Химический состав биосферы и безопасность жизнедеятельности реферат
Обновлено: 06.07.2024
Цель реферата – биосфера и её свойства.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:
рассмотреть историю изучения биосферы
рассмотреть протяженность биосферы
рассмотреть состав и свойства биосферы
рассмотреть круговорот веществ
рассмотреть эволюцию биосферы.
Содержание
Введение
3
1.
История изучения биосферы.
5
2.
Биосфера – живая оболочка планеты.
7
2.1.
Протяженность биосферы.
7
2.2.
Состав и свойства биосферы.
8
2.3.
Круговорот веществ – главная функция биосферы.
11
3
Эволюция биосферы
14
Список использованной литературы
Прикрепленные файлы: 1 файл
РЕФЕРАТ Биосфера и её свойства.docx
Биосфера и её свойства
История изучения биосферы.
Биосфера – живая оболочка планеты.
Состав и свойства биосферы.
Круговорот веществ – главная функция биосферы.
Список использованной литературы
Биосфера играет ключевую роль в существовании жизни на Земле. Животные и растения, грибы и бактерии существуют не сами по себе, независимо друг от друга, а в тесном взаимодействии - влияют на проявления жизнедеятельности одних и сами зависят от других организмов. Благодаря этому взаимодействию, образуется уникальная среда – экосистема, в которой происходит круговорот вещества, обеспечивающий поддержание баланса биоценозов.
С момента своего появления, около 3,5 млрд. лет назад, живые организмы стали оказывать значительное влияние на эволюцию земной коры и атмосферы.
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.
Целостное учение о биосфере принадлежит выдающемуся русскому ученому, академику В.И. Вернадскому. Он разработал учение о биосфере, как оболочке Земли, населенной живыми организмами. В.И. Вернадский выявил геологическую роль живых организмов и показал, что их деятельность представляет собой важнейший фактор преобразования минеральных оболочек планеты.
Таким образом, биосфера — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности.
Цель реферата – биосфера и её свойства.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:
- рассмотреть историю изучения биосферы
- рассмотреть протяженность биосферы
- рассмотреть состав и свойства биосферы
- рассмотреть круговорот веществ
- рассмотреть эволюцию биосферы.
- Почвой и подстилающими ее породами до глубины, где еще есть живые организмы, вступающие в обмен с веществом этих пород и физической средой порового пространства.
- Атмосферным воздухом до высот, на которых возможны еще проявления жизни.
- Водной средой - океаны, реки, озера и т.п.
- Биосфера - централизованная система. Центральным звеном ее выступают живые организмы (живое вещество).
бытовая и автохимия, стиральные порошки, средства для мытья посуды, освежители воздуха в любой форме;
дезодоранты, косметика, шампуни и средства для гигиены тела;
лекарственные препараты и БАД;
содержащиеся в продуктах питания пестициды, тяжелые металлы, формальдегид, следы добавок для ускорения роста скота и домашней птицы;
клей, лаки, краски и другие материалы для ремонта помещений;
выделяющиеся из напольных и настенных покрытий летучие химические соединения;
используемые в сельском хозяйстве препараты для борьбы с вредителями и сорняками, средства для избавления от комаров, мух и других летающих насекомых;
табачный дым, который может попасть в легкие даже некурящего человека;
загрязненные промышленными отходами вода и воздух, городской смог;
дым от горящих свалок и сжигаемых листьев с городских деревьев (которые накапливают тяжелые металлы и другие продукты из выхлопных газов).
А третье и окончательное возрождение понятия стало возможным благодаря советскому геологу В.И.Вернадскому, создавшему в 20-х годах XX века современное учение о биосфере (1926).
Согласно воззрениям Вернадского весь облик Земли, все ее ландшафты, атмосфера, химический состав вод, толща осадочных пород обязаны своим происхождением живому веществу [10]. Жизнь – это связующее звено между Космосом и Землей, которое используя энергию, приходящую из космоса, трансформирует косное вещество, создает новые формы материального мира. Так, живые организмы создали почву, наполнили атмосферу кислородом, оставили после себя километровые толщи осадочных пород и топливные богатства недр, многократно пропустили через себя весь объем Мирового океана. Вернадский не занимался проблемой возникновения жизни, он понимал ее как естественный этап самоорганизации материи в любой части космоса, приводящий к возникновению все новых форм ее существования.
Биосфера в современном понимании – это оболочка Земли, содержащая живое вещество и ту часть абиотической среды, в непрерывном обмене с которым находится биовещество. Под живым веществом здесь подразумевается совокупность всех организмов, населяющих Землю.
На земле существует три геосферы, в пределах которой существует жизнь. Границы биосферы в пределах геосфер определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов.
В биосферу входят лишь самые нижние слои атмосферы. Жизнь в них не может существовать без непосредственной связи с литосферой и гидросферой. Крупные древесные растения достигают нескольких десятков метров в высоту, располагая вверх свои кроны. На сотни метров поднимаются летающие животные — насекомые, птицы, летучие мыши. Некоторые виды хищных птиц поднимаются на 3–5 км над поверхностью Земли, высматривая свою добычу. Наконец, восходящими воздушными потоками пассивно заносятся на десятки километров вверх бактерии, споры растений, грибов, семена. Однако все перечисленные летающие организмы или занесенные бактерии лишь временно находятся в атмосфере. Нет организмов, постоянно живущих в воздухе.
Верхней границей биосферы принято считать озоновый слой, располагающийся на высоте от 30 до 50 км над поверхностью Земли. Он защищает все живое на нашей планете от мощного ультрафиолетового солнечного излучения, в значительной мере поглощая эти лучи. Выше озонового слоя существование жизни невозможно.
Гидросфера представляет собой совокупность вод океанов, морей, озер, рек, подземных, ледяных покровов планеты. Вода - важный компонент биосферы и один из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95%) заключена в Мировом океане, который занимает примерно 70% поверхности Земного шара. Средняя глубина океана составляет 3,8 км, максимальная 11 км (Марианская впадина). Область биосферы в гидросфере представлена во всей её толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.
Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой), как и любая экосистема, состоит из абиотической и биотической части.
Биогенное вещество – это вещество, создаваемое и перерабатываемое живым веществом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, всю атмосферу, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ (например, так образовались уголь, нефть, минеральные породы, кислород).
Абиотическая часть представлена:
Биотическая часть состоит из живых организмов. Живое вещество, или биомасса – совокупность всех живых организмов на Земле, способных к воспроизводству, распространению по планете, борьбе за пищу, воду, территорию и т.д. Живое вещество связано с косным веществом – атмосферой (до уровня озонового экрана), полностью с гидросферой и литосферой, главным образом в границах почвы, но не только.
Живое вещество биосферы неоднородно и обладает тремя типами трофических взаимодействий: автотрофностью, гетеротрофностью, миксотрофностью.
Трофические экологические взаимодействия способствуют преобразованию неорганического (косного) вещества в органическое и обратной перестройке органических веществ в минеральные.
Живое вещество характеризуется определенными свойствами: это огромная свободная энергия; химические реакции, протекающие в тысячи и даже миллионы раз быстрее, чем в других веществах планеты; специфические химические соединения – белки, ферменты и другие соединения, устойчивые в составе живого; возможность произвольного движения – рост или активное перемещение; стремление заполнить все окружающее пространство; разнообразие форм, размеров, химических вариантов и т.п., значительно превышающее многие контрасты в неживом, косном веществе.
Количество живого вещества биосферы в пределах отдельно рассматриваемого геологического периода является постоянным. Согласно закону биогенной миграции атомов, живое вещество оказывается энергетическим и химическим посредником между Солнцем и поверхностью Земли.
Биосфере, как и составляющим ее другим экосистемам более низкого ранга, присуща система свойств, которые обеспечивают ее функционирование, саморегулирование, устойчивость и другие параметры. Рассмотрим основные из них.
2. Биосфера - открытая система. Ее существование немыслимо без поступления энергии из вне. Она испытывает воздействие космических сил, прежде всего солнечной активности.
3. Биосфера - саморегулирующаяся система, для которой, как отмечал Вернадский, характерна организованность. В настоящее время это свойство называется гомеостазом, понимая под ним способность возвращаться в исходное состояние, гасить возникающие возмущения включением ряда механизмов.
4. Биосфера - система, характеризующаяся большим разнообразием.
Разнообразие - важнейшее свойство всех экосистем. Биосфера как глобальная экосистема, характеризующаяся максимальным среди других систем разнообразием. Это разные среды жизни, входящие в состав биосферы (водная, почвенная, наземно-воздушная и т.д.), разнообразие природных зон, наличие различных геохимических областей и самое главное – большое число элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием.
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.
Техносфера — объект планетарной экологии, часть экосферы, которая содержит искусственные технические сооружения, которые изготавливаются и используются человеком:
часть биосферы (по некоторым представлениям, со временем вся биосфера), коренным образом преобразованная человеком с помощью опосредованного воздействия технических средств, а также технические и техногенные объекты (здания, дороги, механизмы и т. д.) в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества;
сложная часть антропосферы, охватывающая взаимодействие технических средств производства с природно-ресурсным потенциалом территории на основе научно-технического прогресса;
Температура, влажность воздуха, вибрация, радиация, электромагнитные и звуковые колебания – это основные физические факторы, влияющие на здоровье. В последние десятилетия все большее значение придается электромагнитному излучению, ведь человек испытывает его действие практически постоянно. Существует естественный фон, не представляющий опасности для здоровья. Он образуется в результате солнечной активности. Но технический прогресс приводит к так называемому электромагнитному загрязнению окружающей среды.
Волны разной длины испускаются всеми бытовыми и производственными электроприборами, микроволновыми (СВЧ) печами, мобильными и радиотелефонами, физиотерапевтическими приборами. Определенное влияние оказывают также линии электропередач, внутридомовые электросети, трансформаторные станции, городской электротранспорт, станции (передатчики) сотовой связи, телевизионные вышки. Даже постоянное действие среднего по интенсивности однонаправленного электромагнитного излучения обычно не приводит к значительным изменениям в организме человека. Но проблема заключается в количестве окружающих городского жителя источников такого излучения.
Массированное суммирующееся влияние электроволн вызывает изменение функционирования клеток нервной, эндокринной, иммунной и репродуктивной систем. Существует мнение, что увеличение в обществе количества нейродегенеративных, онкологических и аутоиммунных заболеваний связано в том числе и с действием этого физического фактора.
Немаловажен и радиационный фактор. Все живые существа на Земле постоянно подвергаются действию естественного радиационного фона. Он образуется при выделении радиоизотопов из различных пород и их дальнейшей циркуляции в пищевых цепочках. В дополнение к этому современный человек получает лучевую нагрузку при регулярных рентгенологических профилактических обследованиях и при рентгентерапии некоторых заболеваний. Но иногда он не подозревает о постоянном действии радиации. Так бывает при употреблении в пищу продуктов с повышенным количеством изотопов, проживании в зданиях из стройматериалов с высоким радиационным фоном.
Радиация приводит к изменению генетического материала клеток, нарушает работу костного мозга и иммунной системы, негативно сказывается на способности тканей к регенерации. Ухудшается функционирование эндокринных желез и эпителия пищеварительного тракта, появляется склонность к частым болезням.
Химические факторы
Все попадающие в организм человека соединения – это химические факторы, влияющие на здоровье. Они могут проникать с пищей, водой, вдыхаемым воздухом или через кожу. Негативное влияние могут оказывать:
Биологические и социально-психологические факторы
Большинство людей придает повышенное значение роли микроорганизмов в поддержании достаточного уровня здоровья. Для уничтожения патогенных (болезнетворных) бактерий некоторые люди используют для повседневной уборки помещения и мытья посуды дезинфицирующие средства, тщательно обрабатывают руки и даже принимают с профилактической целью антибактериальные препараты. Но такой подход является неверным.
Человек постоянно контактирует с огромным числом микроорганизмов, причем далеко не все из них представляют опасность для здоровья. Они обнаруживаются в почве, воздухе, воде, на продуктах питания. Некоторые из них даже обитают на коже человека, в его ротовой полости, влагалище и внутри кишечника. Помимо болезнетворных (патогенных) бактерий, существуют условно-патогенные и даже полезные микробы. Например, влагалищные лактобактерии помогают поддерживать необходимый кислотный баланс, а ряд бактерий в толстом кишечнике снабжают организм человека витаминами группы В и способствуют более полному перевариванию пищевых остатков.
Постоянное взаимодействие с разнообразными микроорганизмами оказывает тренирующее действие на иммунную систему, поддерживая необходимую напряженность иммунного ответа. Бесконтрольный прием антибактериальных средств, использование несбалансированных диет и приводят к нарушению нормальной микрофлоры (дисбактериозу). Это чревато активацией условно-патогенных бактерий, формированием системного кандидоза, развитием кишечных расстройств и воспаления стенки влагалища у женщин. Дисбактериоз также приводит к снижению иммунитета и повышает риск развития аллергических дерматозов.
Большую роль играют также социальные и психологические факторы, влияющие на здоровье. Стрессовые ситуации поначалу приводят к мобилизации организма с активацией симпатической нервной системы и стимуляцией работы эндокринной системы. В последующем происходит истощение адаптационных возможностей, а неотреагированные эмоции начинают преобразовываться в психосоматические заболевания. К ним относят бронхиальную астму, язву желудка и 12-перстной кишки, дискинезии различных органов, мигрень, фибромиалгию. Снижается иммунитет, накапливается усталость, падает продуктивность работы головного мозга, обостряются имеющиеся хронические болезни.
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
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: