Биосфера

Содержание

1. Введение              2
2. Живое вещество-компонент биосферы         4 
3. Абиотические (неживые) компоненты биосферы        8
4. Причины и характер загрязнения биосферы                  11
5. Биосфера и космос            15
6. Пищевые цепи и трофические уровни         21
7. Биосфера и человек: экологическая опасность       26 
8. Заключение             29
9. Литература            30                    
 

1. 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).

     Включает  в себя все элементы живой и  неживой природы, в которой существуют организмы, популяции и природные  сообщества. Отдельные факторы среды, оказывающие на их свойства и состояние  прямое или косвенное влияние, называют экологическими факторами.

В природе каждый вид в процессе эволюции приспосабливается к определённым изменениям экологических факторов и сам воздействует на окружающую среду. Влияние этих факторов на популяцию проявляется в изменении её численности, занимаемой территории и протекании в ней процессов микроэволюции. Влияние экологических факторов на сообщество проявляется в изменении его видового состава и в смене сообществ. Среди экологических факторов различают три группы:

- антропогенные;

- биотические;

- абиотические.

Данный реферат охватывает общие сведения о биосфере: ее строение, состав. В данной работе так же описаны основные проблемы, меры защиты биосферы, приведены интересные сведения о ее обивателях, взаимодействии экосистемы с космосом, роль человека в ее сохранении. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Живое вещество - компонент биосферы 

       «…На земной поверхности нет  химической силы более постоянно  действующей, а потому и более  могущественной по своим конечным  последствиям, чем живые организмы,  взятые в целом» ( В.И. Вернадский).

     Живое вещество или биомасса — совокупность всех живых организмов на Земле, способность  живого вещества к воспроизводству  и распространению на планете, борьбу организмов за пищу, воду, территорию, воздух. Представлено организмами различных  размеров. Самые крупные из них- киты. Длина тела современных китов  от 1,1 до 33 м, масса от 30 кг до 150 т. К высочайшим деревьям относится секвойя вечнозеленая, которая достигает высоты 110-112 м и имеет диаметр 6-10 м.

     По  приблизительной оценке, за время  существования жизни на Земле  в биосфере существовало более миллиарда  видов.

     Среди живых существ преобладают насекомые (их около миллиона видов). Позвоночные  составляют всего 2%. . Известный нам  мир жизни более чем на 70% состоит  из животных, 225 – это растения и  грибы, 5%- одноклеточные организмы. 

    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 органиче6ских веществ  в минеральные. Представители каждого  царства, типа и класса выполняют  свои функции в экологических  взаимодействиях на уровне биосферы.

    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; удивительное разнообразие форм, размеров, химических вариантов и т.п., значительно  превышающее многие контрасты в  неживом, косном веществе.

    Поскольку живое вещество является определяющим компонентом биосферы, постольку  можно утверждать, что оно может  существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы.

      Вместе с тем, все живое вещество  физико-химически едино. И в  этом состоит один из основных  законов всего органического  мира — закон физико-химического  единства живого вещества.

    Закон физико-химического единства живого вещества имеет принципиально важное значение для человеческой практики. Из него следует, что нет такого физического  или химического агента, который  был бы гибелен для одних организмов и абсолютно безвреден для  остальных. Разница лишь количественная: одни организмы более чувствительны, другие менее, одни в ходе отбора приспосабливаются  быстрее, другие медленнее. При этом приспособление идет в ходе естественного  отбора, то есть за счет гибели тех индивидов, что не смогли адаптироваться к новым  условиям.  

    Второе  наиболее важное обобщение для живого вещества планеты состоит в законе константности количества живого вещества: количество живого вещества биосферы в пределах рассматриваемого геологического периода есть константа. Согласно закону биогенной миграции атомов, живое вещество оказывается энергетическим и химическим посредником между Солнцем и поверхностью Земли. Если бы количество живого вещества колебалось, то и энергетика планеты была бы непостоянной. Действительно, такие перемены случались в эволюции жизни на Земле, но они были очень редки. Обычно количество живого вещества планеты было равномерным, как и биохимические круговороты на ней.

    Количественное  постоянство характерно и для  числа видов. Однако в эволюции живого одни виды образовывались, другие вымирали. Такой процесс неизбежен из-за изменения условий жизни на планете  и в силу того обстоятельства, что  для нормального функционирования природных систем необходима множественность  видов, особенно в управляющем звене  экосистемы, т.е. среди консументов. Если бы число видов резко колебалось, биосфера потеряла бы свойство надежности. Поэтому во все геологические  периоды массового вымирания  организмов наблюдалось и бурное видообразование. Правило константности  числа видов может быть сформулировано следующим образом: число нарождающихся  видов в среднем равно числу  вымирающих, и общее видовое разнообразие в биосфере есть константа.

    Для изучения живого вещества в экологии применяются определенные методы и  подходы. Одним из основных является экосистемный подход.

    Впервые определение экосистемы, как совокупности живых организмов с их местообитанием, было дано Тэнсли в 1935 г. При экосистемном подходе в центре внимания эколога оказываются поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы. Его больше интересуют здесь функциональные связи (такие, как цепи питания) живых организмов между собой и с окружающей средой, чем видовой состав сообществ и определение редких видов или колебаний численности. Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов.

Мириады живых  существ населяют биосферу, составляют живое вещество биосферы. Химический состав живого вещества сходен с составом звезд и Солнца, что подтверждает единство природы. У живого вещества современными методами могут быть измерены масса, количество заключенной в нем энергии, характер отвечающего его пространства. Современному живому веществу присуще большое химическое разнообразие. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Абиотические (неживые) компоненты биосферы

     К биосфере относят прежде всего те участки планеты, где есть условия  не только для выживания, но и для  размножения живых существ- это  поле существования жизни. К нему прилегают территории, в которых  живые существа страдают и лишь выживают, но не могут размножаться- поле устойчивости жизни.

     Земные  абиотические условия, которые определяют поле существования жизни:

• достаточное количество кислорода и углекислого газа,
• достаточное количество жидкой воды, а не льда или пара,
• благоприятные температуры: не слишком высокие, чтобы не свертывался белок, и не слишком низкие, чтобы нормально работали ферменты- ускорители биохимических реакций,
• живому существу необходим прожиточный минимум минеральных веществ.

К абиотическим факторам (факторам неживой природы) относятся:

- совокупность  физических и химических свойств  почвы и неорганические вещества (Н₂0, СО₂, О₂), которые участвуют в круговороте;

- органические  соединения, которые связывают биотическую  и абиотическую часть, воздушную  и водную среду;

- климатические  факторы (минимальная и максимальная  температуры, при которой могут  существовать организмы, свет, географическая  широта континентов, макроклимат,  микроклимат, относительная влажность,  атмосферное давление).

Каждый из этих факторов незаменим и связан друг с другом. Так, недостаток тепла нельзя заменить обилием света, а минеральные  элементы, необходимые для питания  растений, - водой.

Для жизни наземных организмов имеют наибольшее значение имеют свет, температура и влажность.

Свет служит основным источником энергии для  всех жизненных процессов, происходящих на Земле. Биологическое значение света  обусловлено его спектральным составом, интенсивностью, суточной и сезонной периодичностью.

Температура –  важный фактор, влияющий на рост, развитие, размножение, дыхание, синтез органических веществ и другие жизненно важные для организмов процессы.

Вода – играет исключительную роль в поддержании  жизни на Земле. Для водных организмов она является основной природной  средой. Другими словами вода является источником жизни на Земле. Для большинства  наземных организмов недостаток воды является ограничивающим фактором. У  обитателей засушливых степей и пустынь  в процессе эволюции сформировались различные приспособления к экономному расходованию и добыванию влаги. У растений это наличие воскового  налёта и густое опушение на листьях, уменьшение листовой пластинки и  превращение листьев в колючки, развитие глубоко проникающей, хорошо развитой корневой системы.

Гидросфера вместе с ее населением играет большую роль в жизни человека, которая с  прогрессом цивилизации непрерывно возрастает. Водоемы все интенсивнее  используют для питьевого и технического водоснабжения как рыбохозяйственные  угодья и зоны рекреации, для целей  энергетики и навигации и во многих других отношениях. Поэтому по мере освоения гидросферы все большее  значение приобретает ее биологическое  изучение в интересах оптимизации  природопользования и охраны среды.

По сравнению  с почвой и воздухом вода отличается гораздо большей термостабильностью, что благоприятно для существования  жизни. Когда вода начинает нагреваться, возрастает испарение, вследствие чего повышение температуры замедляется.