الكتلة الحيوية هو مصطلح يستخدم لوصف أي مادة عضوية يتم إنشاؤها من خلال عملية التمثيل الضوئي. ويشمل هذا التعريف النباتات والشجيرات الأرضية والمائية، وكذلك النباتات المائية والكائنات الحية الدقيقة.
الخصائص
الكتلة الحيوية هي بقايا النشاط الحيواني (السماد) والمخلفات الصناعية والزراعية. هذا المنتج ذو أهمية صناعية وهو مطلوب في قطاع الطاقة. الكتلة الحيوية هي منتج طبيعي يحتوي على نسبة عالية من الكربون بحيث يمكن استخدامه كوقود بديل.
مُجَمَّع
الكتلة الحيوية هي خليط من النباتات الخضراء والكائنات الحية الدقيقة والحيوانات. من أجل استعادتها، هناك حاجة إلى فترة قصيرة من الزمن. الكتلة الحيوية للكائنات الحية هي المصدر الوحيد للطاقة الذي يمكنه إطلاق ثاني أكسيد الكربون أثناء المعالجة. ويتركز الجزء الرئيسي منها في الغابات. أما على اليابسة فتشمل الشجيرات والأشجار الخضراء، ويقدر حجمها بنحو 2400 مليار طن. في المحيطات، يتم تشكيل الكتلة الحيوية للكائنات الحية بشكل أسرع بكثير، وهنا تمثلها الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات.
حاليا، يتم النظر في مثل هذا المفهوم كزيادة في عدد النباتات الخضراء. تمثل النباتات الخشبية ما يقرب من اثنين في المئة. تتكون الأغلبية (حوالي سبعين بالمائة) من إجمالي التكوين من الأراضي الصالحة للزراعة والمروج الخضراء والنباتات الصغيرة.
حوالي خمسة عشر بالمائة من إجمالي الكتلة الحيوية يأتي من العوالق النباتية البحرية. نظرا لحقيقة أن عملية تقسيمها تحدث في فترة زمنية قصيرة، يمكننا التحدث عن دوران كبير للنباتات في محيطات العالم. يستشهد العلماء بحقائق مثيرة للاهتمام مفادها أن ثلاثة أيام تكفي لتجديد الجزء الأخضر من المحيط بالكامل.
على الأرض، تستغرق هذه العملية حوالي خمسين عامًا. في كل عام، تحدث عملية التمثيل الضوئي، والتي بفضلها يتم الحصول على حوالي 150 مليار طن من المنتجات العضوية الجافة. إن إجمالي الكتلة الحيوية المتكونة في محيطات العالم، على الرغم من مؤشراتها الضئيلة، يمكن مقارنتها بالإنتاج المتكون على الأرض.
يمكن تفسير عدم أهمية وزن النباتات في محيطات العالم بحقيقة أن الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة تأكلها في فترة زمنية قصيرة، ولكن يتم استعادة الغطاء النباتي بالكامل هنا بسرعة كبيرة.
تعتبر الغابات شبه الاستوائية والاستوائية الأكثر إنتاجية في الجزء القاري من المحيط الحيوي للأرض. تتمثل الكتلة الحيوية للمحيطات بشكل رئيسي في الشعاب المرجانية ومصبات الأنهار.
ومن بين تقنيات الطاقة الحيوية المستخدمة حاليا، نسلط الضوء على: الانحلال الحراري، والتغويز، والتخمير، والتخمير اللاهوائي، وأنواع مختلفة من احتراق الوقود.
تجديد الكتلة الحيوية
في الآونة الأخيرة، في العديد من البلدان الأوروبية، تم إجراء تجارب مختلفة تتعلق بزراعة غابات الطاقة، والتي يتم الحصول عليها من الكتلة الحيوية. إن معنى الكلمة له أهمية خاصة في هذه الأيام، عندما يتم إيلاء اهتمام وثيق للقضايا البيئية. ويصاحب عملية الحصول على الكتلة الحيوية، وكذلك المعالجة الصناعية للنفايات الصلبة المنزلية، ولب الخشب، والمراجل الزراعية، إطلاق البخار الذي يحرك التوربين. من وجهة نظر بيئية، فهي آمنة تمامًا للبيئة.
بفضل هذا، يتم ملاحظة دوران دوار المولد القادر على توليد الطاقة الكهربائية. تدريجيا، يتراكم الرماد، مما يقلل من كفاءة توليد الطاقة، لذلك يتم إزالته بشكل دوري من خليط التفاعل.
تزرع الأشجار سريعة النمو في مزارع تجريبية ضخمة: السنط والحور والأوكالبتوس. تم اختبار حوالي عشرين نوعًا من النباتات.
تعتبر المزارع المشتركة التي تزرع فيها محاصيل أخرى بالإضافة إلى الأشجار خيارًا مثيرًا للاهتمام. على سبيل المثال، يزرع الشعير بين صفوف أشجار الحور. مدة دوران غابة الطاقة التي تم إنشاؤها هي ست إلى سبع سنوات.
معالجة الكتلة الحيوية
دعونا نواصل المحادثة حول ماهية الكتلة الحيوية. لقد تم تعريف هذا المصطلح من قبل علماء مختلفين، ولكنهم جميعا مقتنعون بأن النباتات الخضراء خيار واعد للحصول على الوقود البديل.
بادئ ذي بدء، تجدر الإشارة إلى أن المنتج الرئيسي للتغويز هو الهيدروكربون - الميثان. يمكن استخدامه كمادة وسيطة في الصناعة الكيميائية وأيضًا كوقود فعال.
الانحلال الحراري
ينتج الانحلال الحراري السريع (التحلل الحراري للمواد) زيتًا حيويًا، وهو وقود قابل للاشتعال. تُستخدم الطاقة الحرارية المنبعثة في هذه الحالة لتحويل الكتلة الحيوية الخضراء كيميائيًا إلى زيت صناعي. إن نقلها وتخزينها أسهل بكثير من المواد الصلبة. بعد ذلك، يتم حرق الزيت الحيوي لإنتاج الطاقة الكهربائية. من خلال الانحلال الحراري، من الممكن تحويل الكتلة الحيوية إلى زيت فينولي يستخدم لإنتاج غراء الخشب والرغوة العازلة وحقن البلاستيك.
التخمير اللاهوائي
تتم هذه العملية بفضل البكتيريا اللاهوائية. تعيش الكائنات الحية الدقيقة في أماكن لا يتوفر فيها الأكسجين. أنها تستهلك المواد العضوية، وتنتج الهيدروجين والميثان أثناء التفاعل. من خلال تغذية السماد ومياه الصرف الصحي في هضمات خاصة، وإدخال الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية فيها، يمكن استخدام الغاز الناتج كمصدر للوقود.
البكتيريا قادرة على تحلل المواد العضوية الموجودة في مدافن النفايات ومخلفات الطعام، مما يؤدي إلى إنتاج غاز الميثان. ولاستخراج الغاز واستخدامه كوقود، يمكن استخدام منشآت خاصة.
خاتمة
الوقود الحيوي ليس مصدرا ممتازا للطاقة فحسب، بل هو أيضا وسيلة لاستخراج المواد الكيميائية القيمة. وبالتالي، أثناء المعالجة الكيميائية للميثان، يمكن الحصول على مجموعة متنوعة من المركبات العضوية: الميثانول والإيثانول والأسيتالديهيد وحمض الأسيتيك والمواد البوليمرية. على سبيل المثال، يعتبر الإيثانول مادة قيمة تستخدم في مختلف الصناعات.
يوجد حاليًا حوالي 500 ألف نوع من النباتات وأكثر من 1.5 مليون نوع من الحيوانات معروفة على الأرض. 93% منهم يسكنون اليابسة، و7% يسكنون البيئة المائية (الجدول).
| الوزن الجاف | القارات | المحيطات | |||||
| نباتات خضراء | الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة | نباتات خضراء | الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة | المجموع |
|||
| اهتمام | |||||||
ويبين الجدول أنه على الرغم من أن المحيطات تشغل حوالي 70% من سطح الأرض، إلا أنها تشكل 0.13% فقط من الكتلة الحيوية للأرض.
يحدث تكوين التربة بيولوجيا، ويتكون من مواد غير عضوية وعضوية. خارج المحيط الحيوي، تكوين التربة أمر مستحيل. تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات على الصخور، تبدأ طبقة التربة من الأرض بالتشكل تدريجيا. العناصر الحيوية المتراكمة في الكائنات الحية بعد موتها وتحللها تنتقل مرة أخرى إلى التربة.
تعتبر العمليات التي تحدث في التربة عنصرا هاما في دورة المواد في المحيط الحيوي. يمكن أن يؤدي النشاط الاقتصادي البشري إلى تغير تدريجي في تكوين التربة وموت الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش فيها. ولهذا السبب من الضروري تطوير تدابير للاستخدام الحكيم للتربة. المواد من الموقع
يلعب الغلاف المائي دورًا مهمًا في توزيع الحرارة والرطوبة عبر الكوكب وفي دورة المواد، لذلك له أيضًا تأثير قوي على المحيط الحيوي. يعد الماء عنصرًا مهمًا في المحيط الحيوي وأحد أهم العوامل الضرورية لحياة الكائنات الحية. وتوجد معظم المياه في المحيطات والبحار. تشتمل تركيبة مياه المحيطات والبحر على أملاح معدنية تحتوي على حوالي 60 عنصرًا كيميائيًا. الأكسجين والكربون، الضروريان لحياة الكائنات الحية، قابلان للذوبان بدرجة عالية في الماء. تنبعث من الحيوانات المائية ثاني أكسيد الكربون أثناء التنفس، وتقوم النباتات بإثراء الماء بالأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي.
العوالق
في الطبقات العليا من مياه المحيطات، التي يصل عمقها إلى 100 متر، تتشكل الطحالب وحيدة الخلية والكائنات الحية الدقيقة العوالق الدقيقة(من اليونانيةالعوالق - تجول).
حوالي 30٪ من عملية التمثيل الضوئي التي تحدث على كوكبنا تحدث في الماء. الطحالب، إدراك الطاقة الشمسية، وتحولها إلى طاقة التفاعلات الكيميائية. في تغذية الكائنات المائية، الأهمية الرئيسية هي العوالق.
الكتلة الحيوية للأرض. على اليابسة الأرضية، بدءاً من القطبين إلى خط الاستواء، تزداد الكتلة الحيوية تدريجياً. وفي الوقت نفسه، يتزايد عدد الأنواع النباتية. تندرا مع الأشنات والطحالب تفسح المجال للغابات الصنوبرية والنفضية، ثم السهوب والنباتات شبه الاستوائية. يحدث أكبر تركيز وتنوع للنباتات في الغابات الاستوائية المطيرة. يصل ارتفاع الأشجار إلى 110-120 م. تنمو النباتات في عدة طبقات، وتغطي النباتات الهوائية الأشجار. يعتمد عدد وتنوع الأنواع الحيوانية على كتلة النبات ويزداد أيضًا باتجاه خط الاستواء. في الغابات، يتم تسوية الحيوانات في مستويات مختلفة. لوحظت أعلى كثافة للحياة في التكاثر الحيوي، حيث ترتبط الأنواع بالسلاسل الغذائية. تشكل السلاسل الغذائية المتشابكة شبكة معقدة لنقل العناصر الكيميائية والطاقة من رابط إلى آخر. هناك منافسة شرسة بين الكائنات الحية على امتلاك المكان والغذاء والضوء والأكسجين. للبشر تأثير كبير على الكتلة الحيوية الأرضية. تحت تأثيره، يتم تقليل المناطق المنتجة للكتلة الحيوية.
الكتلة الحيوية للتربة. التربة هي البيئة اللازمة للحياة النباتية والتكاثر الحيوي مع مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الصغيرة. هذه طبقة سطحية فضفاضة من القشرة الأرضية، يتم تعديلها بواسطة الغلاف الجوي والكائنات الحية ويتم تجديدها باستمرار بالبقايا العضوية. يحدث تكوين المواد العضوية الحية على سطح الأرض؛ يحدث تحلل المواد العضوية وتمعدنها بشكل رئيسي في التربة. تشكلت التربة تحت تأثير الكائنات الحية والعوامل الفيزيائية والكيميائية. ويزداد سمك التربة مع الكتلة الحيوية السطحية وتحت تأثيرها من القطبين إلى خط الاستواء. في خطوط العرض الشمالية، الدبال له أهمية خاصة.
توزيع الكتلة الحيوية على سطح الأرض.
التربة مكتظة بالكائنات الحية. مياه الأمطار وذوبان الثلوج تثريها بالأكسجين وتذيب الأملاح المعدنية. يتم الاحتفاظ ببعض المحاليل في التربة، بينما يتم نقل البعض الآخر إلى الأنهار والمحيطات. تبخر التربة المياه الجوفية التي ترتفع عبر الشعيرات الدموية. هناك حركة للمحاليل وترسيب الأملاح في آفاق التربة المختلفة.
يحدث تبادل الغازات أيضًا في التربة. وفي الليل، عندما تبرد الغازات وتنضغط، يخترقها بعض الهواء. تمتص الحيوانات والنباتات الأكسجين من الهواء وهو جزء من المركبات الكيميائية. يتم التقاط النيتروجين الذي يخترق التربة بالهواء بواسطة بعض البكتيريا. خلال النهار، عندما تسخن التربة، يتم إطلاق الغازات: ثاني أكسيد الكربون، كبريتيد الهيدروجين، الأمونيا. يتم تضمين جميع العمليات التي تحدث في التربة في دورة المواد الموجودة في المحيط الحيوي.
تتسبب بعض أنواع النشاط الاقتصادي البشري (كيميائية الإنتاج الزراعي، وتكرير المنتجات البترولية، وما إلى ذلك) في موت جماعي لكائنات التربة التي تلعب دورًا مهمًا في المحيط الحيوي.
الكتلة الحيوية للمحيطات العالمية. يحتل الغلاف المائي للأرض، أو المحيط العالمي، أكثر من ثلثي سطح الكوكب. يتمتع الماء بقدرة حرارية عالية، مما يجعل درجة حرارة المحيطات والبحار أكثر تجانسًا، مما يخفف من التغيرات الشديدة في درجات الحرارة في الشتاء والصيف. يتجمد المحيط عند القطبين فقط، لكن الكائنات الحية توجد أيضًا تحت الجليد.
الماء مذيب جيد. تحتوي مياه المحيط على أملاح معدنية تحتوي على نحو 60 عنصراً كيميائياً، يذوب فيها الأكسجين وثاني أكسيد الكربون القادم من الهواء. كما تنبعث من الحيوانات المائية ثاني أكسيد الكربون عند التنفس، وتقوم الطحالب بإثراء الماء بالأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي.
الخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي لمياه المحيطات ثابتة للغاية وتخلق بيئة مناسبة للحياة. يحدث التمثيل الضوئي للطحالب بشكل رئيسي في الطبقة العليا من الماء - حتى 100 متر. يمتلئ سطح المحيط في هذه الطبقة بالطحالب المجهرية أحادية الخلية التي تشكل العوالق الدقيقة.
للعوالق أهمية أساسية في تغذية حيوانات المحيط. تتغذى مجدافيات الأرجل على الطحالب والأوالي. وتؤكل القشريات عن طريق الرنجة والأسماك الأخرى. تستخدم الرنجة كغذاء للأسماك المفترسة وطيور النورس. تتغذى حيتان البالين حصريًا على العوالق. في المحيط، بالإضافة إلى العوالق والحيوانات التي تسبح بحرية، هناك العديد من الكائنات الحية المرتبطة بالقاع والزحف عليه. ويسمى السكان القاع benthos. في المحيط، لوحظت تركيزات الكائنات الحية: العوالق، الساحلية، القاع. تشمل التجمعات الحية أيضًا المستعمرات المرجانية التي تشكل الشعاب المرجانية والجزر. في المحيط، وخاصة في القاع، تنتشر البكتيريا، وتحول المخلفات العضوية إلى مواد غير عضوية. تستقر الكائنات الميتة ببطء في قاع المحيط. العديد منها مغطى بقذائف الصوان أو الجيرية، وكذلك القذائف الجيرية. أنها تشكل الصخور الرسوبية في قاع المحيط.
وفي الوقت الحالي، يقوم عدد من البلدان بحل مشكلة استخراج المياه العذبة والمعادن من المحيط والاستفادة الكاملة من موارده الغذائية مع حماية الحيوانات الأكثر قيمة.
للغلاف المائي تأثير قوي على المحيط الحيوي بأكمله. تتسبب التقلبات اليومية والموسمية في تسخين أسطح الأرض والمحيطات في تداول الحرارة والرطوبة في الغلاف الجوي وتؤثر على المناخ ودورات المواد في جميع أنحاء المحيط الحيوي.
يؤدي إنتاج النفط في البحار ونقله بالناقلات وأنواع أخرى من النشاط البشري إلى تلوث المحيط العالمي وانخفاض كتلته الحيوية.
مادة من ويكيبيديا – الموسوعة الحرة
الكتلة الحيوية(المادة الحيوية) - الكتلة الإجمالية للكائنات الحية النباتية والحيوانية الموجودة في التكاثر الحيوي بحجم أو مستوى معين.
تبلغ الكتلة الحيوية للأرض 2423 مليار طن. يوفر البشر حوالي 350 مليون طن من الكتلة الحيوية بالوزن الحي أو حوالي 100 مليون طن بالكتلة الحيوية الجافة - وهي كمية لا تذكر مقارنة بالكتلة الحيوية بأكملها لكوكب الأرض.
تكوين الكتلة الحيوية الأرضية
كائنات الجزء القاري
- النباتات الخضراء - 2400 مليار طن (99.2%)
- الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة - 20 مليار طن (0.8%)
الكائنات المحيطية
- النباتات الخضراء - 0.2 مليار طن (6.3%)
- الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة - 3 مليار طن (93.7%)
وهكذا فإن معظم الكتلة الحيوية للأرض تتركز في غابات الأرض. تسود كتلة النباتات على الأرض، وفي المحيطات توجد كتلة من الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. ومع ذلك، فإن معدل نمو الكتلة الحيوية (دورانها) أكبر بكثير في المحيطات.
دوران الكتلة الحيوية
إذا أخذنا في الاعتبار زيادة الكتلة الحيوية إلى الكتلة الموجودة، نحصل على المؤشرات التالية:
- النباتات الخشبية للغابات - 1.8٪
- الغطاء النباتي للمروج والسهوب والأراضي الصالحة للزراعة - 67٪
- مجمع نباتات البحيرات والأنهار – 14%
- العوالق النباتية البحرية - 15%
يساهم الانقسام المكثف لخلايا العوالق النباتية المجهرية ونموها السريع ووجودها على المدى القصير في الدوران السريع للكتلة النباتية للمحيطات، والذي يحدث في المتوسط خلال 1-3 أيام، في حين يستغرق التجديد الكامل للغطاء النباتي الأرضي 50 عامًا أو أكثر. لذلك، على الرغم من الكمية الصغيرة من الكتلة النباتية للمحيطات، فإن إجمالي إنتاجها السنوي يمكن مقارنته بإنتاج النباتات البرية. يرجع الوزن المنخفض لنباتات المحيط إلى حقيقة أن الحيوانات والكائنات الحية الدقيقة تأكلها في غضون أيام قليلة، ولكنها يتم استعادتها أيضًا في غضون أيام قليلة.
في كل عام، يتم تشكيل حوالي 150 مليار طن من المواد العضوية الجافة في المحيط الحيوي من خلال عملية التمثيل الضوئي. في الجزء القاري من المحيط الحيوي، الأكثر إنتاجية هي الغابات الاستوائية وشبه الاستوائية، في الجزء المحيطي - مصبات الأنهار (أفواه الأنهار الممتدة نحو البحر) والشعاب المرجانية، وكذلك مناطق ارتفاع المياه العميقة - تقلبات المياه. يعد انخفاض إنتاجية النباتات أمرًا نموذجيًا بالنسبة للمحيطات المفتوحة والصحاري والتندرا.
تطبيق الكتلة الحيوية في الطاقة
تعد الكتلة الحيوية سادس مصدر للطاقة متوفرًا من حيث وفرة حاليًا، بعد الصخر الزيتي واليورانيوم والفحم والنفط والغاز الطبيعي. تقدر الكتلة البيولوجية الإجمالية التقريبية للأرض بـ 2.4·1012 طنًا.
تعد الكتلة الحيوية خامس أكثر مصادر الطاقة المتجددة إنتاجية بعد الطاقة الشمسية المباشرة وطاقة الرياح والطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية. في كل عام، يتم تشكيل حوالي 170 مليار طن من الكتلة البيولوجية الأولية على الأرض ويتم تدمير نفس الحجم تقريبًا.
الكتلة الحيوية هي أكبر مورد متجدد يستخدم في الاقتصاد العالمي (أكثر من 500 مليون طن من مكافئ الوقود سنويا)
تستخدم الكتلة الحيوية لإنتاج الحرارة والكهرباء والوقود الحيوي والغاز الحيوي (الميثان والهيدروجين).
ويستخدم الجزء الأكبر من الكتلة الحيوية للوقود (ما يصل إلى 80%)، وخاصة الخشب، لتدفئة المنازل والطهي في البلدان النامية.
أمثلة
وفي عام 2002، قامت صناعة الطاقة في الولايات المتحدة بتركيب 9733 ميجاوات من قدرة توليد الكتلة الحيوية. من بينها، تم تشغيل 5886 ميجاوات من النفايات الحرجية والزراعية، و3308 ميجاوات من النفايات الصلبة البلدية، و539 ميجاوات من مصادر أخرى.
تغويز الكتلة الحيوية
من 1 كيلوغرام من الكتلة الحيوية، يمكنك الحصول على حوالي 2.5 م 3 من غاز المولد، والمكونات الرئيسية القابلة للاحتراق هي أول أكسيد الكربون (CO) والهيدروجين (H 2). اعتمادًا على طريقة تنفيذ عملية التغويز والمواد الأولية، يمكن الحصول على غاز مولد منخفض السعرات الحرارية (ثقيل الصابورة) أو متوسط السعرات الحرارية.
يتم إنتاج الغاز الحيوي من السماد الحيواني باستخدام تخمير الميثان. يتكون الغاز الحيوي من 55-75% ميثان و25-45% ثاني أكسيد الكربون. من طن من روث الماشية (في الكتلة الجافة) يتم الحصول على 250-350 متر مكعب من الغاز الحيوي. الشركة الرائدة عالميًا في عدد مصانع إنتاج الغاز الحيوي العاملة هي الصين.
اكتب مراجعة عن مقال "الكتلة الحيوية"
ملحوظات
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقتطفات تميز الكتلة الحيوية
"حب؟ ما هو الحب؟ - كان يعتقد. - الحب يتعارض مع الموت. الحب هو الحياة. كل شيء، كل ما أفهمه، أفهمه فقط لأنني أحب. كل شيء موجود، كل شيء موجود فقط لأنني أحب. كل شيء مرتبط بشيء واحد. الحب هو الله، والموت يعني بالنسبة لي، ذرة من الحب، العودة إلى المصدر المشترك والأبدي. بدت هذه الأفكار مريحة له. لكن هذه كانت مجرد أفكار. كان هناك شيء مفقود فيهم، كان هناك شيء من جانب واحد، شخصي، عقلي - لم يكن واضحا. وكان هناك نفس القلق وعدم اليقين. لقد نام.ورأى في المنام أنه يرقد في نفس الغرفة التي كان يرقد فيها بالفعل، لكنه ليس مصابا، بل بصحة جيدة. تظهر العديد من الوجوه المختلفة، غير المهمة، غير المبالية، أمام الأمير أندريه. يتحدث معهم، يجادل حول شيء غير ضروري. إنهم يستعدون للذهاب إلى مكان ما. يتذكر الأمير أندريه بشكل غامض أن كل هذا غير مهم وأن لديه اهتمامات أخرى أكثر أهمية، لكنه يستمر في التحدث، مما يفاجئهم، بعض الكلمات الفارغة والبارعة. شيئًا فشيئًا، وبشكل غير محسوس، تبدأ كل هذه الوجوه في الاختفاء، ويحل محل كل شيء سؤال واحد عن الباب المغلق. ينهض ويذهب إلى الباب ليحرك المزلاج ويقفله. كل شيء يعتمد على ما إذا كان لديه الوقت لقفلها أم لا. يمشي، ويسرع، وساقاه لا تتحركان، ويعرف أنه لن يكون لديه الوقت لقفل الباب، لكنه ما زال يستنفد كل قوته بشكل مؤلم. وخوف أليم يسيطر عليه. وهذا الخوف هو الخوف من الموت: يقف خلف الباب. ولكن في الوقت نفسه، وهو يزحف بلا حول ولا قوة نحو الباب، هناك شيء فظيع، من ناحية أخرى، يضغط عليه بالفعل، ويقتحمه. هناك شيء غير إنساني - الموت - يقتحم الباب، وعلينا أن نمنعه. يمسك الباب، ويجهد جهوده الأخيرة - لم يعد من الممكن قفله - على الأقل الاحتفاظ به؛ لكن قوته ضعيفة، وخرقاء، وتحت ضغط رهيب، يفتح الباب ويغلق مرة أخرى.
مرة أخرى تم الضغط عليه من هناك. وكانت الجهود الخارقة الأخيرة بلا جدوى، وفتح كلا النصفين بصمت. لقد دخل، وهو الموت. وتوفي الأمير أندريه.
لكن في نفس اللحظة التي مات فيها، تذكر الأمير أندريه أنه كان نائماً، وفي نفس اللحظة التي مات فيها، استيقظ، وهو يبذل جهداً على نفسه.
"نعم، كان الموت. ماتت - استيقظت. نعم الموت يستيقظ! - أشرقت روحه فجأة، ورفع الحجاب الذي كان يخفي المجهول حتى الآن أمام نظراته الروحية. لقد شعر بنوع من التحرر من القوة المقيدة به سابقًا وتلك الخفة الغريبة التي لم تفارقه منذ ذلك الحين.
عندما استيقظ وهو يتصبب عرقا باردا ويتقلب على الأريكة، اقتربت منه ناتاشا وسألته عما به. لم يجبها، ولم يفهمها، نظر إليها بنظرة غريبة.
وهذا ما حدث له قبل يومين من وصول الأميرة ماريا. منذ ذلك اليوم بالذات، كما قال الطبيب، اتخذت الحمى المنهكة طابعًا سيئًا، لكن ناتاشا لم تكن مهتمة بما قاله الطبيب: لقد رأت لها هذه العلامات الأخلاقية الرهيبة التي لا شك فيها.
من هذا اليوم، بدأ الأمير أندريه، إلى جانب الاستيقاظ من النوم، الاستيقاظ من الحياة. وبالنسبة إلى مدة الحياة، فلا يبدو له أبطأ من الاستيقاظ من النوم بالنسبة إلى مدة الحلم.
لم يكن هناك شيء مخيف أو مفاجئ في هذه الصحوة البطيئة نسبيًا.
ومرت أيامه وساعاته الأخيرة كالمعتاد وببساطة. وشعرت بذلك الأميرة ماريا وناتاشا اللتان لم تتركا جانبه. لم يبكون، ولم يرتجفوا، وفي الآونة الأخيرة، شعروا بأنفسهم، لم يعودوا يتبعونه (لم يعد هناك، لقد تركهم)، ولكن بعد أقرب ذكرى له - جسده. كانت مشاعر كلاهما قوية لدرجة أن الجانب الخارجي الرهيب للموت لم يؤثر عليهما، ولم يجدا أنه من الضروري الانغماس في حزنهما. لم يبكون أمامه ولا بدونه، لكنهم لم يتحدثوا عنه أبدًا فيما بينهم. لقد شعروا أنهم لا يستطيعون التعبير بالكلمات عما فهموه.
كلاهما رآه يغوص أعمق فأعمق، ببطء وهدوء، بعيدًا عنهما في مكان ما، وكلاهما يعلم أن هذا هو ما ينبغي أن يكون عليه الأمر وأنه كان جيدًا.
لقد اعترف وأعطي شركة؛ جاء الجميع ليقولوا وداعا له. عندما تم إحضار ابنهم إليه، وضع شفتيه عليه وابتعد، ليس لأنه شعر بالحزن أو الأسف (فهمت الأميرة ماريا وناتاشا ذلك)، ولكن فقط لأنه يعتقد أن هذا هو كل ما هو مطلوب منه؛ ولكن عندما طلبوا منه أن يباركه، فعل ما هو مطلوب منه ونظر حوله، وكأنه يسأل هل هناك حاجة إلى شيء آخر.
عندما حدثت التشنجات الأخيرة للجسد، التي تخلت عنها الروح، كانت الأميرة ماريا وناتاشا هنا.
- هل انتهى؟! - قالت الأميرة ماريا بعد أن ظل جسده بلا حراك وباردًا أمامهم لعدة دقائق. اقتربت ناتاشا ونظرت في عيون الموتى وسارعت لإغلاقها. أغلقتهما ولم تقبلهما، بل قبلت ما كانت أقرب ذكرى لها منه.
"إلى اين ذهب؟ أين هو الآن؟.."
عندما كان الجسم المغسول والمرتدي ملابسه في نعش على الطاولة، اقترب منه الجميع ليقول وداعًا، وبكى الجميع.
بكى نيكولوشكا من الحيرة المؤلمة التي مزقت قلبه. صرخت الكونتيسة وسونيا شفقة على ناتاشا وأنه لم يعد موجودًا. بكى الكونت القديم لأنه شعر قريبًا أنه سيتعين عليه اتخاذ نفس الخطوة الرهيبة.
كانت ناتاشا والأميرة ماريا تبكي الآن أيضًا، لكنهما لم تبكيا من حزنهما الشخصي؛ لقد بكوا من العاطفة الموقرة التي استحوذت على أرواحهم أمام وعي سر الموت البسيط والرهيب الذي حدث أمامهم.
إن مجمل أسباب الظواهر لا يمكن للعقل البشري الوصول إليها. لكن الحاجة إلى إيجاد الأسباب متأصلة في النفس البشرية. والعقل البشري، دون الخوض في عدد لا يحصى من ظروف الظواهر وتعقيدها، والتي يمكن تمثيل كل منها على حدة كسبب، يمسك بالتقارب الأول والأكثر قابلية للفهم ويقول: هذا هو السبب. في الأحداث التاريخية (حيث يكون موضوع الملاحظة هو تصرفات الناس)، يبدو أن التقارب الأكثر بدائية هو إرادة الآلهة، ثم إرادة هؤلاء الأشخاص الذين يقفون في المكان التاريخي الأبرز - الأبطال التاريخيين. لكن على المرء فقط أن يتعمق في جوهر كل حدث تاريخي، أي في أنشطة الكتلة بأكملها من الأشخاص الذين شاركوا في الحدث، ليقتنع بأن إرادة البطل التاريخي لا توجه تصرفات البطل التاريخي فحسب. الجماهير، بل هو في حد ذاته موجه باستمرار. يبدو أنه لا يزال من الممكن فهم أهمية الحدث التاريخي بطريقة أو بأخرى. لكن بين الرجل الذي يقول إن شعوب الغرب ذهبت إلى الشرق لأن نابليون أراد ذلك، والرجل الذي يقول إن ذلك حدث لأنه كان لا بد أن يحدث، هناك نفس الفرق الذي كان قائما بين أولئك الذين قالوا إن الأرض يقف بثبات والكواكب تدور حوله، والذين قالوا إنهم لا يعرفون على ماذا تستقر الأرض، ولكنهم يعلمون أن هناك قوانين تحكم حركتها وحركة الكواكب الأخرى. لا توجد ولا يمكن أن تكون هناك أسباب لحدث تاريخي، باستثناء السبب الوحيد لجميع الأسباب. لكن هناك قوانين تحكم الأحداث، مجهولة جزئيًا، ومتلمسها جزئيًا من قبلنا. إن اكتشاف هذه القوانين لا يكون ممكنا إلا عندما نتخلى تماما عن البحث عن الأسباب في إرادة شخص واحد، تماما كما أصبح اكتشاف قوانين حركة الكواكب ممكنا فقط عندما يتخلى الناس عن فكرة تأكيد الوجود. الأرض.
يشكل مجمل جميع الكائنات الحية الكتلة الحيوية (أو، على حد تعبير V. I. Vernadsky، المادة الحية) للكوكب.
بالكتلة، يمثل ذلك حوالي 0.001% من كتلة القشرة الأرضية. ومع ذلك، على الرغم من الكتلة الحيوية الإجمالية الضئيلة، فإن دور الكائنات الحية في العمليات التي تحدث على هذا الكوكب هائلة. إن نشاط الكائنات الحية هو الذي يحدد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي، وتركيز الأملاح في الغلاف المائي، وتكوين بعض الصخور وتدمير البعض الآخر، وتكوين التربة في الغلاف الصخري، وما إلى ذلك.
الكتلة الحيوية الأرضية. أعلى كثافة للحياة موجودة في الغابات الاستوائية. يوجد هنا المزيد من الأنواع النباتية (أكثر من 5 آلاف). إلى الشمال والجنوب من خط الاستواء، تصبح الحياة أكثر فقراً، وتقل كثافتها وعدد الأنواع النباتية والحيوانية: في المناطق شبه الاستوائية يوجد حوالي 3 آلاف نوع من النباتات، وفي السهوب حوالي 2 ألف نوع، ثم هناك عريضة الأوراق و الغابات الصنوبرية وأخيراً التندرا التي ينمو فيها حوالي 500 نوع من الأشنات والطحالب. اعتمادا على كثافة تطور الحياة في خطوط العرض الجغرافية المختلفة، تتغير الإنتاجية البيولوجية. تشير التقديرات إلى أن إجمالي الإنتاجية الأولية للأرض (الكتلة الحيوية التي تتكون من الكائنات ذاتية التغذية لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة) يبلغ حوالي 150 مليار طن، بما في ذلك 8 مليارات طن من المواد العضوية سنويًا من غابات العالم. يبلغ إجمالي الكتلة النباتية لكل هكتار واحد في التندرا 28.25 طنًا، وفي الغابات الاستوائية - 524 طنًا، وفي المنطقة المعتدلة، ينتج هكتار واحد من الغابات سنويًا حوالي 6 أطنان من الخشب و4 أطنان من الأوراق، أي 193.2 * 109 ي (~ 46*109 كالوري). الإنتاجية الثانوية (الكتلة الحيوية التي تنتجها الكائنات غيرية التغذية لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة) في الكتلة الحيوية للحشرات والطيور وغيرها في هذه الغابة تتراوح من 0.8 إلى 3% من الكتلة الحيوية النباتية، أي حوالي 2*109 جول (5*108 كالوري ).< /p>
تختلف الإنتاجية السنوية الأولية لمختلف أنواع النباتات الزراعية بشكل كبير. متوسط الإنتاجية العالمية بالطن من المادة الجافة لكل هكتار هو: القمح - 3.44، البطاطس - 3.85، الأرز - 4.97، بنجر السكر - 7.65. لا يمثل المحصول الذي يجمعه الشخص سوى 0.5% من إجمالي الإنتاجية البيولوجية للحقل. يتم تدمير جزء كبير من الإنتاج الأولي بواسطة النباتات الرخوة - سكان التربة.
التربة هي أحد المكونات المهمة للتكاثر الحيوي لسطح الأرض. المادة الأولية لتكوين التربة هي الطبقات السطحية للصخور. منهم، تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات، يتم تشكيل طبقة التربة. تركز الكائنات الحية العناصر الحيوية في نفسها: بعد موت النباتات والحيوانات وتحلل بقاياها، تنتقل هذه العناصر إلى تكوين التربة، مما يؤدي إلى
فهو يتراكم العناصر الحيوية، ويتراكم أيضًا بيكس عضوي متحلل بشكل غير كامل. تحتوي التربة على عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة. وهكذا، في غرام واحد من تشيرنوزيم يصل عددهم إلى 25 * 108. وبالتالي، فإن التربة ذات أصل حيوي، وتتكون من مواد عضوية وغير عضوية وكائنات حية (إيدافون هو مجمل جميع الكائنات الحية في التربة). خارج المحيط الحيوي، فإن ظهور التربة ووجودها أمر مستحيل. تعتبر التربة بيئة معيشية للعديد من الكائنات الحية (الحيوانات وحيدة الخلية، والحلقيات والديدان المستديرة، والمفصليات وغيرها الكثير). تتغلغل جذور النباتات في التربة، حيث تمتص النباتات العناصر الغذائية والماء. ترتبط إنتاجية المحاصيل الزراعية بالنشاط الحيوي للكائنات الحية في التربة. إن إضافة المواد الكيميائية إلى التربة غالبًا ما يكون له تأثير ضار على الحياة فيها. ولذلك فمن الضروري استخدام التربة بشكل رشيد وحمايتها.
ولكل منطقة تربتها الخاصة التي تختلف عن غيرها في تركيبها وخصائصها. يرتبط تكوين الأنواع الفردية من التربة بمختلف الصخور المكونة للتربة والمناخ وخصائص النبات. حدد V. V. Dokuchaev 10 أنواع رئيسية من التربة، والآن يوجد أكثر من 100 نوع منها. وتتميز مناطق التربة التالية على أراضي أوكرانيا: بوليسي، وغابات السهوب، والسهوب، والسهوب الجافة، وكذلك مناطق جبال الكاربات والقرم مع أنواع بنية التربة المتأصلة في كل منها. تتميز بوليسي بتربة زوليكية وغابات رمادية. تربة غابات تيمنوسيري، وتربة تشيرنوزيم بودزولية، وما إلى ذلك. تحتوي منطقة غابات السهوب على تربة غابات سيري رمادية ومظلمة. يتم تمثيل منطقة السهوب بشكل رئيسي بواسطة chernozems. تسود تربة الغابات البنية في منطقة الكاربات الأوكرانية. توجد في شبه جزيرة القرم أنواع مختلفة من التربة (التربة السوداء، والكستناء، وما إلى ذلك)، ولكنها عادة ما تكون حصوية وصخرية.
الكتلة الحيوية للمحيطات العالمية. تشغل محيطات العالم أكثر من ثلثي مساحة سطح الكوكب. الخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي لمياه المحيطات مواتية لتطور الحياة ووجودها. كما هو الحال على الأرض، تكون كثافة الحياة في المحيط أعظم في المنطقة الاستوائية وتتناقص كلما ابتعدت عنها. في الطبقة العليا، على عمق يصل إلى 100 متر، تعيش الطحالب وحيدة الخلية التي تشكل العوالق، "يبلغ إجمالي الإنتاجية الأولية للعوالق النباتية في المحيط العالمي 50 مليار طن سنويًا (حوالي ثلث إجمالي الإنتاج الأولي" المحيط الحيوي). تبدأ جميع سلاسل الغذاء في المحيط تقريبًا بالعوالق النباتية، التي تتغذى على حيوانات العوالق الحيوانية (مثل القشريات). تعتبر القشريات غذاءً للعديد من أنواع الأسماك وحيتان البالين. الطيور تأكل السمك. تنمو الطحالب الكبيرة بشكل رئيسي في المناطق الساحلية للمحيطات والبحار. أعظم تركيز للحياة موجود في الشعاب المرجانية. المحيط أفقر في الحياة من الأرض، والكتلة الحيوية لمنتجاته أقل بـ 1000 مرة. تموت معظم الكتلة الحيوية المتكونة - الطحالب وحيدة الخلية وغيرها من سكان المحيط - وتستقر في القاع ويتم تدمير موادها العضوية بواسطة المحللات. فقط حوالي 0.01٪ من الإنتاجية الأولية للمحيطات العالمية تصل إلى البشر من خلال سلسلة طويلة من المستويات الغذائية في شكل غذاء وطاقة كيميائية.
في قاع المحيط، نتيجة للنشاط الحيوي للكائنات الحية، تتشكل الصخور الرسوبية: الطباشير، الحجر الجيري، الدياتوميت، إلخ.
تبلغ الكتلة الحيوية للحيوانات في المحيط العالمي حوالي 20 مرة أكبر من الكتلة الحيوية للنباتات، وهي كبيرة بشكل خاص في المنطقة الساحلية.
المحيط هو مهد الحياة على الأرض. أساس الحياة في المحيط نفسه، والحلقة الأساسية في سلسلة غذائية معقدة هي العوالق النباتية، وهي نباتات بحرية خضراء وحيدة الخلية. تأكل هذه النباتات المجهرية العوالق الحيوانية العاشبة والعديد من أنواع الأسماك الصغيرة، والتي بدورها تكون بمثابة غذاء لمجموعة من الحيوانات المفترسة النكتونية التي تسبح بنشاط. الكائنات الحية في قاع البحر - القاعيات (phytobenthos وzoobenthos) تشارك أيضًا في السلسلة الغذائية للمحيطات. تبلغ الكتلة الإجمالية للمادة الحية في المحيط 29.9∙109 طنًا، وتمثل الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية والكائنات القاعية 90% من الكتلة الإجمالية للمادة الحية في المحيط، والكتلة الحيوية للعوالق النباتية - حوالي 3%، والكتلة الحيوية للكائنات الحية في المحيط. نيكتون (الأسماك بشكل رئيسي) - 4٪ (سويتوفا، 1973؛ دوبروديف، سويتوفا، 1976). بشكل عام، الكتلة الحيوية للمحيطات من حيث الوزن أقل 200 مرة، ولكل وحدة مساحة سطحية أقل 1000 مرة من الكتلة الحيوية الأرضية. ومع ذلك، فإن الإنتاج السنوي للمادة الحية في المحيط يبلغ 4.3∙1011 طنًا. وبوحدات الوزن الحي، فهو قريب من إنتاج كتلة النباتات الأرضية - 4.5∙1011 طنًا. وبما أن الكائنات البحرية تحتوي على كمية أكبر من الماء، بوحدات الوزن الجاف تبدو هذه النسبة 1:2.25. كما أن نسبة إنتاج المواد العضوية النقية في المحيط أقل (مثل 1: 3.4) مقارنة بتلك الموجودة على الأرض، حيث تحتوي العوالق النباتية على نسبة أعلى من عناصر الرماد مقارنة بالنباتات الخشبية (Dobrodeev, Suetova, 1976). تفسر الإنتاجية العالية إلى حد ما للمادة الحية في المحيط بحقيقة أن أبسط الكائنات الحية من العوالق النباتية لها عمر قصير، فهي تتجدد يوميًا، ويبلغ متوسط الكتلة الإجمالية للمادة الحية في المحيط كل 25 يومًا تقريبًا. وعلى الأرض، يحدث تجديد الكتلة الحيوية في المتوسط كل 15 عامًا. يتم توزيع المادة الحية في المحيط بشكل غير متساو للغاية. الحد الأقصى لتركيزات المادة الحية في المحيطات المفتوحة - 2 كجم/م2 - يقع في المناطق المعتدلة في شمال المحيط الأطلسي وشمال غرب المحيط الهادئ. على الأرض، تتمتع مناطق الغابات والسهوب بنفس الكتلة الحيوية. تم العثور على متوسط قيم الكتلة الحيوية في المحيط (من 1.1 إلى 1.8 كجم / م 2) في مناطق المناطق المعتدلة والاستوائية؛ على الأرض تتوافق مع الكتلة الحيوية للسهوب الجافة في المنطقة المعتدلة وشبه الصحاري في المنطقة شبه الاستوائية المنطقة وغابات جبال الألب وتحت جبال الألب (Dobrodeev، Suetova، 1976). وفي المحيط، يعتمد توزيع المادة الحية على الخلط الرأسي للمياه، مما يؤدي إلى ارتفاع العناصر الغذائية إلى السطح من الطبقات العميقة، حيث تتم عملية التمثيل الضوئي. وتسمى هذه المناطق التي ترتفع فيها المياه العميقة بمناطق صعود مياه القاع إلى السطح، وهي الأكثر إنتاجية في المحيط. وتتميز مناطق الاختلاط العمودي الضعيف للمياه بمستويات منخفضة من إنتاج العوالق النباتية - الحلقة الأولى في الإنتاجية البيولوجية للمحيطات، وفقر الحياة. ومن السمات المميزة الأخرى لتوزيع الحياة في المحيط تركيزها في المنطقة الضحلة. في مناطق المحيط التي لا يتجاوز عمقها 200 متر، يتركز 59٪ من الكتلة الحيوية لحيوانات القاع؛ وتمثل الأعماق التي تتراوح بين 200 و3000 متر 31.1%، والمناطق التي تزيد أعماقها عن 3000 متر تمثل أقل من 10%. من بين مناطق خطوط العرض المناخية في المحيط العالمي، تعد المناطق تحت القطب الجنوبي والمناطق المعتدلة الشمالية هي الأغنى: كتلتها الحيوية أكبر بعشر مرات من المنطقة الاستوائية. على الأرض، على العكس من ذلك، أعلى قيم المادة الحية تحدث في الأحزمة الاستوائية وشبه الاستوائية.
أساس الدورة البيولوجية التي تضمن وجود الحياة هو الطاقة الشمسية والكلوروفيل الموجود في النباتات الخضراء الذي يلتقطها. يشارك كل كائن حي في دورة المواد والطاقة، حيث يمتص بعض المواد من البيئة الخارجية ويطلق مواد أخرى. تقوم التكاثرات الحيوية، التي تتكون من عدد كبير من الأنواع والمكونات العظمية للبيئة، بإجراء دورات تتحرك من خلالها ذرات العناصر الكيميائية المختلفة. تهاجر الذرات باستمرار عبر العديد من الكائنات الحية والبيئات الهيكلية. بدون هجرة الذرات، لا يمكن للحياة على الأرض أن توجد: فالنباتات التي لا تحتوي على حيوانات وبكتيريا ستستنفد قريبًا احتياطياتها من ثاني أكسيد الكربون والمعادن، وستُحرم القواعد الحيوانية للنباتات من مصدر الطاقة والأكسجين.
تتوافق الكتلة الحيوية لسطح الأرض مع الكتلة الحيوية للبيئة الأرضية والهواء. ويزداد من القطبين إلى خط الاستواء. وفي الوقت نفسه، يتزايد عدد الأنواع النباتية.
التندرا في القطب الشمالي – 150 نوعًا من النباتات.
التندرا (الشجيرات والعشبية) - ما يصل إلى 500 نوع من النباتات.
منطقة الغابات (غابات صنوبرية + سهوب (منطقة)) – 2000 نوع.
المناطق شبه الاستوائية (الحمضيات وأشجار النخيل) – 3000 نوع.
الغابات النفضية (الغابات الاستوائية المطيرة) - 8000 نوع. تنمو النباتات في عدة طبقات.
الكتلة الحيوية الحيوانية. تتمتع الغابة الاستوائية بأكبر كتلة حيوية على هذا الكوكب. يؤدي هذا التشبع في الحياة إلى الانتقاء الطبيعي الصارم والصراع من أجل الوجود و=> تكيف الأنواع المختلفة مع ظروف الوجود المشترك.