Bu dərsdə siz öyrənəcəksiniz
Qidalanma dövrü üzvi və qeyri-üzvi maddələrin canlı maddələrin istehsalına geri hərəkəti və mübadiləsinə aiddir. Proses üzvi maddələri qeyri-üzvi qida maddələrinə parçalayan qida şəbəkəsi yolları ilə tənzimlənir. Qidalanma dövrləri ekosistemlərdə baş verir.
Təbiətdəki qidalanma dövrləri biogeokimyəvi dövrlər adlanır, çünki elementlər dövri olaraq ətraf mühitdən canlı orqanizmlərə və yenidən ətraf mühitə keçir.
Ekosistemlər, biokütlənin böyüməsinə əlavə olunan qida maddələrinə tələbatın bu sistemdəki təklifi üstələdiyi qapalı dövrə təkrar emalını göstərir. Materialların artımında və mübadilə məzənnələrində regional və məkan fərqləri mövcuddur, burada bəzi ekosistemlər qida borcu (lavabolar) ola bilər, digərləri isə əlavə tədarükə (mənbələrə) malik ola bilər. Bu fərqlərə geoloji tarix və topoqrafiya səbəb olur.
Qida şəbəkəsində döngə və ya dövrə eyni növdən başlayan və eyni növdə bitən bir və ya bir neçə əlaqənin istiqamətləndirilmiş ardıcıllığı kimi müəyyən edilir. Məsələn, okeanda bakteriyalar heterotrofik mikroflagellatlar kimi protozoalar tərəfindən istismar edilir, sonra isə kirpiklər tərəfindən istismar edilir. Bu otlaq fəaliyyətindən sonra bakteriyalar tərəfindən istifadə edilən maddələrin ifrazı izlənilir ki, sistemin işləməsi qapalı dövrədir.
Selülozun fermentativ həzmi ekoloji təkrar emal nümunəsidir. Yer üzündə ən çox yayılmış üzvi birləşmələrdən biri olan sellüloza, hüceyrə divarlarını meydana gətirdiyi bitkilərdə əsas polisaxariddir. Selülozu parçalayan fermentlər təbii bitki materiallarının ekoloji təkrar emalında iştirak edirlər. Fərqli ekosistemlərdə zibilin təkrar emalının fərqli dərəcələri ola bilər.
Kimyəvi elementlər aşağıdakı kimi istifadə edildikdən sonra daim təkrar emal olunur:
Hər bir elementin öz qidalanma dövrü var və hər dövrün su anbarlarını, mübadilə hovuzlarını və yaşayış vaxtlarını əhatə edən unikal yolu var.
Rezervuar – Elementin ən yüksək konsentrasiyada olduğu və bir müddət saxlandığı və saxlandığı bölgə. Məsələn, kömür və ya qalıq yanacaqlar karbon üçün rezervuarlardır.
Mübadilə hovuzları – Elementlər qısa müddət ərzində saxlanıldıqda. Məsələn, bitki və heyvanlar bu elementləri öz sistemlərində müvəqqəti istifadə edərək yenidən ətraf mühitə buraxırlar.
Yaşayış vaxtı – Bir elementin bir yerdə saxlandığı vaxtın miqdarı.
Enerji Yerin ekosistemləri boyunca istiqamət üzrə axır, adətən günəş işığı şəklində daxil olur və istilik şəklində çıxır. Bununla belə, canlı orqanizmləri təşkil edən kimyəvi komponentlər fərqlidir: onlar təkrar emal olunur.
Karbon qazı və metan atmosferdə dövr edən və qlobal iqlimə təsir edən karbon birləşmələrinə misaldır. Fotosintez və tənəffüs prosesləri vasitəsilə karbon canlı orqanizmlər və ekosistemin cansız komponentləri arasında da dövr edir.
"Sürətli" karbon dövrü karbonun ətraf mühitdəki biotik komponentlər vasitəsilə hərəkətidir. Fotosintez edə bilən bitkilər və digər orqanizmlər ətraf mühitdən karbon qazı alır və ondan bioloji maddələr yaratmaq üçün istifadə edirlər. Bitkilər, heyvanlar və bakteriya və göbələklər kimi parçalayıcılar tənəffüs yolu ilə karbon qazını atmosferə qaytarır.
Karbonun qayalar, torpaq və okeanlar kimi ətraf mühitdəki abiotik elementlər vasitəsilə hərəkəti yavaş karbon dövranını təşkil edir. Karbonun bu abiotik elementlərdən keçməsi 200 milyon il çəkə bilər.
Azot fiksasiya edən bakteriyalar kimi orqanizmlər yaşamaq üçün lazım olan bioloji molekulları sintez etmək üçün azotdan istifadə etdiyinə görə, atmosfer azotu ilk növbədə su və torpaq mühitlərində azot fiksasiya edən bakteriyalar tərəfindən ammonyaka çevrilməlidir. Ammonyak daha sonra bakteriyalar tərəfindən nitritə və nitrata çevrilir. Bitkilər azotu ammonium (NH4-) və nitratı kökləri vasitəsilə udmaqla torpaqdan alırlar. Nitrat və ammonium daha sonra üzvi birləşmələr istehsal etmək üçün istifadə olunur. Heyvanlar daha sonra bitkiləri istehlak edir və bununla da üzvi birləşmələrdə azot əldə edirlər. Üzvi formada olan azot, digər heyvanlar bu heyvanları yedikdə qida zəncirindən aşağı keçir. Daha sonra parçalayıcılar bərk tullantıları və ölü və ya çürüyən maddələri parçalayaraq ammiakı torpağa qaytarırlar. Nitrifikasiya edən bakteriyalar ammonyakı nitritə və nitrata çevirir. Denitrifikasiya edən bakteriyalar daha sonra nitriti və nitratı azota çevirir, azotu yenidən atmosferə buraxır.
Fosfor həm bitkilərin, həm də heyvanların inkişafı üçün lazım olan əsas qidadır. Hüceyrə inkişafında mühüm rol oynayır və Adenozin Trifosfat (ATP), Deoksiribonuklein Turşusu (DNT) və lipidlər kimi enerji saxlayan molekulların əsas komponentidir.
Yağış suyu ilə təmasda olan süxurlar zamanla fosfat ionlarını və digər mineralları buraxır. Bu qeyri-üzvi fosfat daha sonra torpaqda və suda paylanır. Bitkilər daha sonra torpaqdan qeyri-üzvi fosfat alır və bu bitkilər daha sonra heyvanlar tərəfindən istehlak edilə bilər. Fosfat daha sonra DNT kimi üzvi molekullara daxil edilir və bitkilər və ya heyvanlar öləndə və çürüdükdə, üzvi fosfat torpağa qaytarılır. Torpaqdakı bakteriyalar daha sonra üzvi maddələri bitkilər tərəfindən udulan fosfat formalarına parçalayır. Bu həm də minerallaşma adlanan bir prosesdir. Torpaqdakı fosfor daha sonra su yollarına və okeanlara düşə bilər və zamanla çöküntülərə daxil ola bilər.
Kükürd təbii formada və bu formada bərkdir; çöküntü dövrü ilə məhdudlaşır. Külək, su ilə eroziya və vulkan püskürmələri kimi geoloji hadisələr kimi fiziki proseslərlə daşına bilər. O, həmçinin yağış və çaylar vasitəsilə kükürd dioksidi, sulfat turşusu, sulfat duzları və ya üzvi kükürd kimi birləşmələri vasitəsilə okean və atmosferə, quruya və yenidən okeanlara daşına bilər.
Həm bitkilər, həm də heyvanlar oksigenin atmosferdən keçməsində rol oynayırlar. Bildiyiniz kimi, oksigen bir çox heyvanlar, o cümlədən insanlar üçün çox vacibdir. Biz oksigenlə nəfəs alırıq və bədənimiz hüceyrə tənəffüsü deyilən bir proses zamanı ondan enerji yaratmaq üçün istifadə edir. Bu proses tullantı məhsul kimi karbon qazını buraxır, bu da nəfəs aldığımız şeydir. Bitkilər fotosintez zamanı karbon dioksidi qəbul edir, burada qida və oksigen əmələ gətirir. Oksigen sərbəst buraxılır və dövr yenidən başlayır.
Həyat üçün ən vacib meyar sudur. Karbon dövrü kimi, su dövrü də suyun canlılar, Yer və atmosfer arasında hərəkəti prosesidir. Su göllər, çaylar və okeanlar kimi yer üzündəki su obyektlərindən buxarlanır. Su buxarı buludlarda kondensasiya olunur və suyu Yerə qaytaran yağışlar əmələ gətirir. Yer üzündə suyun bir hissəsi yarandığı göllərə və okeanlara qayıdır, bir hissəsi isə torpağa hoparaq yeraltı suları əmələ gətirir. Canlı orqanizmlər, bitkilər və heyvanlar kimi su istehlak edirlər. Su yenidən buxarlanır, dövrü davam etdirir.
Bəzi elm adamları ekosistemin tam təkrar emal etməyə qadir olduğunu iddia edirlər. Tam təkrar emal o deməkdir ki, tullantı materialının 100%-i qeyri-müəyyən müddətə yenidən hazırlana bilər. Digər elm adamları texnoloji tullantılar üçün tam təkrar emalın mümkün olmadığını iddia edərək bu fikrə qarşı çıxırlar.
Ekoloji təkrar emal üzvi əkinçilikdə çox yaygındır. Ekosistemin təkrar emalı ilə məşğul olan üzvi təsərrüfatlar daha çox növü dəstəkləyir, buna görə də fərqli qida şəbəkəsi strukturuna malikdir. Ekoloji təkrar kənd təsərrüfatı modeli aşağıdakı prinsiplərə əsaslanır:
1. Maddənin bir formadan digərinə çevrilməsi – Qidalanma dövrləri maddənin müxtəlif orqanizmlərdə həmin elementin istifadəsinə imkan verən müxtəlif spesifik formalara çevrilməsinə imkan verir.
2. Elementlərin bir yerdən digərinə köçürülməsi – Qidalanma dövrləri elementlərin bir yerdən digərinə köçürülməsinə imkan verir. Bəzi elementlər atmosferdə azot kimi əksər canlı orqanizmlər üçün əlçatmaz olan ərazilərdə yüksək konsentrasiyaya malikdir. Qidalanma dövrləri bu elementlərin torpaq kimi daha əlçatan yerlərə köçürülməsinə imkan verir.
3. Ekosistemlərin işləməsi – Qidalanma dövrləri ekosistemlərin fəaliyyətinə kömək edir. Düzgün işləməsi üçün tarazlıq vəziyyətini tələb edən ekosistem qidalanma dövrləri vasitəsilə tarazlıq vəziyyətinə qayıdır.
4. Elementlərin saxlanması – Qidalanma dövrləri elementlərin saxlanmasını asanlaşdırır. Qidalanma dövrləri ilə daşınan elementlər təbii rezervuarlarında saxlanılır və istehlak edilə bilən kiçik miqdarda orqanizmlərə buraxılır.
5. Canlı və cansız orqanizmləri əlaqələndirir – Qidalanma dövrləri canlı orqanizmləri canlı orqanizmlərlə, canlı orqanizmləri cansız orqanizmlərlə və cansız orqanizmləri cansız orqanizmlərlə əlaqələndirir. Bu vacibdir, çünki bütün orqanizmlər bir-birindən asılıdır və canlı orqanizmlərin yaşaması üçün həyati əhəmiyyət kəsb edir. Bu orqanizmlər qidalanma dövrləri tərəfindən yaradılan qida maddələrinin axını ilə əlaqələndirilir.
6. Maddələrin axını tənzimləyin – Qidalanma dövrləri maddələrin axını tənzimləyir. Qidalanma dövrləri müxtəlif sferalardan keçdikcə elementlərin axını tənzimlənir, çünki hər bir sferada müəyyən bir mühit və elementlərin axını mühitin özlülüyü və sıxlığı ilə müəyyən edilən sürət var. Buna görə də, qida dövrlərindəki elementlər dövr ərzində müxtəlif sürətlə axır və bu, həmin dövrlərdə elementlərin axını tənzimləyir.
