68424

Структура биосферы

Лекция

Экология и защита окружающей среды

Строение биосферы Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы всю гидросферу океаны моря поверхностные воды суши а также верхнюю часть литосферы. Верхней границей биосферы является озоновый слой 2030 км от земной поверхности а её нижняя граница не опускается в литосферу ниже 23 км.

Русский

2014-09-22

46 KB

0 чел.

Лекция № 5.

структура биосферы

Вопросы лекции:

  1.  Определение биосферы.
  2.  Компоненты и структура биосферы. 

НТП – решающий фактор роста объема общего производства. С развитием НТП неизбежно возникает воздействие человека на природу, которое становится все более и более заметным. Перед современным обществом как никогда остро стоит задача не только богатство природы, но и предупредить отрицательное последствия влияния человека в будущем.

Правильно понять, найти рациональное решение проблемы взаимодействия системы «общество – техника – природа» помогает учение о биосфере, принадлежащее русскому ученому Вернадскому.

Биосфера (греч. Bios -жизнь, spharia -  шар) – оболочка Земли, в которой развивается жизнь исключительно разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросферу. В своей основе биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой материи.

Основоположником современных представлений о биосфере является выдающийся советский учёный, академик В. И. Вернадский. В старое понятие Вернадский вложил новое содержание.

 Биосферу Вернадский рассматривал как качественно своеобразную оболочку Земли, развитие которой в значительной мере определяется деятельностью живых организмов.

 Биосфера по Вернадскому представляет собой сложную природную систему и включает:

  1.  «живое вещество», т.е. множество живых организмов.
  2.  «биогенное вещество», т.е. органоминеральные или органические продукты, созданные живым веществом (каменный уголь, торф, подстилка, гумус - верхний плодородный слой почвы).
  3.  «биокосное вещество», созданное живыми организмами вместе с неживой природой (вода, атмосфера, осадочные породы).
  4.  «косное вещество», образованное без участия живых организмов (магматические горные породы).

За последние полвека накоплено много материалов, расширяющих наши познания о появлении жизни на Земле. Во-первых, можно считать доказанным отсутствие жизни на Марсе и Венере, на которых Вернадский предполагал возможность существования живого вещества. Теперь изучено достаточно много космической материи. Результаты доказывают, что земная жизнь не привнесена на землю с ближайших планет. В последние годы, однако, получают подтверждение идеи Вернадского и о возможности космического происхождения живого вещества. Исследования в Антарктиде обнаружили большое количество метеоритов на поверхности льда. В них были найдены различные аминокислоты, нуклеиды, которые не могли образоваться во льдах Антарктиды. Можно предполагать, что абиогенные органические  вещества существуют в космическом пространстве.

Строение биосферы

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу – океаны, моря, поверхностные воды суши, а также верхнюю часть литосферы. Верхней границей биосферы является озоновый слой (20-30 км от земной поверхности), а её нижняя граница не опускается в литосферу ниже 2-3 км.

Озоновый экран – это слой атмосферы в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность озона на высоте 22-26 км.

Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7-8 км, у экватора – 17-18 км, а максимальная высота присутствия  озона – 45-50 км. Выше озонового экрана существование жизни без специальной защиты невозможно из-за жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца.


         м                                              Ионосфера

100000

60000

30000

10000

            - 8848

8000

6000

4000

2000     -Леса, луга

0

-10

-100

-200

-1000

-3000

-10000

Основу жизни на Земле составляет процесс фотосинтеза, осуществляемый наземными растениями, пресноводными водорослями и морским фитопланктоном (совокупность свободноплавающих растительных организмов, населяющих толщу воды). Фотосинтез представляет собой процесс образования растениями богатых энергией органических соединений, под влиянием солнечного света, в результате которого двуокись углерода (СО2) и вода превращаются в углеводы (например, глюкозу), а в качестве побочного продукта выделяется кислород. Кислород атмосферы Земли является результатом фотосинтеза. Ежегодно растения Земли образуют около 380 млрд. тонн биомассы (в перечёте на сухое вещество) и одновременно выделяют в атмосферу около 350 млрд. тонн свободного кислорода.

Современная биосфера начала формироваться около двух миллиардов лет назад, когда в океанах возникли морские организмы, которые были способны использовать солнечную энергию в синтезируемых ими органических веществах и при этом расщеплять молекулу воды с выделением свободного кислорода. Молекулярный кислород накапливался в течение сотен миллиардов лет, что привело к возникновению атмосферы и в ней слоя озона, обеспечивающего защиту живых организмов от разрушительного ультрафиолетового излучения Солнца. Поэтому заселение суши началось, вероятно, 400 млн. лет назад.

История жизни на Земле охватывает 6 эр и 17 периодов общей продолжительностью около 3,5 млрд. лет. Лишь небольшой отрезок времени (около 1 млн. лет) прошел с момента возникновения третьего этапа жизни на Земле, т.е. с начала последнего периода кайнозойской эры – антропогена (антропос - человек). Человеческое общество – один из последовательных этапов биогенеза, т.е. развития жизни на планете. Поскольку общество превратилось в мощную природную силу, преобразующую окружающую среду, включая теперь и космическое пространство, возникает вопрос, как далее будут развиваться человечество и биосфера.

В настоящее время по данным американского учёного Т. Добжанского, на Земле насчитывается 1265500 видов организмов (1млн. видов животных и 265500 видов растений).

Биосфера распределена по поверхности Земли неравномерно. Она сформирована в виде природных комплексов, которые называются экосистемами (экологическими системами), или биоценозами. Термин введён В.Н. Сукачёвым.

Биосфера является единственным местом обитания человека и других живых организмов, причём из построений Вернадского и ряда других учёных следует закон незаменимости биосферы.

Биосфера – это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.

Понятно, что в данном законе имеются в виду возмущения природного происхождения, поскольку антропогенные возмущения могут представлять собой катастрофу на биосферном уровне.

Из этого закона следует, что конечная задача охраны природы – это сохранение биосферы как естественного и единственного места обитания человеческого общества.

Современные философские концепции сводятся к тому, что процесс взаимодействия общества и биосферы должен быть управляем, с тем, чтобы неизбежный НТП не привёл к деградации биосферы как среды обитания общества.

В отличие от биогенеза этот этап эволюции биосферы рассматривают как этап разумного развития, т.е. ноогенеза. Соответственно происходит постепенное превращение биосферы в ноосферу – оболочка Земли, включающая общество с промышленностью, языком, хозяйственной деятельностью, религией и всеми иными атрибутами

Подлинным основателем  учения о ноосфере в ее современном понимании был В.И. Вернадский. Он развил материалистическое учение о ноосфере, показав, что она находится не над биосферой, не вне ее, а является закономерным этапом развития самой биосферы, этапом разумного регулирования взаимоотношений человека и природы.  

Переход в эпоху ноосферы Вернадский рассматривал как один из актов приспособления человечества. Все живые организмы приспосабливаются, но человек включает в этот процесс разум. На этом этапе предстоит не только исправить уже имеющиеся нарушения в природе, отклонения от разумных и целесообразных отношений между обществом и природой, но и предотвращать подобные нарушения и отклонения в будущем.

Таким образом, закон ноосферы Вернадского имеет следующую формулировку:

Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т.е. в сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы человек – природа.

Этот закон справедлив, хотя некоторые учёные рассматривают его как утопию. Смысл закона ноосферы видится в том, что люди будут управлять не природой, а, прежде всего собой.

Учение о ноосфере получило развитие в работах русских ученых М.М. Кашмилова (1979), В.П. Казначеева 1985г. Современные ученые также рассматривают ноосферу как новую высшую стадию эволюции биосферы, связанную с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, создает техносферу и начинает оказывать определяющее влияние на ход биосферных и космических процессов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19575. Кулачковые механизмы 990.5 KB
  Кулачковые механизмы обладают некоторыми важными свойствами, которых нет у рассматриваемых ранее рычажных механизмов. С их помощью можно легко получать прерывистые движения ведомого звена, то есть его движение с остановками, и практически любой закон движения ведомого звена, который определяется в основном профилем кулачка.
19576. ЗАЩИТА ПРАВ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ ПРИ СОВЕРШЕНИИ СДЕЛОК С ЖИЛЬЁМ 262 KB
  Следует учитывать, что материнство и детство находятся под особой защитой государства, а потому несовершеннолетним, особенно тем из них, которые находятся в неблагоприятных жизненных ситуациях, отдельными федеральными законами, иными нормативными правовыми актами предоставляются дополнительные льготы и компенсации.
19577. Информационные системы. Домашняя бухгалтерия 1.58 MB
  Тема моей курсовой работы – домашняя бухгалтерия. В рамках обычной семьи совершаются различные действия с деньгами, такие как их поступление, хранение и трата. В семье несколько человек, а значит счетов, с которых производятся операции
19578. Ветеранов третьей мировой не будет 92 KB
  В этой фразе Мондейл Уолтер рассматривал проблему итогов глобальных проблем современности и будущего человечества, а конкретно – третья мировая война и наличие человеческого населения после ее окончания.
19579. Загальні відомості про способи отримання деталей заданої форми із різних матеріалів: різання, пиляння, штампування, лиття 115.5 KB
  Тема: Загальні відомості про способи отримання деталей заданої форми із різних матеріалів: різання пиляння штампування лиття. Мета: 1 ознайомити учнів з основними способами отримання деталей заданої форми із різних матеріалів і назвами інструментів. Забезпечити за
19580. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МАРКЕТИНГА ДЛЯ ИП «БЕЛОВ Ю.В.» 273.93 KB
  В настоящее время большинство компаний в той или иной форме регулярно осуществляют рыночные исследования. Содержание понятия «маркетинг» определяется стоящими перед ним задачами
19581. ОЦЕНКА ФИНАНСОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ 91.5 KB
  Методы и инструментарий финансового анализа. Общая оценка финансового состояния организации и изменений его финансовых показателей за отчетный период. Анализ платежеспособности и финансовой устойчивости организации. Анализ кредитоспособности и ликвидности баланса организации. Анализ эффективности использования оборотных средств.
19582. РОЗРОБКА HTML5 ДОДАТКУ ДЛЯ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ ТА МАНІПУЛЯЦІЇ СІТКАМИ ЕЛЕМЕНТІВ 991 KB
  HTML еволюціонує, забезпечуючи поліпшену і складнішу стандартну графіком, що сприяє підвищенню якості взаємодії з користувачами. Це дає веб- розробникам можливість використовувати веб- технології на основі стандартів для створення інтерактивних сайтів і додатків зі складною графікою
19583. Техніка. Історія розвитку техніки. Основні види техніки 38.5 KB
  Тема.2.1.1 Техніка. Історія розвитку техніки. Основні види техніки. Мета: ознайомити з історією розвитку техніки та засобів праці значенням машин у сучасному виробництві та побуті; розвивати інтерес до техніки розширювати технічний кругозір творчі здібності; виховува...