РЕФЕРАТ

з екології

на тему:

Поняття про біосферу і ноосферу

ПЛАН

Поняття про біосферу.

Межі біосфери.

Ноосфера – біосфера ХХІ століття за В.І.Вернадським.

Агроекосистеми: міські і сільські

Поняття про біосферу.

Ноосфера – біосфера ХХІ ст. за В.І.Вернадським

Біосфера. Людина завжди стикалася з оточуючим її світом живої природи, з
величезною різноманітністю рослин і тварин, здавна вивчили зовнішню і
внутрішню будову живих організмів, дослідили особливості їх анатомії,
фізіології, закономірності розвитку, взаємозв’язок з навколишнім
середовищем. Було з’ясовано, що організми існують в найрізноманітніших
умовах і життя є практично і на поверхні материків, і в товщі океанів та
морів, і навіть в атмосфері. Ця цілком очевидна істина привернула увагу
українського мінеролога-геохіміка В.ІВернадського. Базуючись на
масштабних дослідженнях і розрахунках, він вперше показав глобальне
значення всієї сукупності організмів нашої планети.

Виявилось, що живі організми є могутнім фактором, що перетворює Землю.
Товща гірських порід, вод і атмосфери, що змінилися під впливом життя і
було названо біосферою. Тепер це слово зустрічається на шпальтах газет,
звучить у виступах політичних та суспільних діячів, стає зрозумілим не
лише вченим, але й всім людям. Останнім часом все частіше і тривожніше
виникає обґрунтована стурбованість долею довкілля, особливого значення
набувають проблеми охорони і раціонального використання природних
ресурсів. Це вимагає високого рівня наших знань про біосферу.

Життя на нашій планеті виникло мільярди років назад в процесі тривалої
еволюції різноманітних фізико-хімічних систем, які включали й органічні
речовини. Близько 400 млн. Років назад перші живі істоти почали заселяти
сушу. Сьогодні ж скрізь поширені різноманітні нащадки перших організмів.
Всі сучасні види рослин, тварин і мікроорганізмів тією чи іншою мірою
споріднені між собою. Всі вони протягом мільярдів і мільйонів років
живилися, розмножувались, відмирали і змінювались під впливом природного
добору і завжди впливали на середовище свого існування, корінним чином
обновився склад атмосфери, природних вод, осадових порід. Кисень,
поклади вугілля, нафти, вапняків, ґрунтовий покрив – прямий результат
діяльності живих організмів. Непрямих результатів впливу живого є ще
більше і вони не менш важливі (наприклад – озоновий екран атмосфери, що
затримує згубне для всіх наземних мешканців короткохвильове космічне
випромінювання).

Сучасна діяльність людини багато в чому нанесла шкоду довкіллю, тому
одне з завдань сучасної екології – це вивчення регуляторних процесів в
біосфері, створення наукового раціонального її використання.

Термін «біосфера» з’явився у науковій літературі у 1875 році. Його
автором був Едуард Зюсс (з яким B.I. Вернадський був знайомий особисто),
де вчений у межах Земної Кулі виділив декілька структурних частин –
оболонок, які назвав геосферами. Одна з геосфер отримала назву біосфера.

Струнке вчення про біосферу було розроблене у 1926 роціB.I. Вернадським
і цим же роком датована його книга «Біосфера», яка вийшла у Ленінграді,
де він дав таке визначення біосфери — це оболонка Землі, склад,
структура і енергетика якої значною мірою обумовлені життєдіяльністю
живих організмів. За теорією В.І.Вернадського біосфера —  це глобальна
єдина система Землі, де існує або коли-небудь існувало життя і весь
основний хід геохімічних та енергетичних перетворень визначається
життям.

В класичних дослідженнях академіка В.І Вернадського переосмислені,
конкретизовані і збагачені новим змістом первинні уявлення про біосферу,
ним розроблене цілісне і відносно довершене вчення про біосферу.

В.І.Вернадський показав все значення біосфери в геохімічних процесах
Землі. В працях вченого визначені місце і роль біосфери відносно геосфер
і виявлені її якісні особливості.

Біосфера займає особливе місце по відношенню до геосфер. Біосфера – це
своєрідна оболонка Землі, або область поширення життя. Від геосфер вона
відрізняється і тим, що в її межах проявляється геологічна діяльність
живих істот рослин, тварин, мікроорганізмів і людини.

Подальший розвиток наука про біосферу одержала в працях С.І.Вавілова,
А.П.Виноградова та Е.Н.Павловського.

Існує декілька визначень біосфери. Більшість сучасних екологів (Ю.Одум,
В.Д.Федоров, Т.Г.Гільманов, М.Ф.Реймерс, К.М.Ситник) розуміють біосферу
як об’єднання усіх живих організмів, що знаходяться у взаємозв’язку з
фізичним середовищем Землі. З цього погляду біосфера є сукупністю
екосистем нашої планети.

Біосфера утворилась у результаті виникнення життя (живих організмів) як
прямий результат загального розвитку планети Земля. Тривалість існування
життя на Землі визначається часом від 1.5-2 до 4-5 млрд. років.

Біосфера Землі являє собою складну термодинамічно відкриту систему, яка
включає в себе, згідно визначенню В.І.Вернадського, верхні шари земної
кори, всю гідросферу і нижню частину атмосфери – тропосферу з
організмами, що їх населяють. Природнім чином біосфера розпадається на
більш менш самостійні одиниці, які характеризуються великою замкнутістю
кругообігу речовин.

  Пристосовуваність живих організмів вражає. Живі бактерії виявлено в
гарячих гейзерних джерелах з температурою води 980С, а також в тріщинах
антарктичних льодовиків, де температура рідко коли піднімається вище 0°.
Бактерії живуть у глибинних водах Чорного моря, насичених сірководнем,
деякі бактерії виявлено навіть в атомних реакторах. Живу спору бактерії
було виявлено в одній із трубок американської космічної станції, яка три
роки перебувала на поверхні Місяця — вона потрапила туди з Землі й
зберегла життєздатність, незважаючи на перебування в умовах космічного
вакууму, різких коливань температури й високого рівня радіації.

Межі біосфери. Межі атмосфери визначаються наявністю умов, необхідних
для життя різних організмів.

Нижня межа біосфери обмежена температурою підземних вод та гірських
порід, яка поступово зростає і на глибині 1.5-15 км (гейзери-материнська
порода) вже перевищує 100°С. Найбільша глибина, на якій в шарах земної
кори знайдені бактерії становить 4 км. У нафтових родовищах на глибині
2-2.5 км бактерії реєструються в значній кількості. У океані — життя
розповсюджується до більш значних глибин і зустрічається навіть на дні
океанських западин (10-11 км від поверхні), де температура близько 0 °С.

Верхня межа життя в атмосфері обмежена інтенсивною концентрацією 
ультрафіолетової радіації. Фізичною межею поширення життя в атмосфері є
озоновий екран, який на висоті 25-30 км поглинає більшу частину
ультрафіолетового випромінювання Сонця, хоча основна частина живих істот
концентрується на висоті 1-1.5 км.

На висоті 20-22 км, де ще спостерігається наявність живих організмів:
бактерій, спор грибів, найпростіших. Під час запусків геофізичних ракет
у стратосферу на висоті 85 км у пробах повітря було виявлено спори
мікроорганізмів у латентному (сплячому) стані. У горах
межарозповсюдження наземного життя сягає біля 6 км над рівнем моря.

Заселеними є найнеймовірніші місця існування: термальні джерела,
температура у яких сягає до 100°С, вікові сніги Гімалаїв, де на висоті
8300 м існують дев’ять видів бактерій, безводні пустелі та надсолоні
озера, де вирують ціанобактерії та один із видів креветок.

На поверхні Землі у наш час повністю відсутнє життя лише в областях
значних зледенінь та у кратерах діючих вулканів.

«Ноосфера». В. І. Вернадський зазначав, що можливості людини з її
розумом і технікою такі значні, що вона може втручатись в хід
геолого-хімічних процесів Землі і навіть змінювати їх природний
напрямок. Людство має усвідомити свою силу і роль у біосфері і тоді
настане новий етап її розвитку.

Вернадський передбачав перехід біосфери в новий стан, так звану сферу
розуму -”ноосферу” (noos — в перекладі з грецької : розум, дух ), в якій
людина стане основною геологічною силою.

Ноосфера — це етап розвитку біосфери, на якому людина, свідомо
використовуючи свої знання, буде підтримувати існування біосфери та
сприяти її розвитку.

Вчення Вернадського про ноосферу включає 4 основні положення:

1.     Ноосфера — історично останній стан геологічної оболонки біосфери,
що перетворюється діяльністю людини.

2.     Ноосфера — сфера розуму і праці.

3.     Зміни біосфери обумовлені як свідомою, так підсвідомою діяльністю
людини.

4.     Розвиток ноосфери пов’язаний з розвитком соціально-економічних
факторів.

Ноосфера відрізняється від біосфери величезною швидкістю в розвитку. За
концепцією ноосфери, людство перетворилося на найпотужнішу геологічну
силу на планеті. Вернадський підкреслював, що протягом останніх 500
років воно освоїло нові форми енергії — парову, електричну, атомну, й
навчилося використовувати майже всі хімічні елементи. Людство освоїло
всю біосферу й одержало набагато більшу, порівняно з іншими організмами,
незалежність від навколишнього середовища. Наукова думка й діяльність
людини змінили структуру біосфери, незаймана природа швидко зникає,
з’являються нові екосистеми та ландшафти — міста, культурні землі, для
яких характерні простіші угрупування організмів.

 

 

Агроекосистеми: міські і сільські

Основною функціональною одиницею біоекології є екосистема. Цей термін
вперше був введений англійським біологом А.Тенслі в 1935 р.

Система — це впорядковано взаємодіючі і взаємопов’язані компоненти, що
утворюють єдине ціле.

Екологічна система — складна ієрархічна структура організованої матерії,
в якій при об’єднанні компонентів в більші функціональні одиниці
виникають нові якості, що відсутні на попередньому рівні; є єдиним
стійким природним комплексом живих організмів і природнього середовища,
в якому вони існують; відкритою термодинамічною системою, що існує за
рахунок надходження з навколишнього середовища енергії та речовини і має
здатність до саморозвитку та саморегуляції.

Екологічній системі властиві ознаки систем:

?      Емерджентність — виникнення нових  властивостей, які
характеризують систему, за рахунок взаємодії її окремих елементів

Якісно нові, емерджентні властивості екологічного рівня, не можна
передбачити, виходячи з властивостей компонентів, що становлять цей
рівень. Дійсно, окремі лісові дерева, кущі, трави, гриби, птахи, комахи,
звірі мають свої якісні характеристики, але всі разом вони творять нову
якість — ліс.

?        Сукупність – сума властивостей кожної системи, тобто наявність
сукупних властивостей (наприклад, народжуваність для популяції — сума
індивідуальної плодючості особин виду).

?         Гетерогенність системи (або принцип різноманіття) полягає в
тому, що система не може складатися з абсолютно ідентичних елементів.

Але не всяка комбінація “життя — середовище” — може бути екосистемою.
Нею може стати лише середовище, де має місце стабільність і чітко
функціонує внутрішній колообіг речовин.

 

Під час вивчення екосистем характеризують:

?        видовий чи популяційний склад і кількісне співвідношення
видових популяцій;

?        абіотичні умови та ресурси, що властиві даній системі;

?        сукупність усіх зв’язків, у першу — ланцюгів живлення,
співвідношення організмів з різним типом живлення;

?        розмір первинної і вторинної продукції;

?        просторовий розподіл окремих елементів;

?        швидкість колообігу.

 

За розмірами розрізняють екосистеми:

?        мікроекосистеми (трухлявий пень, мурашник, мертві стовбури
дерев);

?        мезоекосистеми, або біогеоценози (ділянка лісу, озеро,
водосховище);

?        макроекосистеми (континент, океан);

?     глобальною екосистемою — охоплюють величезні території чи
акваторії, що визначаються характерними для них макрокліматами і
відповідають цілим природним зонам (екосистеми тундри, тайги, степу,
пустелі, саван, листяних і мішаних лісів помірного поясу, субтропічного
і тропічного лісів, морські екосистеми, а також біосфера нашої планети).

 

За ступенем трансформації людською діяльністю екосистеми поділяються на:

?        природні — у промислове розвинутих країнах екосистем не
захоплених людською діяльністю майже не залишилося, хіба що в
заповідниках;

?        антропогенно-природні — лісові насадження, луки, ниви хоча й
складаються, майже, виключно з природних компонентів, але створені і
регулюються людьми;

антропогенні — переважають штучно створені антропогенні об’єкти і крім
людей можуть існувати лише окремі види організмів, що пристосувалися до
цих специфічних умов. Прикладом є міста, промислові вузли, села (в межах
забудови), кораблі тощо.

Біогеоценоз і екосистема — поняття подібні, але не тотожні. Обидва
поняття — це взаємодіючі сукупності живих організмів і середовища, але
екосистема — поняття безмежне. Мурашник, болото, гірський хребет,
біосфера загалом, кабіна космічного корабля — все це екосистеми.
Біогеоценоз — це екосистема, межі якої визначені фітоценозами. Іншими
словами, біогеоценоз — окремий випадок, певний ранг екосистеми.

Біогеоценоз — не проста сукупність живих організмів та інших природних
тіл, а особлива, узгоджено організована форма існування організмів і
навколишнього середовища, що здатна до саморегуляції і самовідтворення.

Людина своєю господарською діяльністю створює штучні біогеоценози —
агроценози (поля, пасовища, сади, виноградники, парки). На відміну від
природних біогеоценозів, до складу яких входять сотні і тисячі
різноманітних видів, агроценози характеризуються однотипністю видового
складу і не здатні до саморегуляції.

Розміри біогеоценозів (і агроценозів) можуть коливатися від незначних
(пеньок, калюжа, город) до дуже великих, що вимірюються гектарами (ліс,
озеро, поле). Кожний біогеоценоз характеризується власним колообігом
речовин, трансформацією сонячної енергії і продуктивністю біомаси.

У вітчизняній літературі набуло поширення поняття про біогеоценоз,
введене В. М. Сукачовим (1940 p.). У закордонній літературі в
аналогічному значенні використовують термін «екосистема».

Похожие записи