Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Література

Глобальна екологія ( вчення про біосферу)

 

План

 

Поняття про біосферу.

Структура біосфери. Жива речовина. Розподіл життя у біосфері.

Енергетичний баланс біосфери.

Стабільність біосфери. Ноосфера, управління біосферою.

 

Література

 

1. Г.О.Білявський, Р.С.Фурдуй, І.Ю.Костіков. Основи екології. – К.: “Либідь”, 2004, с. 53-110.

2. Г.О. Білявський, Л.І.Бутченко, В.М.Навроцький. Основи екології. –К., вид. “Лібра”, 2002, стор.34-60.

3. А.Ф.Потіш, В.Г.Медвідь, О.Г.Гвоздецький. Екологія: основи теорії і практикум. Навч. Посібн .- .Львів.”Новий Світ-2000”.2003, стор.129-154

 

Еволюція біосфери тривала понад 3 млрд. років і відбувалася під впливом зовнішніх сил, таких, як геологічні і кліматичні зміни й внутрішніх процесів, зумовлених активністю живих компонентів екосистеми.

Перші екосистеми, які існували на початкових етапах розвитку біосфери, були населені надзвичайно дрібними анаеробними гетеротрофами, які живилися органічною речовиною, синтезованою в ході абіотичних процесів. Потім відбувався “популяційний вибух” автотрофних водоростей, який перетворив атмосферу із відновлюваної в кисневу.

Вперше термін “біосфера” – “сфера життя” – був використаний австрійським вченим-геологом Едуардом Зюссом ще в 1875 році.

Біосфера – це цілісний комплекс усіх екосистем планети, відкрита термодинамічна система, яка ззовні отримує енергію і речовини для синтезу органічних сполук і виділяє в природне середовище відходи, що забезпечує її стійкість. Об’єм біосфери становить близько 0,4% об’єму планети.

В.І.Вернадський вирізняв шість типів речовин біосфери:

- жива речовина – сукупність усіх існуючих на Землі рослин, тварин, мікроорганізмів, грибів; вона трансформує сонячну енергію і залучає неорганічну матерію у безперервний коло обіг (продуценти – консументи - редуценти);

- біогенна речовина – продукт життєдіяльності організмів (торф, крейда, горючі сланці апатит);

- нежива речовина – в утворенні якої організми не брали участі (гірські породи абіогенного походження);

- біокосна речовина – продукт взаємодії живої речовини і неживої матерії ( грунт);

- радіоактивна речовина – радіонукліди, які зумовлюють існування радіогенної теплоти, та продукти їх розпаду;

- космічна речовина – космічний пил та метеорити.

Життя на Землі реалізується у формі живої речовини, яку часто називають також біотою.

Жива речовина протидіє хаосові та ентропії. Використовуючи прямо й непрямо сонячну енергію, жива речовина створює з простих, бідних на енергію молекул, передусім води й вуглекислого газу, складніші й енергетично впорядкованіші сполуки – вуглеводи, білки, жири, нуклеїнові кислоти та інші – або переробляє їх. Жива речовина концентрує хімічні елементи, перерозподіляє їх у земній корі, руйнує й агрегує неживу матерію, окиснює, відновлює й перерозподіляє хімічні сполуки.

Функції живої речовини: 1 – окислення; 2 – концентрація; 3- перерозподіл хімічних елементів.

Основні властивості живої речовини:

Ø високоорганізована внутрішня структура;

Ø здатність уловлювати із зовнішнього середовища й трансформувати речовини й енергію, забезпечуючи ними процеси своєї життєдіяльності;

Ø здатність підтримувати сталість власного внутрішнього середовища, незважаючи на коливання умов середовища зовнішнього, якщо ці коливання сумісні з життям;

Ø здатність само відтворення шляхом розмноження.

Жива речовина існує у формі конкретних живих одиниць – організмів (індивідів), які , своєю чергою, групуються в більш або менш дискретні одиниці існування матерії – води.

До складу біосфери входять частини геосфер, в яких умови придатні для існування живих організмів: нижня частина атмосфери, вся гідросфера та верхня частина літосфери, де вода перебуває у рідкому стані. За Вернадським “межі біосфери обумовлені, передусім, полем існування життя”. За участю живої речовини породжено склад атмосфери, гідросфери, грунтів і у значній мірі осадових порід нашої планети. Біосфера за своїм складом дуже різноманітна – від найпростіших бактерій, які не можна побачити простим оком, до людини.

Характерною особливістю існування біосфери є мозаїчність її будови. Життя організоване в планетарному масштабі функціонує в межах окремих частин біосфери. Біологічні системи – це біотичні компоненти різних рівнів організації (від генів до спільнот), які впорядковано взаємодіють з оточуючим фізичним середовищем, тобто абіотичними компонентами (енергією, речовиною), складаючи з нею єдине ціле. Основною функціональною одиницею біосфери є екологічна система. У збалансованій екосистемі не повинні накопичуватись продукти розпаду – вони мають перероблятися. Тобто, має підтримуватись екологічна рівновага – баланс природних компонентів, що утворюють середовище, та природних процесів, який забезпечує підтримку екосистеми в якісно визначеному стані, характерному для даної географічної місцевості та геологічного періоду. Основний принцип функціонування екосистеми: отримання ресурсів і збування усіх елементів екосистеми. У живій природі процеси утилізації відходів існують і вони чітко збалансовані. Існують, так звані, “ланцюги живлення”, які забезпечують перехід від складних біологічних форм до простих елементів, які знову вступають у процес утворення біомаси (виражена в одиницях маси чи енергії кількість живої речовини тих чи інших організмів, яка припадає на одиницю площі чи об’єму.

Енергія– це загальна кількісна міра руху та взаємодії усіх видів матерії. Відповідно до закону збереження енергії вона не зникає та не виникає з нічого, а переходить з однієї форми до іншої.

Потік енергії на Земній кулі має три джерела:

· кінетична енергія оберту Землі та її супутника Місяця як космічних тіл. Вона проявляється в морських припливах, енергія яких недоступна живим організмам, але може використовуватись людиною;

· енергія земних надр, яка підтримується ядерним розпадом урану та торію. Ця енергія виділяється у формі геотермічного тепла. У вулканічних районах вона використовується для опалення оранжерей та басейнів;

· сонячна енергія, на базі якої здійснюється життєдіяльність в автотрофних організмів.

Всю біосферу можна розцінювати як єдине природне утворення, що поглинає енергію з космічного простору та направляє її на внутрішню роботу. У біосфері енергія тільки переходить з однієї форми до іншої та розсіюється у вигляді тепла. Основними перетворювачами енергії у біосфері є живі організми. Вони перетворюють вільну променисту енергію в хімічно зв”язану, котра потім переходить від одних біосферних структур до інших. При кожному переході частина енергії перетворюється в тепло та втрачається в навколишньому просторі. Ефективність перенесення енергії в живій речовині досить низька: при її перенесенні від продуцентів до консументів першого порядку вона складає всього 10%, а при перенесенні від консументів першого порядку до консументів другого порядку – 20%.

Отже, видно, що травоїдні тварини менш ефективно використовують їжу, ніж м’ясоїдні. Це в багатьох випадках пов’язано з хімічним складом їжі. У рослинах переважає лігін і целюлоза та є захисні речовини від фітофагів. Завершується потік енергії на редуцентах, де енергія або ж остаточно розсіюється у вигляді тепла, або акумулюється в мертвій органічній речовині (детрит). Однією з форм тривалого збереження акумульованої енергії є нафта, вугілля та торф.

Потік сонячної енергії, який надходить до біосфери, приводить в дію біохімічний кругообіг. Як зазначено, на відміну від кругообігів води та інших речовин потік енергії має радіальний (вертикальний) напрямок, то подальший його шлях має здебільшого горизонтальний (латеральний) характер.

Враховуючи, що енергія – спільний знаменник і вихідна рушійна сила всіх екосистем як сконструйованих людиною, так і природних, Ю.Одум (1986) пропонує прийняти енергію за основу для первинної класифікації екосистем.

Отже, за рівнем надходження енергії в екосистеми їх поділяють на чотири групи:

* природні, якими рухає Сонце;

* природні, якими рухає Сонце та інші природні джерела;

* урухомлені Сонцем і субсидовані людиною;

· індустріально-міські, які утримуються паливом (добутим із корисних копалин, іншими органічними або ядерними).

Наведені Ю.Одумом приклади.

Пояснюють особливості функціонування цих систем, які можна було б віднести за ієрархічним рангом до біоценотичних комплексів і навіть біомів. У параметри біологічної системи не вкладається індустріально-міська екосистема, яка є однією із різновидів соціально-економічних систем. При сучасному веденні міського господарства сонячна енергія у самому місті не лише не використовується, а стає надто коштовною перешкодою, оскільки вона нагріває бетон і сприяє утворенню смогу. Їжу, продукт систем, які рухає Сонце, можна вважати зовнішньою їдальнею міста, оскільки переважну частину продуктів ввозять ззовні. Міста в міру зростання цін на паливо, напевно, стануть більше цікавитися використанням сонячної енергії. Можливо, виникне новий тип екосистеми міста, якою буде рухати Сонце із допоміжною енергією палива.

Центральне місце в біосфері посідають біохімічні цикли: вуглецю, води, азоту та фосфору. Ці цикли в найбільшій мірі зазнали трансформації при формуванні техносфери та агро сфери і вивчення їх стало важливою задачею екології. Особливістю природних екосистем є повторне використання біогенних речовин. Хоча в біохімічних циклах деякі х таких елементів і губляться, надходячи в депо, і робляться недоступними для рослин, у природних екосистемах масштаб цих процесів незначний.

Біосфера володіє потужною буферною дією щодо багатьох зовнішніх впливів. Це забезпечує загальну стійкість та створює сприятливі стабільні умови існування організмів. У межах біосфери пом’якшується дія вітру, посушливість повітря та грунту, підтримується певне співвідношення між концентрацією кисню та вуглекислого газу в атмосфері, звужується амплітуда коливань температури. Але всі ці якості біосфери не можуть протистояти нерозумним діям людини і різко падають при антропогенних впливах. Так, посухи порівняно безпечні для природних екосистем, але вони наносять відчутні збитки агро системам.

Зберегти грунтово-кліматичні умови великих регіонів планети та забезпечити їх стійкість можна тільки при наявності в цих регіонах досить великих за площами природних біомів.

Слід мати на увазі, що екологічні системи, так само як і окремі види організмів, були об’єктом тривалого еволюційного процесу, у ході якого менш стійкі екосистеми зникали і зберігалися тільки ті екологічні системи, стійкість яких стосовно коливань зовнішніх чинників була досить високою.

Загалом стійкість біосистем можна охарактеризувати як внутрішньо притаманну біосистемі здатність підтримувати на визначеному рівні протягом тривалого часу свої основні параметри та відновлювати їх після порушень. Кількісно оцінити стійкість досить складно, але вченими були відзначені деякі закономірності в здатності екосистем підтримувати свій рівноважний стан:

· стійкість угрупувань тим вища, чим більший час воно може існувати не зазнаючи значних змін;

· більш стійкі угрупування повинні мати більшу різноманітність життєвих форм і екологічних ніш.

У результаті впливу екологічних чинників успіх живих організмів у боротьбі за існування визначається значною мірою їхнім пристосуванням до умов, які сприяють підтриманню стійкості екологічних систем. У зв’язку з цим природний добір має тенденцію до збереження організмів, еволюція яких підвищує стійкість екологічних систем. Думка про роль людства, яке перетворює біосферу на базі наукових знань на благо кожної людини, не залишала В.І.Вернадського весь останній період його життя. Він писав:

” Ноосфера є нове геологічне явище на нашій планеті, у ній уперше людина стає найбільшою геологічною силою. Вона може й повинна перебудувати своєю працею і думкою царину свого життя”.

Ноосфера – це сфера взаємодії суспільства й природи, у межах якої розумна діяльність є головним визначальним чинником розвитку.

У понятті ноосфери підкреслюється необхідність доцільної взаємодії людства та природи. Поняття “ноосфера” вперше вжив у 20-ті роки ХХ ст.. французький палеонтолог і філософ Тейяр де Шарден. У його розумінні ноосфера – ідеальна, духовна (“мисляча”) оболонка Землі, що виникла з появою і розвитком людської свідомості. В.І.Вернадський вважав, що головна сила перетворення біосфери в ноосферу в інтересах людства – це поєднання розуму з ідеалами демократії.

Сьогодні можна константувати, що біосфера справді різко змінюється під впливом технологічної діяльності людини, дедалі більше замінюється техносферою, в якій дехто з учених ще недавно схильний був убачати початок формування ноосфери, передбачуваної В.І.Вернадським. Проте сьогодні стало ясно, що наступ техносфери супроводжується такими змінами природного середовища, які вже почали загрожувати самому існуванню людини на Землі. Відбувається прискорене руйнування основних, життєво важливих комірок біосфери, яке прогресує й здатне призвести до її повної деградації й загибелі, що автоматично означає загибель людства, оскільки люди не можуть існувати в іншому середовищі, ніж те, в якому вони з’явилися та існували. Отже, дедалі активніше рухаючи вперед “технічний прогрес”, людство лише погіршує загальну ситуацію в біосфері й своє власне становище в ній.

Вихід з екологічної кризи може бути тільки у використанні розуму людства (у вигляді суми знань і технологічних розробок) не лише для експлуатації природних ресурсів, а й для їхнього збереження і примноження.

Тільки на базі пізнання фундаментальних екологічних закономірностей, з використанням сучасних наукових і технічних досягнень вдасться сконструювати систему гармонійної взаємодії людства і живої природи.

В.І.Вернадський, як вчений-матеріаліст, визначив місце людини у біосфері трьома положеннями:

1. Людина, як вона спостерігається в природі, як і всі живі організми, як і вся жива речовина, є певна функція біосфери, в певному її просторі – часі.

2. Людина у всіх її проявах становить певну закономірну частину будови біосфери.

3. “Вибух” наукової думки в ХХ ст.. підготовлений усім минулим біосфери і має глибинні корені. Цивілізація “культурного людства”, - оскільки воно є формою організації нової геологічної сили, створеної у біосфері, - не може перериватися і знищитися, оскільки це велике природне явище, яке відповідає історично, точніше, геологічно, встановленій організованості біосфери.

Ці ідеї покладені в основу закону ноосфери В.І.Вернадського:

Біосфера неминуче перетвориться у ноосферу, тобто, сферу, де людський розум буде відігравати домінуючу роль в розвитку системи “людина-природа”.

Діалектична взаємодія суспільства і біосфери в ході історичного прогресу людства поступово перетворюється на управління спочатку окремими елементами біосфери, потім її частинами і, нарешті, всією біосферою у планетарному масштабі. До практичного розв’язання останнього завдання людству ще далеко, але в теоретичному плані воно актуальне вже тепер.

Без знання функціонування і розвитку екосистеми неможливий перехід від стихійного впливу людини на біосферу до свідомого управління нею.

Теоретична думка, як бачимо, націлена не на руйнування, а на збереження середовища життя людини, яка, як розумна істота, навряд чи погодиться піти на самознищення. Тому наш час планетарних потрясінь є й часом становлення екологічної самосвідомості людини. М.К.Еріх (1874-1947), який вмів відчувати природу планети всім своїм єством, писав, що, на жаль, міркування ощадливого ставлення до природи не можна ні нав’язати, ні прищепити силою; лише само по собі воно може увійти в ужиток кожного і стати непомітним, але надмірним стимулом творчості. В цих словах закладена величезна сила творення розумної біосфери – ноосфери. І про це мають дбати як послідовники матеріаліста В.І.Вернадського, так і послідовники ідеаліста П.Тейяра де Шардена.

 

 

Питання для повторення.

1. Що таке жива речовина?

2. Які сутнісні характеристики визначають феномен біосфери Землі?

3. У чому полягає роль біохімічних функцій живого в організованості біосфери?

4. Чим принципово відрізняється тлумачення біосфери та ноосфери в працях В.І.Вернадського?

5. Коли виникла біосфера Землі?

6. Чому є необхідним комплексний підхід у пізнанні біосфери?

7. Що таке ноосфера?

8. Наведіть докази цілісності біосфери.

9. Як відбувається кругообіг речовини та енергії у біосфері?

 




Переглядів: 499

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.011 сек.