Реферати українською » Экология » Поняття про біосферу


Реферат Поняття про біосферу

1. Поняття, склад парламенту й структура біосфери

Біосфера - глобальна екологічна система планети, куди входять у собі будь-які живі організми разом із середовищем їхнього життя.

Біосфера є сукупність частин земних оболонок (лито-, гідро- і атмосфери), яка заселена живими організмами, перебуває під їх впливом і зайнята продуктами їх життєдіяльності.

У 20-ті роки X X - го століття вчення про біосфері була розвинена і перетворено видатним натуралістом академіком В.І. Вернадським. Він першим підкреслив виняткову роль живих організмів у освіті біосфери. За його визначенню, біосфера - структурна оболонка Землі, створена самої життям, де немає лише живуть, але її перероблено живими організмами і пов'язана з їх життєдіяльністю. Отже, біосфера - те й середовище життя, і результати життєдіяльності організмів.

Розміри б>иосфери. По вченню В.І. Вернадського, біосфера - це область нашої планети, у якій чи коли-небудь існувала життя й яка постійно піддається впливу живих організмів. Тому біосфера є область існування як сучасних екосистем, а й включає області, де є речовини, які виникли у результаті життєдіяльності живих організмів. Такі речовини називають біогенними. Майже весь кисень атмосфери маєбиогенное походження.Биогенними є також багато корисні копалини (нафту, вугілля, на газ і ін.).

Завдяки такому підходу В.І. Вернадський істотно розширив кордону біосфери, включивши до неї всю гідросферу (глибиною до 11 км), нижні верстви атмосфери (до озонового шару, заввишки 25-35 км), де зосереджений практично весь кисень, і частина літосфери до глибини залягання з корисними копалинамибиогенного походження (8-10 м, рідше 3 км).

Структура біосфери. Біосфера має ієрархічну структуру. Традиційно за структурі біосфери виділяють атмосферу, гідросферу і літосферу. Атмосфера ділиться на верстви залежно від температури повітря: нижче 0°С ->альтобиосфера, вище 0 "З -тропобиосфера.Гидросфера включає у собіокеанобиосферу іаквабиосферу, тобто.солено- і прісноводну середу, і ділиться на верстви залежно від освітленості: фото-,дисфото- іафотосфери.Гео(био)сфера складається зтеррабиосфери (>твердо-водной середовища) ілитобиосфери (>твердо-воздушной середовища). Виділеніподсфери включають екосистеми різного ієрархічного рівня.

Склад біосфери включає 7 глибоко різнорідних частин:

1) живе речовина;

2)биогенное речовина:

3) відстале речовина:

4)биокосное речовина;

5) речовина в радіоактивному розпаді:

6) речовина розсіяних атомів, які пов'язані хімічними реакціями;

7) речовина космічного походження.

Живе речовина сукупність організмів планети (рослинний і тваринний світ, мікроорганізми).

>Биогенное речовина - сукупність речовин, які з'явились у результаті життєдіяльності організмів (торф, нафту, крейда, природного газу та інших.).

>Косное речовина - сукупність речовин, освіти яких живі організми не беруть участь, тобто. гірські породимагматического, неорганічної походження, вода,

>Биокосное речовина - продукти розпаду та переробки гірських і осадових порід живими організмами (грунт, природні води).

2. Основні функції біосфери

 

Завдяки здібності трансформувати сонячної енергії в енергію хімічних зв'язків, рослин та інші організми виконують ряд фундаментальних біологічних функцій планетарного масштабу.

>Газова функція. Живі істоти постійно обмінюються киснем і вуглекислим газом з довкіллям у процесах фотосинтезу й дихання. Рослини зіграли на вирішальній ролі у формуванні складу сучасної атмосфери. Вони суворо контролюють концентрації кисню і вуглекислого газу, оптимальні для сучасної біоти.

>Концентрационная функція. У процесі еволюції організми навчилися отримувати від розведеного водного розчину та інших компонентів природного довкілля необхідних них речовини, багаторазово збільшуючи їх концентрацію у своїй тілі.

Отже, пропускаючи через своє тіло більше об'ємів повітря і природних розчинів, живі організми здійснюютьбиогенную міграцію і концентрування хімічних елементів та їхніх з'єднань.

>Окислительно-восстановительная функція. Багато речовини у природі надто стійкі і піддаються окислювання при умовах. Живі клітини мають настільки ефективним каталізатором - ферментами, які здатні здійснювати багато окислювально-відновні реакції мільйони раз швидше, ніж це може відбуватися вабиотической середовищі. Завдяки цьому живі організми істотно прискорюють процеси міграції хімічних елементів в біосфері.

Інформаційна функція. З появою перших живих істот планети з'явилася й активна ("жива") інформація, відрізняється від тієї "мертвої" інформації, що є простим відбитком структури. Організми виявилися здатними для отримання інформації шляхом сполуки потоку енергії з активною молекулярної структурою, що грає роль програми. Здатність сприймати, зберігати і передавати молекулярну інформацію зробила випереджувальну еволюцію у природі й стала найважливішим екологічним системоутворюючим чинником.

Перелічені функції живого речовини утворюють потужну >средообразующую функцію біосфери. Діяльність живих організмів обумовила сучасний склад атмосфери. Рослинний покрив істотно визначає водний баланс, розподіл вологи і кліматичні особливості великих просторів. Живі організми грають провідної ролі в самоочищення повітряної і водної середовищ. Завдяки рослинам, тварин і мікроорганізмам створюється грунт і підтримується її родючість. Отже,биота біосфери формує і контролює стан довкілля.

Треба чітко представляти, що навколишнє наше середовище - це виникла колись фіксована й вічна фізична посаду, а живе подих природи, щомиті створюване роботою безлічі живих істот.

3. Біогеохімічні круговороти речовин, у біосфері

Круговоротве>ществ - закономірний процес багаторазового участі речовин, у явищах, що відбуваються в біосфері планети. Речовина, втягнуте в круговорот, як переміщається, а й відчуває трансформацію і часто змінює свою фізичну і хімічне стану. Особливо активну роль прискоренні круговороту і трансформації грають живі організми.

Сонячна енергія Землі викликає два виду круговоротів речовин:

1) великий (>биогеохимический) - не більше біосфери;

2) малий (>биотический) - не більше елементарних екологічних систем.

Великий круговорот речовин - це невпинний планетарний процес закономірного циклічного, нерівномірного в часі та просторі перерозподілу речовини, енергії та інформації, багаторазово які входять у безупинно які оновлюються екологічні системи біосфери.

Малий круговорот речовин розвивається з урахуванням великого й у кругової циркуляції речовин між грунтом, рослинами, мікроорганізмами і тваринами.

Обидва круговороту взаємозв'язані й є єдиний процес, що забезпечує відтворення живого речовини і допомагає активне впливом геть образ біосфери.

На планеті завжди був геохімічний круговорот речовин, але з її появою життя Землі геохімічні зв'язку сталибиогеохимическими - складнішими і різноманітними. Тому говорять пробиогеохимическом круговерті речовин чибиогеохимическом циклі.

Розрізняють три основних типи біогеохімічних круговоротів:

1) круговорот води;

2) круговорот елементів переважно у газової фазі (кисню, вуглецю, азоту NO та ін.);

3) круговорот елементів переважно у твердою і рідкої фазах (фосфору та інших.).

Круговорот вуглецю суші починається з фіксації вуглекислого газу рослинами у процесі фотосинтезу.

З СО2 іНзО утворюються вуглеводи і вивільняється кисень, Фіксований в рослинах вуглець певною мірою споживається тваринами.Отжившие тварини рослини розкладаються мікроорганізмами, у результаті вуглець мертвого органічного речовини окислюється до вуглекислого газу та знову у повітря. З іншого боку, вуглець частково виділяється усім стадіях круговороту у складіCO2 під час дихання рослин та тварин. Такий круговорот вуглецю відбувається й у океані.

Круговорот азоту (див. мал.5). Азот, якої дуже багато у атмосфері, засвоюється рослинами лише після сполуки його з воднем чи киснем. Це, зазвичай, відбувається внаслідок різних фізичних явищ, що протікають у атмосфері (атмосферна фіксація) та у виробництві (промислова фіксація), соціальній та результаті діїазотфиксирующих бактерій чи водоростей (>биофиксация).Соединения азоту використовуються рослинами і крізь них по харчових ланцюгах потрапляють до тварин. Рослинні і домашні тварини відходи, мертві організми розкладаються, і з допомогоюденитрифицирующих бактерій відбувається відновлення азоту та повернення їх у атмосферу.

>Рис. 5 - Круговорот азоту

Нині сільське господарство й промисловість дають на 60% більше фіксованого азоту, ніж природні наземні екосистеми, що зумовлює нагромадженню нітратів у грунтах і далі в трофічних ланцюгах.

Біогеохімічні круговороти речовин і з ними перетворення енергії є основою динамічного рівноваги і стійкості біосфери. Нормальні,ненарушенниебиогеохимические цикли мають майже кругової, майже замкнутий характер. Цим підтримується відоме сталість і рівновагу складу, кількості і концентрації компонентів в біосфері, наприклад складу атмосферного повітря, концентрації солей у питній воді океанів тощо. Натомість, таку постійність обумовлює генетичну і фізіологічну пристосованість живих організмів для існування Землі,


4. Еволюція біосфери. Поняття ноосфери. Поняття техносфери

Виникнення і існування всіх екологічних систем в біосфері зумовлено еволюцією.Самоподдерживающиеся динамічні системи еволюціонують убік ускладнення організації та виникнення системної ієрархії, Першопричиною, джерелом рушійної сили послідовних якісних змін екологічних систем служить потік енергії системою і відбір найефективніших перетворювачів енергії, речовини та інформації.

Еволюція біосфери складається здобиотической фази, у якої хімічна еволюція підготувала виникнення життя та власне, біотичної еволюції.

>Добиотическая еволюція.

1. Освіта планети (близько 4,5 млрд. років як розв'язано). Первинна атмосфера мала високої температури і містила водень, азот, пари води, метан, аміак, інертні гази та інші прості сполуки.

2. Виникненняабиотического круговороту речовин, у атмосфері з допомогою його поступової остигання і сонячного випромінювання. З'являється рідка вода, формуються гідросфера, круговорот води, водна міграція елементів імногофазние хімічні реакції в розчинах. Відбувається добір і зростання молекул.

3. Освіта органічних сполук, у процесах конденсації і полімеризації простих сполук З, М, Про, N з допомогою енергії ультрафіолетового проміння Сонця, радіоактивності, електричних розрядів та інших енергетичних імпульсів. Акумуляція променистої енергії в органічних речовинах.

4. Виникнення круговороту органічних сполук вуглецю.Далънейшее ускладнення органічних речовин й поява стійких комплексів макромолекул; виникнення молекулярних систем самовідтворення.

Біотична еволюція.

Виникнення життя (близько 3,5 млрд. років тому вони).Структуризация білків і нуклеїнових кислот з участюбиомембран призводить до появивирусоподобних тіл і первинних клітин, талановитими в діленню. Виникаєбиотический круговорот, і формуються функції живого речовини.

5. Розвиток фотосинтезу і обумовлене ним зміна складу середовища: збільшення кількості кисню.Ускоряетсябиогенная міграція елементів.

6. Поява багатоклітинних організмів, наземних рослин та тварин призводить до подальшого ускладнення біогеохімічного круговороту. Виникають складні екологічні системи, містять всіх рівнів трофічної організації. Досягається висока щабель замкнутості біогеохімічного круговороту.

>7.Увеличение біотичного різноманітності й ускладнення будівлі та функціональної організації живих істот і біосфери загалом.Организмами зайняті все екологічні ніші планети.

8. Поява людини - лідера еволюції. Виникнення та розвитку людського суспільства, залучення втехногенез непропорційно великих потоків речовини і порушують замкнутість біогеохімічних круговоротів, викликають антропогенні екологічні кризи і стають негативним чинником еволюції біосфери.

Господарська діяльність людини викликала поява Землі якісно нової довкілля - техносфери. Техносфера - частина біосфери, реформованій людьми з допомогою прямого чи опосередкованого дії технічних засобів і зайнята продуктами своєї діяльності. Деякі науковці вважаютьтехносферу синонімом ноосфери, інші - визнаютьтехносферу як перехідний стан від біосфери до ноосферу.

У переведенні із грецької "ноосфера" - це сфера розуму, З наукової погляду, ноосфера - потім ця колективна свідомість, що стане контролювати напрям майбутньої еволюції планети. Розвиваючи концепцію ноосфери, В.І, Вернадський визначив її як етап еволюції біосфери, що характеризується провідною роллю розумної та свідомої діяльності людського суспільства на розвитку біосфери. Розумна діяльність людини мусить стати головним чинником розвитку біосфери.

Ноосфера, але В.І. Вернадського, - це біосфера, розумно керована людиною. "...Усі людство, разом узяте, представляє незначну масу речовини планети, Потужність його пов'язана з його матерією, але з його мозком, розумом та спрямованим цим розумом його працею". Людина має зрозуміти, "що не є випадкове, незалежне від навколишнього вільно чинне природне явище. Він просто складає неминуче прояв великого природного процесу, закономірно що триває протягом, по крайнього заходу,2-х мільйонів років.

Відповідно до Закону ноосфериB.И. Вернадського: біосфера неминуче перетвориться на ноосферу, тобто. сферу, де розум людини відіграватиме домінуючу роль розвитку системи людина-природа. Інакше кажучи, хаотичне саморозвиток, заснований на процесах природною саморегуляції, замінять розумної стратегією, що базується на прогнозно-планових засадах, регулюванні процесів природного розвитку.

Якщо ноосфера - це майбутнє гармонійне єдність чоловіки й природи при чільному становище у в цій системі людського розуму, то техносферу - те оточення, у якому зараз живемо.

 


>Литертатура

1.Шимова,О.С. Основи екології і економіка природокористування: Підручник /О.С.Шимова, М.К. Соколовський. -Мн.:БГЭУ, 2001 -367 з.

2. Акімова,Т.А. Екологія: Підручник для вузів /Т.А. Акімова,ВЛЗ.Хаскин. - М:ЮНИТИ, 1998, - 445 з.

>З.Маврищев, В.В. Основи загальної екології:Учеб. посібник / В.В.Маврищев. -Мн.:Виш. шк., 2000, - 317 з.

4. Екологія: Навчальний посібник / Загальна ред. С.А. Боголюбова. - М: Знання, 1997.-288 з.

4. Екологія і безпека життєдіяльності:Учеб. посібник для вузів / Під ред.Л.А.Муравья. - М.ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 з.

>5.Кормилицин, В.І. Основи екології:Учеб, посібник /В.Ц.Кормилидин. - М.:Интерстиль. 1997. - 368 з.

6.Реймерс,Н.Ф. Охорона природи й оточуючої людини середовища:Словарь-справочник /Н.Ф.Реймерс. - М: Просвітництво, 1992. - 320 з.

7. Охорона навколишнього середовища:Учеб, длятехн. спец, вузів / Під ред. С.З. Бєлова. - М.: Вищу школу, 1991. - 319 з.


Схожі реферати:

Навігація