|
Тема:Биосфера. Изменения в биосфере, вызванные человеком.
| Понятие «биосфера»
| Введено австрийским геологом Э. Зюссом в 1875 г., который определил её как тонкую пленку жизни на земной поверхности, в значительной степени определяющую «лик Земли».
Под биосферой он понимал совокупность всех живых организмов планеты.
| | Учение о биосфере В. И. Вернадского
| Целостное учение о биосфере создано В. И. Вернадским и изложено в труде «Биосфера» 1926 г.
Биосфера по В. И. Вернадскому – совокупность живых организмов и среды обитания, которая постоянно подвергается их воздействию.
| | Типы веществ в биосфере по В. И. Вернадскому
| - живое вещество
- биогенное – созданное или переработанное организмами: нефть, уголь, торф, сланцы, битум, известняк, доломит
- косное – без участия живых организмов: лава, песок
- биокосное (почва) – продукт совместного действия живых организмов, неорганических веществ и климатических факторов
- вещество космического происхождения
- радиоактивное вещество
- рассеянные атомы
| | Особенности биосферы как особой оболочки Земли
| - значительное количество воды
- поступление энергии Солнца
- поверхности раздела между атмосферой, литосферой и гидросферой
| | Планетарная роль живого вещества
| Все живые организмы планеты по В. И. Вернадскому представляют единое и целое живое вещество, обладающее огромной геологической активностью.
Современное состояние биосферы – результат деятельности живых организмов.
Оно распределено в биосфере неравномерно, образует тонкую плёнку – биофильм – биокакамемму на поверхностях раздела:
а) гидросферы и атмосферы
б) атмосферы и литосферы
в) литосферы и гидросферы
| | Функции живого вещества в биосфере
| 1. Энергетическая – трансформация солнечной энергии в энергию химических связей, аккумуляция её в виде запасов горючих веществ
2. Ускорение окислительно-восстановительных процессов (ферменты)
3. Средообразующая – создает условия для существования разных организмов, восстанавливает значения экологических факторов, благоприятные для жизнедеятельности разных популяций и видов
4. Транспортная – перемещение биогенных элементов по горизонтали (миграции, перелеты) и по вертикали (рыбоядные птицы и млекопитающие)
5. Деструктивная - разложение, минерализация органических остатков
6. Концентрационная (биологическое накопление) – накапливают вещества, рассеянные в природе. Благодаря этой функции образуются мощные отложения известняков, доломитов, кремнезема
7. Фильтрационная – чистота морских вод – результат деятельности организмов-биофильтраторов
8. Осуществляет биогенный круговорот элементов
9. Поддерживает неравновесное состояние в природе (разницу потенциалов, осмотического давление, концентрации веществ, температур, перемещение против силы тяжести и градиента концентрации)
10. Поддерживает стабильность биосферы благодаря существованию в разных формах
| | Структура биосферы
| I. Горизонтальная (для суши)
Биогеофизическое царство à биогеографические области (биорбисы): материковый блок, его крупные части à природные пояса – биозоны (чеверный, тропический, субтропический) à биомы (тайга, саванна, джунгли, пустыни) à индивидуальные ландшафты – биолокусы (особенности рельефа, климата) à биогеоцентрические комплексы (несколько биогеоценозов, объединенных потоками веществ и энергии) à биогеоценоз – элементарная экосистема с наименьшим круговоротом веществ на однородной территории
II. Вертикальная структура
Эубиосфера включает:
1. Гидробиосферу
а) фотосферу до 200 м глубины – энергия света
б) дисфотосферу до 6000м – слой слабого освещения
в) афотосферу свыше 6000м – свет отсутствует
2. Аэробиосферу
а) тропосферу – 50-300 м над поверхностью Земли – наиболее продуктивная часть – фитосфера
б) альтобиосферу – 9-17 км
в) парабиосферу – низкая температура, космическое излучение
г) апобиосферу – слой без жизни (споры)
д) артебиосферу – освоенную человеком
3. Геобиосферу
а) террабиосферу – сфера наземных экосистем совпадает с тропо- и альтобиосферой, эоловая зона – экосистемы высокогорий
б) пезосферу – почва с ее обитателями
в) литосферу
· Гипотеррабиосфера – слой интенсивного выветривания до 1 км в высоту, нижняя граница – под почвой
· Теллуробиосфера – подземные пещеры, водоемы с обитателями
· Гипобиосфера – область спор
· Метабиосфера - без жизни
| | Биогеохимические циклы биосферы
| Химические элементы, попавшие в живое вещество, длительное время совершают миграцию в его пределах, т.е. осуществляют биотический круговорот. Он имеет вид кольца, направленного от автотрофов к гетеротрофам и обратно.
В биогеохимическом круговороте выделяют 3 блока:
1. Обменный фонд с быстрой миграцией атомов – живые организмы и мертвый органический детрит
2. резервный фонд с медленной миграцией элементов – доступные вещества гидросферы и атмосферы
3. осадочный цикл – выход из круговорота немного в литосферу (возврат в геохимические процессы или деятельность человека)
В биосфере 8-9 уровней относительно самостоятельных круговоротов: глобальные, региональные, местные. Они частично пересекаются.
| | Современное состояние биосферы
| Связано с огромной антропогенной нагрузкой и увеличением численности людей:
· снижение продуктивности, уменьшение общей биомассы
· снижение видового разнообразия и устойчивости
· возрастание однородности – гомогенизации экосистем, повышение их энтропии
· снижение степени замкнутости биогеохимических циклов
· ускорение круговорота веществ
· измельчение «средней» особи живого (крупные животные и растения – раритеты)
· экологическое дублирование – исчезающий вид заменяется другим, более мелким и низкоорганизованным.
Заполнение экологических ниш паразитарными, комменсальными формами
· разрушение природных экосистем
· накопление отходов – «кризис редуцентов»
Невозможность утилизации и разложения полимеров
· загрязнение почвы, воды, воздуха продуктами-загрязнителями
· истощение всех природных ресурсов
| | Эволюция биосферы
| Началась с разделения неживого и живого веществ, с формирования первых «биотоп – биоценозов».
Изначальные экосистемы хелиотропы – консументы – редуценты давали избыток биогенов, накапливающихся в первичном бульоне.
Автотрофы (фотосинтетики) увеличили приток энергии в экосистемы, в результате количество продукции превысило возможность редуцентов – накопление ископаемых горючих веществ.
В меловом периоде сложился современный тип биогеохимического круговорота: продуценты-консументы-редуценты с управляющим звеном консументов.
Он первоначально существовал в водной среде, а затем распался на 2 подцикла: в пределах воды и суши. Затем на более мелкие круговороты до биогеоценотических.
| | Ноосфера – сфера разума
| Понятие введено французским философом Э. Леруа в 1927 г. Он назвал ноосферой оболочку Земли, включающую человека и все атрибуты его деятельности.
Т. де Шарден понимал под ноосферой духовную оболочку Земли, находящуюся над биосферой.
В. И. Вернадский рассматривал ее как новый этап развития биосферы, в которой человек является самой мощной геологической силой.
«Человеческая мысль» - не функция одного организма, а всей биосферы.
Вернадский предполагал коэволюцию человека и среды его обитания, возлагая надежды на развитие «разума человечества».
|
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
