गंभीर बीमारियों से एक व्यक्ति को वितरित करें।
70 के दशक में गणितीय मॉडल के विश्लेषण के परिणामस्वरूप, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि अर्थव्यवस्था का आगे विकास जल्द ही असंभव हो जाएगा। और हालांकि उन्होंने नया ज्ञान नहीं लाया, फिर भी उन्होंने अभी भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। उन्होंने आज विकासशील प्रवृत्तियों के संभावित परिणामों का प्रदर्शन किया। एक समय में, ऐसे मॉडल वास्तव में लाखों लोगों को आश्वस्त करते थे कि प्रकृति की सुरक्षा की आवश्यकता होती है, और यह प्रगति में काफी योगदान है। सिफारिशों में अंतर के बावजूद, सभी मॉडलों में एक मुख्य निष्कर्ष होता है: प्रकृति को आज के रूप में और प्रदूषित नहीं किया जा सकता है
प्राकृतिक वैज्ञानिक ज्ञान के साथ, पृथ्वी पर कई समस्याएं जुड़ी हो सकती हैं। हालांकि, इन समस्याओं को विज्ञान की अपरिवर्तनीयता द्वारा उत्पन्न किया जाता है। उसे अपना कोर्स जारी रखने के लिए दें - और मानवता आज की कठिनाइयों को दूर करेगी - वैज्ञानिकों के बहुमत की राय है। दूसरों के लिए, एक बड़ी हद तक, जो केवल वैज्ञानिकों के समूह को मानते हैं, विज्ञान ने अपना महत्व खो दिया है।
प्राकृतिक विज्ञान चिकित्सकों की जरूरतों को महत्वपूर्ण रूप से दर्शाता है और साथ ही राज्य और जनता की हमेशा-बदलने वाली सहानुभूति के आधार पर वित्त पोषित होता है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी न केवल मुख्य उपकरण है जो लोगों को लगातार प्राकृतिक परिस्थितियों को बदलने की अनुमति देता है, बल्कि मुख्य बल, प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से ऐसे परिवर्तनों का कारण बनता है।
प्राकृतिक विज्ञान में अंतर्निहित स्पष्ट सकारात्मक विशेषताओं के साथ, ज्ञान की प्रकृति के कारण होने वाली कमियों के बारे में भी चर्चा की जानी चाहिए, और सीमित ज्ञान के कारण भौतिक दुनिया के कुछ बहुत ही महत्वपूर्ण गुणों के इस चरण में गलतफहमी व्यक्ति। आइए कहें कि स्वच्छ गणित ने अतीत के विचारकों के विचारों के विपरीत एक खोज की खोज की: यादृच्छिक, अराजक प्रक्रियाओं को सटीक गणितीय मॉडल द्वारा वर्णित किया जा सकता है। और यह पता चला कि प्रभावी प्रतिक्रिया से लैस एक साधारण मॉडल प्रारंभिक स्थितियों में मामूली परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील है जो भविष्य अप्रत्याशित हो जाता है। क्या यह तर्क देने के लिए लायक है कि ब्रह्मांड निर्धारित किया गया है कि सख्ती से नियतात्मक मॉडल परिणाम देता है जो संभावित से भिन्न नहीं होते हैं?
प्राकृतिक विज्ञान का उद्देश्य प्राकृतिक घटनाओं और प्रक्रियाओं के संयोजन का वर्णन, व्यवस्थित और व्याख्या करना है। विज्ञान की पद्धति में "व्याख्या" शब्द को स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है। ज्यादातर मामलों में, इसका मतलब समझना है। आदमी का आमतौर पर क्या मतलब है, "मैं समझता हूं" कह रहा हूं? एक नियम के रूप में, इसका मतलब है: "मुझे पता है कि यह कहां से आया" और "मुझे पता है कि यह क्या होगा।" तो कारण संबंध बनता है: कारण घटना है - जांच। इस तरह के बंधन का विस्तार और एक बहुलता संरचना के गठन को घटना की बहुलता को कवर करने वाले एक वैज्ञानिक सिद्धांत का आधार है जो एक स्पष्ट तार्किक संरचना द्वारा विशेषता है और जिसमें सभी संभावित निष्कर्षों के साथ सिद्धांतों या सिद्धांतों और प्रमेय के एक सेट शामिल हैं। ऐसी योजना के मुताबिक, कोई भी गणितीय अनुशासन बनाया गया है, उदाहरण के लिए, यूक्लिडियन ज्यामिति या सेट का सिद्धांत, जो वैज्ञानिक सिद्धांतों के विशिष्ट उदाहरणों के रूप में कार्य कर सकता है। सिद्धांत के निर्माण में, विशेष रूप से, एक विशेष वैज्ञानिक भाषा, विशेष शब्दावली, वैज्ञानिक अवधारणाओं की एक प्रणाली का निर्माण शामिल है जिसमें स्पष्ट अर्थ और तर्क के संबंधित कठोर नियम हैं।
सिद्धांत के बाद "अनुभव द्वारा परीक्षण वास्तविकता के ज्ञान के निम्नलिखित चरण आता है, जिसमें हमारे ज्ञान की सच्चाई या सिद्धांतों की प्रयोज्यता की सीमाओं की सीमाएं और व्यक्तिगत वैज्ञानिक दावे की स्थापना की गई है। यह चरण उद्देश्य और व्यक्तिपरक कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है। आवश्यक उद्देश्य कारकों में से एक हमारे आसपास की दुनिया की गतिशीलता है। प्राचीन ग्रीक दार्शनिक हेरक्लिट के बुद्धिमान शब्दों को याद करें (अंत VI - वी शताब्दियों की शुरुआत। बीसी); "सभी बहते हैं, सबकुछ बदलता है; एक ही नदी में, आप दो बार नदी में प्रवेश नहीं कर सकते हैं। "सारांशित, हम वास्तविकता के वैज्ञानिक ज्ञान के एक संक्षिप्त तीन बुनियादी सिद्धांत तैयार करते हैं।
1. कारण। कारणता की पहली और निष्पक्षता परिभाषा लोकतंत्र के बयान में निहित है: "जब तक कोई चीज नहीं उत्पन्न होती है, लेकिन कुछ कारण और आवश्यकता के कारण सब कुछ उठता है।"
2. सत्य का मानदंड। स्वाभाविक रूप से वैज्ञानिक सत्य केवल अभ्यास द्वारा (सिद्ध) की जांच की जाती है: अवलोकन, प्रयोग, प्रयोग, उत्पादन गतिविधियां: यदि वैज्ञानिक सिद्धांत अभ्यास द्वारा पुष्टि की जाती है, तो यह सच है। स्वाभाविक रूप से वैज्ञानिक सिद्धांतों को परिणामस्वरूप परिणामों के अवलोकनों, माप और गणितीय प्रसंस्करण से जुड़े एक प्रयोग द्वारा चेक किया जाता है। माप के महत्व पर बल देना, एक उत्कृष्ट वैज्ञानिक डी.आई. Mendeleev (1834 - 1 9 07) ने लिखा: "विज्ञान, शुरू हुआ जब लोगों को मापना सीखा; सटीक विज्ञान माप के बिना असंभव है। "
3. वैज्ञानिक ज्ञान की सापेक्षता। वैज्ञानिक ज्ञान (अवधारणाओं, विचारों, अवधारणाओं, मॉडल, सिद्धांत, उनसे निष्कर्ष, आदि) हमेशा अपेक्षाकृत और सीमित होते हैं।
अक्सर पाया गया कथन: प्राकृतिक विज्ञान का मुख्य लक्ष्य प्रकृति के नियमों की स्थापना है, छिपी हुई सच्चाइयों का उद्घाटन - स्पष्ट रूप से या स्पष्ट रूप से मानता है कि सत्य पहले से ही है और समाप्त फॉर्म में मौजूद है, यह केवल इसे ढूंढना आवश्यक है, इसे एक तरह के खजाने के रूप में खोजें। पुरातनता के महान दार्शनिक डेमोक्रिटस ने कहा: "सत्य गहराई में छिपा हुआ है (समुद्र के नीचे स्थित है)।" एक और उद्देश्य कारक प्रयोग तकनीक की अपूर्णता से जुड़ा हुआ है जो किसी भी अनुभव के भौतिक आधार परोसता है।
एक तरफ या दूसरे में प्राकृतिक विज्ञान प्रकृति पर हमारे अवलोकन को व्यवस्थित करता है। साथ ही, इसे नहीं माना जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, दूसरे क्रम के घटता का सिद्धांत प्रकृति में अनुमानित रूप से, दूसरे क्रम घटता की सटीकता में, कोई नहीं है। यह कहना असंभव है कि neevklidova ज्यामिति Euclidea को स्पष्ट करता है - प्रत्येक को सिस्टम सिस्टम में अपनी जगह पर कब्जा कर लिया जाता है, सटीकता के आंतरिक मानदंडों के अनुसार सटीक होता है, और जहां आवश्यक हो वहां आवेदन पाता है। इसी तरह, यह तर्क देना गलत है कि सापेक्षता का सिद्धांत क्लासिक यांत्रिकी को स्पष्ट करता है - ये अलग-अलग मॉडल हैं जिनमें आम तौर पर बोलते हैं, और विभिन्न अनुप्रयोग हैं।
सच्चाई की सामग्री जो प्राचीन काल से महान वैज्ञानिकों के दिमाग पर कब्जा करती है, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सामान्य रूप से विज्ञान के विषय का सवाल कितना है और विशेष रूप से प्राकृतिक विज्ञान, एक स्पष्ट है: प्राकृतिक विज्ञान एक बेहद कुशल, शक्तिशाली है उपकरण, न केवल आपको दुनिया को जानने की अनुमति देता है, बल्कि भारी लाभ भी ला सकता है।
समय के साथ और विशेष रूप से पिछली शताब्दी के अंत में, विज्ञान के कार्य में एक बदलाव है और सबसे पहले - प्राकृतिक विज्ञान। यदि पहले विज्ञान का मुख्य कार्य अध्ययन के तहत वस्तुओं के वर्णन, व्यवस्थितकरण और स्पष्टीकरण में था, अब विज्ञान मानव उत्पादन गतिविधियों का एक अभिन्न अंग बन गया है, जिसके परिणामस्वरूप आधुनिक उत्पादन होता है - चाहे वह सबसे जटिल अंतरिक्ष यान, आधुनिक सुपर की रिलीज हो - और व्यक्तिगत कंप्यूटर या उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो और वीडियो उपकरण - एक उच्च तकनीक प्राप्त करता है। परिणामस्वरूप वैज्ञानिक और उत्पादन और तकनीकी गतिविधियों का विभाजन होता है, नतीजतन, बड़े वैज्ञानिक और उत्पादन संघ दिखाई देते हैं - अंतर-क्षेत्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी परिसरों "विज्ञान - तकनीक - उत्पादन", जिसमें विज्ञान एक प्रमुख भूमिका है। यह ऐसे परिसरों में था कि पहली अंतरिक्ष प्रणाली बनाई गई थी, पहले परमाणु ऊर्जा संयंत्र और बहुत कुछ, जिसे विज्ञान और प्रौद्योगिकी की उच्चतम उपलब्धियां माना जाता है।
हाल ही में, मानवीय वैज्ञानिकों का मानना \u200b\u200bहै कि विज्ञान एक उत्पादक बल है। उसी समय, यह मुख्य रूप से प्राकृतिक है। यद्यपि विज्ञान सीधे भौतिक उत्पादों का उत्पादन नहीं करता है, लेकिन यह स्पष्ट है कि वैज्ञानिक विकास किसी भी उत्पाद के उत्पादन पर आधारित हैं। इसलिए, जब वे एक उत्पादक शक्ति के रूप में विज्ञान के बारे में बात करते हैं, तो यह एक टॉग या अन्य उत्पादन के अंतिम उत्पादों को ध्यान में रखता है, और वैज्ञानिक जानकारी एक प्रकार का उत्पाद है जिसके आधार पर यह व्यवस्थित होता है, और सामग्री का उत्पादन होता है मान लागू किए जा रहे हैं।
इस महत्वपूर्ण संकेतक को वैज्ञानिक जानकारी की संख्या के रूप में देखते हुए, यह न केवल गुणात्मक, बल्कि इस सूचक के अस्थायी परिवर्तन का मात्रात्मक मूल्यांकन भी संभव है, और इस प्रकार, विज्ञान के विकास के पैटर्न को निर्धारित करने के लिए।
मात्रात्मक विश्लेषण से पता चलता है कि पूरे विज्ञान के विकास की गति और प्राकृतिक विज्ञान के ऐसे उद्योग, भौतिकी, जीवविज्ञान, आदि के रूप में, साथ ही गणित के लिए भी, अतीत में प्रति वर्ष 5-7% की वृद्धि की विशेषता है 300 साल। विश्लेषण करते समय, विशिष्ट संकेतकों को ध्यान में रखा गया: वैज्ञानिक लेख, शोधकर्ताओं आदि की संख्या। विज्ञान के विकास की इस तरह की गति को एक अलग तरीके से वर्णित किया जा सकता है। प्रत्येक 15 वर्षों के लिए (माता-पिता और बच्चों के बीच की उम्र के औसत अंतर का आधा), वैज्ञानिक उत्पादों की मात्रा ई बार में बढ़ जाती है (ई \u003d 2.72 - प्राकृतिक लॉगरिदम का आधार)। यह कथन विज्ञान के घातीय विकास के पैटर्न का सार है।
निम्नलिखित निष्कर्ष इस पैटर्न से उत्पन्न होते हैं। प्रत्येक 60 वर्षों के लिए, वैज्ञानिक उत्पादों में लगभग 50 गुना वृद्धि हुई है। पिछले 30 वर्षों में, ऐसे उत्पादों को मानव जाति के इतिहास की तुलना में लगभग 6.4 गुना अधिक बनाया गया है। इस संबंध में, एक्सएक्स शताब्दी की कई विशेषताओं। यह एक और जोड़ने के लिए काफी न्यायसंगत है - "विज्ञान की आयु"।
यह स्पष्ट है कि संकेतकों की सीमाओं के भीतर (उनमें से, निश्चित रूप से, विज्ञान के विकास की जटिल समस्या की विशेषताओं के लिए गणना की जानी असंभव है), विज्ञान के घातीय विकास अनिश्चित काल तक जारी नहीं रह सकते हैं, अन्यथा एक के लिए निकट भविष्य में अपेक्षाकृत कम समय अंतराल, दुनिया की पूरी आबादी वैज्ञानिक कर्मचारियों में बदल जाएगी। जैसा कि पिछले अनुच्छेद में उल्लेख किया गया है, यहां तक \u200b\u200bकि बड़ी संख्या में वैज्ञानिक प्रकाशनों में भी, वास्तव में मूल्यवान वैज्ञानिक जानकारी की अपेक्षाकृत छोटी संख्या निहित है। और हर शोधकर्ता वास्तविक विज्ञान में महत्वपूर्ण योगदान नहीं देता है। भविष्य में विज्ञान का आगे विकास जारी रहेगा, लेकिन शोधकर्ताओं की संख्या में व्यापक विकास और उनके द्वारा उत्पादित वैज्ञानिक प्रकाशनों की संख्या, और प्रगतिशील तरीकों और अनुसंधान प्रौद्योगिकियों को आकर्षित करने के साथ-साथ गुणवत्ता में सुधार करके। वैज्ञानिकों का काम।
आज, पहले से कहीं अधिक, विस्तृत काम न केवल आलोचना पर और अतीत पर इतना महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि भविष्य के तरीकों के अध्ययन के लिए, नए विचारों और आदर्शों को ढूंढना। अर्थव्यवस्था के मुद्दों के अलावा, यह शायद घरेलू विज्ञान और संस्कृति का सबसे महत्वपूर्ण सामाजिक क्रम है। पिछले विचार निकास या थक गए हैं, और यदि हम गठित खालीपन को भर नहीं लेते हैं, तो यह भी पुराने विचारों और कट्टरतावाद से कब्जा कर लिया जाएगा, जो शक्ति और शक्ति के अधिकार से अनुमोदित है। इसमें यह है कि आज कारण के लिए एक कॉल है, जिसकी देखभाल हम देखते हैं।
3. रिपोर्ट की सभी जड़ता रिपोर्ट में, आंदोलन एक ही पैटर्न के अनुसार होता है - यह एक शब्द है ...
ए) विश्व गुरुत्वाकर्षण के कानून का; बी) गलील की सापेक्षता के सिद्धांत; सी) शास्त्रीय न्यूटन यांत्रिकी के कानून
सापेक्षता का सिद्धांत एक मौलिक भौतिक सिद्धांत है, जिसके अनुसार जड़ीय संदर्भ प्रणाली में सभी भौतिक प्रक्रिया समान रूप से आगे बढ़ती हैं, भले ही सिस्टम तय हो या यह वर्दी और रेक्टिलिनियर आंदोलन की स्थिति में है।
यह परिभाषा "बी" बिंदु से संबंधित है - गलील की सापेक्षता के सिद्धांत।
4. गलील सापेक्षता के सिद्धांत
सापेक्षता का गालील सिद्धांत ,
शास्त्रीय यांत्रिकी में जड़ीय संदर्भ प्रणालियों की भौतिक समानता का सिद्धांत इस तथ्य में प्रकट हुआ कि ऐसे सभी प्रणालियों में यांत्रिकी के नियम समान हैं। यह इस प्रकार है कि किसी भी जड़ प्रणाली में किए गए किसी भी यांत्रिक प्रयोगों को निर्धारित करना असंभव है, चाहे यह प्रणाली समान रूप से और सीधे आराम कर रही हो। यह प्रावधान पहली बार गैलीलम द्वारा 1636 में स्थापित किया गया था। जहाज के डेक के नीचे और समान रूप से और सीधी रूप से (पृथ्वी के सापेक्ष, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है, जिसे पर्याप्त रूप से माना जा सकता है एक जड़त्व संदर्भ प्रणाली के लिए सटीकता की डिग्री): "अब जहाज किसी भी गति पर चलते हैं और फिर (यदि केवल आंदोलन समान है और दूसरी दिशा में पिचिंग के बिना) इन सभी घटनाओं में आपको थोड़ी सी परिवर्तन नहीं मिलेगा और नहीं उनमें से किसी में स्थापित रहें, चाहे जहाज गतिहीन हो रहा है या खड़ा हो रहा है ... कुछ चीज़ फेंकना एक दोस्त को फेंकना, आपको नाक पर होने पर इसे अधिक शक्ति के साथ फेंकना नहीं होगा, और जब आप तब की तुलना में स्टर्न पर हैं आपकी पारस्परिक स्थिति रिवर्स होगी; पहले की तरह, नीचे की ओर गिर जाएगा, और कोई भी स्टर्न के करीब नहीं गिर जाएगा, हालांकि, ड्रॉप हवा में है, जहाज बहुत सारी अवधि उत्तीर्ण करेगा "1।
सामग्री बिंदु सापेक्ष का आंदोलन: इसकी स्थिति, गति, पथ के प्रकार उस संदर्भ प्रणाली (शरीर संदर्भ) के संबंध में इस पर निर्भर करते हैं। उसी समय, शास्त्रीय यांत्रिकी के नियम ,
यानी, अनुपात जो भौतिक बिंदुओं के आंदोलन का वर्णन करने वाले मूल्यों को बाध्य करता है और उनके बीच बातचीत सभी जृश्य संदर्भ प्रणालियों में समान होती है। यांत्रिक आंदोलन की सापेक्षता और विभिन्न जृश्य संदर्भ प्रणालियों में यांत्रिकी के कानूनों के समान (अप्रासंगिक) और सापेक्षता के गैलीलियन सिद्धांत की सामग्री का गठन करती है।
गणितीय रूप से, सापेक्षता का गैलीलियन सिद्धांत एक जड़ता प्रणाली से परिवर्तन के दौरान चलती बिंदुओं (और समय) के निर्देशांक के रूपांतरण के सापेक्ष यांत्रिकी के समीकरणों के आविष्कार (अपरिवर्तित) को दूसरे - गैलीलिया के परिवर्तन के रूप में व्यक्त करता है।
मान लीजिए कि दो जड़ें संदर्भ प्रणाली हैं, जिनमें से एक, हम आराम करने पर विचार करने के लिए सहमत हैं; दूसरी प्रणाली, एस ', निरंतर गति के साथ एस के संबंध में चलती है यू तो, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। फिर एस और एस सिस्टम में भौतिक बिंदु के निर्देशांक के लिए गलील के परिवर्तन देखेंगे:
X '\u003d x - ut,' \u003d y, z '\u003d z, t' \u003d t (1)
(स्ट्रोक मान एस 'सिस्टम, अपरिष्कृत - से एस के हैं)। टी। के बारे में, शास्त्रीय यांत्रिकी में समय, किसी भी निश्चित बिंदुओं के बीच की दूरी जैसे सभी संदर्भ प्रणालियों में समान माना जाता है।
गलील के परिवर्तन से, गति गति और दोनों प्रणालियों में इसकी त्वरण के बीच संबंध प्राप्त करना संभव है:
वी '\u003d वी - यू, (2)
ए '\u003d ए।
शास्त्रीय यांत्रिकी में, भौतिक बिंदु की गति न्यूटन के दूसरे कानून द्वारा निर्धारित की जाती है:
एफ \u003d एमए, (3)
कहा पे म - मास प्वाइंट, ए एफ - समानता सभी बलों से जुड़ी। साथ ही, सेना (और जनता) शास्त्रीय यांत्रिकी आविष्कारों में हैं, यानी, एक संदर्भ प्रणाली से दूसरे में संक्रमण के दौरान परिवर्तन नहीं होते हैं। इसलिए, परिवर्तन में, गैलीलियन समीकरण (3) नहीं बदलता है। यह सापेक्षता के गैलीलियन सिद्धांत की गणितीय अभिव्यक्ति है।
सापेक्षता का गैलीलियन सिद्धांत केवल शास्त्रीय यांत्रिकी में मान्य है, जिसमें गति के साथ आंदोलनों पर विचार किया जाता है, बहुत कम प्रकाश गति। प्रकाश की गति के करीब, शरीर की आवाजाही सापेक्ष यांत्रिकी आइंस्टीन के कानूनों के अधीन है ,
जो अन्य समन्वय और समय परिवर्तन के संबंध में अपरिवर्तनीय हैं - Lorentz परिवर्तन
(कम गति पर, वे गलील के परिवर्तन पर जाते हैं)।
5. विशेष आइंस्टीन सापेक्षता सिद्धांत
सापेक्षता का विशेष सिद्धांत दो postulates पर आधारित है। पहले पोस्ट करें (आइंस्टीन की सापेक्षता का सामान्यीकृत सिद्धांत) पढ़ता है: इस संदर्भ प्रणाली के अंदर उत्पादित कोई भौतिक प्रयोग (यांत्रिक, विद्युत चुम्बकीय, आदि) नहीं, आराम राज्यों और समान सीधी रेखा आंदोलन के बीच एक अंतर स्थापित करना असंभव है (दूसरे शब्दों में, प्रकृति के नियम सभी जड़ समन्वय प्रणालियों में समान हैं, यानी सिस्टम एक दूसरे के सापेक्ष सीधे और समान रूप से चलते हैं)। यह पोस्टलेट प्रसिद्ध मिशेलसन-मोर्लाया अनुभव के परिणामों से चलता है, पृथ्वी के आंदोलन और लंबवत दिशा में प्रकाश की गति को मापता है। प्रकाश की गति सभी दिशाओं में समान थी, भले ही स्रोत के आंदोलन के तथ्य के बावजूद (वैसे, इन मापों ने दुनिया को स्थिर ईथर के अस्तित्व के विचार को खारिज कर दिया, जिसका ऑसीलेशन प्रकाश की प्रकृति से समझाया गया था )।
दूसरा पोस्टलेट यह सुझाव देता है कि वैक्यूम में प्रकाश की गति सभी जृष्म समन्वय प्रणालियों में समान है। प्रकाश की गति की स्थिरता के अर्थ में यह पोस्टलेट (आइंस्टीन समेत) समझा जाता है। ऐसा माना जाता है कि इस पोस्टुलेट का माइकलसन के अनुभव का भी परिणाम है।
पोस्टुलेट्स का उपयोग मैक्सवेल इलेक्ट्रोडायनामिक्स समीकरणों और निम्नलिखित लोरेंटेज परिवर्तनों के विश्लेषण के लिए ईइंस्टीन द्वारा किया गया था, जो निश्चित प्रणाली के लिए निर्देशांक और समय के माध्यम से एक चलती प्रणाली (ऊपर स्ट्रोक के साथ चिह्नित) के लिए निर्देशांक और समय को व्यक्त करने की अनुमति देता है (इन परिवर्तनों की छुट्टी) मैक्सवेल समीकरण अपरिवर्तित):
x '\u003d (x - vt) / ^ 0.5 (म); y '\u003d y (म); z '\u003d z (म); (एक)
टी '\u003d (टी - एक्सवी / सी ^ 2) / ^ 0.5 (सेकंड)। (2)
इन परिवर्तनों से, आइंस्टीन स्पीड एडिशन प्रमेय सीधे निम्नानुसार है:
वीसी \u003d (v1 + v2) / (1 + v1 * v2 / c ^ 2) (एमएस)। (3)
सामान्य अतिरिक्त कानून ( वीसी \u003d वी 1 + वी 2) केवल कम गति पर कार्य करता है।
विश्लेषण के आधार पर, आइंस्टीन इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि सिस्टम आंदोलन का तथ्य (गति पर) वी) यह अभिव्यक्तियों के अनुसार इसके आयाम, प्रवाह दर और द्रव्यमान को प्रभावित करता है:
L \u003d lo / ^ 0.5 (म); (चार)
डेल्टा टी \u003d डेल्टा से / ^ 0.5 (सेकंड); (पांच)
M \u003d mo / ^ 0.5 (किलोग्राम)। (6)
शून्य चिह्नित मूल्य निश्चित (आराम) प्रणाली से संबंधित हैं। सूत्र (4) - (6) सुझाव है कि चलती प्रणाली की लंबाई कम हो गई है, उस पर समय का प्रवाह (घंटे के घंटे) धीमा हो जाता है, और द्रव्यमान बढ़ता है। सूत्र (5) के आधार पर, तथाकथित जुड़वां प्रभाव का विचार उठाया गया। कॉस्मोनॉट, जो जहाज वर्ष (जहाज की घड़ी द्वारा) पर 0.9 9 88 की गति से उड़ गया से, पृथ्वी पर लौटने, अपने जुड़वां भाई से मिलेंगे, जो 50 साल के लिए वृद्ध है। अनुपात (6), जो बढ़ी हुई द्रव्यमान के प्रभाव को दर्शाता है, आइंस्टीन को अपने प्रसिद्ध कानून (6) के शब्द के लिए प्रेरित करता है:
ई \u003d एमसी ^ 2 (जे)।
6. सामान्य आइंस्टीन सापेक्षता सिद्धांत
सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत (ओटीओ) वर्षों में अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा प्रकाशित गुरुत्वाकर्षण का एक ज्यामितीय सिद्धांत है। इस सिद्धांत के हिस्से के रूप में, जो सापेक्षता के विशेष सिद्धांत का और विकास है, यह तब किया जाता है कि गुरुत्वाकर्षण प्रभाव अंतरिक्ष-समय में शरीर और क्षेत्रों के गैर-शक्ति बातचीत के कारण होते हैं, लेकिन अंतरिक्ष के विरूपण से, जो कि है बड़े पैमाने पर ऊर्जा की उपस्थिति के साथ, विशेष रूप से। सापेक्षता का समग्र सिद्धांत (ओटीओ) गुरुत्वाकर्षण का एक आधुनिक सिद्धांत है जो इसे चार-आयामी अंतरिक्ष-समय के वक्रता से जोड़ता है।
इस प्रकार, ओटीओ में, अन्य मीट्रिक सिद्धांतों के रूप में, गुरुत्वाकर्षण बिजली बातचीत नहीं है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत अंतरिक्ष में मौजूद सामग्री के साथ अंतरिक्ष-समय के वक्रता को संवाद करने के लिए आइंस्टीन समीकरणों के उपयोग से अन्य मीट्रिक सिद्धांतों से अलग होता है।
सबसे सफल गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत वर्तमान में अवलोकन द्वारा पुष्टि की गई है। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की पहली सफलता को असामान्य पूर्वाग्रह द्वारा समझाया गया था
पेरिगेलिया
बुध। फिर, आर्थर एडिंगटन ने पूर्ण ग्रहण के समय सूर्य के पास प्रकाश के विचलन को देखने की सूचना दी, जिसने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की भविष्यवाणियों की पुष्टि की। तब से, कई अन्य अवलोकन और प्रयोगों ने सिद्धांत भविष्यवाणियों की एक महत्वपूर्ण मात्रा की पुष्टि की है, जिसमें समय-समय पर गुरुत्वाकर्षण मंदी, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में सिग्नल देरी और अब तक अप्रत्यक्ष रूप से गुरुत्वाकर्षण विकिरण शामिल है। इसके अलावा, कई टिप्पणियों को सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की सबसे रहस्यमय और विदेशी भविष्यवाणियों में से एक की पुष्टि के रूप में व्याख्या किया जाता है - ब्लैक होल का अस्तित्व।
आइंस्टीन ने समकक्ष सिद्धांत तैयार किए जो तर्क देते हैं कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में भौतिक प्रक्रिया समान घटनाओं से समान रूप से त्वरित आंदोलन के साथ अलग-अलग हैं। समकक्ष का सिद्धांत सापेक्षता (ओटीओ) के सामान्य सिद्धांत नामक एक नए सिद्धांत का आधार बन गया है। इस विचार को लागू करने की संभावना आइंस्टीन ने आंदोलन की सापेक्षता के सिद्धांत को सामान्य करने के मार्ग पर देखा, यानी इसका वितरण न केवल गति के लिए है, बल्कि चलती प्रणालियों में तेजी लाने के लिए भी है। यदि आप एक पूर्ण चरित्र त्वरण का श्रेय नहीं देते हैं, तो जड़ प्रणाली के वर्ग का चयन इसका अर्थ खो देगा और इस तरह से भौतिक कानून तैयार किए जा सकते हैं कि वे किसी भी समन्वय प्रणाली से संबंधित हैं। यह सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत है।
दृष्टिकोण से, हमारी दुनिया की जगह में निरंतर शून्य वक्रता नहीं है। वक्रता बिंदु से बिंदु तक बदलती है और कब्र के क्षेत्र द्वारा निर्धारित की जाती है, और विभिन्न बिंदुओं पर समय अलग-अलग तरीकों से बहता है। गुरुत्वाकर्षण का क्षेत्र आदर्श (यूक्लिडियन) अंतरिक्ष के गुणों से वास्तविक स्थान के गुणों के विचलन से अधिक कुछ नहीं है। प्रत्येक बिंदु पर गुरुत्वाकर्षण का क्षेत्र इस बिंदु पर अंतरिक्ष के वक्रता के मूल्य द्वारा निर्धारित किया जाता है। साथ ही, अंतरिक्ष-समय का वक्रता न केवल उस पदार्थ के कुल द्रव्यमान से निर्धारित होता है जिसमें से शरीर की रचना की जाती है, बल्कि इसमें मौजूद सभी प्रकार की ऊर्जा भी होती है, जिसमें सभी भौतिक क्षेत्रों की ऊर्जा भी शामिल होती है। तो, ओटीओ में, जन और ऊर्जा सेवा की पहचान का सिद्धांत सारांशित किया गया है: ई \u003d एमसी 2। इस प्रकार, अन्य भौतिक सिद्धांतों के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतर यह है कि यह अंतरिक्ष-समय के गुणों पर पदार्थ के प्रभाव का वर्णन करता है, अंतरिक्ष-समय के इन गुणों, उनके हिस्से के लिए, उनमें शारीरिक प्रक्रियाओं पर शरीर के आंदोलन को प्रभावित करता है।
इसके अलावा, क्षेत्र में भौतिक बिंदु के आंदोलन को एक मुक्त "जड़" आंदोलन के रूप में माना जाता है, लेकिन यूक्लिडियन में क्या हो रहा है, लेकिन अंतरिक्ष में बदलते वक्रता के साथ। नतीजतन, बिंदु का आंदोलन अब संशोधित और वर्दी नहीं है, और घुमावदार स्थान की एक भूगर्भीय रेखा है। यह इस प्रकार है कि भौतिक बिंदु की गति के समीकरण, साथ ही साथ प्रकाश की बीम घुमावदार स्थान की भूगर्भीय रेखा के समीकरण के रूप में दर्ज की जानी चाहिए। अंतरिक्ष के वक्रता को निर्धारित करने के लिए, आपको मौलिक टेंसर (गुरुत्वाकर्षण के न्यूटनियन सिद्धांत में संभावित एनालॉग) के घटक के लिए अभिव्यक्ति जानना होगा। यह कार्य है, अंतरिक्ष में जनता के वितरण को जानें, निर्देशांक और समय (मौलिक टेंसर का घटक) के कार्यों को निर्धारित करें; फिर आप भूगर्भीय रेखा के समीकरण को रिकॉर्ड कर सकते हैं और सामग्री बिंदु की गति की समस्या को हल कर सकते हैं, प्रकाश बीम फैलाने की समस्या आदि।
आइंस्टीन को गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का सामान्य समीकरण मिला (जो क्लासिक सन्निकटन में न्यूटन के कानून में पारित) और इस प्रकार सामान्य रूप में समस्या हल हो गई। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के समीकरण 10 समीकरणों की एक प्रणाली हैं। न्यूटन के सिद्धांत के विपरीत, जहां गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की एक क्षमता है, जो एकमात्र मूल्य पर निर्भर करती है - द्रव्यमान घनत्व, आइंस्टीन सिद्धांत में, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को 10 क्षमताओं द्वारा वर्णित किया गया है और न केवल बड़े पैमाने पर घनत्व द्वारा बनाया जा सकता है , लेकिन द्रव्यमान और नाड़ी प्रवाह की धारा से भी।
पिछले भौतिक सिद्धांतों से एक और मौलिक अंतर यह है कि कई सबसे पुरानी अवधारणाओं और नए के निर्माण को मना करना है। इसलिए, ओटीओ "पावर", "संभावित ऊर्जा", "जड़त्व प्रणाली" "" अंतरिक्ष-समय की प्रकृति के यूक्लाइड "और अन्य की अवधारणाओं को अस्वीकार करता है; यह गैर-कठोर (विकृत) टेलीविज़न का उपयोग करता है, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में कोई ठोस निकाय नहीं होता है और घड़ी का कोर्स इन क्षेत्रों की स्थिति पर निर्भर करता है। इस तरह की एक संदर्भ प्रणाली (इसे "संदर्भ का मोलीस्टी" कहा जाता है) यादृच्छिक रूप से स्थानांतरित हो सकता है, और इसका रूप भिन्न हो सकता है, घड़ी एक अनियमित कदम हो सकती है। ओटो क्षेत्र की अवधारणा को गहरा करता है, जड़ता, गुरुत्वाकर्षण और अंतरिक्ष-समय के मीट्रिक की अवधारणाओं को जोड़ता है, गुरुत्वाकर्षण लहरों की संभावना की अनुमति देता है। गुरुत्वाकर्षण लहरें एक परिवर्तनीय गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, जनता के असमान आंदोलन और प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में वितरित की जाती हैं। सांसारिक स्थितियों पर गुरुत्वाकर्षण लहरें बहुत कमजोर हैं। ब्रह्मांड में भव्य विनाशकारी प्रक्रियाओं में होने वाली गुरुत्वाकर्षण विकिरण के वास्तविक निर्धारण की संभावना है - सुपरनोवा के प्रकोप, पलसर की टक्कर इत्यादि। लेकिन वे अभी भी प्रयोगात्मक रूप से विफल रहे।
सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की आश्चर्यजनक सफलता के बावजूद, वैज्ञानिक समुदाय में असुविधा होती है, इस तथ्य से संबंधित है कि काले छेद पर विचार करते समय अनजान गणितीय विचलन के उद्भव के कारण क्वांटम सिद्धांत की क्लासिक सीमा के रूप में सुधार करना संभव नहीं है। अंतरिक्ष-समय की सामान्य एकलताओं में। इस समस्या को हल करने के लिए, कई वैकल्पिक सिद्धांतों का प्रस्ताव दिया गया था। आधुनिक प्रयोगात्मक डेटा इंगित करता है कि अगर वे मौजूद हैं तो ओटीओ से किसी भी प्रकार का विचलन बहुत छोटा होना चाहिए।
दुनिया की एक आधुनिक भौतिक तस्वीर का गठन आइंस्टीन के आइंस्टीन सामान्य सिद्धांत (गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत) जैविक संरचनाओं और जीवित प्रणालियों के स्तर की अवधारणा की अवधारणाएं
संरक्षण कानून
कोर्स पदार्थ
छोटे माइग्रेशन रासायनिक तत्वों की बहती है जिसमें दोनों अंतरबंधित जीवों और जीवों और बड़े चक्रों में उनके आसपास के वातावरण के बीच दोनों होते हैं - कुटिल। जीवन की अवधि और निरंतरता चक्र द्वारा बनाए रखा जाता है, क्योंकि उनके बिना, पूरे पृथ्वी के पैमाने पर भी, आवश्यक तत्वों के भंडार बहुत जल्द समाप्त हो जाएंगे।
आंगन जैविक (जैविक) - समय में निरंतर, चक्रीय, प्राकृतिक, लेकिन असमान समय और असमानता, ऊर्जा 1 और संगठन के विभिन्न पदानुक्रमित स्तर की पर्यावरणीय प्रणालियों के भीतर जानकारी - बायोगेरोसेनोसिस से जीवमंडल तक की घटना। पूरे जीवमंडल के पैमाने पर पदार्थों के चक्र को एक बड़ा सर्कल कहा जाता है, और एक विशेष बायोगियोसेनोसिस के भीतर - जैविक विनिमय का एक छोटा सर्कल। कार्बन चक्र, पानी, नाइट्रोजन, फास्फोरस, सल्फर और अन्य बायोजेनिक पदार्थों से युक्त जैविक चक्र का एक हिस्सा बायोगेकेमिकल परिसंचरण कहा जाता है।
पदार्थ की एक निश्चित मात्रा महासागरों, समुद्रों के नीचे थोड़ी देर के लिए जैविक चक्र छोड़ सकती है, पृथ्वी की परत की गहराई में पड़ती है, आदि। हालांकि, टेक्टोनिक और भूगर्भीय प्रक्रियाओं के प्रवाह के परिणामस्वरूप (ज्वालामुखीय गतिविधि, पृथ्वी की परत को उठाने और कम करने, भूमि और पानी आदि के बीच की सीमाओं में परिवर्तन) के रूप में, तलछट चट्टानों को फिर से चक्र में शामिल किया जाता है, जिसे भूगर्भीय चक्र कहा जाता है या एक परिसंचरण।
उत्पादकों से विभिन्न स्तरों के परामर्श करने के लिए पदार्थों के साइफोन, फिर बहने के लिए, और वे फिर से उत्पादकों के लिए पूरी तरह से बंद नहीं हैं। यदि पारिस्थितिक तंत्र में उनके पूर्ण बंद होने थे, तो जीवन के माहौल में कोई बदलाव नहीं होगा, मिट्टी, चूना पत्थर और बायोजेनिक मूल के अन्य चट्टानें होंगी। इस प्रकार, जैविक चक्र को एक अनजान अंगूठी के रूप में समेकित किया जा सकता है। चक्र की हानि के कारण पदार्थ का नुकसान बायोस्फीयर (ग्रह का सबसे बड़ा पारिस्थितिक तंत्र) में न्यूनतम है। पारिस्थितिक तंत्र में जानकारी प्रजातियों और अपरिवर्तनीय अनुवांशिक पुनर्गठन की मृत्यु के साथ खो जाती है।
इस प्रकार, प्रत्येक पारिस्थितिक तंत्र बायोजेन के चक्र और सौर ऊर्जा के निरंतर प्रवाह के कारण अपने अस्तित्व को बनाए रखता है। पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा का चक्र व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है, क्योंकि इसे बहने से मेसेर मात्रा में परामर्श पर वापस कर दिया जाता है। ऐसा माना जाता है कि ऊर्जा चक्र का गुणांक 0.24% से अधिक नहीं है। ऊर्जा जमा कर सकती है, (यानी, अधिक कुशल रूपों में परिवर्तित) और सिस्टम के एक हिस्से से दूसरे हिस्से से प्रेषित हो सकती है, लेकिन इसे पानी और खनिजों के रूप में फिर से पक्का नहीं किया जा सकता है। बेशक, पुनर्स्थापित करने के लिए तर्क-उत्पादकों से गुजरने के लिए, ऊर्जा निकट-पृथ्वी और बाहरी अंतरिक्ष में की जाती है। पारिस्थितिक तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ते समय, ऊर्जा की धारा अपने मुख्य बायोसेनोसिस को प्रभावित करती है, इसलिए इसे पहले विस्तार से चर्चा की जाती है।
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