1. S.EG101 С.Сэлэнгэ
Семинар №6

2. Хураангуй: Экосистемийн бүтэц, шинж чанар,
өөрчлөгдөх байдлыг энергитэй холбон үзэж
биосферт нөлөөлөх зүй тогтол, амьдралын янз
бүрийн төвшин дэх энергийн шилжилт, хувирал
тэдгээрийн амьдралын анхдагч энерги болсон
нарны энергитэй холбогдож тэжээлийн гинжин
холбоогоор оршин тогтдог.
Түлхүүр үг: энерги,
хувиралт, бодисын
солилцоо, фотосинтез,
биосфер, систем
• Агаар мандлын цацрагийн хуваарилагдалт
• Энергийн шилжилт
• Биологийн хуримтлалын зарчим
• Бодисын эргэлтүүдийн байгаль дээр
явагдах хэлбэрүүд
Дэд сэдэв

3. Амьд материйн зохион байгуулалтын түвшин дэх
продуцент, консумент, редуцент организмуудын харицан
үйл ажиллагаа нь дэлхийн биосфер дэх биологийн
бодисын тасралтгүй эргэлтээр тодорхойлогдоно. Энэ нь
биосферийн үйл ажиллагаа бөгөөд биосфер бол манай
гариг дээр тогтвортой амьдралыг хангагч экологийн агуу
систем юм. Биосфер түүний бүтэц үйл ажиллагаагаар
биологийн нэгдмэл систем тодорхойлогддог. Биосфер
амьд ба амьгүй байгалийн үйл ажиллагааны холбоог
илэрхийлдэг. Энергийн тухай ойлголт: Байгаль экологийн
нэн чухал бүрэлдэхүүн хэсгийн нэг нь энергийн эх үүсвэр
юм. Аливаа зүйлс энергийн үйлчлэлээр үүсч бий болж
байдаг. Энергийн шинж төлөв нь энерги хадгалагдах
хууль (термодинамикийн), Энерги хувирах хууль
(энтропын)-иар тодорхойлогдоно.

5. Энерги хувирах буюу энтропын хууль нь
байгаль дээр маш эрчимтэй үйлчилдэг. Энэ
хууль ёсоор төвлөрсөн энерги цааш нь тархах
замаар энергийн хувирах процесс явагдаж, эмх
цэгцтэй оршино.Энергийг авч үзэхдээ энергийн
орчныг заавал хамтад нь авч үзэх
шаардлагатай болдог.
Эх дэлхий эхлиптикийн хавтгайд 23,5° налуутайгаар
тэнхлэгээ тойрон эргэдэг. Үүний үр дүнд дэлхийн
хоёр туйл ба экваторын хоорондох нарны цацрагийн
тусгалд нилээд зөрөө гарч улирлын хувьсал бий
болгодог 6-р сарын 22-нд зуны нар буцахад умард
хагасын ихэнхид нар тусч 24 цаг гэрэлтэй байдаг.
Гэвч энэ хэсэгт агаар мандлын дээд хязгаарт тусах
нарны цацрагийн өнцөг экваторынхоос бага тул
гэрэлтэлт бага байна. Өмнөд хагаст 12-р сарын 22-
нд зуны нар буцна. Энэ үед умард хагаст өвөл
дундаа туйлд байнга харанхуй байна. Энэ хоёр их
багын хооронд өдөр шөнө хоёр тэнцэх (3 ба 9-р
сарын 22-нд ) бөгөөд энэ үеэр хоёр туйлд бүрэнхий
болж , сэрүүн бүсэд өдөр шөнө бараг адил
үргэлжилнэ.

6. Агаар мандлын дээд хязгаарт тусч буй нарны
цацрагийн хэмжээ өргөрөгөөс хамааралтай. Нарнаас
ирж байгаа цацрагийн хуваарилалт нь үүлэн
бүрхэвчиин шинж төрх агаар мандал дахь тоосны
агууламж физикиин янз бүриин хэмжигдэхүүнии
хоногиин болон улирлын өөрчлөлтөөс шалтгаална
жилд нарны цацрагиин 25-30 хувь үүл тоос хии зэрэгт
шингэж уруудаж цацардаг. Мөн ойролцоогоор ийм
хэмжээний нарны цацрагийн хэмжээ шалтгаална.
Жишээ нь: Нарны цацрагийн 80% цаснаас ойдог тул
удаан халдаг. Гэтэл өвслөг ургамалтай гадаргуу 20%-
ийг, хар хөрс дөнгөж 10%-ийг ойлгоно.Агаар мандал
дахь цацраг яагаад чухам ийм маягаар
хуваарилагддагийг ойлгохын тулд нарнаас тусах
цацрагийн солонго (спектр)-ын задралын бүрдлийг
авч үзэх хэрэгтэй.Эрчим хүчний 41% орчим нь нүдэнд
үзэгдэх хэсэгт (380-710 НМ) 50% нь хэт улаан туяа
(710-3000 НМ) 9% нь хэт ягаан туяа (180-300 НМ)

7. • Үзэгдэх цацраг:
Нарны эрчим хүчний нилээд хэсгийг
эзлэх энэ туяа амьд биед онцгой ач
холбогдолтой.Чухамхүү энэ эрчим
хүчээр ногоон ургамалд фотосинтез
явагдаж улмаар бүх амьтны тэжээл бии
болно үзэгдэх гэрэл ихэнх амьтны
гадаад орчны чухал хүчин зүилиин нэг
болно амьтад даиснаас нуугдах нэг
нэгээ ялган таньж байдаг.

8. Хэт улаан туяа: энэ туяа нүдэнд үзэгдэхгүй боловч
дулааны эрчим хүчний эх сурвалж болно. Ургамал амьтны
эдэд шингэж дулаацуулна. Шавьж , мэлхий, гүрвэл, могой
гэх мэт хүйтэн цустай амьтад энэ туяагаар биеэ
дулаацуулна.
Хэт ягаан туяа: Хэт ягаан туяа нь богино урттай 20-25
км-н өндөрт озоны бүрхүүлд шингэсэн байдаг. Энэ туяа нь
бактери устгах чадвартай, амьтны арьсанд “Д” витамин
үүсгэх үйлчилгээтэй.Монгол орны хэмжээнд: нарны
нийлбэр цацрагийн дундаж хэмжээ 1200-1500 квт цаг/м²
байдаг. Нар гийгүүлэх хугацаа жилд 2600-3000 цаг байна.
Аливаа нутгийн биогеоценозыг тодорхойлоход нарны
цацрагийн жилийн дундаж хэмжээ, нар гийгүүлэх хугацаа,
О°С-аас дээш нэмэх темпратуртай хоногоор түүний
нийлбэр градус, бүрхэвчийн хугацаа, зузаан, усны,
багтаамж, агаарын чийг, ууршилт зэрэг үзүүлэлт
шаардлагатай байдаг. Энэ бүгдийг хот, аймаг, сумын цаг
уурын мэдээнээс олж болно.

9. • Экосистемийн энерги ба түүний шилжилт
Дэлхий дээрх амьдрал нарны энергийн ачаар оршин
тогтнодог. Экосистемийн доторхи ногоон ургамал нь нарны
гэрлийн тусламжтайгаар фотосинтезийн процесс явуулж
энэхүү процессын дүнд бий болсон бүтээгдэхүүн нь ургамлын
биомасс болон хувирдаг. Бүр нарийвчилбал анхдагч
бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэлт гэнэ. Энэ бол энерги нөөцлөлтийн
анхны суурь нь болдог. Фотосинтезийн процессийг явуулах
чадваргүй организмууд нь энэхүү хуримтлагдсан энергийг
гетеротроф биомасс болгон хувиргадаг. Ийнхүү экосистемийн
доторхи организмуудын дотор энерги шингээгдэх буюу
дамжуулагдах бүхий л процессуудыг Термодинамикийн
хуулиуд зохицуулдаг. Энерги нь потенциал болон кинетик
гэсэн хоёр янз байх ба потенциал энерги нь тодорхой нэг
ажил гүйцэтгэхэд зарцуулагдах боломжтой нөөц энерги,
харин кинетик энерги гэдэг нь хөдөлгөөний энерги болно.

10. Гэрлийн энерги нүүрсхүчлийн хий, ус нэгдсэнээр
фотосинтезийг, фотосинтез нь өвсөн тэжээлтэн амьтдын
иддэг ургамлыг бий болгодог. Өвсөн тэжээлтнээр махчин
амьтад хооллодог. Үүнээс үзэхэд нарны энерги ургамал
болон бүх амьд ертөнцийг хооллож тэдгээрийн
биемахбодид дамжин тархдаг.Энерги нэг бие махбодиос
нөгөөд тэжээлийн хэлхээгээр дамжин шилждэг.Энерги юуны
түрүүнд бодисын солилцооны процессыг дэмжихэд
чиглэгдэж, бага хэмжээний энерги өсөлтөнд зарцуулагдана.
Бодисын солилцооны эцсийн бүтээгдэхүүн ялгадас
хэлбэрээр гадагшилна. Энергийн ихэнх хэсэг нь
биемахбодид химийн урвалын үед дулаан хэлбэрээр
оршиж, бодисын солилцоонд хэрэглэгддэг бүх энерги ба
дулаан сарниж, энергийн 90 орчим хувь нь тэжээлийн нэг
түвшинээс нөгөөд шилждэг.Амьдрал оршиж байхын тулд
алдагдсан ба сарнисан энерги байнга шинэчлэгддэг.
• Экосистемийн энерги ба түүний шилжилт

11. Энерги шинээр үүсэж бий болдогггүй, мөн хэзээч устаж үгүй
болдоггүй, харин нэг газраас нөгөө рүү дамжуулагдан
хэлбэрээ өөрчилж болдог. Өөрөөр хэлбэл организмуудаар
дамжуулагдах нийт энергийн хувьд ашиг ч байдаггүй,
алдагдал ч гардаггүй. Мод шатлаа гэхэд модны молекулаас
гадагшлах потенциал энергийн хэмжээ дулаан болон ялгарах
кинетик энергийн хэмжээтэй тэнцүү.Хэрэв тодорхой
хэмжээний энерги экосистемээс гадагш алдагдаж байвал
түүнийг экзотерм, энерги гаднаас экосистемд орж ирж байвал
эндотерм гэнэ. Жишээлбэл фотосинтезийн процессоор бий
болох энгийн сахарын молекулууд нь түүнийг бий болгогч
нэгдлүүдийн энергийн хэмжээнээс илүү их энергийг агуулдаг.
Энэ илүүдэл энерги бол үндсэндээ нарнаас ургамлын навчинд
бэхлэгдсэн энерги юм. Гэхдээ нийт энергийн хувьд ашиг ч
байхгүй, алдагдал ч үгүй юм.
• Экосистемийн энерги ба түүний шилжилт

12. Модны шаталтаас энергийн алдагдад гардаггүй ч потенциал
энерги цааш дахин ашиглагдах боломжгүй болж дулаан
хэлбэрээр ашиглагдаж дуусдаг. Үүнийг нь энтроп гэсэн
нэгжээр хэмждэг.Энергийн дамжуулалтыг зохицуулагч гол
хууль бол Термодинамикийн хоёрдугаар хууль мөн. Энерги
дамжуулагдах явцад энергийн тодорхой нэг хэсэг нь цааш
дамжуулагдах боломжгүй хэлбэрт орох ба өөрөөр хэлбэл
энтроп нь ихэсдэг. Ус буцалгахаар, нүүрс шатаахад тодорхой
хэмжээний энерги уур хэлбэрээр орчиндоо замхардаг. Үүнтэй
ижил байдлаар экосистемийн доторхи организмуудаар
энерги хүнс хэлбэрээр дамжуулагдаж байх явцад түүний
ихэнх хэсэг дулаан хэлбэрээр ялгарч цааш ахин дамжуулагдах
боломжгүй болдог. Үлдсэн хэсэг нь организмуудын эдийн
дотор нөөцлөгдөн үлддэг. Термодинамикийн хоёрдугаар
хууль нь ихэвчлэн хаалттай системд үйлчилдэг.
• Экосистемийн энерги ба түүний шилжилт

13. • Биологийн хуримтлалын зарчим
Экосистем дэх бодисын эргэлтэнд гаднаас орж ирэх
бодисууд нэмэгдэх нь элбэг бөгөөд тэжээлийн хэлхээнд
төвлөрөх буюу биологийн хуримтлал явагдана. ДДТ бодисыг
хортон шавьжтай тэмцэхэд хэрэглэж байсан боловч одоо
хориглосон бодисуудын тоонд ордог, учир нь биологийн
хуримтлал үүсгэх чадвартай. Үүнийг харгалзахгүй
хэрэглэснээр хортой үлдэгдэлүүд ургамлын бүрхүүл, загас
шувууны өөхөн эдэд хуримтлагдаж, шувуу өөрөө үхэхгүй ч
ДДТ-ийн нөлөөгөөр өндөгний хатуу хальс үүсэхгүй болж,
зарим махчин шувуудын популяци устахад хүрсэн байна.
Иймд биологийн хуримтлалын зарчмыг орчны ямар ч
бохирдлын үед зайлшгүй харгалзах шаардлагатай
байдаг.Продуцентийн нэгж хугацаанд бий болгох органик
бодисыг анхдагч бүтээгдэхүүн, харин нэгж хугацаанд
хооллосон консументийг хоёрдогч бүтээгдэхүүн гэнэ.

14. Анхдагч бүтээгдэхүүн нь нийт ба цэвэр бүтээгдэхүүн гэсэн хоёр
түвшинд хуваагдана.Анхдагч нийт бүтээгдэхүүн нь ургамлын
нэгж хугацаанд фотосинтезийн тухайн үед бий болох бүх
органик бодисын нийт жин бөгөөд амьсгалд зарцуулсан
бүтээгдэхүүнийг оролцуулдаг. Амьсгалд зарцуулагдсанаас илүү
гарсан нийт бүтээгдэхүүнийг цэвэр анхдагч бүтээгдэхүүн гэнэ.
Энэ нь ургамлын ургалтын хэмжээ бөгөөд уг бүтээгдэхүүнийг
консумент, редуцентүүд хэрэглэдэг.Хоёрдогч бүтээгдэхүүн нь
консумент, редуцентүүдийг бий болгох бөгөөд бэлэн
бүтээгдэхүүн хэрэглэдэг тул ангилдаггүй, тэжээлийн түвшин
бүрд тусад нь тооцоолдог.Экосистемийн бүх амьд хэсгүүд нийлж
ерөнхий биомассыг бүрдүүлдэг. Биомассыг хуурай ба нойтон
жин, энергийн нэгжээр илэрхийлдэг. Биомасс үүсгэхэд бүх
энерги зарцуулагдахгүй ашиглагдаагүй, харин анхдагч
бүтээгдэхүүнийг үүсгэж, экосистем бүрт өөр өөрөөр
зарцуулагдана.
• Биологийн хуримтлалын зарчим

15. Энергийн хувирал:
Экосистем дэх амьдралын үил ажиллагаа бодисын эргэлт нь зөвхөн баингын
эргэлтээр явагдана ногоон ургамлын нарны гэрлийн нөлөөгөөр бүрдүүлсэн
шим бодис болон энергийг гетеротроф организм тэжээл болгон авна.
Дээр өгүүлсэн тэжээлийн хэлхээг дагалдан энергийн хувирал явагдаж байдаг.
Өөрөөр хэлбэл экосистем дэх тэжээлийн холбоо нь нэг организмаас нөгөө
организмд энерги шилжих нөхцөл болдог. Консументийн энергийн тэмцэл
дараах замаар явагдана. Үүнд: консументүүдийн авсан тэжээл бүрэн
боловсрогдохгүй. Боловсрогдоогүй хэсэг нь дахин гадаад орчинд гарах ба тэр
нь дахинд өөр тэжээлийн холбоонд орж болно. Тэжээлийн шингэцийн хэмжээ
нь тэжээлийн бүтэц, тэжээл боловсруулах ферментийн бүрэлдэхүүнээс
шалтгаалдаг. Амьтанд тэжээлийн шингэц сапрофагт 10-12%, махан идэштэнд
75% байна.

16. Хүн ба амьтны идсэн тэжээлийн найрлагад голдуу
уураг, өөх тос, нүүрс ус агуулсан байдаг. Эдгээр
органик биополимерүүд нь харилцан адилгүй
хэмжээний энергийг организмд үүсгэдэг. Жишээ
нь: тэжээлээр орсон 1кг өөх тос организмд
исэлдэн задрахад, 9,1 ккал энерги үүсгэдэг.

17. Усны эргэлт: Манай гаригийн хамгийн түгээмэл
тархалтай, онцгой шинж чанартай бодис бол ус
юм.Усны ихэнх нь хуурай газар, далайн уснаас ууршин,
агаарын массаар зөөгдөн, уур болон хувирч, эргээд хур
тунадас болон дэлбэрэн гарсан гүйцэт биш
(ювенилийн) ус, ургамлын транспирацийн чийг зэрэг
бүгд оролцоно.
Хүхрийн эргэлт: Хүхэр уулын чулуулгийн болон
зарим органик бодисын задралаас бий болж , ургамлын
үндсээр ургамалд нэвтэрч метионин, цистин зэрэг амин
хүчлүүдийг үүсгэдэг. Организмд хүхэр бага хэмжээтэй
байдаг, хоол хүнсээр дамжин орж ирдэг, хөрсөнд үхсэн
органик бодисыг микроорганизм задалж шингээдэг. Энэ
процессоор хүхэрийн хүчил болтол ангижирч, сульфат
болон исэлддэг ба ургамлын үндсээр дамжин дахин
эргэлтэнд орно.

18. • Биоген катионуудын эргэлт.
Амьд организмын бодисын солилцоонд янз
бүрийн катиодуудын оролцоо чухал үүрэгтэй.
Зарим нь их хэмжээтэй ба үүнийг макроэлемент
(Fe, Zn, Cu, Mn) зэрэг элементүүд багтдаг.
Биоген катионы эх үүсвэр уулын ямар
хэмжээний үр төл, ургац авч болох боломжтойг
тооцоолж болно. Хүн байгалиас их бүтээгдэхүүн
авдаг боловч хүнсний эх үүсвэр нь хөдөө аж
ахуй юм. Байгалийн экосистемд жирийн
ургамлууд эрчим болон чанараараа
өөрчлөгдөнө. Энэ үйл явц экологийн хүчин
зүйлийн нөлөөгөөр зохицуулагддаг ба экосистем
хөгжихөд бүхэлд нь нөлөөлдөг.

19. Амьдралын янз бүрийн хэлбэр ба биогенийн эргэлт
Орчинтойгоо бодисын солилцоо явуулах явдал бол амьдралын
онцлог шинж чанар юм. Аливаа организмд гадаад орчноосоо
тусгай биеийг бүтээх материал энергийн эх үүсвэр болгон авч,
бодисын солилцооны явцад хэрэггүй болсон зүйлсийг
гадагшлуулдаг. Амьд организм амьдралын орчинд янз бүрээр
нөлөөлдөг. Биосфер дэхь организмууд янз бүрийн бодисын
солилцооны үр дүнд амьдралын орчинг сайжруулж, амьдрах
нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Амьд организмын янз бүрийн үйл ажиллагааны хэлбэрүүд дэлхий
дээр амьдрал оршин тогтнох гол үндэс суурь болдог.Амьдралын
янз бүрийн хэлбэрүүд болон продуцент, консумент , редуцентийн
харилцан үйл ажиллагаа нь гадаад орчноос бодисыг авах, зөөх,
органик бодисыг эрдэс бодис болгон хувиргах хоол тэжээлийн
эргэлт юм.

20. Продуцент. Амьд организмууд гадаад орчны
энергийг ашиглан органик бус бодисоос органик
бодисыг үүсгэгч автограф буюу өөрийгөө органик
бодисоор хангагч амьд биетүүд юм. Продуцентүүд
гадаад орчны энергийг зөвхөн анхдагч фотосинтез
ашигладаг. Продуцентуудыг фотосинтезийн энергийн
эх үүсвэрээр нь фотоавтограф, хемоавтограф гэж
ангилдаг.
Фотоавтотроф. 380-710 нм долгионы урттай
нарны гэрлийн энергийг синтезэд ашигладаг ба үүнд
хлорфилийн мөхлөгтэй ногоон ургамлууд, зарим
органик еритөнцийн бүлэглэл орно. Анх дэлхийд
фотосинтезийг хөх ногоон замаг, цианобактер явуулж
байжээ. Фотосинтезийн анхны бодис нь нүүрстөрөгч,
ус, азот, фосфор, кали бусад эрдэс элементүүдээс
органик бодис үүсгэдэг бөгөөд фотосинтез нарны
энергийг ашиглах, нөөцлөхтэй шууд холбоотой .

21. Хемоавтотраф. Органик бодисын синтезэд химийн
энергийг ашигладаг, бактери, прокариотууд орно. Гол
төлөөлөгчид нь эрдэс бодисын исэлдэлтийн энергийг
ашигладаг нитрит бактер амиак, нитрит, нитрат, төмөрт
бактер, хүхэрт бактер багтдаг.Продуцент, автотраф
организмын биосфер дэхь үүрэг нь органик бус бодисыг
органик болгон хувиргаж, биологийн эргэлтэнд оролцоход
оршдог.
Консумент. Хэрэглэгч, идэгч, ашиглагч нь органик бус
бодисыг ашиглан өөрт хэрэгтэй органик бодисыг үүсгэж
чаддаггүй, фотосинтез ба хемосинтезийн бүтээгдэхүүнийг
ашиглан амьдрагч гетеротроф организмууд биосфер дэх
бодисын эргэлтэнд хэрэглэгчийн үүрэгтэй. Консумент нь
хоол тэжээлийн холбоонд бодис, энергийн урсгалыг
тохируулдаг. Амьд организмууд хаягдалгүй үйлдвэрийн
зарчмаар ажилладаг.

22. •Редуцент –
Бодисын солилцоонд эдгээр организмууд нь нөхөн сэргээгчид, эсвэл
хувирагчид бөгөөд тухайлбал нитртжүүлэгч бактер азотын элемент
байдалтай, сульфатжуулагч бактер хүхрийг, хүхэрт устөрөгчийн эцсийн
задралын бүтээгдэхүүн болгон хувиргаж, нүүрс хүчлийн хий, аммиак, ус,
эрдэс давснуудыг задална.Бодисыг задлахад амьдралын янз бүрийн
орчны хүчин зүйлүүд оролцохоос гадна, олон янзын организмуудын
процесс үйл ажиллагаа оролцоно. Эрдэсжих процесс нь темпратур, чийг
зэрэг олон хүчин зүйлүүдээс хамаарч тропикийн бороотой ойд 1-2 жил,
шилмүүст ойд 2-4, навчит ойд 2-4 жил явагдана.Амьд материйн зохион
байгуулалтын түвшин дэх продуцент, консумент, редуцент организмуудын
харицан үйл ажиллагаа нь дэлхийн биосфер дэх биологийн бодисын
тасралтгүй эргэлтээр тодорхойлогдоно. Энэ нь биосферийн үйл
ажиллагаа бөгөөд биосфер бол манай гариг дээр тогтвортой амьдралыг
хангагч экологийн агуу систем юм.Биосфер түүний бүтэц үйл
ажиллагаагаар биологийн нэгдмэл систем тодорхойлогддог. Биосфер
амьд ба амьгүй байгалийн үйл ажиллагааны холбоог илэрхийлдэг.