Экология и биосфера реферат

Обновлено: 30.06.2024

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.Биосфера и свойства биомассы планеты Земля
1.1 Биосфера и ее границы
1.2 Геосфера планеты Земля
2.Биомасса поверхности суши и океана
2.1Биомасса почвы
2.2Биомасса Мирового океана
2.3Воздействие человека на биомассу планеты
3.Состав биосферы. Функции живых организмов в биосфере. Возникновение и развитие биосферы.
3.1 Основные функции живого организма
3.2 Возникновение и развитие биосферы
4.Биосфера и научно-технический процесс. Возникновение и развитие ноосферы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Биосфера и свойства биомассы планеты Земля

Научно-технический прогресс, сельское хозяйство, увеличение количества людей на планете Земля – влияют на природу. Освоение просторов космоса человеком помогло изучению природных ресурсов нашей планеты и осознать влияние человеческой деятельности на планету. Вредные отходы промышленности, транспорта негативно сказываются на живых организмах и загрязняют воздух, воду и почву. Это обстоятельство также влияет на круговорот веществ и энергию в природе. Чтобы изучить негативные изменения в природе с различных сторон, нужно обладать знаниями о закономерностях жизни на всей планете.

Биосфера и ее границы

Геосфера планеты Земля

Таблица 1
Биомасса организмов Земли

2.Биомасса поверхности суши и океана

На сухой поверхности биомасса живых организмов постепенно нарастает от полюса к экватору. Нарастает и количество видов растений. Первичная продукция растений экологической системы суши соотносится с годовым приростом. В тундре примерно 500 видов растений, в основном – мхи, лишайники. Тундра богата хвойными и широколиственными лесами. А также можно встретить лесостепи, с произрастающими двумя тысячами растений. Лесостепи переходят в субтропические леса. Там растет свыше трех тысяч видов растений. Во влажных тропических лесах наиболее большая концентрация различных видов растений, свыше восьми тысяч видов. Высота деревьев при этом от 110 до 120 метров. Растения в тропических лесах растут в несколько ярусов. В пустынных и полупустынных районах видовое многообразие растений ограничено. К примеру, в Южном Устюрте произрастает почти 260 видов, а вот в Бетпакдале уже более 930 видов растений. Количество и многообразие видов животных зависят от биомассы растений, и их количество увеличивается от полюсов к экватору. В лесах животные приспособились к обитанию в различных ярусах. Наибольшая плотность жизни достигнута в биогеоценозах. Там виды связаны цепями питания, жизнь и достигает наибольшей плотности. Цепи питания создают сложную сеть передачи химических элементов и энергии от одного звена к другому. В подобных случаях, между организмами происходит жесткая борьба за пространство, пищу, свет, воздух.
Огромное влияние на биомассу суши оказывает именно человек. Под воздействием человека периодически сокращаются площади земли, которые производят биомассу. К примеру, за последние десять тысяч лет на нашей планете, вырублено 2/3 части леса. А 500 миллионов гектаров леса превращено в пустыню.
2.1Биомасса почвы

Всю поверхность суши покрывают своеобразные биогеоценозы почв. Почва – это исторический и природный биогеоценоз, образовавшийся на основе тесной взаимосвязи атмосферы, литосферы и биосферы. Основателем почвоведения является выдающийся русский ученый В.В.Докучаев (1846-1903). По его мнению, в образовании почвенного слоя участвуют множество факторов. К ним относятся горные породы, растительный и животный мир местности, микроорганизмы, климат, рельеф местности и время зарождения. На образование почвы влияют также хозяйственная деятельность человека и воды (грунтовые и подземные).
В процессе образования почвы главную роль играют растения. Почва постоянно пополняется органическими веществами, содержащими в остатках растений. Ежегодно в тропиках на 1 га площади Земли поступает 250 ц растительности.
Если в арктической тундре в почву поступает на 1 га 10 ц листопада, то в пустыне этот показатель не превышает 5-6ц. Толщина почвенного слоя, наряду с особенностями накопления в ней биомассы растений, увеличивается от полюсов к экватору. Плодородие почвы зависит от количества от полюсов к экватору. Плодородие почвы зависит от количества гумуса в ней. В северных широтах толщина перегноя составляет 5-10 см, в черноземных почках – 1-1,5 м. В зависимости от видового состава растений различают своеобразные почвенные биогеоценозы. Почвенные биогеоценозы состоят из корней травянистых кустарниковых, лесных растений и их надземных частей (листья, стебель).
Огромную роль в образовании почвы играют микроорганизмы. На 1м2 площади встречаются миллиарды микроорганизмов (вирусы, бактерии, низшие грибы, одноклеточные водоросли и т.д.). микроорганизмы участвуют в биологическом круговороте и разлагают органические вещества почвы. Некоторые бактерии фиксируют атмосферный азот и повышают плодородие почвы. Некоторые виды мелких животных разрыхляют почву и способствуют газо – и водообмену.
Ч.Дарвин определил, что дождевые черви, встречающиеся на 1 га земли, пропуская через кишечник в среднем 25 т почвы, ежегодно образуют плодородный слой толщиной 0,5см.
На процесс образования почвы влияют климатические факторы (дожди, подземные воды, газообмен). Дождевые воды растворяют минеральные слои в почве. Газообмен в почве также играет огромную роль для живущих в ней организмов. Почва, участвуя в различных биологических процессах, входит в круговорот веществ и энергии биосферы.
Иногда некоторые виды хозяйственной деятельности человека (промышленные отходы, неправильное использование агротехнических методов, неправильное использование минеральных удобрений) оказывают вредное воздействие на почву, что приводит к эрозии почвенного биогеоценоза. В настоящее время свыше 6,5 млрд. жителей земного шара используют продукты с 1,5 млрд. га посевных площадей. А в Казахстане имеется 36 млн. га посевных площадей, из них большая часть подвержена эрозии. Поэтому необходимо бережное отношение к почве, рациональное ее использование и защита от загрязнения.

2.2Биомасса Мирового океана

2.3Воздействие человека на биомассу планеты

Население планеты, а именно люди сильно влияют на биосферу. Масштабы воздействия деятельности человека на природу увеличиваются. Это связанно с увеличением численности людей и ускорением научно – технического процесса.
В процессе природопользования человеком ежегодно перемещается на планете свыше 4 трлн.т вещества, создаются тысячи новых химических соединений. Многие из них не включаются в круговорот веществ, накапливаются в биосфере, вызывая ее загрязнение. Вредные вещества, полученные в результате промышленных выбросов, сокращают уровень солнечной радиации, утончают озоновый слой, образуют кислотные дожди и т.д. над крупными географическими регионами. Человек должен вести свою хозяйственную деятельность согласно природным закономерностям, чтобы она не нарушала круговорот веществ в биосфере и не способствовала сокращению биомассы планеты. Необходимо помнить, что человек, защищая биосферу, защищает себя.
3.Состав биосферы. Функции живых организмов в биосфере. Возникновение и развитие биосферы.

3.1 Основные функции живого организма

Различают пять основных функций живого организма.
Энергетическая функция. Для стабильного существования биосферы и ее развития необходима энергия. Основным источником энергии является Солнце. Зеленые растения в процессе фотосинтеза поглощают солнечные лучи и накапливают в организмах запас органических веществ.
Органические вещества растений используются другими организмами. Накопление солнечной энергии в зеленых растениях обеспечивает все процессы на Земле.
Газовая функция. Перенос газов и переход их из одного состояния в другое осуществляются с участием живых организмов. Газовая функция обеспечивает соотношение газового баланса состава биосферы. Многие газы на Земле появились биогенным путем. В процессе функционирования живых организмов транспортируются кислород, азот, углекислый газ, сероводород, метан и др.
Концентрационная функция. Живые организмы извлекают и накапливают биогенные элементы окружающей среды. В составе живых организмов, в отличие от неживой природы, преобладают легкие атомы водорода, углерода, азота, кислорода, натрия, магния, кремния, серы. Концентрация этих элементов в живых организмах в сотни, тысячи раз выше, чем окружающей среде. Поэтому наблюдается неоднородный химический состав биосферы.
Окислительно – восстановительная функция. Эта функция проявляется с помощью живых организмов в почве и гидросфере. При окислении веществ живыми организмами образуются оксиды, а некоторые вещества (углеводород, серное железо) восстанавливаются.
Некоторые микроорганизмы участвуют в образовании полезных ископаемых (известняки, бокситы и др.).
Биохимическая функция связана с процессами питания, дыхания, размножения, распада и гниения организмов. Элементы в виде атомов мигрируют с одного места на другое. Иногда в результате деятельности человека наблюдается не характерный для биосферы или оказывающий вредное влияние круговорот веществ. Например, газы, выделяемые промышленностью, транспортом загрязняют атмосферу, кислотные дожди наносят огромный вред природе. Поэтому необходимо придавать особое значение охране природы от таких загрязнений.

3.2 Возникновение и развитие биосферы

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Человек всегда использовал окружающую среду в основному как источник ресурсов, но в течение довольно продолжительного времени ее деятельность не влияла заметно на биосферу. Лишь в конце ХІХ столетие изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине ХХ столетие эти изменения возрастали, а сейчас они лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о следствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов поворачивается к ней в виде отходов, часто отравленных и непригодных для утилизации. Это создает угрозу как существованию биосферы, так и самого человека.

Предупреждая о возможных следствиях вторжения человека в природу, еще полстолетия тома академик В.И. Вернадский писал: “Человек становится геологической силой, способной изменить счет Земли”. Следствия антропогенной деятельности проявляются в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении естественных экосистем, изменению структуры поверхности Земли, изменению климата. Антропогенные влияния приводят к нарушению практически всех естественных биогеохимических циклов.

Рассмотреть концепцию единства человека и биосферы, которая есть центральной в учении о ноосфере, — цель этого реферата.

ХАРАКТЕРИСТИКА И СОСТАВ БИОСФЕРЫ

В буквальном переводе термин “биосфера” означает сферу жизни, и в таком значении он был впервые введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом, который определял биосферу как совокупность организмов, ограниченную в пространстве и времени, которая живет на поверхности Земли.

Современная наука определяет биосферу как оболочку Земли, которая содержит всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в беспрерывном обмене с этими организмами.

Два главных компонента биосферы — живые организмы и среда их проживания — беспрерывно взаимодействуют между собой и находятся в тесном, органическом единстве, образовывая целостную динамическую систему. Биосфера как глобальная суперсистема в свою очередь состоит из ряда подсистем.

За время эволюции жизни на Земле существовало огромное количество разных видов живых организмов (всего около 500 млн.). Сейчас начисляют около 3 млн. видов живых организмов.

Отдельные живые организмы не существуют изолированно. В процессе своей жизнедеятельности они объединяются в разные системы, например, в популяции. В ходе эволюции образовывается другой, качественно новый уровень живых систем, так называемые биоценозы — совокупность растений, животных и микроорганизмов в локальной среде существования.

В совокупности с окружающей средой существования, обмениваясь с ней веществом и энергией, биоценозы образовывают новые системы — биогеоценозы или, как их еще называют, экосистемы. Биогеоценоз является естественной моделью биосферы в миниатюре, включая у себя все звенья биотического кругооборота: от зеленых растений, которые создают органическое вещество, к их потребителям, которые превращают ее снова на минеральные элементы. Иначе говоря, биогеоценоз есть элементарной составной биосферы. Таким образом, в совокупности все живые организмы и экосистемы образовывают суперсистему — биосферу.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Атмосфера — это наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен веществом и энергией с космосом. Атмосфера имеет несколько пластов: тропосфера (нижний пласт, который граничит с поверхностью Земли, высота 9-17 км, в нем сосредоточенно около 80% газового состава атмосферы и весь водный пар), стратосфера, ноосфера.

Гидросфера — это водная оболочка Земли.

Литосфера — внешняя твердая оболочка Земли. Поверхностный пласт литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой грунт. Организмы переходят в гумус (плодородную часть грунта). Составными частями грунта есть минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.

БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК. НООСФЕРА.

Появление человека как “homo sapiens” (человека умной) качественно изменила не только биосферу, но и результаты ее планетарного влияния. Постепенно стал происходить переход к целенаправленному изменению окружающей среды умными существами.

Геосфера самая по себе в целом пассивно реагирует на вмешательство человека, а живое вещество активно приспосабливается к новым условиям существования и присутствия в природе человека. Так, многократно выросшая стойкость и неблагоприятность многих насекомых к отрут, которые применяют люди. Появляются мутационные или измененные виды и популяции, которые способны существовать в техногенной и загрязненной среде.

Человек как особая форма жизни и существо, которое имеет ум, вносит принципиально новые элементы во взаимоотношения с природой. Человек выступает как автономная целостность внутри биосферы. Живое вещество, превращая косную и взаимодействуя с ней, образовывает техносферу. Но если при формировании биосферы все биоценозы лишь поддерживают системную целостность путем обмена веществом и энергией, то человек, кроме этих функций, в первую очередь обезвеществляет природу, создавая новые искусственные предметы.

Концепция единства биосферы и человечества является центральной темой учения о ноосфере. Академик Вернадский в своих роботах раскрывает первоосновы этого единства, значимость организованности биосферы в развитии человечества. Это разрешает понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода к ноосфере.

В.И. Вернадский, М.М. Камшилов, В.П. Казначеєва рассматривают ноосферу как новую, высшую стадию эволюции биосферы, которая связана с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, начинает влиять на ход естественных и космических процессов.

Одной из основных идей, которые лежат в основе теории о ноосфере, есть то, что человек не является самодовлеющим живым существом, которое живое отдельно по своим законам, она сосуществует внутри природы и есть ее частью. Это единство обусловлено прежде всего функциональной неразрывностью окружающей среды и человека. Человечество само по себе является естественным явлением и потому естественно, что биосфера влияет не только на среду жизни, но и на образ мысли.

Академик Вернадский представил ряд конкретных условий, которые необходимые для становления и существование ноосферы. Это:

заселение человеком всей планеты;

резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

усиление связей, в том числе и политических, между всеми странами Земли;

начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, которые происходят в биосфере;

расширение границ биосферы и выход в космос;

открытие новых источников энергии;

равенство людей всех рас и религий;

увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;

свобода научной мысли и научного поиска от давления религиозных, философских и политических факторов и создание условий, благоприятных для свободной научной мысли;

продуманная система народного образования и рост благоустройства народа;

умное преобразование первоначальной природы Земли с целью задовольняння всех материальных, эстетичных и духовных нужд населения;

исключение войн из жизни общества.

Проследим, насколько эти условия выполняются в современном мире.

Условие о заселении человеком Земли выполнено. На Земле почти не осталось мест, где не ступала бы нога человека, она поселилась даже в Антарктиде.

Средства коммуникации постоянно совершенствуются, появляются такие возможности, о которых недавно человечество еще только мечтало. Сам Вернадский писал, что процесс полного заселения биосферы человеком обусловленный ходом истории научной мысли, он неразрывно связан со скоростью коммуникации, с успехами техники передвижения, с возможностью мгновенной передачи мыслей и их одновременного обдумывания на всей планете.

Условие усиления связей сейчас активно выполняется. Пример тома — Организация Объединенных Наций.

Условие преобладания геологической роли человека также выполнено, хотя именно ее преобладание вызвало тяжелые экологические следствия.

Условие о выходе человека в космос также частично выполнено. Работа в этом направлении ведется учеными всей планеты.

Условие об открытии новых источников энергии выполнено, но, к сожалению, с трагическими следствиями. Ядерная энергия давно усвоена как в мирных, так и в военных целях. Человечество, а точнее политики, не готово ограничиться мирными целями, ядерная сила используется прежде всего как военное средство. Но и мирное использование часто ведет к трагедии, как это было, например, в Чернобыле.

Условие равенства людей всех рас и религий сейчас достигается, и трудно сказать, когда в конце концов можно будет считать ее выполненной.

Условие увеличения роли народные массы выполнены во всех странах с парламентерской формой правления.

Тяжело говорить об условии свободы научной мысли в стране, где еще совсем недавно наука была под гнетом тоталитаризма. Сейчас такое давление отсутствующее, но через тяжелое экономическое положение в украинской науке много ученых вынуждены зарабатывать себе на жизнь ненаучной работой, некоторые выезжают за границу. Но для поддержания украинской науки созданные фонды, такие, например, как фонд Сороса.

Тяжело говорить также об условии продуманной системы народного образования в стране, которая стоит на пороге голода и бедности. Но В.И. Вернадский предупреждал, что процесс перехода биосферы в ноосферу не может происходить постепенно и единонаправленно, что на этом пути временные отступления неминуемые. Итак, ситуацию, которая сложилась сейчас в Украине, можно рассматривать как временное явление.

Условие об умном преобразовании первоначальной природы Земли нельзя считать выполненной, ведь современное политическое руководство ориентируется в основном на решение экономических проблем.

Условие исключения войн из жизни общества В.И. Вернадский считал очень важной для создания и существования биосферы. Но она не выполнена и пока еще не ясно, будет ли она когда-то выполненной. Мировое сообщество старается не допустить мировой войны, но локальные войны все еще забирают жизни многих людей.

Итак, процесс образования ноосферы постепенный и, наверное, некогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, из которого переход биосферы к ноосфере можно будет считать завершенным.

ВЫВОДЫ

Академик Александрова писал, что анализ состояния современного естественного мира свидетельствует о том, что причиной отсутствия гармонии в равноправных отношениях человека и природы есть еще до сих пор не преодоленные процессы отчуждения человека от природы. Другая причина — это политика покорения природы, которая приводит к появлению косвенных влияний антропогенно измененной природы на человека. При этом косвенные влияния, как правило, несут только неблагоприятные следствия своего влияния на природу и особенно на человека. Эти обстоятельства, к сожалению, не учитываются современной наукой, которая в конечном результате сдерживает наше продвижение на пути к объединению человека с природой.

Сам Вернадский, отмечая нежелательные, разрушительные следствия хозяйствования человека на Земле, считал их временными. Он верил в человеческий ум, гуманизм научной деятельности, победу добра и красоты. Ноосферу нужно принимать как символ веры, как идеал умного человеческого вмешательства в биосферные процессы под влиянием научных достижений.

Для выполнения всех условий, которые В.И. Вернадский считал необходимыми для входа к ноосфере, необходимая стабилизация экономики Украины и переориентация правительства на решение экологических проблем через употребление системы мероприятий. К системе таких мероприятий должны входить: основы ядерного законодательства, государственное регулирование ядерной и радиационной безопасности, государственные программы минимизации следствий Чернобыльской катастрофы, нормы обращения с радиоактивными отходами и повышение безопасности атомных станций, система социальной защиты населения.

Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Содержание

1. Характеристика и состав биосферы
2. В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”
3. Биосфера и человек. Ноосфера
4. Роль человеческого фактора в развитии биосферы
Использованная литература

Прикрепленные файлы: 1 файл

экология 1.doc

Реферат по теме: Экология и Биосфера

Студент: Суздалов И.А.

Роль человеческого фактора в р азвитии биосферы

Характеристика и состав биосферы

В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы. Даже автор самого термина "биосфера" Э.Зюсс в своей книге "Лик Земли", опубликованной спустя почти тридцать лет после введения термина (1909 г.), не замечал обратного воздействия биосферы и определял ее как "совокупность организмов, ограниченную в пространстве и во времени и обитающую на поверхности Земли".

Первым из биологов, который ясно указал на огромную роль живых организмов в образовании земной коры, был Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Он подчеркивал, что все вещества, находящиеся на поверхности земного шара и образующие его кору, сформировались благодаря деятельности живых организмов.

Факты и положения о биосфере накапливались постепенно в связи с развитием ботаники, почвоведения, географии растений и других преимущественно биологических наук, а также геологических дисциплин. Те элементы знания, которые стали необходимыми для понимания биосферы в целом, оказались связанными с возникновением экологии, науки, которая изучает взаимоотношения организмов и окружающей среды. Биосфера является определенной природной системой, а ее существование в первую очередь выражается в круговороте энергии и веществ при участии живых организмов.

Очень важным для понимания биосферы было установление немецким физиологом Пфефером (1845 – 1920) трех способов питания живых организмов:

автотрофное – построение организма за счет использования веществ неорганической природы;
гетеротрофное – строение организма за счет использования низкомолекулярных органических соединений;
миксотрофное – смешанный тип построения организма (автотрофно-гетеротрофный).

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

Атмосфера имеет несколько слоев:

тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;
стратосфера;
ноносфера – там “живое вещество” отсутствует.

Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

Гидросфера – водная оболочка Земли. В следствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мгр/л растворимых веществ.

Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na + , Mg 2+ , Ca 2+ , Cl – , S, C. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.

Преобладающие элементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.о. в количественном отношении земная кора – это “царство” кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.

Постепенно идея о тесной взаимосвязи между живой и неживой природой, об обратном воздействии живых организмов и их систем на окружающие их физические, химические и геологические факторы все настойчивее проникала в сознание ученых и находила реализацию в их конкретных исследованиях. Этому способствовали и перемены, произошедшие в общем подходе естествоиспытателей к изучению природы. Они все больше убеждались в том, что обособленное исследование явлений и процессов природы с позиций отдельных научных дисциплин оказывается неадекватным. Поэтому на рубеже ХIХ – ХХ вв. в науку все шире проникают идеи холистического, или целостного, подхода к изучению природы, которые в наше время сформировались в системный метод ее изучения.

В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”

Центральным в этой концепции является понятие о живом веществе, которое В.И.Вернадский определяет как совокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И.Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ, во-первых, своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени; во-вторых, тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.

Это воздействие сказывается, прежде всего, в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

Несмотря на некоторые противоречия, учение Вернадского о биосфере представляет собой новый крупный шаг в понимании не только живой природы, но и ее неразрывной связи с исторической деятельностью человечества.

Биосфера и человек. Ноосфера.

Вернадский, анализируя геологическую историю Земли, утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Однако в трудах Вернадского нет законченного и непротиворечивого толкования сущности материальной ноосферы как преобразованной биосферы. В одних случаях он писал о ноосфере в будущем времени (она еще не наступила), в других в настоящем (мы входим в нее), а иногда связывал формирование ноосферы с появлением человека разумного или с возникновением промышленного производства. Надо заметить, что когда в качестве минералога Вернадский писал о геологической деятельности человека, он еще не употреблял понятий “ноосфера” и даже “биосфера”. О формировании на Земле ноосферы он наиболее подробно писал в незавершенной работе “Научная мысль как планетное явление”, но преимущественно с точки зрения истории науки.

Итак, что же ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

заселение человеком всей планеты;
резкое преобразование средств связи и обмена между странами;
усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;
начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;
расширение границ биосферы и выход в космос;
открытие новых источников энергии;
равенство людей всех рас и религий;
увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;
свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;
продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;
разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;
исключение войн из жизни общества.

Роль человеческого фактора в развитии биосферы.

Центральной темой учения о ноосфере является единство биосферы и человечества. Вернадский в своих работах раскрывает корни этого единства, значение организованности биосферы в развитии человечества. Это позволяет понять место и роль исторического развития человечества в эволюции биосферы, закономерности ее перехода в ноосферу.

Одной из ключевых идей, лежащих в основе теории Вернадского о ноосфере, является то, что человек не является самодостаточным живым существом, живущим отдельно по своим законам, он сосуществует внутри природы и является частью ее. Это единство обусловлено, прежде всего функциональной неразрывностью окружающей среды и человека, которую пытался показать Вернадский как биогеохимик. Человечество само по себе есть природное явление и естественно, что влияние биосферы сказывается не только на среде жизни но и на образе мысли.

Но не только природа оказывает влияние на человека, существует и обратная связь. Причем она не поверхностная, отражающая физическое влияние человека на окружающую среду, она гораздо глубже. Это доказывает тот факт, что в последнее время заметно активизировались планетарные геологические силы. “. мы все больше и ярче видим в действии окружающие нас геологические силы. Это совпало, едва ли случайно, с проникновением в научное сознание убеждения о геологическом значении Homo sapiens, с выявлением нового состояния биосферы — ноосферы — и является одной из форм ее выражения. Оно связано, конечно, прежде всего с уточнением естественной научной работы и мысли в пределах биосферы, где живое вещество играет основную роль” Так, в последнее время резко меняется отражение живых существ на окружающей природе. Благодаря этому процесс эволюции переносится в область минералов. Резко меняются почвы, воды и воздух. То есть эволюция видов сама превратилась в геологический процесс, так как в процессе эволюции появилась новая геологическая сила. Вернадский писал: “Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы”.

Вернадский видел неизбежность ноосферы, подготавливаемой как эволюцией биосферы, так и историческим развитием человечества. С точки зрения ноосферного подхода по-иному видятся и современные болевые точки развития мировой цивилизации. Варварское отношение к биосфере, угроза мировой экологической катастрофы, производство средств массового уничтожения — все это должно иметь преходящее значение. Вопрос о коренном повороте к истокам жизни, к организованности биосферы в современных условиях должен звучать как набат, призыв к тому, чтобы мыслить и действовать, в биосферном – планетном аспекте.

Ученые уже давно отметили то, что все древние цивилизации возникли в определенных природных условиях: в зонах с тропическим, субтропическим или умеренным климатом, многие цивилизации Старого Света родились в долинах рек. Реки (Тигр, Нил, Инд) играли такую огромную роль в их жизни, что эти цивилизации называют речными.

Состав и функционирование биосферы

Продуценты, или автотрофы, - это организмы, которые производят органическое вещество за счет утилизации солнечной энергии, воды, углекислого газа и минеральных солей. К этому типу принадлежат растения, которых на Земле есть около 350 000 видов. Их масса составляет около 2.3Ч1010т.

Методы сбора и изучения водорослей

По мере развития человеческого общества увеличивается антропогенная нагрузка на различные природные системы, и, в первую очередь, на водные. Изменение природного лика планеты влечет глубокую перестройку в самих экосистемах. Вследствие изменения физико-химических показателей окружающей среды происходит смена природных, изначальных компонентов экологических систем на более устойчивые к новым условиям.

Эволюция биосферы

Все эволюционные теории, начиная с той, которая была начатая Ч. Дарвином, базируются на представлении о развитии от простого к сложному. Это представление сталкивается с противоречиями, которых накапливается все больше.

Живые существа взаимодействующие с внешней средой и влияние на ее изменения

Hа основе наблюдений природных явлений представление о том, что живые существа взаимодействует с внешней средой и влияет на ее изменение, возникло давно. В начале 17 века зачатки представлений о биосфере мы встречаем в трудах голландских ученых Б. Ваpениуса (1629- 1695)

Преадаптация

Лабораторией функциональной ботаники КГУ исследуется вопрос о преадаптации растений [1, 2, 3]. Под термином “преадаптация” мы понимаем всеобщее, фундаментальное свойство живых систем, определяющее их способность к опережающему отражению. В лаборатории разработана классификация преадаптаций, в основу которой положен принцип взаимодействия особи и факторов среды в экологической нише, собраны многочисленные примеры преадаптации растений [4]. Так, очевидно, что преадаптивное значение имеют приобретение растениями неспецифической устойчивости под воздействием стресс-фактора, закаливание, многие фотопериодические реакции, осцилляции и многие другие явления.

Биогенная миграция химических элементов и биогеохимические принципы

Геологическая деятельность I рода – построение тела организмов и переваривание пищи, – конечно, является более значительной. Классическим стало функциональное определение жизни, данное Фридрихом Энгельсом: “жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прокращается и жизнь”.

В.И.Вернадский о биосфере и “живом веществе”

Характеристика и состав биосферы

В буквальном переводе термин “биосфера” обозначет сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.

Биосфера и человек. Ноосфера

Рефераты содержат только текстовую информацию и могут быть использованы только для ознакомления. Схемы, изображения и другие мультимедия вложения могут отсутствовать. Информация в данном разделе взята из открытых источников.

Авторские права на материалы принадлежат Всероссийскому Экологическому порталу, за исключением тех, где указан автор или источник. При полном или частичном цитировании всех материалов активная гиперссылка на Всероссийский Экологический портал (ecoportal.su) обязательна.

Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов новостных и других материалов, публикуемых на сайте. Сайт, для обеспечения работоспособности, использует файлы cookie. Продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с их использованием.

Все предложения по работе сайта отправляйте на электронный ящик, опубликованный в разделе контакты.

Научно – технический прогресс, развитие сельского хозяйства, увеличение народонаселения на Земле оказывают огромное влияние на природу. Освоение космоса позволило изучать природные ресурсы Земли и влияние деятельности человека. Вредные отходы промышленности, транспорта отрицательно сказываются на живых организмах и загрязняют воздух, воду и почву. Все это, в свою очередь, действует на круговорот веществ и энергии в природе. Для того чтобы всесторонне, с научной точки зрения, изучить все негативные изменения в природе, необходимо знать закономерности жизни на всей планете.

Биосфера и ее границы.

В настоящее время на планете Земля ученые различают несколько геосфер: литосферу, гидросферу, атмосферу и биосферу. Среди всех сфер Земли особое место занимает биосфера, представляющая собой геологическую оболочку, населенную живыми организмами. Живые организмы и окружающая их среда в биосфере тесно связаны и зависимы друг от друга. В целом биосфера – это непрерывно меняющаяся, развивающаяся единая открытая система.

Согласно последним научным данным, существует мнение, что биосфера появилась со времен возникновения планеты Земля. Ученые пришли к выводу, что жизнь на Земле зародилась 3,8 млрд. лет назад. Это мнение впервые поддержал известный ученый, основатель учения о биосфере В.И.Вернадский.

В возникновении биосферы главную роль играют живые организмы. Все закономерности в природе осуществляются благодаря их деятельности. Совокупность всех живых организмов на Земле составляет биомассу планеты.

Учение о биосфере создано известным русским ученым В.И.Вернадским, основоположником новой науки – биохимии, связывающей химию Земли с химией жизни и установившей роль живых организмов (или живого вещества) в преобразовании земной поверхности. В настоящее время ученые всего мира полностью признают учение о биосфере В.И.Вернадского.

Геосфера планеты Земля.

Все океаны, моря (совокупность их называют Мировым океаном), составляющие 70,8 % поверхности Земли, а также озера, реки образуют гидросферу. Глубина океана в среднем 3,8 км, в отдельных впадинах достигает 10960 м (Марианская впадина). Живые организмы во всех слоях гидросферы распределены неравномерно. Самой благоприятной средой для живых организмов считается водная поверхность до 200 м.

Биосфера состоит из нескольких оболочек, населенных живыми организмами – микроорганизмами, грибами, растениями, животными (человеком). Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхний предел жизни биосферы ограничивается интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей, а нижней – высокой температурой недр (свыше 100ºС). Крайних пределов биосферы достигают только низшие организмы – бактерии и грибы.

Химический состав живых организмов значительно отличается от химического состава атмосферы и литосферы. Химический состав живых организмов сходен с химическим составом гидросферы. В составе гидросферы атомы водорода и кислорода встречаются значительно чаще. В составе живых организмов содержится значительное количество углерода, водорода, кислорода, кальция и азота, более 70 элементов таблицы Менделеева. По словам В.И.Вернадского, живые организмы составляют самую активную часть всей мировой материи. Под влиянием живых организмов осуществляются сложные геохимические процессы в биосфере, происходят различные изменения в слоях земного шара.

Основные свойства живых организмов – это способность воспроизводства – размножения и роста , распространения и образования своей биомассы. Главная планетарная функция организмов – накопление солнечной энергии и использование ее в геохимических процессах биосферы.

В водной среде микроорганизмы размножаются и распространяются очень быстро. Численность некоторых бактерий удваивается каждые 22 мин. В результате жизнедеятельности микроорганизмов биосферы проходят процессы окисления и восстановления химических элементов. Например, можно назвать бактерии, накапливающие азот, фосфор, железо и марганец.

В результате деятельности микроорганизмов, грибов и других организмов разлагаются органические остатки. Поддержание постоянного уровня кислорода в атмосфере напрямую зависит от зеленых растений. Озоновый слой в верхней части тропосферы также возник в результате деятельности живых организмов.

Живые организмы сыграли значительную роль в перемещении атомов с одного места на другое. Благодаря круговороту веществ и энергии живых организмов биосфера способна к саморегуляции. По данным В.И.Вернадского, общая биомасса живых организмов оценивается в 2,4232*10 12 т (в виде сухого вещества). Из них 2,42-10 12 т встречается на суше, а 0,0032-10 12 т – в Мировом океане. Основную часть биомассы на суше составляют растения, т.е. 99,2%, а 0,8% - животные (табл. 11).

Читайте также: