Биосфера. Ноосфера. Техносфера

Федеральное агентство по образованию 
 
Филиал Санкт-Петербургского государственного инженерно-экономического университета в г.Чебоксары 
Факультет производственного менеджмента 
 

Реферат по экологии на тему:

Биосфера. Ноосфера. Техносфера.  
 
 
 
 

Выполнила:

Студентка группы 11-08

Васильева М.В.

Проверила:

Алексеева А. Н. 
 
 
 
 

Чебоксары – 2009

Оглавление.

Введение......................................................................................................................................3

Биосфера и  ее эволюция, ресурсы, биопродуктивность.......................................................4-18

Техносфера..............................................................................................................................18-22

Ноосфера....................................................................................................................................22

Вывод..........................................................................................................................................23

Список использованной литературы........................................................................................24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

Сегодня во весь рост поднимается перед людьми одна из сложнейших проблем, независимо от того, живут ли они в Африке или в Европе, в больших городах  или в джунглях. Она касается каждого  из нас, и избежать её никому не дано. Это- проблема сохранения жизни на планете, выживания человека, как одного из уникальных видов живых существ.

Решение этой проблемы зависит от того, насколько  каждый из нас и все человечество вместе осознают «запретную черту», переступить  через которую человечество не должно ни при каких обстоятельствах. Такой  «запретной чертой» являются законы жизни на планете.

Человек- обитатель биосферы. Именно биосфера- та оболочка Земли, в пределах которой  протекает жизнь человечества в  целом и каждого из нас.

Термин  « биосфера» ввел австралийский  геолог Эдуард Зюсс (1881-1914). Современная  концепция биосферы связана с  именем академика В.И. Вернадского.

Биосфера- область обитания живых организмов; оболочка Земли, состав, структура и  энергетика которой определяется совокупной деятельностью живых организмов. Верхняя граница простирается до высоты озонового экрана ( 20-25 км), нижняя опускается на 1-2км ниже дна океана и в среднем 2-3 км на суше. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу, педосферу (почву), и верхнюю  часть литосферы ( горные породы).

В современном  мире нарастают кризисные явления. С точки зрения теоретической  кибернетики цивилизованное человечество может выжить и сохранится на нашей  планете только путем объединения  всего коллективного интеллекта человечества. Современное состояние  планеты ученые называют техносферой, т.к. техника и технологии преобладают  над гуманитарными аспектами  жизни. Достаточно вспомнить Чернобыльскую  ядерную катастрофу. В современном  мире нарастают кризисные явления. С точки зрения теории ноосферы цивилизованное человечество может выжить только в  виде (в форме) ноосферы. Главной  целью ноосферы является выживание  цивилизованного человечества как  биологического вида.

В ноосфере главная цель – максимальное продление  жизни цивилизованного человечества. 
 
 
 
 

Биосфера  и ее эволюция, ресурсы, пределы устойчивости, биопродуктивность.

Структура биосферы.

Биосфера  включает в себя: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается  в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др.); косное вещество, которое формируется без участия  живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой совместный результат  жизнедеятельности организмов и  небиологических процессов (например, почвы).

Косное  вещество биосферы.

Границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным  существование живых организмов. Верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты  и ограничена слоем озона, который  задерживает губительные для  жизни коротковолновую часть  ультрафиолетового излучения Солнца. Таким образом, живые организмы  могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы. В  гидросфере земной коры организмы проникают  на всю глубину Мирового океана - до 10-11 км. В литосфере жизнь встречается  на глубине 3,5-7,5 км, что обусловлено  температурой земных недр и условием проникновения воды в жидком состоянии.

Атмосфера.

Газовая оболочка состоит в основном из азота  и кислорода. В небольших количествах  в ней содержится диоксид углерода (0,03%) и озон. Состояние атмосферы  оказывает большое влияние на физические, химические и биологические  процессы на поверхности Земли и  в водной среде. Для биологических  процессов наибольшее значение имеют: кислород, используемый для дыхания  и минерализации мертвого органического  вещества, диоксид углерода, участвующий  в фотосинтезе, и озон, экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового  излучения. Азот, диоксид углерода, пары воды образовались в значительной мере благодаря вулканической деятельности, а кислород - в результате фотосинтеза.

Гидросфера.

Вода - важнейший компонент биосферы и  один из необходимых факторов существования  живых организмов. Основная ее часть (95%) находится в Мировом океане, который занимает около 70% поверхности  земного шара и содержит 1300 млн. км3. Поверхностные воды (озера, реки) включают всего 0,182 млн. км3, а количество воды в живых организмах составляет всего 0,001 млн. км3. Значительные запасы воды (24 млн. км3) содержат ледники. Большое  значение имеют газы, растворенные в воде: кислород и диоксид углерода. Их количество широко варьирует от температуры и присутствия живых  организмов. Диоксида углерода, содержащегося  в воде, в 60 раз больше, чем в  атмосфере. Гидросфера формировалась  в связи с развитием литосферы, которая в течение геологической  истории Земли выделяла большое количество водяного пара. 
 

Литосфера.

Основная  масса организмов, обитающих в  пределах литосферы, находится в  почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва  включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и органические вещества - продукты жизнедеятельности организмов.

Живые организмы (живое  вещество).

Хотя границы  биосферы довольно узки, живые организмы  в их пределах распределены очень  неравномерно. На большой высоте и  в глубинах гидросферы и литосферы  организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным  образом на поверхности Земли, в  почве и в приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и 0,8% - животными  и микроорганизмами. Напротив, в  океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов - 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена  главным образом на суше. Суммарная  биомасса океана составляет всего 0,03х10 12 т, или 0,13% биомассы всех существ, обитающих  на Земле.

В распределении  живых организмов по видовому составу  наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, но их вклад в общую  биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов - беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая  часть - млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного  вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических  процессах. Вещества и энергию, необходимую  для обмена веществ, организмы черпают  из окружающей среды. Ограниченные количества живой материи воссоздаются, преобразуются  и разлагаются. Ежегодно, благодаря  жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.

  Эволюция биосферы.

Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют  между собой, составляя целостную, сложно организованную систему, развивающуюся  по своим внутренним законам и  под действием внешних сил, в  том числе космических (солнечного излучения, гравитационных сил, магнитных  полей Солнца, Луны и др. небесных тел)

По современным  представлениям, развитие безжизненной геосферы, т.е. оболочки, образованной .веществом Земли, происходило на ранних стадиях существования нашей  планеты, миллиарды лет назад. Изменения  облика Земли были связаны с геологическими процессами, происходившими в земной коре, на поверхности и в глубинных  слоях планеты и находили проявление в извержениях вулканов, землетрясениях, подвижках земной коры, горообразовании. Такие процессы происходят и сейчас на безжизненных планетах солнечной  системы и их спутниках - Марсе, Венере, Луне.

С возникновением жизни (саморазвивающихся устойчивых форм) сначала медленно и слабо, затем  все быстрее и значительнее стало  проявляться влияние живой материи  на геологические процессы Земли.

Деятельность  живого вещества, проникшего во все  уголки планеты, привела к возникновению  нового образования - биосферы - тесно  взаимосвязанной единой системы  геологических и биологических  тел и процессов преобразования энергии и вещества. Размеры преобразований, осуществляемых живой материей, достигли планетарных масштабов, существенно  видоизменив облик и эволюцию Земли.

Так, например, в  результате процесса фотосинтеза - деятельности зеленых растений, образовался современный  газовый состав атмосферы, в ней  появился кислород. В свою очередь  на активность фотосинтеза существенно  влияет концентрация углекислого газа в атмосфере, наличие влаги и  тепла.

Почва является целиком результатом деятельности живого вещества в косной (неживой) среде. Решающая роль в этом процессе принадлежит климату, топографии, деятельности микроорганизмов и растений и  материнским породам. Биосфера, возникнув  и сформировавшись 1-2 млрд. лет назад (к этому времени относятся  первые обнаруженные остатки живых  организмов), находится в постоянном динамическом равновесии и развитии.

В биосфере, как  в любой экосистеме, происходит круговорот воды, планетарные перемещения воздушных  масс, а также биологический круговорот, характеризующийся емкостью - количеством  химических элементов, находяшихся  одновременно в составе живого вещества в данной экосистеме, и скоростью - количеством живого вещества, образующегося  и разлагающегося в единицу времени. В результате на Земле поддерживается большой геологический круговорот веществ, где для каждого элемента характерна своя скорость миграции в  больших и малых циклах. Скорости всех циклов отдельных элементов  в биосфере теснейшим образом сопряжены между собой.

Установившиеся  за многие миллионы лет круговороты  энергии и вещества в биосфере самоподдерживаются в глобальных масштабах, хотя локальные (местные) изменения  структуры и особенностей отдельных  экосистем (биогеоценозов), составляющих биосферу, могут быть значительными.

Еще на ранних этапах эволюции живое вещество распространилось по безжизненным пространствам планеты, занимая все потенциально доступные  для жизни места, изменяя их и  превращая в места обитания. И  уже в древние времена различные  жизненные формы и виды растений, животных, микроорганизмов, грибов заняли всю планету. Живое органическое вещество, можно найти и в глубинах океана, и на вершинах самых высоких  гор, и в вечных снегах Приполярья, и в горячих водах источников вулканических районов.

Такую способность  к распространению живого вещества В.И.Вернадский назвал “всюдностью жизни”.

Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры  биологических сообществ, умножения  числа видов и совершенствования  их приспособляемости. Эволюционный процесс  сопровождался увеличением эффективности  преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами.

Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который  как биологический вид на основе многочисленных изменений приобрел не только сознание (совершенную форму  отображения окружающего мира), но и способность изготавливать  и использовать в своей жизни  орудия труда.