जीवमंडल और इसका विकास

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जीवमंडल और इसका विकास

ग्रिड
• जीवमंडल की अवधारणा, इसकी सीमाएं, निम्नलिखित भाग और कार्य।
• जीवमंडल में बायोमास का वितरण, पदार्थों और ऊर्जा के आवधिक परिसंचरण की प्रकृति और महत्व।
• बायोजेनिक प्रवासन में शामिल मुख्य समूह - उत्पादक, उपभोक्ता, रेड्यूसर।
• बायोस्फीयर विकास के मुख्य चरण, बायोजेनेसिस और नोजेनेसिस के चरणों के बीच अंतर, नोस्फियर अवधारणा का सार।
• जीवमंडल पर मनुष्य के प्रभाव (लाभकारी और हानिकारक) उजबेकिस्तान की स्थितियों में जीवमंडल पर हानिकारक प्रभाव।
• आपको मानवता और इसके उचित उपयोग के लिए जीवमंडल के महत्व का अध्ययन करना चाहिए।
जीवमंडल की अवधारणा (ग्रीक बायोस - जीवन, क्षेत्र - जल क्षेत्र से प्राप्त) को पहली बार ऑस्ट्रियाई भूविज्ञानी ई। ज़स द्वारा जीवित जीवों द्वारा बसाई गई पृथ्वी की पपड़ी को परिभाषित करने के उद्देश्य से विज्ञान के लिए पेश किया गया था। बायोस्फीयर खाकी का सिद्धांत रूसी शिक्षाविद् VI वर्नाडस्की द्वारा बनाया और विकसित किया गया था।
जीवमंडल पृथ्वी की पपड़ी का एक हिस्सा है जो जीवित जीवों द्वारा बसा हुआ है और उनके प्रभाव में लगातार बदलता रहता है। पृथ्वी पर सभी बायोगेकेनोज का योग एक सामान्य पारिस्थितिक तंत्र बनाता है - जीवमंडल। इस प्रकार, जीवमंडल की प्राथमिक (सबसे छोटी) इकाई बायोगेकेनोज है।
जीवमंडल में जीवित और मृत घटक होते हैं। हमारे ग्रह पर रहने वाले सभी जीवित जीवों की समग्रता जीवमंडल के जीवित पदार्थ का निर्माण करती है। जीवित जीव मुख्य रूप से पृथ्वी के गैसीय (वायुमंडल), तरल (जलमंडल) और ठोस (स्थलमंडल) भूगर्भीय क्षेत्रों में पाए जाते हैं। आगे के आंकड़ों के अनुसार, जीवमंडल की ऊपरी सीमा समुद्र तल से 22 किमी ऊपर है, और वायुमंडल की निचली परत क्षोभमंडल में है।
जीवन जलमंडल के सभी भागों में पाया जाता है, यहाँ तक कि सबसे गहरे स्थानों में भी - 11 किमी तक। स्थलमंडल की ऊपरी परतों में जीवन 3-4 किमी की गहराई तक फैला हुआ है। जीवमंडल की सीमा महासागरों के सबसे गहरे भागों और स्थलमंडल के कुछ हिस्सों तक फैली हुई है जहाँ पेट्रोलियम है और जहाँ अवायवीय जीवाणु रहते हैं। जीवमंडल की मूल संरचना में वायुमंडल, जलमंडल और स्थलमंडल के हिस्से शामिल हैं जो पदार्थों और ऊर्जा के आदान-प्रदान की प्रक्रिया में परस्पर क्रिया करते हैं।
ग्रह पर जीवन की सीमाएँ जीवमंडल की सीमाएँ निर्धारित करती हैं। जीवमंडल पृथ्वी के भूगर्भीय क्षेत्र का एक हिस्सा है जिसमें जीवित जीव रहते हैं।
जीवमंडल की ख़ासियत जीवों की गतिविधि द्वारा उत्पादित पदार्थों का आवधिक चक्र है। जीवमंडल को एक खुली प्रणाली माना जाता है क्योंकि यह बाहर से - सूर्य से ऊर्जा प्राप्त करता है। जीवित जीव एक शक्तिशाली भूवैज्ञानिक कारक हैं जो पदार्थों के आवधिक चक्र को बदलकर ग्रह की सतह को बदलते हैं।
जीवित पदार्थ के कार्य। जीवित पदार्थ की धुन में मुख्य जैव रासायनिक कार्य हैं:
• 1) गैस विनिमय;
• 2) ऑक्सीकरण में कमी;
• 3) एकाग्रता, संचय;
• 4) जैव रासायनिक।
गैस विनिमय का कार्य प्रकाश संश्लेषण और श्वसन की प्रक्रियाओं पर निर्भर करता है। ऑटोट्रॉफ़िक जीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण की प्रक्रिया में, पुराने वातावरण में निहित कार्बन डाइऑक्साइड बड़ी मात्रा में खपत होती है। जैसे-जैसे हरे पौधे बढ़ते हैं, वातावरण की गैस सामग्री भी बदलने लगती है। कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा घट जाती है, और ऑक्सीजन बढ़ने लगती है। वातावरण में सभी ऑक्सीजन जीवित जीवों की गतिविधि के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है। सांस लेने की प्रक्रिया में ऑक्सीजन का उपयोग होता है, कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है और फिर से वातावरण में छोड़ा जाता है। इस प्रकार जीवधारियों के क्रियाकलापों के फलस्वरूप निर्मित वायुमण्डल उनकी क्रियाशीलता के कारण वर्तमान काल में भी संरक्षित रहता है।
सघनता क्रिया जीवित जीवों द्वारा पर्यावरण में देखे गए रासायनिक तत्वों का संचय है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे मिट्टी से रासायनिक तत्व, पोटेशियम, फास्फोरस, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और अन्य, हवा से कार्बन लेते हैं और उन्हें कोशिका के कार्बनिक पदार्थों में जोड़ते हैं। संचय के कार्यों के कारण, जीव बड़ी मात्रा में तलछटी चट्टानों का उत्पादन करते हैं, उदाहरण के लिए, चूना पत्थर।
ऑक्सीकरण-कमी समारोह - चर वैलेंस, लोहा, सल्फर, मैंगनीज, नाइट्रोजन और अन्य के साथ रासायनिक तत्वों के संचलन को सुनिश्चित करता है। उदाहरण के लिए: मिट्टी में रसायन-संश्लेषण करने वाले जीवाणु इन प्रक्रियाओं को अंजाम देते हैं। परिणामस्वरूप, N2S, कुछ प्रकार के लौह अयस्क, विभिन्न नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं।
जैव रासायनिक कार्य जीवित जीवों की जीवन गतिविधि के दौरान और उनकी मृत्यु के बाद जैव रासायनिक प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं। जैव रासायनिक कार्य पोषण, श्वसन, जीवों के प्रजनन, परिपक्व जीवों के अपघटन और क्षय से संबंधित है।
बायोमास, भूमि की सतह और महासागर बायोमास।
जीवमंडल में जीवित पदार्थ के कुल द्रव्यमान को बायोमास कहा जाता है। वर्तमान में, पौधों की लगभग 500 प्रजातियों और जानवरों की 1,5 मिलियन प्रजातियों की पहचान की गई है। उनमें से 93% दलदल में रहते हैं, और 7% पानी में रहते हैं।
नीचे दी गई तालिका में, पानी और मिट्टी में रहने वाले जीवों का शुष्क द्रव्यमान टन में व्यक्त किया गया है।

स्थलीय जीवों का बायोमास
शुष्क पदार्थ महासागर महासागर
हरे पौधे
जानवरों
और सूक्ष्म जीव कुल हरे पौधे-
जानवरों
और सूक्ष्मजीव कुल कुल योग
टन 2,4 x1012 0,02 x 1012 2,42 -1012 0,0002 x 1012 0,003 x 1012 0,0032 x1012 2,4232 x 1012
प्रतिशत 99,2 0,8 100 6,3 93,7 100

जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, महासागर पृथ्वी की सतह के 70% हिस्से पर कब्जा करते हैं और पृथ्वी के बायोमास का 0,13% उत्पादन करते हैं। पौधे जीवों की ज्ञात प्रजातियों का 21% और पृथ्वी के बायोमास का 99% हिस्सा बनाते हैं। हालांकि जानवरों की प्रजातियां सभी जीवों का 79% कवर करती हैं, बायोमास में उनका योगदान 1% से कम है। जानवरों में, 96% अकशेरूकीय हैं और 4% कशेरुकी हैं। केवल 10% कशेरुकी स्तनधारी हैं। दिए गए आंकड़े बताते हैं कि पृथ्वी पर रहने वाले अधिकांश जीव अभी तक विकास के उच्च स्तर तक नहीं पहुंचे हैं। भले ही जीवित पदार्थ अपने द्रव्यमान में केवल 0,001-0,02 प्रतिशत कार्बनयुक्त पदार्थ बनाता है, यह जीवमंडल के मुख्य कार्यों के कार्यान्वयन में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जीवित पदार्थ जीवमंडल का सबसे महत्वपूर्ण घटक है, और भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, इसका पृथ्वी के अन्य भागों पर बहुत प्रभाव पड़ता है।
क्युरिशियन बायोमास। कुरीक्लिक की सतह के विभिन्न भागों में बायोमास की मात्रा समान नहीं है। ध्रुवों से भूमध्य रेखा की ओर बायोमास की मात्रा और जीवों की प्रजातियों की संख्या में वृद्धि होती है। खासकर उष्णकटिबंधीय जंगलों में कई तरह के पौधे होते हैं, ये सघन और कई परतों में उगते हैं। जानवरों को विभिन्न स्तरों पर रखा गया है। विषुवतीय बायोगेकेनोज में, जीवन का घनत्व बहुत अधिक होता है। आवास, भोजन, प्रकाश और ऑक्सीजन के लिए जीवों के बीच कड़ी प्रतिस्पर्धा होती है। Kktbs में, हम इसके विपरीत करते हैं। जिन क्षेत्रों में बायोमास का उत्पादन होता है, वे मानव प्रभाव के कारण नाटकीय रूप से बदल सकते हैं। इसलिए, औद्योगिक और कृषि उद्देश्यों के लिए प्राकृतिक संसाधनों का बुद्धिमानी से उपयोग करना आवश्यक है। शुष्कता की सतह का मुख्य भाग मिट्टी के बायोगेकेनोज द्वारा कब्जा कर लिया गया है। मिट्टी का निर्माण एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है, और इसकी संरचना में चट्टानों का प्राथमिक महत्व है। चट्टानों पर सूक्ष्मजीवों, पौधों और जानवरों की क्रिया के कारण पृथ्वी की मिट्टी की परत धीरे-धीरे बनती है। जीव इसकी संरचना में बायोजेनिक तत्वों को जमा करते हैं। पौधों और जानवरों के मरने और सड़ने के बाद, उनके तत्व मिट्टी में समाहित हो जाते हैं, और बायोजेनिक तत्व जमा हो जाते हैं। साथ ही, कार्बनिक पदार्थ जो अभी तक अंत तक विघटित नहीं हुए हैं, मिट्टी में जमा हो जाते हैं। जीवित जीव मिट्टी में सघन रूप से स्थित होते हैं। उदाहरण के लिए, 1 टन मिट्टी में सूक्ष्मजीवों की संख्या 25×108 तक पहुंच सकती है, यह निर्धारित किया गया है कि 1 हेक्टेयर मिट्टी में लगभग 2,5 मिलियन केंचुए रह सकते हैं। मृदा में गैसों का आदान-प्रदान निरन्तर चलता रहता है। हवा में ऑक्सीजन पौधों द्वारा अवशोषित होती है और रासायनिक यौगिकों का हिस्सा बन जाती है। कुछ जीवाणुओं द्वारा नाइट्रोजन का स्थिरीकरण किया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और अमोनिया दिन के दौरान मिट्टी से निकलते हैं। इस प्रकार, मिट्टी का उत्पादन बायोजेनिक तरीके से होता है। इसमें अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थ और जीवित जीव शामिल हैं। जीवमंडल के बाहर मिट्टी का निर्माण नहीं हो सकता। मिट्टी जीवित जीवों का आवास है, जिससे पौधे पानी और पोषक तत्व लेते हैं। मिट्टी में होने वाली प्रक्रियाएं जीवमंडल में पदार्थों के संचलन का एक घटक हैं। मानव आर्थिक गतिविधि अक्सर मिट्टी की संरचना में क्रमिक परिवर्तन और उसमें सूक्ष्मजीवों की मृत्यु का कारण बन सकती है। इसलिए, मिट्टी के तर्कसंगत उपयोग के लिए उपाय विकसित करना आवश्यक है।
महासागर बायोमास। जल जीवमंडल के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, और इसे जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए सबसे आवश्यक कारकों में से एक माना जाता है। पानी का मुख्य भाग महासागरों, समुद्रों में है, और समुद्र और समुद्र के पानी की संरचना में लगभग 60 रासायनिक तत्वों से युक्त खनिज लवण शामिल हैं। ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड गैसें, जो जीवों के जीवन के लिए बहुत आवश्यक हैं, पानी में अच्छी तरह से घुल जाती हैं। जलीय जंतु श्वसन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। पौधों के प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप, पानी ऑक्सीजन से समृद्ध होता है। 200 मीटर तक समुद्र के पानी की निचली परत में, बहुत सारे एकल-कोशिका वाले शैवाल होते हैं, जो माइक्रोप्लांकटन (ग्रीक "प्लैंकटोस" - मोबाइल, मूविंग वॉटर) से उत्पन्न होते हैं। हमारे ग्रह पर लगभग 30 प्रतिशत प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया पानी में होती है। जल जेट सूर्य की ऊर्जा को स्वीकार करते हैं और इसे रासायनिक प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। जल में रहने वाले जंतुओं के पोषण में प्लैंकटन का प्रमुख महत्व है। जो जीव पानी की तली में चिपक जाते हैं उन्हें बेंथोस कहा जाता है (ग्रीक शब्द "बेंथोस" से लिया गया है जिसका अर्थ है गहरे में पानी)। समुद्र के तल में बहुत सारे जीवाणु होते हैं जो कार्बनिक पदार्थों को अकार्बनिक पदार्थों में परिवर्तित करते हैं। जलमंडल का जीवमंडल पर भी गहरा प्रभाव है। जलमंडल ग्रह पर गर्मी और नमी के वितरण और पदार्थों के संचलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
पदार्थों का आवधिक संचलन और जीवमंडल में ऊर्जा का परिवर्तन।
जीवमंडल के मुख्य कार्यों में से एक रासायनिक तत्वों के आवधिक चक्र को सुनिश्चित करना है। जीवमंडल में जैविक संचलन पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों की भागीदारी के साथ होता है। रासायनिक तत्व एक यौगिक से दूसरे यौगिक में, पृथ्वी की पपड़ी की संरचना से जीवित जीवों तक, और फिर अकार्बनिक यौगिकों और रासायनिक तत्वों में उनका विघटन और फिर से पृथ्वी की परत की संरचना में प्रवेश करना, पदार्थों और ऊर्जा का आवर्त चक्र कहलाता है। यह चक्र एक सतत प्रक्रिया है। जैविक चक्र के परिणामस्वरूप, रासायनिक तत्वों की मात्रा सीमित हो जाती है, और जीवन को कई वर्षों तक मौजूद और विकसित माना जाता है। वास्तव में पृथ्वी पर जीवों के लिए आवश्यक रासायनिक तत्वों की मात्रा अनंत नहीं है। यदि इन तत्वों का केवल उपभोग किया जाता, तो जल्दी या बाद में वे समाप्त हो जाते और जीवन रुक सकता था। अकादमिक वीआर विलियम्स के अनुसार, एक छोटी मात्रा की अनंतता का अनुमान लगाने का एकमात्र तरीका यह है कि इसे एक बंद लूप के माध्यम से घुमाने के लिए मजबूर किया जाए। जीवन ने एक ही रास्ता चुना है। हरे पौधे अकार्बनिक पदार्थों से जैविक पदार्थ बनाने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं। हेटरोट्रॉफ़ अन्य जीवित जीवों का उपभोग करते हैं, और डीकंपोज़र इन पदार्थों को तोड़ते हैं। नए पौधे कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के परिणामस्वरूप बनने वाले खनिजों से नए कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण करते हैं। पृथ्वी पर पदार्थों के आवधिक चक्र की भविष्यवाणी करने वाला एकमात्र स्रोत सौर ऊर्जा है। एक वर्ष में पृथ्वी पर पड़ने वाली सौर ऊर्जा की मात्रा 10,5X1020 kJ होती है। इस ऊर्जा का 42% पृथ्वी से अंतरिक्ष में लौटा दिया जाता है, 58% वातावरण और मिट्टी द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है, और 20% पृथ्वी द्वारा वापस कर दिया जाता है। पृथ्वी द्वारा अवशोषित ऊष्मा ऊर्जा का 10% पानी और मिट्टी से पानी के वाष्पीकरण पर खर्च किया जाता है। पृथ्वी की सतह से प्रति मिनट लगभग 1 अरब टन पानी वाष्पित हो जाता है। जलाशयों और शुष्कता के बीच पानी का निरंतर संचलन पृथ्वी पर जीवन की भविष्यवाणी करने वाले मुख्य कारकों में से एक है, साथ ही पौधों और जानवरों की निर्जीव प्रकृति और व्यवहार भी। हरे पौधे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में पृथ्वी तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा का 0,1-0,2% उपयोग करते हैं। हालाँकि यह ऊर्जा पानी को वाष्पित करने और पृथ्वी की सतह को गर्म करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा की तुलना में बहुत कम है, लेकिन यह रासायनिक तत्वों के संचलन को सुनिश्चित करने में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
परमाणुओं का बायोजेनिक प्रवास। जीवों के कार्बनिक पदार्थों के पोषण, श्वसन, प्रजनन, संश्लेषण, संचय और अपघटन के कारण पदार्थों का निरंतर आवधिक संचलन, परमाणुओं का जैव-रासायनिक प्रवास और ऊर्जा का प्रवाह होता है। पदार्थों के आवधिक आदान-प्रदान में, रासायनिक तत्व जो जीवित जीवों का हिस्सा हैं, कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फास्फोरस और अन्य हैं। रासायनिक तत्वों के कई समस्थानिक हैं, और केवल कुछ समस्थानिक ही जीवित जीवों में प्रवेश कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के 1N, 2N, 3N समस्थानिकों में से 1N सबसे अधिक सक्रिय है, लेकिन केवल यही समस्थानिक जीवों की विशेषता है। कार्बनिक पदार्थों में 12S समस्थानिक शामिल हैं, और अकार्बनिक रासायनिक यौगिकों में 13S समस्थानिक शामिल हैं। ऑक्सीजन समस्थानिकों में 16O, 17O, 18O, केवल 16O समस्थानिक पानी और कार्बन डाइऑक्साइड गैस में शामिल है और इसकी उच्च जैविक गतिविधि है।
रासायनिक तत्व लगातार एक जीव से दूसरे जीव में, मिट्टी, वातावरण, जलमंडल से जीवित जीवों तक और उनसे पर्यावरण में अवशोषित होते हैं, जीवमंडल के निर्जीव पदार्थों की संरचना को भरते हैं। ये प्रक्रियाएँ अंतहीन रूप से चलती रहती हैं। उदाहरण के लिए, वातावरण में सभी ऑक्सीजन 2000 वर्षों के लिए जीवित पदार्थ, 200-300 वर्षों के लिए कार्बन डाइऑक्साइड गैस और 2 मिलियन वर्षों के लिए जीवमंडल में सभी पानी की खपत होती है। जीवित जीवों में न केवल प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित रासायनिक तत्वों को जमा करने की क्षमता होती है, बल्कि ऐसे तत्व भी होते हैं जो बहुत कम मात्रा में पाए जाते हैं। पौधों और जानवरों में रासायनिक तत्वों की सांद्रता बाहरी वातावरण की तुलना में बहुत अधिक होती है। पौधों में कार्बन की सांद्रता मिट्टी की तुलना में 200 गुना अधिक है, और नाइट्रोजन 30 गुना अधिक है। बायोजेनिक प्रवासन के परिणामस्वरूप, जीवित जीवों के प्रभाव में कुछ रासायनिक तत्वों की वैधता बदल जाती है। नतीजतन, नए रासायनिक यौगिक बनते हैं। लगभग 40 ज्ञात रासायनिक तत्व जैवजनित प्रवासन में सक्रिय रूप से शामिल हैं।
स्वपोषी जीव सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और अकार्बनिक पदार्थों और कार्बनिक पदार्थों से प्राथमिक पादप पदार्थों का उत्पादन करते हैं। हेटरोट्रॉफ़ पौधों पर फ़ीड करते हैं और पौधों के उत्पादों को द्वितीयक पशु उत्पादों में बदल देते हैं। बैक्टीरिया और कवक पौधों और जानवरों के जैविक उत्पादों को खनिज लवणों में तोड़ देते हैं, जिसका सेवन ऑटोट्रॉफ़िक पौधों द्वारा किया जा सकता है। जीवजनित प्रवास दो प्रकार के होते हैं: पहला प्रकार सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जाता है, और दूसरा बहुकोशिकीय जीवों द्वारा किया जाता है। पहले प्रकार का प्रवास दूसरे प्रकार पर प्रबल होता है। वर्तमान में, परमाणुओं के बायोजेनिक प्रवासन में मानवता की भूमिका बढ़ रही है। नीचे हम कुछ जीवजनित तत्वों के आवर्त चक्र के बारे में और जानेंगे। कार्बन डाइऑक्साइड पौधों द्वारा अवशोषित होता है और प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, ऑक्सीजेन और अन्य कार्बनिक पदार्थों में बदल जाता है। ये पदार्थ। अन्य जानवरों द्वारा सेवन किया जाता है। सभी जीवित जीव श्वसन के दौरान वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड गैस छोड़ते हैं। मृत पौधे और जानवर, उनके अपशिष्ट सूक्ष्मजीवों द्वारा विघटित और खनिजयुक्त होते हैं। खनिजीकरण का अंतिम उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड है, जो मिट्टी और जल निकायों से वातावरण में छोड़ा जाता है। कार्बन का कुछ हिस्सा मिट्टी में कार्बनिक यौगिकों के रूप में जमा हो जाता है। कार्बन समुद्री जल में सल्फ्यूरिक एसिड और इसके पानी में घुलनशील लवणों के रूप में या SaSO3 बर, चूना पत्थर, प्रवाल के रूप में जमा होता है। कार्बन का एक हिस्सा तलछट और चूना पत्थर के रूप में समुद्र तल में जमा हो जाता है और लंबे समय तक बायोजेनिक प्रवासन में भाग नहीं लेता है। समय बीतने के साथ, पर्वत निर्माण की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, आग्नेय चट्टानें फिर से ऊपर धकेल दी जाती हैं, और रासायनिक परिवर्तनों के परिणामस्वरूप, वे फिर से चक्रीय घूर्णन से गुजरती हैं। कारों, कारखानों और कारखानों से निकलने वाले धुएं से भी कार्बन वायुमंडल में प्रवेश करता है। जीवमंडल में कार्बन चक्र के परिणामस्वरूप ऊर्जा संसाधन - तेल, कोयला, प्राकृतिक गैस, पीट, लकड़ी - उत्पन्न होते हैं, जिनका व्यापक रूप से मानव व्यावहारिक गतिविधियों में उपयोग किया जाता है। ऊपर सूचीबद्ध सभी पदार्थ प्रकाश संश्लेषक पौधों के उत्पाद हैं। लकड़ी और पीट अक्षय प्राकृतिक संसाधन हैं, जबकि तेल, गैस और कोयला गैर-नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधन हैं। जैविक संसाधनों की सीमित और गैर-पुनः पूर्ति मानव जाति के लिए जटिल समस्याएँ खड़ी करती हैं, जैसे कि ऊर्जा के नए स्रोतों का उपयोग - भूतापीय ऊर्जा, महासागर और समुद्री धाराएँ, और सौर ऊर्जा।
नाइट्रोजन सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है। यह न्यूक्लिक एसिड का एक हिस्सा है। नाइट्रोजन IV ऑक्साइड बनाने के लिए नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के संयोजन के परिणामस्वरूप बिजली चमकने के दौरान वातावरण से नाइट्रोजन निकलती है। लेकिन जीवित जीवों द्वारा हवा में निहित नाइट्रोजन के निर्धारण के परिणामस्वरूप नाइट्रोजन का मुख्य द्रव्यमान पानी और मिट्टी में अवशोषित हो जाता है (रेयम 173)।
नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया और शैवाल पानी और मिट्टी में रहते हैं। इन बैक्टीरिया और शैवाल के खनिजकरण के परिणामस्वरूप, वे मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करते हैं। नतीजतन, प्रत्येक हेक्टेयर मिट्टी एक वर्ष में लगभग 25 किलोग्राम नाइट्रोजन अवशोषित करती है। फलीदार पौधों की जड़ों में रहने वाले नोड्यूल बैक्टीरिया को सबसे प्रभावी नाइट्रोजन फिक्सर माना जाता है। नाइट्रोजन को विभिन्न स्रोतों से पौधों की जड़ों, तनों और पत्तियों में अवशोषित किया जाता है और इन स्थानों पर ऑक्सीजन का जैवसंश्लेषण किया जाता है। पौधों के ऑक्साइड जानवरों के लिए नाइट्रोजन का मुख्य स्रोत हैं। जीवों के मरने के बाद, बैक्टीरिया और कवक की क्रिया के तहत, ऑक्सीजन टूट जाती है और अमोनिया निकल जाती है। जारी अमोनिया आंशिक रूप से पौधों द्वारा और आंशिक रूप से बैक्टीरिया द्वारा अवशोषित किया जाता है। कुछ जीवाणुओं की गतिविधि के परिणामस्वरूप अमोनिया नाइट्रेट्स में बदल जाता है। नाइट्रेट्स, जैसे अमोनियम लवण, पौधों और सूक्ष्मजीवों द्वारा उपभोग किए जाते हैं। कुछ नाइट्रेट कुछ जीवाणुओं द्वारा तात्विक नाइट्रोजन में अपचित हो जाते हैं और वातावरण में मुक्त हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को विनाइट्रीकरण कहा जाता है। इस बीच, प्रकृति में नाइट्रोजन का आवधिक आदान-प्रदान जारी है। इस प्रकार, सजीव (जैविक) और निर्जीव (अजैव) प्रकृति की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, अकार्बनिक पदार्थ जीवित जीवों को अवशोषित करता है, परिवर्तन करता है और फिर से एक अजैविक अवस्था में लौट आता है।
जैविक प्रवासन में शामिल जीवों को तीन बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है।
1. उत्पादक - मृत पदार्थों से सजीव पदार्थों के उत्पादक। ये मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषक जटिल और नीचे के हरे पौधे हैं।
2. उपभोक्ता या उपभोक्ता। उत्पादक उत्पादित कार्बनिक पदार्थ का उपभोग करते हैं। इनमें जानवर, परजीवी पौधे और सूक्ष्मजीव शामिल हैं।
3. रिडक्टेंट्स - कार्बनिक पदार्थों के खनिज, उन्हें उनकी पिछली स्थिति में लौटाते हैं। इनमें बैक्टीरिया, कवक और सैप्रोफाइटिक पौधे शामिल हैं। दूसरे शब्दों में, जीवन का संचार हरे पौधों से जानवरों में होता है, बैक्टीरिया इसे फिनिश लाइन तक ले जाते हैं, और फिर इसे वापस हरे पौधों तक पहुंचाते हैं। यह क्रम नये युग के प्रारम्भ से अनवरत चलता रहता है।

जीवमंडल का विकास
जीवमंडल के विकास को 3 मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है।
1. जैविक चक्र के साथ प्राथमिक जीवमंडल का निर्माण। यह चरण लगभग 3 अरब साल पहले शुरू हुआ और पैलियोज़ोइक युग के कैम्ब्रियन काल में समाप्त हुआ।
2. दूसरे चरण में, बहुकोशिकीय जीव प्रकट होते हैं और विकसित होते हैं, और जीवमंडल का विकास जारी रहता है। यह अवधि 2 अरब वर्ष पहले कैम्ब्रियन काल से शुरू होती है और आधुनिक मानव के आगमन के साथ समाप्त होती है।
3. तीसरे चरण में, जीवमंडल आधुनिक लोगों के प्रभाव में विकसित हो रहा है, जो 3-40 हजार साल पहले शुरू हुआ था और वर्तमान समय तक जारी है। जीवमंडल के इतिहास के मुख्य भाग में, यह दो अलग-अलग कारकों के प्रभाव में विकसित होता है: 50. ग्रह पर प्राकृतिक भूवैज्ञानिक और जलवायु परिवर्तन। 1. जैविक विकास के परिणामस्वरूप जीवों की प्रजातियों की संख्या और मात्रा में परिवर्तन मुख्य कारक हैं। वर्तमान में, तीसरा कारक, मानव गतिविधि, जीवमंडल के विकास पर बहुत प्रभाव डालती है। जैवमण्डल की प्रथम एवं द्वितीय अवस्थाओं का विकास जैविक दशाओं के आधार पर ही होता है, इसलिए इन दोनों कालों को जैवजनन काल कहा जाता है। इस अवधि के दौरान हेयेट दिखाई दिया और विकसित हुआ। तीसरी अवधि व्यक्तिगत समाज के उद्भव से जुड़ी है। आइए बायोजेनेसिस की अवधि से परिचित हों।
बायोजेनेसिस का चरण। पृथ्वी पर, जीवमंडल उसी समय प्रकट हुआ जब पहले जीवित जीव थे। तब से, जीवित जीवों के विकास के साथ-साथ जीवमंडल विकसित हुआ है। प्रकट होने वाले पहले जीवित जीव एककोशिकीय विषमपोषी, अवायवीय थे। वे लगभग 3 अरब साल पहले प्रकट हुए, पाचन की प्रक्रियाओं से ऊर्जा प्राप्त कर रहे थे। वे जैविक रूप से तैयार किए गए कार्बनिक पदार्थ और संचित बायोमास पर भोजन करते थे। जीवमंडल में जो अभी प्रकट हुआ था, कार्बनिक पदार्थों की कमी थी, प्राथमिक जीव जल्दी से पुन: उत्पन्न नहीं कर सके। प्राकृतिक चयन के परिणामस्वरूप, स्वपोषी जीव प्रकट हुए हैं जो स्वतंत्र रूप से अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित कर सकते हैं। पहले केमोसिंथेसाइजिंग बैक्टीरिया, प्रकाश संश्लेषण और हरे शैवाल दिखाई दिए। पहले प्रकाश संश्लेषक जीव कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते थे और ऑक्सीजन छोड़ते थे, जिससे वातावरण की संरचना बदल जाती थी। परिणामस्वरूप वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा घट गई और ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ गई। वायुमंडल की ऊपरी परत में ऑक्सीजन एक ओजोन स्क्रीन बनाती है। ओजोन स्क्रीन पृथ्वी पर रहने वाले जीवों को पराबैंगनी किरणों और ब्रह्मांडीय किरणों के हानिकारक प्रभावों से बचाती है। ऐसी स्थिति में समुद्र की सतह पर रहने वाले जीवों की संख्या में वृद्धि हुई। वातावरण में मुक्त ऑक्सीजन की उपस्थिति के कारण पृथ्वी की सतह पर एरोबिक ऑक्सीजन-श्वास जीवों और बहुकोशिकीय जीवों का उदय हुआ। ओजोन स्क्रीन ने जीवित जीवों को पानी से जमीन तक फैलने दिया। माना जाता है कि पहला बहुकोशिकीय जीव 3 मिलियन वर्ष पहले कैम्ब्रियन काल की शुरुआत में प्रकट हुआ था, जब वातावरण में ऑक्सीजन की सांद्रता लगभग 500 प्रतिशत तक पहुँच गई थी। समुद्र में रहने वाले प्रकाश संश्लेषक जीवों द्वारा अतिरिक्त ऑक्सीजन का उत्पादन किया गया था। इससे एरोबिक रूप से सांस लेने वाले जीवों की संख्या में वृद्धि हुई। एरोबिक श्वसन की प्रक्रिया में पदार्थों के टूटने के कारण बहुत अधिक ऊर्जा निकलती है। उच्च ऊर्जा वाले जीवों में रूपात्मक और कार्यात्मक संरचना तेजी से जटिल हो गई है।
कुछ ही समय में, वे विभिन्न आवासों में फैल गए। पैलियोज़ोइक युग में, हयात न केवल पानी में, बल्कि शुष्क भूमि पर भी व्यापक था। हरे पौधों के व्यापक विकास ने वातावरण को ऑक्सीजन से समृद्ध किया, जिससे जीवों की संरचना में और सुधार करना संभव हो गया। पैलियोज़ोइक काल के दौरान, ऑक्सीजन के उत्पादन और खपत के बीच संतुलन था, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा लगभग 20 प्रतिशत तक पहुँच गई थी, और यह संतुलन अब तक नहीं बिगड़ा है।
नोजेनेसिस चरण। मानव समाज के उद्भव के साथ, जीवमंडल के नवजनन की अवधि शुरू होती है। इस अवधि के दौरान, किसी व्यक्ति की सचेत कॉकटेल गतिविधि के प्रभाव में जीवमंडल का विकास जारी रहता है। 1927 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक ई। लेरॉय द्वारा नोस्फीयर की अवधारणा पेश की गई थी (ग्रीक शब्द "नोस" से लिया गया है - मन, "क्षेत्र" - क्षेत्र)। VI Vernadsky के अनुसार, नोस्फीयर जीवमंडल है जो मानव श्रम और वैज्ञानिक गतिविधि के प्रभाव में बदल गया है।
मनुष्य की उपस्थिति ने जीवमंडल में मजबूत परिवर्तन किए। विज्ञान, प्रौद्योगिकी और उद्योग के तेजी से विकास ने तत्वों के बायोजेनिक प्रवासन को गति दी। पूरे इतिहास में, मानवता अपनी श्रम गतिविधियों के साथ पर्यावरण के जितना संभव हो उतना करीब रही है; और जल्दी से पृष्ठभूमि प्राप्त करने का प्रयास किया। उन्होंने प्राकृतिक घटनाओं में मानवीय हस्तक्षेप के परिणामों के बारे में नहीं सोचा। मानव अस्तित्व के शुरुआती चरणों से, जानवरों की कुछ प्रजातियां विलुप्त हो गई हैं (पोषण के लिए आवश्यक से अधिक)। पाषाण युग के मनुष्यों ने मैमथ जैसे बड़े स्तनधारियों के विलुप्त होने का कारण बना। मनुष्य भी जीवमंडल का एक घटक है। मनुष्य जीवमंडल से अपनी जरूरत की हर चीज लेता है, और केवल औद्योगिक अपशिष्ट ही जीवमंडल में छोड़ा जाता है। लंबे समय तक, मानव गतिविधि जीवमंडल के संतुलन में गड़बड़ी का कारण नहीं बनी, क्योंकि मानव द्वारा लिए गए प्राकृतिक उत्पाद जीवमंडल में वापस आ जाते हैं। लेकिन अगली सदी में, जीवमंडल पर मनुष्य का प्रभाव बहुत बढ़ गया और गंभीर समस्याएँ पैदा हुईं। प्राकृतिक संसाधन कम होते जा रहे हैं। पौधों और जानवरों की कई प्रजातियां लुप्त हो गई हैं। उद्योग, घरेलू कचरे, जहरीले रसायनों से पर्यावरण प्रदूषित और जहरीला नहीं होता है। यदि प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र, राख, जंगल नष्ट नहीं होते हैं। जीवमंडल में इस तरह के असामान्य परिवर्तनों का पौधों और जानवरों की दुनिया के साथ-साथ मनुष्यों पर भी गहरा प्रभाव पड़ता है।
जीवमंडल परिवर्तन की स्थितियों के बारे में एक व्यक्ति की समझ की कमी से बाहरी वातावरण में बहुत दुर्भाग्यपूर्ण परिवर्तन हो सकते हैं।
जलमंडल और वायुमंडल पर बढ़ते मानव प्रभाव से जीवमंडल के भीतर जलवायु परिवर्तन हो रहा है। विशेष रूप से, हाल के वर्षों में वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ रही है। जैविक ईंधन के उपयोग से ऑक्सीजन का जलना कम हो जाता है और कार्बन डाइऑक्साइड बढ़ जाता है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की वृद्धि "ग्रीनहाउस प्रभाव" की ओर ले जाती है, जिससे पृथ्वी की सतह का तापमान बढ़ जाता है। अगले 100 वर्षों के दौरान, पृथ्वी की सतह का औसत तापमान 0,6 डिग्री सेल्सियस बढ़ने की उम्मीद है। जलवायु परिवर्तन से रेगिस्तानों के क्षेत्र में वृद्धि, पहाड़ों में ग्लेशियरों का पिघलना और समुद्र और समुद्र के पानी के स्तर में कमी आती है। जैसा कि हमने ऊपर बताया, वायुमंडल में एक ओजोन परत है, और इसकी अधिकतम सघनता पृथ्वी की सतह से 20-25 किमी ऊपर है। नाइट्रोजन II ऑक्साइड और फ्रीऑन के वातावरण में प्रवेश करने के परिणामस्वरूप ओजोन परत कई वर्षों से पतली हो रही है। Freon व्यापक रूप से वार्निश और पेंट के लिए एक स्प्रे एजेंट के रूप में और रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनर में एक सर्द के रूप में उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में, अंटार्कटिका के वातावरण में ओजोन की कमी के परिणामस्वरूप, "ओजोन छिद्र" के गठन जैसी दुखद और खतरनाक घटनाएं हुई हैं। 1987 में, मॉन्ट्रियल, कनाडा में, 50 देशों के प्रतिनिधियों ने इस घटना और ओजोन परत के विनाश को रोकने के लिए फ्रीन्स के उत्पादन को 50% तक कम करने के लिए एक अंतरराष्ट्रीय समझौते पर हस्ताक्षर किए। वायुमंडलीय प्रदूषण लगातार जारी है और साल दर साल बढ़ता जा रहा है। औद्योगिक उद्यमों, वाहनों द्वारा उत्सर्जित यौगिकों, विशेष रूप से N2S कार्बन और भारी धातुओं जैसे सीसा, तांबा, कैडमियम, निकल और अन्य धातुओं के कणों के कारण वायुमंडलीय प्रदूषण बढ़ रहा है। हर साल करोड़ों टन प्रदूषक वातावरण में छोड़े जाते हैं। हवा में N2S की वृद्धि को अम्लीय वर्षा में वृद्धि का कारण माना जाता है। उज्बेकिस्तान में फलों के पेड़ों की उत्पादकता में कमी का एक मुख्य कारण यह है कि दाख की बारियां रोगग्रस्त हो जाती हैं और साल दर साल कम उपज होती है, अम्लीय वर्षा में वृद्धि होती है।
तजाकिस्तान के एम. तुर्सुनज़ोदा शहर के चारों ओर बनाए गए एल्युमीनियम संयंत्र के अवशेष, सुरखंडराय क्षेत्र में प्रसिद्ध अनार के बागों की पैदावार में भारी कमी, फलों के सिकुड़ने और पशुओं में बीमारियों के बढ़ने का कारण बने और जन। नवोई शहर में रासायनिक कारखाने से निकलने वाला कचरा भी पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने में बड़ी भूमिका निभाता है। सिंचाई और औद्योगिक उद्यमों के लिए पानी के व्यर्थ उपयोग से छोटी नदियाँ सूख जाती हैं और बड़ी नदियों में पानी की तेज कमी हो जाती है। ऐसी दुर्भाग्यपूर्ण घटनाओं का एक विशिष्ट उदाहरण अराल सागर की समस्या है। सिंचित कपास क्षेत्रों के अत्यधिक विस्तार से इस समुद्र के सूखने का खतरा पैदा हो गया है। पानी के अनियंत्रित और अत्यधिक उपयोग के परिणामस्वरूप, बड़ी नदियाँ जैसे अमुद्र्या और सीर दरिया अराल सागर तक नहीं पहुँच सकती हैं। यह द्वीप के चारों ओर प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र के विनाश और इस क्षेत्र में रहने वाले लोगों के स्वास्थ्य के बिगड़ने का कारण है। जल निकायों में खनिज उर्वरकों, पशुओं के कचरे और सीवेज की डंपिंग से पानी में नाइट्रोजन और फास्फोरस की वृद्धि होती है, पानी का वाष्पीकरण होता है, और ऑक्सीजन के भंडार में कमी के परिणामस्वरूप, पानी में जानवर, विशेष रूप से मछली, प्रवेश करते हैं . हाल के दिनों में जंगलों के कटने के बहुत ही दुखद परिणाम सामने आए हैं। जल निकायों, जल निकायों और मिट्टी के बढ़ते प्रदूषण के परिणामस्वरूप जंगलों में पेड़ मर रहे हैं। वनों के नुकसान से जलवायु में तीव्र परिवर्तन, जल संसाधनों में कमी और मिट्टी की स्थिति में गिरावट आती है। वर्तमान में, अर्थव्यवस्था को ऊर्जा प्रदान करने के लिए कई पनबिजली और परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाए जा रहे हैं। क्योंकि थर्मल पावर प्लांट प्राकृतिक संसाधनों का उपयोग करते हैं, वे वातावरण को प्रदूषित करते हैं, और जल बिजली संयंत्रों को बड़े पैमाने पर जलाशयों के निर्माण की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उपजाऊ भूमि और मिट्टी पानी के नीचे डूब जाती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र, जिन्हें पहले पर्यावरण की दृष्टि से सबसे स्वच्छ और सुरक्षित माना जाता था, एक बड़ा खतरा पैदा करने के लिए जाने जाते हैं। यूक्रेन में चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र की आपदा ने एक बड़े क्षेत्र में पारिस्थितिक संकट पैदा कर दिया, जिससे वनस्पतियों और जीवों को बहुत नुकसान हुआ। इससे लोगों में तरह-तरह की बीमारियां फैलती हैं। इस प्रकार, पारिस्थितिक तंत्र पर मनुष्य के मजबूत प्रभाव से अप्रत्याशित दुखद घटनाएं हो सकती हैं। नतीजतन, पारिस्थितिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला है। वर्तमान में, मानवता पारिस्थितिक संकट के खतरे में है। यदि आवश्यक उपाय नहीं किए गए तो जीवमंडल के कई क्षेत्र मानव निवास के लिए अनुपयुक्त हो सकते हैं। प्रकृति की रक्षा करना आज सबसे अधिक दबाव वाला मुद्दा बनता जा रहा है।