Titlul lucrării: Biosferă - ecosistem global
Domeniu de interes: Ecologie și protecția mediului
Descriere: Curs 5 Tema: Ecosistemul global al biosferei. Planul 1. Regulile generale ale organizării biosferei. Structura și limitele. 2. Legea din VI. Vernadsky privind migrarea biogenică a atomilor în biosferă. 3. Principalele funcții ale materiei vii. 4. Locul omului în biosferă. Conceptul și Crezurile.
Mărime fișier: 72,5 KB
Lucrarea a fost descărcată: 95 de persoane.
Tema: Biosfera # 150; ecosistem global.
1. Regulile generale ale organizării biosferei. Structura și limitele.
2. Legea din VI. Vernadsky privind migrarea biogenică a atomilor în biosferă.
3. Principalele funcții ale materiei vii.
4. Locul omului în biosferă. Conceptul și criteriile noospherei.
Conceptul de "biosferă" a fost introdus pentru prima dată în biologie de naturalistul francez
JB Lamarck la Paris la începutul secolului al XIX-lea și apoi în geologie de către omul de știință austriac Edward Süss în 1875. Suess a folosit termenul "biosferă" pentru a se referi la carapacea Pamântului locuită de organisme vii. Meritul în dezvoltarea unei doctrine armonioase, holistice a biosferei ca un "câmp de viață" aparține academicianului VI Vernadsky. care în anii '20 ai secolului trecut a dezvoltat o idee despre biosferă ca sistem unificat global al Pământului, unde întregul curs principal al transformărilor geochimice și energetice este determinat de viață.
Biosfera Vernadsky a numit aria planetei noastre în care a existat sau a existat vreodată o viață și care este constant expusă sau expusă organismelor vii.
În prezent, biosfera se numește cochilie a Pământului, compoziția, structura și energia acesteia sunt determinate de activitatea agregată a organismelor vii. Aceasta este aria planetei noastre in care exista sau a existat vreodata viata si care este in permanenta expusa sau expusa organismelor vii.
Participarea fiecărui organism individual la istoria geologică a Pământului este neglijabilă. Cu toate acestea, ființele vii de pe pământ sunt infinit de multe, ele au un potențial mare de reproducere, de a interacționa în mod activ cu mediul și, în cele din urmă, reprezintă în întregime un factor special, la scară globală, transformarea mantaua superioară a Pământului.
Pentru a se referă la totalitatea tuturor lucrurilor care trăiesc pe Pământ, împreună cu mediul său imediat și resursele pe care le introduce termenul „biosfera modernă“ sau „ecosferei“. Ecosferei teacă continuă rochii glob, iar întinderea ei verticală variază de la o fracțiune de metru - în zonele de viață extrem de săracă (deserturi arctice și antarctice) - la mii de metri. Biosfera, fiind un ecosistem global (ecosferă), ca orice ecosistem, constă dintr-o parte abiotică și biotică.
parte Abiotică este: 1) solul și rocile sale subiacente la o adâncime în cazul în care acestea încă mai sunt organisme vii, care vin în comunicarea cu substanța de roci și mediul fizic al spațiului porilor; 2) aerul atmosferic la înălțimi, pe care este posibilă viața, 3) mediul acvatic al oceanelor, râurilor, lacurilor etc.
Partea biotică constă în organisme vii ale tuturor taxonilor care îndeplinesc cea mai importantă funcție a biosferei, fără de care nu poate exista viața în sine: sau curentul biogen al atomilor. Organismele vii poartă acest curent de atomi datorită respirației, alimentației și reproducerii, asigurând schimbul de materie între toate părțile biosferei.
Deci, biosfera modernă este un sistem complex compus din multe componente care includ toate naturalele vii și non-vii (habitat). Acesta acoperă o parte din atmosferă, hidrosferă și partea superioară a litosferei, interconectate de ciclurile biogeochimice de migrare a substanțelor și a energiei. Limita inferioară a biosferei cade în medie cu 2 ... 151 km și 3 km pe uscat (restricție # 150; temperatura stâncilor și a apelor subterane) și 1 151 km 2 km sub podeaua oceanului, partea superioară # 150; până la înălțimea ecranului de ozon (20 # 151; 25 km, unde există o creștere cu înălțimea radiației ultraviolete). În biosfera de pretutindeni există fie o substanță vie în sine, fie urme de activitate: gaze atmosferice; apă naturală; rezerve de petrol, cărbune, calcar; argilă; foi de ardezie; granite etc.
Organismele vii pot exista într-o gamă largă de medii chimice. Primele creaturi vii ale Pământului trăiau într-o atmosferă fără oxigen. Metabolismul anaerob este, de asemenea, caracteristic pentru multe organisme moderne, inclusiv pentru organismele multicelulare.
Vernadski, considerând biosfera ca zonă de viață, inclusiv împreună cu organismele și habitatul lor, au identificat în Biosferă 7 tipuri diferite de substanțe interconectate geologic:
- materie vie # 150; întregul agregat de organisme vii,
Substanța vie este compusă în principal din elemente care sunt migranți de apă și aer, adică formând compuși gazoși și solubili. Este de remarcat faptul că 99,9% din masa organismelor vii cade pe cele 14 elemente care predomină în scoarța pământului, reprezentând 96,9%, deși în alte proporții. Astfel, viața este un derivat chimic al litosferei. Aproape toate elementele tabelului DI au fost găsite în organisme. Mendeleyev, adică ele sunt caracterizate de aceeași chimie ca natura neînsuflețită.
Toate materiile vii prin masa lor ocupă o parte nesemnificativă în comparație cu oricare dintre cochiliile superioare ale globului. Conform estimărilor probabilistice moderne, cantitatea totală de masă a materiei vii din epoca modernă este de circa 2420 miliarde de tone (Aceasta este o parte din zece milioane pe masă a litosferei). Cu toate acestea, în termeni calitativi, materia vie este cea mai organizată parte a materiei Pământului și cea mai activă formă de materie. Produce o lucrare geochimică extraordinară în biosferă, transformând complet cochiliile superioare ale Pământului în timpul existenței sale.
2. Nutrienții (combustibili fosili, cărbune, bitum, calcar, etc., adică, o substanță produsă de organismele vii și de prelucrare a ....);
3. materii inerte (formate prin procese în care nu participă organisme vii, de exemplu, roci ignifuge);
5. substanță radioactivă.
6. atomi împrăștiați
7. O substanță de origine cosmică (meteoriți, praf cosmic).
Substanța vie este distribuită foarte inegal în biosferă. Este slab dezvoltată în deșerturi, tundre, adâncimi ale oceanelor. Acesta reprezintă un maxim aproape de suprafață, suprafețele de teren și hidrosfera, la limitele mass-media de bază în cazul în care masa a dezvolta plante verzi și vii la organismele lor de cheltuieli heterotrofice. Peste 90% din substanța biosferă vii formate în principal din carbon, oxigen, azot și hidrogen, este necesară vegetației de la sol (97 # 151; 98% din biomasa terenului). Masa totală a materiei vii din biosferă este estimată la 1,8 # 151; 2.5 18 octombrie g (pe substanța uscată) și face doar o mică parte din masa biosferă (3-10 24 g). Cu toate acestea Vernadsky, pe baza numeroase date, considerat cel mai puternic materia vie, factori geochimice și de energie, forța conducătoare a evoluției planetare. Locații cu cea mai mare concentrație de organisme din biosferă Vernadsky a numit "filmele vieții". Astfel, V.I. Vernadsky a subliniat că materia vie # 150; Cea mai activă formă de materie din univers.
2.Zakon V.I. Vernadsky privind migrarea biogenică a atomilor în biosferă.
Doctrina lui Vernadsky despre biosferă se bazează pe conceptul rolului geochimic planetar al materiei vii. biosferă # 150; un produs al unei transformări îndelungate de substanțe și energie în timpul dezvoltării geologice a Pământului. "Viața captează o parte semnificativă a atomilor care alcătuiesc suprafața pământului, # 151; a scris Vernadsky. # 151; Sub influența sa, acești atomi sunt în mișcare continuă, intensă. Dintre acestea, milioane de compuși diferiți sunt creați tot timpul. Și acest proces durează fără întrerupere timp de zeci de milioane de ani, de la cele mai vechi timpuri arheozoice până în epoca noastră. Nu există nicio forță chimică pe suprafața pământului care să acționeze mai mult în mod constant și, prin urmare, mai puternică în consecințele sale finale decât organismele vii luate ca întreg ". Potrivit lui Vernadsky, materia vie # 151; ego set de existente (sau au existat într-o anumită perioadă de timp) organisme vii, care sunt un factor geologic puternic. Spre deosebire de ființele vii studiate de biologie la toate nivelurile organizației lor, materia vie ca factor biogeochimic în înțelegerea lui Vernadsky este caracterizată de o compoziție chimică elementară, de masă și de energie. Transformă energia solară și implică materia anorganică într-un ciclu continuu. Prin materia vie, atomii de aproape toate elementele chimice au trecut în mod repetat. În cele din urmă, materia vie a determinat compoziția atmosferei, a hidrosferei, a solurilor și, în mare măsură, a rocilor sedimentare ale planetei noastre. "Încetarea vieții, # 151; a scris Vernadsky, # 151; ar fi inevitabil asociată cu încetarea schimbărilor chimice, dacă nu cu toată crusta pământului, atunci în orice caz suprafața # 151; fața Pământului, biosfera ".
3. Principalele funcții ale materiei vii de pe planeta noastră
Vernadsky a subliniat că o substanță vie acumulează energia cosmosului, transformă-o în energia proceselor terestre (chimice, mecanice, termice, electrice etc.). În schimbul continuu al materiei cu materia inertă a planetei se formează o nouă substanță vie care nu numai că înlocuiește masele moarte, ci introduce și calități noi, determinând procesul de evoluție a lumii organice.
Astfel, materia vie a biosferei este extrem de activă din punct de vedere chimic și geologic. Cu participarea sa se formează roci sedimentare organice # 151; substanțele biogene ale biosferei, precum și substanțele biologice # 151; aproape toată apa din biosferă, solul, crusta din vreme, etc. În același timp, materia vie controlează toate transformările chimice de bază din biosferă.
Putem presupune că învelișul granitic-sedimentar al globului reflectă procesele care au loc în biosferă. Aproximativ 99% din materia totală din straturile superioare ale biosferei este transformată de organisme vii. Cea mai mare parte a suprafeței globului este acoperită cu roci sedimentare secundare, care sunt rezultatele activității vitale a organismelor vii.
Există cinci funcții principale ale materiei vii pe planeta noastră.
1. Funcția de energie este de a conecta fenomenele biosferei-planetare cu radiația cosmică, în principal cu radiația solară. Această funcție se bazează pe activitatea fotosintetică a plantelor verzi, în timpul căreia se acumulează energia solară și redistribuția acesteia între componentele individuale ale biosferei. Datorită energiei solare acumulate, au loc toate fenomenele vitale de pe Pământ. Aceasta este funcția planetară fundamentală a celor vii.
2. Funcția de gaz provoacă migrarea gazelor și transformarea lor, asigură compoziția gazului în biosferă. Masa predominantă a gazelor de pe Pământ are o origine biogenică. În procesul de funcționare a materiei vii, apar gazele principale: oxigen, azot, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, metan.
3. Funcția de concentrare se manifestă prin extracția și acumularea de elemente biogene ale mediului înconjurător de organisme vii. Compoziția materiei vii este semnificativ diferită de compoziția materiei inerte a planetei. Este dominat de atomi ușori de hidrogen, carbon, azot, oxigen, sodiu, magneziu, aluminiu, siliciu, sulf, clor, potasiu, calciu. Concentrația acestor elemente în corpul organismelor vii este de sute și mii de ori mai mare decât în mediul extern. Aceasta explică eterogenitatea compoziției chimice a biosferei.
4. Funcția de reducere a oxidării constă în conversia chimică a substanțelor care conțin atomi cu un grad variabil de oxidare (compuși de fier, mangan, etc.). Ca rezultat, majoritatea compușilor chimici sunt convertiți. În același timp, procesele biogene de oxidare și de reducere predomină pe suprafața Pământului.
5. Funcția distructivă determină procesele asociate cu descompunerea organismelor după moartea lor, în urma căreia are loc mineralizarea materiei organice, adică transformarea materiei vii într-o materie inertă. Ca rezultat, se formează, de asemenea, substanțe biogene și biocozice ale biosferei.
În distrugerea masei organice apar două procese paralele: procesul de mineralizare și procesul de fotosinteză. Descompunerea compușilor organici în final la dioxid de carbon, amoniac și apă, în condiții anaerobe, și în hidrogen și hidrocarburi este un proces de mineralizare. Produsele de mineralizare sunt din nou folosite de autotrofe. În plus, în partea de sol a substanțelor aromatice eliberate sub influența naturii activității vitale a microorganismelor din nou condensate pentru a forma un set complex de conexiuni - humus din sol (acid humic diferit și sărurile acestora) cu un conținut de energie semnificativ. Acest proces este stimulat de activitatea mai multor grupuri de sol de heterotrofe. Humus este baza fertilității solului. descompunerea sa are loc foarte lent, în viitor, sub influența unui anumit microflorei, a solului autohtone, realizându-se astfel coerența în furnizarea de elemente minerale a plantelor. Apele naturale îmbogățite cu aceste produse de mineralizare devin extrem de active din punct de vedere chimic și dăunează pietrelor.
Procesul de descompunere a substanțelor organice, în care este eliberat energia chimică, caracteristică tuturor părților din biosferă unde există organisme vii, în timp ce fotosintezei are loc doar pe suprafața de teren și a rezervoarelor din stratul superior. O parte a substanței organice în mediu nefavorabil pentru destructori activității depozitata și conservate ca parte a rocilor sedimentare, astfel încât sinteza compușilor organici din întreaga biosferă nu este pe deplin echilibrat prin descompunerea lor.
Acest dezechilibru al proceselor de sinteză și descompunere a substanțelor organice din biosferă a determinat regimul oxigen al plicului modern de aer al Pământului.
4. Locul omului în biosferă. Conceptul și criteriile noospherei.
Apariția și dezvoltarea noospherei. Evoluția lumii organice pe planeta noastră a trecut prin mai multe etape. Primul a fost caracterizat de apariția unui ciclu biologic de substanțe și de biosferă. Al doilea a fost însoțit de formarea de organisme multicelulare și, ca rezultat, de complicația structurii ciclice a vieții. A treia etapă este asociată cu apariția societății umane, sub influența căreia în condițiile moderne există o evoluție ulterioară a biosferei și transformarea acesteia în domeniul rațiunii # 151; în noosferă (din noosul grecesc # 151; mintea și sphaira # 151; bilă). Eul este o stare nouă a biosferei, când activitatea rațională a omului devine factorul principal care condiționează dezvoltarea sa. Conceptul de noosfera a fost pus în funcțiune de către E. Leroy și P. Teilhard de Chardin în 1927. Ei au caracterizat noosfera ca o specială, nadbiosferny „gândire strat“, care „învăluie planeta.“ La 30 # 151; 40-e. VI Vernadsky a dezvoltat și aprofundat în continuare doctrina noospherei.
În general, transformarea biosferei în noosphere poate fi reprezentată după cum urmează. La început, oamenii și-au luat mijloacele de trai din biosferă și i-au dat ceea ce alte organisme ar putea folosi în biosferă. Prin urmare, activitatea oamenilor în această etapă a fost ușor diferită de cea a altor organisme. Odată cu dezvoltarea societății umane a început să aibă un impact din ce în ce mai devastator asupra biosferei. În condițiile moderne, o persoană își dă seama deja că trebuie să țină seama de legile sale de dezvoltare și posibilități. Odată cu trecerea biosferei la noosferă, omenirea se confruntă cu o sarcină uriașă de mărime și semnificație # 151; să învețe să reglementeze conștient relația dintre societate și natură.
Criteriile noospherei conform lui M. Budyko (1984):
1 # 151; omenirea a devenit un singur întreg, revoluția științifică și tehnologică a înghițit întregul glob;
2 # 151; a fost realizată reorganizarea fundamentală a comunicării și a schimbului, noosfera era un întreg unic organizat, toate părțile din care la diferite niveluri acționează concertat între ele;
3 # 151; descoperirea de noi surse de energie, noosphere oferă o restructurare radicală a naturii umane, deci nu poate face fără surse de energie colosală;
5 # 151; Pe măsură ce se dezvoltă noosfera, va fi posibilă reglementarea stării biosferei în conformitate cu nevoile societății umane.
PAGE \ * MERGEFORMAT 7
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: