UlazBiosfera je poput globalnog ekosistema. Biosfera je ekosistem koji
Biosfera- Ovo je naseljeni dio geološke ljuske Zemlje.
Biosfera– ovo je dio geološke ljuske Zemlje, čija svojstva su određena aktivnošću živih organizama.
Druga definicija pokriva širi prostor: na kraju krajeva, atmosferski kisik nastao kao rezultat fotosinteze distribuira se po cijeloj atmosferi i prisutan je tamo gdje nema živih organizama. Biosfera se u prvom smislu sastoji od litosfera, hidrosfera i nižim slojevima atmosfera - troposfera. Granice biosfere ograničene su ozonskim ekranom, koji se nalazi na nadmorskoj visini od 20 km, i donjom granicom, koja se nalazi na dubini od oko 4 km.
Biosfera - globalni ekosistem, ljuska Zemlje koju naseljavaju živi organizmi, koja je nastala pojavom živih bića kao rezultat evolucijskog razvoja planete. Uključuje gornji dio litosfere, cijelu hidrosferu, troposferu i donji dio stratosfere. Doktrinu o biosferi stvorio je akademik IN AND. Vernadsky ( 1926).
Atmosfera - gasovita ljuska Zemlje i nekih drugih planeta, Sunca i zvijezda. Zemljina atmosfera proteže se do 100 km i sastoji se od troposfere, stratosfere i jonosfere. Na donjoj granici stratosfere na visini od 15-35 km, slobodni kiseonik se pretvara u ozon (02 -> 03), formirajući zaštitni štit za Zemlju.
Hidrosfera - vodeni omotač Zemlje, koji se nalazi između litosfere i atmosfere. Zauzima 70,8% Zemljine površine i uključuje okeane, mora, rijeke i jezera.
Litosfera - vanjski tvrdi omotač Zemlje, zemljina kora, koja se sastoji od sedimentnih i magmatskih stijena. Na njegovoj površini formira se tlo - posebno prirodno tijelo koje je nastalo interakcijom stijena, vode, zraka i živih organizama. Litosfera je najzasićeniji dio biosfere živom materijom.
humus (humus) - organska tvar tla nastala kao rezultat razgradnje biljnih i životinjskih ostataka od strane organizama razlagača. Količina humusa- indikator plodnosti zemljišta. Debljina humusnog horizonta u podzolskim zemljištima je 5-10 cm, u černozemnim tlima je 1-1,5 m sa sadržajem humusa do 30%.
Rekultivacija tla - poboljšanje svojstava tla u cilju povećanja njegove plodnosti. Ima takvih vrste reklamacija kao hidrotehnika - drenaža, navodnjavanje, pranje zaslanjenih tla; hemijska - krečenje, gipsanje, oksidacija; fizičke - brušenje, glinovanje; agrošumarstvo - sadnja šumskih pojaseva i dr.
Pejzaž - opšti pogled na područje. Pejzaži mogu biti prirodni (jezera, planine, šume) i umjetni (polja, bašte, parkovi, rezervoari, fabrike, gradovi). U veštačkim pejzažima uređenje je od velike važnosti, jer utiče na sastav vazduha, vode i nivo buke. Od velikog značaja je očuvanje prirodnog pejzaža tokom razvoja gradova i vađenje građevinskog materijala (šljunak, lomljeni kamen, pijesak), posebno na obalama rijeka i mora.
Prirodni resursi - minerali, izvori energije, tlo, vodeni putevi i rezervoari, minerali, šume, divlje biljke, fauna zemljišta i voda, genofond kultivisane biljke i kućni ljubimci, slikoviti pejzaži, wellness prostori, itd.:
Exhaustible Resources :
neobnovljiv - nafta, ugalj, drugi minerali;
obnovljive - tlo, vegetacija, fauna, sedimentne stijene (soli), čija stopa potrošnje mora odgovarati stopi njihove obnove, inače će nestati.
Neiscrpno - to su prostor, klima i vodni resursi (ali oni u velikoj mjeri zavise i od stanja atmosfere, hidrosfere i biosfere u cjelini).
Učenje V.I. Vernadsky o biosferi i noosferi je generalizacija prirodnonaučnog znanja koja ispituje komponente biosfere, njene granice, funkcije žive materije i evoluciju biosfere. Akademik V.I. Vernadsky je prvi pokazao ogromnu biogeohemijsku ulogu biljaka, životinja i mikroorganizama u formiranju biosfere. U strukturi biosfere identificirao je sljedeće Komponente :
živa materija (ukupnost živih organizama na planeti); u svim geološkim epohama, živa materija je, transformišući i akumulirajući sunčevu energiju, uticala na hemijski sastav zemljine kore, je bila moćna geohemijska sila koja je oblikovala lice Zemlje;
inertna (neživa) materija (atmo-, hidro-, litosfera i njihove komponente - gasovi, čvrste čestice i vodena para koju emituju vulkani, gejziri);
neživi nutrijent , nastao u procesu životne aktivnosti organizama modernih i prošlih geoloških era (fosilni ostaci organizama, nafta, ugalj, atmosferski plinovi, jezerski mulj - sapropel, sedimentne stijene, na primjer, krečnjaci);
bioinertna supstanca - rezultat vitalne aktivnosti organizama i nebioloških procesa (tlo, voda naseljenih rezervoara, glineni minerali).
Biosfera ima određene granice, koji se poklapaju sa granicama distribucije živih organizama u ljuskama Zemlje, što je određeno postojanjem uslova za postojanje života (povoljni temperaturni uslovi, nivoi zračenja, dovoljne količine vode, minerala, kiseonika, ugljen-dioksida ). Gornja granica biosfere nalazi se na nadmorskoj visini od 15-20 km od površine Zemlje, prolazi kroz stratosferu i određuje ga ozonski ekran koji blokira ultraljubičaste zrake sunčeve svjetlosti koje su štetne za živa bića. Većina živih organizama nalazi se u donjoj zračnoj ljusci - troposferi. Najnaseljeniji najviše Donji dio troposfera (50-70 m). Donja granica života prolazi kroz litosferu na dubini od 3,5-7,5 km. Život je koncentrisan uglavnom u gornjem dijelu litosfere - u tlu i na njegovoj površini.
U različitim dijelovima biosfere, gustina života nije ista. Najveća količina organizmi se nalaze na površini litosfere i hidrosfere. Sadržaj biomase također varira po zoni. Tropske šume imaju najveću gustinu, dok arktički led, visokoplaninska područja i pustinje imaju najmanju gustinu.
Produktivnost biosfere - ukupno povećanje biomase Zemlje u toku jedne godine. Godišnji primarna proizvodnja biljaka iznosi 170 109 t (suha težina) i sadrži oko 300-500 1021 J energije. Najveći dio ove proizvodnje otpada na udio biljnih zajednica na kopnu - 117.109. Stočarska proizvodnja (sekundarna) iznosi 3.934.106 tona, od čega je oko 909.106 tona na kopnu i 3.025.106 tona u Svjetskom okeanu.
Biomasa Zemlje - ukupnost svih živih organizama (žive materije) na planeti. Izraženo u jedinicama mase ili energije po jedinici površine ili zapremine. Biomasa Zemlje dostiže približno 2.423 1012 tona, od čega biomasa zelenih biljaka čini 97%, a biomasa životinja i mikroorganizama - 3%. Biomasa čini 0,01% Zemljine mase.
Biomasa Svjetskog okeana - ukupnost svih živih organizama koji naseljavaju hidrosferu (2/3 Zemljine površine). Njihova biomasa je 1000 puta manja od biomase kopnenih stanovnika i iznosi 3,9? 109 tona, budući da korištenje sunčeve energije u vodi dostiže 0,04%, a na kopnu - 0,1-2,0%.
Živa materija biosfere - ukupnost živih organizama (biomasa) Zemlje - je otvoreni sistem koji karakteriše rast, reprodukcija, distribucija, razmena supstanci i energije sa spoljašnjom sredinom, akumulacija energije i njen prenos u lancima ishrane. Živa tvar u biosferi obavlja različite biogeohemijske funkcije, što osigurava cirkulaciju tvari i transformaciju energije i, u konačnici, integritet, postojanost biosfere i njeno održivo postojanje. Najvažniji funkcije :
Energija- akumulacija i transformacija sunčeve energije od strane biljaka tokom fotosinteze (hemoautotrofne bakterije pretvaraju energiju hemijskih veza) i njen prijenos kroz lance ishrane: od proizvođača do potrošača, a zatim do razlagača. U tom slučaju energija se postupno raspršuje, ali dio nje, zajedno s ostacima organizama, prelazi u fosilno stanje i „konzervira“ se u zemljinoj kori, stvarajući rezerve nafte, uglja itd.
Gas- stalna izmjena gasova sa okolinom tokom procesa disanja i fotosinteze (zelene biljke, tokom procesa fotosinteze, apsorbuju ugljen-dioksid i oslobađaju kiseonik u atmosferu, istovremeno većina živih organizama (uključujući i biljke) koristi kiseonik u proces disanja, oslobađanje ugljičnog dioksida u atmosferu plina). Dakle, učestvujući u metaboličkim procesima, živa materija održava gasni sastav atmosfere na određenom nivou.
Redox- metabolizam i energija, fotosinteza (mikroorganizmi u procesu života oksidiraju ili redukuju različite spojeve, čime dobijaju energiju za životne procese, učestvuju u stvaranju minerala, npr. aktivnost željeznih bakterija u oksidaciji željeza dovela je do stvaranja sedimentnih stijena - željezne rude; sumporne bakterije, redukcijski sulfati, formirani depoziti sumpora).
Koncentracija funkcija - biogena migracija atoma koji se koncentrišu u živim organizmima, a nakon njihove smrti prelaze u neživu prirodu (sposobnost živih organizama da akumuliraju različite hemijske elemente, na primjer, šaš i preslica sadrže puno silicija, morskih algi i kiseljaka - joda i kalcijum, u skeletima kičmenjaka čuvaju se životinje veliki broj fosfor, kalcijum, magnezijum). Realizacija ove funkcije doprinijela je formiranju naslaga krečnjaka, krede, treseta, uglja i nafte.
Evolucija biosfere . IN AND. Vernadsky je u svojim djelima naglašavao da je historija nastanka i evolucije biosfere historija nastanka života na Zemlji. Razvoj biosfere ide zajedno s evolucijom organski svijet- menja se sastav njegovih komponenti, šire se granice itd. Naučnik početkom 20. veka. ukazao na sve veći uticaj čoveka na tok evolucije biosfere, predvideo mnoge trendove uticaja čoveka na prirodu i uveo koncept noosfere kao „inteligentne ljuske“ Zemlje.
Za prelazak biosfere u noosferu potrebno je razumjeti zakone strukture i razvoja biosfere i razviti nove principe morala i ponašanja ljudi kako bi se održao stabilan i progresivan razvoj naše planete.
Globalne promjene u biosferi. Zaštita flore i faune
Antropogeni uticaj na biosferu . Čovjek je oduvijek koristio životnu sredinu kao izvor resursa, ali od kraja prošlog stoljeća promjene u biosferi pod uticajem ekonomske aktivnosti stvaraju prijetnju za postojanje biosfere i samog čovjeka. Posljedice antropogenog djelovanja očituju se u iscrpljivanju prirodni resursi, zagađenje biosfere industrijskim otpadom, klimatske promjene i struktura Zemljine površine, poremećaj prirodnih biogeohemijskih ciklusa, uništavanje prirodnih ekosistema.
Zagađenje - prisustvo u životnoj sredini štetnih materija koje remete funkcionisanje ekoloških sistema ili njihovih pojedinačnih elemenata i smanjuju kvalitet životne sredine. Ekološki učinak zagađivača na nivou organizma dovodi do narušavanja određenih fizioloških funkcija organizama, promjena u njihovom ponašanju, smanjenja brzine rasta i razvoja, te otpornosti na djelovanje drugih nepovoljnih faktora okoline. Na nivou stanovništva, zagađenje može uzrokovati promjene u njihovom broju i biomasi, plodnosti, mortalitetu, strukturi, godišnji ciklusi migracije i niz drugih funkcionalnih svojstava. Na biocenotičkom nivou, zagađenje utiče na strukturu i funkcije zajednica i dolazi do degradacije ekosistema.
Razlikovati prirodno i antropogeno zagađenje. Prirodno Zagađenje nastaje kao posljedica prirodnih uzroka - vulkanske erupcije, potresi, katastrofalne poplave i požari. Antropogena zagađenje je rezultat ljudske aktivnosti.
Zagađivači, nastaju kao rezultat ljudske ekonomske aktivnosti, a njihov uticaj na životnu sredinu je veoma raznolik. To su jedinjenja ugljenika, sumpora, azota, teških metala, raznih organskih materija, veštački stvorenih materijala, radioaktivnih elemenata itd. Svaki zagađivač ima određeni negativan uticaj na prirodu. Zakonodavstvo utvrđuje za svaki zagađivač maksimalno dozvoljeno pražnjenje (MPD) I maksimalno dozvoljena koncentracija (MPC) u prirodnom okruženju. Maksimalno dozvoljeno pražnjenje (MPD) - masa zagađujuće materije koju pojedini izvori emituju u jedinici vremena, čiji višak dovodi do štetnih posljedica po životnu sredinu ili je opasan po zdravlje ljudi. Maksimalno dozvoljena koncentracija (MPC) - količina štetne materije u životnoj sredini koja ne utiče negativan uticaj na zdravlje osobe ili njegovog potomstva kroz stalni ili privremeni kontakt sa njim. Prilikom određivanja najveće dozvoljene koncentracije ne uzima se u obzir samo stepen uticaja zagađujućih materija na zdravlje ljudi, već i uticaj na životinje, biljke, gljive, mikroorganizme i prirodnu zajednicu u celini.
Pored zagađenja životne sredine, antropogeni uticaj je izražen u iscrpljivanje prirodnih resursa biosfere . Ogroman obim korišćenja prirodnih resursa doveo je do značajnih promena pejzaža u brojnim regionima. Biosfera je do određenog nivoa sposobna za samoregulaciju, što omogućava minimiziranje negativnih posljedica ljudske aktivnosti. Ali postoji granica kada biosfera više nije u stanju da održava ravnotežu. Dolazi do kvalitativnog i kvantitativnog restrukturiranja cjelokupne biosfere planete i nastaju nepovratni procesi koji dovode do ekoloških katastrofa.
Zagađenje zraka. Savremeni gasni sastav atmosfere rezultat je dugog istorijskog razvoja zemaljske kugle - gasovita mešavina azota (78,09%) i kiseonika (20,95%), kao i argona (0,93%), ugljen-dioksida (0,03%) , inertni gasovi (neon, helijum, kripton, ksenon), amonijak, metan, ozon, sumpor dioksid i drugi gasovi. Ispuštanje industrijskih plinova u atmosferu, uključujući spojeve poput ugljičnog monoksida CO (ugljični monoksid), oksida dušika, sumpora, amonijaka i drugih zagađivača, dovodi do inhibicije vitalne aktivnosti biljaka i životinja, metaboličkih poremećaja, trovanja i smrti. živih organizama.
Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi, praćeno povećanjem količine aerosola (male čestice prašine, čađi, suspenzije otopina nekih hemijska jedinjenja) i prekomjerna apsorpcija Zemljinog toplotnog zračenja zrakom, dovodi do "efekat staklenika"" - povećanje prosječne temperature atmosfere planete za nekoliko stepeni. Toplina koja se oslobađa iz termoelektrana i nuklearnih elektrana također igra određenu ulogu u stvaranju “efekta staklenika”. Zagrijavanje klime može dovesti do intenzivnog topljenja glečera u polarnim područjima, povećanja nivoa Svjetskog okeana, promjene njegovog saliniteta i temperature, te plavljenja priobalnih nizina.
Kisela kiša, uzrokovane uglavnom sumpor dioksidom i dušikovim oksidima, nanose ogromnu štetu šumskim biocenozama. Utvrđeno je da crnogorične vrste pate od kisela kiša u većoj mjeri od širokolisnih. Samo u našoj zemlji ukupna površina šuma zahvaćenih industrijskim emisijama dostigla je milion hektara.
Oštećenje ozona Atmosfera, koja je zaštitni ekran od ultraljubičastog zračenja, štetnog za žive organizme, nastaje iznad polova planete - Antarktika i Arktika, gdje su se pojavile takozvane ozonske rupe. Glavni razlog za propadanje ozonskog omotača je upotreba od strane ljudi hlorofluorougljika (freona), koji se široko koriste u proizvodnji i svakodnevnom životu kao rashladna sredstva, sredstva za pjenjenje, rastvarači i aerosoli.
Prirodno zagađenje vode - smanjenje njihovih funkcija biosfere i ekonomskog značaja kao rezultat ulaska u njih štetnih materija (nafta i naftni derivati, kućne (kanalizacije) i industrijske otpadne vode koje sadrže olovo, živu, arsen, koji imaju jako toksično dejstvo, koriste se sintetičke supstance u industriji, transportu, u komunalnim uslugama, koji sadrži poljoprivredni otpad značajne količine ostaci đubriva (azota, fosfora, kalijuma) primenjenih na njive, pesticida itd.) Nafta može ući u vodu kao rezultat njenog prirodnog oslobađanja u područjima gde se javlja. Ali glavni izvori zagađenja povezani su s ljudskim aktivnostima: proizvodnja nafte, transport, rafinacija i korištenje nafte kao goriva i industrijskih sirovina. Ulje na vodi stvara tanak film koji sprječava razmjenu plinova između vode i zraka. Kako se nafta taloži na dno, ulazi u donje sedimente, gdje remeti prirodne životne procese životinja i mikroorganizama na dnu.
Zalihe vode se također iscrpljuju zbog prekomjernog povlačenja riječne vode za navodnjavanje. Jedna vrsta zagađenja vode je termalno zagađenje. Elektrane i industrijska preduzeća često ispuštaju zagrijanu vodu u rezervoar, što dovodi do povećanja temperature vode i brzog razmnožavanja patogenih mikroorganizama i virusa. Jednom unutra pije vodu, mogu izazvati izbijanje raznih bolesti.
Zagađenje tla . Kao rezultat razvoja ljudske ekonomske aktivnosti dolazi do zagađenja, promjena u sastavu tla, pa čak i do njegovog uništavanja. Ogromne površine plodnog zemljišta uništavaju se tokom rudarskih i industrijskih radova, izgradnje preduzeća i gradova. Uništavanje šuma i prirodnog travnatog pokrivača, višekratno oranje zemljišta bez poštovanja pravila poljoprivredne tehnologije dovode do erozije tla – uništavanja i ispiranja plodnog sloja vodom i vjetrom. Glavni zagađivači zemljišta su metali (živa, olovo) i njihovi spojevi, radioaktivni elementi, kao i đubriva i pesticidi – postojana organska jedinjenja koja se koriste u poljoprivredi. Akumuliraju se u tlu, vodi i donjem sedimentu vodnih tijela i uključeni su u ekološke lance ishrane, prelazeći iz tla i vode u biljke, zatim na životinje i na kraju s hranom ulaze u ljudsko tijelo.
Zagađenje zračenjem imaju značajnu razliku od drugih. Radioaktivni nuklidi su jezgra nestabilnih hemijskih elemenata koji emituju naelektrisane čestice i kratkotalasno elektromagnetno zračenje. Upravo te čestice i zračenje koje ulaze u ljudsko tijelo uništavaju stanice, što rezultira radijacijskom bolešću.
Prirodni izvori radioaktivnosti postoje posvuda u biosferi, a ljudi su, kao i svi živi organizmi, oduvijek bili izloženi prirodnom zračenju. Eksterno izlaganje nastaje zbog zračenja kosmičkog porijekla i radioaktivnih nuklida u okolišu. Unutrašnje zračenje nastaje tako što radioaktivni elementi ulaze u ljudsko tijelo sa zrakom, vodom i hranom. Trenutno se radioaktivni elementi široko koriste u raznim oblastima. Nepažnja u skladištenju i transportu ovih elemenata dovodi do ozbiljne radioaktivne kontaminacije. Radioaktivna kontaminacija biosfere povezana je, na primjer, s testiranjem atomskog oružja i nesrećama u nuklearnim elektranama. Velika opasnost za okruženje predstavlja skladištenje i skladištenje radioaktivnog otpada iz vojne industrije i nuklearnih elektrana.
Masovno uništavanje šuma povlači za sobom smrt najbogatije flore i faune.
Dakle , zbog sve većeg obima antropogenog uticaja (privredne aktivnosti ljudi), posebno u prošlom veku, poremećena je ravnoteža u biosferi, što može dovesti do nepovratnih procesa i postaviti pitanje mogućnosti života na planeti. To je zbog razvoja industrije, energetike, transporta, poljoprivrede i drugih vrsta ljudskih aktivnosti bez uzimanja u obzir mogućnosti Zemljine biosfere. Čovječanstvo se već sada suočava sa ozbiljnim ekološkim problemima koji zahtijevaju hitna rješenja.
Ekološka prognoza - predviđanje ponašanja prirodnih sistema, određeno prirodnim procesima i uticajem čoveka na njih. Prognoze mogu biti globalne (za planetarno područje) i lokalne (za malo područje), za blisku budućnost i za 100-120 godina unaprijed. Uzimajući u obzir prognozne podatke, poduzimaju se mjere za zaštitu vodnih tijela, tla, vegetacije i životinjskog svijeta od zagađenja i uništavanja, te očuvanja sastava vrsta.
Zaštita prirodne okoline od zagađenja - sistem mjera usmjerenih na otklanjanje negativnog uticaja na čovjeka koji se izražava u emisiji toksičnih gasova, zagađenju voda, upotrebi herbicida, pesticida, zapaljivih materijala, radioaktivnih supstanci, intenzivne buke, nuklearnih sirovina.
Zaštite okoliša - zaštita životne sredine u kojoj živi čovečanstvo, i prirodni objekti ovo okruženje. Postoji Međunarodni program koji su 1973. godine kreirale Ujedinjene nacije (UNEP) posvećen hitnim problemima trenutna drzavaživotna sredina: borba protiv dezertifikacije, zaštita Svjetskog okeana, pokrivač tla, kiša tropske šume, izvori slatke vode itd. Ekološke mjere za očuvanje sastava vrsta planete povezane su sa stvaranjem Crvene knjige i zaštićenih prirodnih područja.
Crvena knjiga - popis ugroženih, rijetkih i ugroženih vrsta biljaka i životinja.
Crna lista - međunarodna lista izumrle vrste životinja i biljaka, od kojih su ostale samo plišane životinje, kosturi i leševi, crteži, herbariji koji se nalaze u muzejima.
Sada na Zemlji stopa izumiranja vrsta je nekoliko hiljada puta veća od one koja bi postojala u uslovima netaknute prirode.
Rezerve - površine zemljišta ili vode koje su potpuno isključene iz svih vrsta ekonomska upotreba, gdje su prirodni pejzaži očuvani neometano.
Utočišta za divlje životinje - površine zemljišta ili vode na kojima je privremeno zabranjeno korišćenje određenih vrsta prirodnih resursa. Rok važenja rezervi je 5-10 godina.
Nacionalni parkovi - teritorije isključene iz ekonomske eksploatacije radi očuvanja prirodnih kompleksa koji imaju posebnu ekološku, istorijsku, estetsku vrijednost, a koriste se iu rekreativne i kulturne svrhe.
Tematski zadaci
A1. Glavna karakteristika biosfere:
1) prisustvo živih organizama u njemu
2) prisustvo u njemu nežive komponente obrađuju živi organizmi
3) ciklus supstanci koji kontrolišu živi organizmi
4) vezivanje sunčeve energije od strane živih organizama
A2. U procesu ciklusa formirana su ležišta nafte, uglja i treseta:
1) kiseonik
2) ugljenik
4) vodonik
A3. Pronađite netačnu izjavu. Neobnovljivi prirodni resursi nastali tokom ciklusa ugljika u biosferi:
2) zapaljivi gas
3) ugalj
4) treset i drvo
A4. U ciklusu učestvuju bakterije koje razgrađuju ureu na amonijum i jone ugljen-dioksida
1) kiseonik i vodonik
2) azot i ugljenik
3) fosfor i sumpor
4) kiseonik i ugljenik
A5. Krug supstanci zasniva se na procesima kao što su
1) rasprostranjenost vrsta
3) fotosinteza i disanje
2) mutacije
4) prirodna selekcija
A6. Nodule bakterije su uključene u ciklus
3) ugljenik
4) kiseonik
A7. Sunčeva energija se hvata
1) proizvođači
2) potrošači prvog reda
3) potrošači drugog reda
4) razlagači
A8. Prema naučnicima, najveći doprinos jačanju efekta staklene bašte je:
1) ugljični dioksid
3) dušikov dioksid
A9. Ozon, koji čini ozonski štit, nastaje u:
1) hidrosfera
2) atmosfera
3) u zemljinoj kori
4) u Zemljinom omotaču
A10. Najveći broj vrsta nalazi se u ekosistemima:
1) zimzelene umjerene šume
2) tropske prašume
3) listopadne umjerene šume
A11. Većina opasan uzrok iscrpljivanje biološke raznovrsnosti – najvažnijeg faktora stabilnosti biosfere – jeste
1) direktno istrebljenje
2) hemijsko zagađenje životne sredine
3) fizičko zagađenje okruženje
4) uništavanje staništa
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
ekološka ravnoteža biosfere
1. Prirodni sistemi koji čine biosferu
1. Ekosistem, ili ekološki sistem - biološki sistem koji se sastoji od zajednice živih organizama (biocenoza), njihovog staništa (biotopa), sistema veza koji između njih razmjenjuje materiju i energiju. Jedan od osnovnih pojmova ekologije. Ekosistem je složen (prema definiciji kompleksnih sistema L. Bertalanffyja), samoorganizirajući se, samoregulirajući i samorazvijajući sistem. Glavna karakteristika ekosistema je prisustvo relativno zatvorenih, prostorno i vremenski stabilnih tokova materije i energije između biotičkih i abiotskih delova ekosistema. Iz ovoga slijedi da se svaki biološki sistem ne može nazvati ekosustavom, na primjer, akvarij ili truli panj to nisu. Ovi biološki sistemi (prirodni ili veštački) nisu dovoljno samodovoljni i samoregulišući (akvarij); ako prestanete da regulišete uslove i održavate karakteristike na istom nivou, on će se urušiti dovoljno brzo. Takve zajednice ne formiraju nezavisne zatvorene cikluse materije i energije (panj), već su samo dio većeg sistema. Takve sisteme treba nazvati zajednicama nižeg ranga ili mikrokosmosima. Ponekad se za njih koristi pojam facies (na primjer, u geoekologiji), ali ne može u potpunosti opisati takve sisteme, posebno vještačkog porijekla. Općenito, u različitim naukama, koncept „facija“ odgovara različitim definicijama: od sistema na nivou subekosistema (u botanici, nauci o pejzažu) do pojmova koji nisu povezani s ekosistemom (u geologiji), ili koncepta koji objedinjuje homogene ekosisteme. (Sochava V.B.), ili gotovo identična (Berg L.S., Ramensky L.G.) definiciji ekosistema.
Ekosistem je otvoren sistem i karakteriše ga ulazni i izlazni tokovi materije i energije. Osnova postojanja gotovo svakog ekosistema je protok energije sunčeve svjetlosti, koja je posljedica termonuklearne reakcije, u direktnom (fotosinteza) ili indirektnom (razgradnja organske tvari) obliku, sa izuzetkom dubokomorskih ekosistema: “crni” i “bijeli” pušači, izvor energije u kojem je unutrašnja toplina zemlje i energija hemijskih reakcija.
Primjer ekosistema je ribnjak s biljkama, ribama, beskičmenjacima i mikroorganizmima koji žive u njemu koji čine živu komponentu sistema, biocenozu. Ribnjak kao ekosistem karakterišu pridneni sedimenti određenog sastava, hemijskog sastava (jonski sastav, koncentracija rastvorenih gasova) i fizičkih parametara (prozirnost vode, trend godišnjih temperaturnih promena), kao i određeni pokazatelji biološke produktivnosti, trofičnosti. status akumulacije i specifični uslovi ovog rezervoara. Još jedan primjer ekološkog sistema je... listopadne šume u centralnoj Rusiji sa određenim sastavom šumske stelje, tlo karakteristično za ovu vrstu šuma i stabilno biljne zajednice, i, kao posljedicu, sa strogo definisanim indikatorima mikroklime (temperatura, vlažnost, osvijetljenost) i kompleksom životinjskih organizama koji odgovaraju takvim uvjetima okoline. Važan aspekt koji nam omogućava da odredimo tipove i granice ekosistema je trofička struktura zajednice i odnos proizvođača biomase, njenih potrošača i organizama koji uništavaju biomasu, kao i pokazatelji produktivnosti i metabolizma materije i energije.
Koncept „geosistema“ je u sovjetsku nauku uveo akademik Sočava. Od skoro svega geografske nauke U ovom ili onom stepenu, oni se bave interakcijom komponenti prirodnog okruženja; postoji dosta koncepata bliskih konceptu geosistema.
Geosistem je relativno integralna teritorijalna formacija, nastala u bliskom međusobnom odnosu i interakciji prirode, stanovništva i privrede, čiji je integritet određen direktnim, obrnutim i transformisanim vezama koje se razvijaju između podsistema geosistema. Svaki sistem ima određenu strukturu, koja se formira od elemenata, odnosa između njih i njihovih veza sa spoljašnjim okruženjem. Element je osnovna jedinica sistema koja obavlja određenu funkciju. U zavisnosti od skale (“nivo rezolucije”), element na određenom nivou predstavlja nedjeljivu jedinicu. Kako se razina rezolucije povećava, originalni element gubi svoju autonomiju i postaje izvorni element novi sistem(podsistemi). Ovaj pristup je najvažniji u geografiji, koja operiše sa teritorijalnim sistemima različitih razmera.
2. Raznovrsnost tipova sistema kao uslov za održavanje ekološke ravnoteže
Sistemski indikatori su danas postali najvažniji kriterijumi za stanje prirodne sredine. Dijele se na pejzažne i ekološke. Kriterijumi pejzaža proizilaze iz metodologije planiranja pejzaža, u okviru koje su razvijene ideje o kapacitetu pejzaža, strukturnoj složenosti i pokazateljima njegove poremećenosti. Među kriterijumima ekosistema ističu se indikatori poremećaja sukcesijskog procesa - prirodna promena u raznovrsnosti vrsta, raspona životnih oblika, biomase, produktivnosti, akumulacije mrtve organske materije i biogenog ciklusa u celini. „Nepovoljno stanje“ karakteriše značajno odstupanje parametara ekosistema od normalnog razvoja. „Ekološku katastrofu” (ekološka kriza) karakteriše nepovratni retrogradni razvoj ekosistema. Koncept “ekološke održivosti” podrazumijeva sposobnost ekosistema da održi svoju strukturu i funkcionalne karakteristike kada su izloženi spoljnim faktorima. Često se „održivost životne sredine“ smatra sinonimom za stabilnost životne sredine. Stabilnost ekosistema se ne može očuvati i osigurati ako se naruši zakon unutrašnje dinamičke ravnoteže. Ugrožen će biti ne samo kvalitet prirodnog okruženja, već i postojanje čitavog kompleksa prirodnih komponenti u doglednoj budućnosti.
Zakon unutrašnje dinamičke ravnoteže djeluje kao regulator opterećenja okoline, pod uslovom da se ne narušavaju „ravnoteža komponenti“ i „ravnoteža velikih teritorija“. Upravo su te „ravnoteže“ norme za racionalno upravljanje životnom sredinom i treba da budu osnova za razvoj mjera zaštite životne sredine u građevinarstvu i restauraciji.
Suština ovog zakona je da prirodni sistem ima unutrašnju energiju, materiju, informaciju i dinamičku kvalitetu, toliko međusobno povezane da svaka promjena jednog od ovih pokazatelja izaziva kod drugih ili na istom, ali na drugom mjestu ili u različito vrijeme, prateće funkcionalno-kvantitativne promjene koje čuvaju zbir materijalno-energetskih, informacionih i dinamičkih pokazatelja cjelokupnog prirodnog sistema. Ovo sistemu daje svojstva kao što su održavanje ravnoteže, zatvaranje ciklusa u sistemu i njegovo „samoizlečenje“, „samočišćenje“. Prirodna ravnoteža je jedna od najvažnijih karakteristična svojstvaživi sistemi. Ne smije biti poremećen antropogenim utjecajem i ući u ekološku ravnotežu. „Ekološka ravnoteža“ je ravnoteža prirodnih ili čovekom modifikovanih komponenti životne sredine i prirodnih procesa, koji dovode do dugoročnog (uslovno beskonačnog) postojanja datog ekosistema. Pravi se razlika između komponentne ekološke ravnoteže, zasnovane na ravnoteži ekoloških komponenti unutar jednog ekosistema, i njegove teritorijalne ekološke ravnoteže. Potonje se javlja u određenom omjeru intenzivno (agrocenoze, urbani kompleksi i sl.) ili ekstenzivno (pašnjaci, prirodne šume i dr.) eksploatisanih i neiskorištenih (rezervati) površina, osiguravajući odsustvo pomaka u ekološkoj ravnoteži velikih teritorija kao npr. cjelina. Obično se ova vrsta ravnoteže uzima u obzir prilikom izračunavanja „ekološkog kapaciteta teritorije“.
3. Struktura i svojstva geo- i ekosistema
Struktura i svojstva geosistema.
Svaki element sistema i sistem u cjelini karakteriziraju određena svojstva. Adekvatno poznavanje sistema zavisi od svrhe konkretne studije i određivanja na osnovu toga mnogih najvažnijih svojstava. Nemoguće je sveobuhvatno opisati sistem samo kroz svojstva, pa stoga važan zadatak Svako istraživanje sistema je da odredi ograničen, konačan skup svojstava. Isto važi i za odnose između elemenata sistema.
Geosistemi imaju ogroman broj svojstava. Glavni su:
a) integritet (prisustvo jedinstvenog cilja i funkcije);
b) nastanak (nesvodljivost svojstava sistema na zbir svojstava pojedinih elemenata);
c) strukturnost (ponašanje sistema je određeno njegovim strukturnim karakteristikama);
d) autonomija (sposobnost stvaranja i održavanja visokog stepena unutrašnjeg poretka, odnosno stanja sa niskom entropijom);
e) međupovezanost sistema i okruženja (sistem formira i ispoljava svoja svojstva samo u procesu interakcije sa spoljašnjim okruženjem);
f) hijerarhija (subordinacija elemenata sistema);
g) upravljivost (prisustvo eksternog ili internog sistema kontrole);
h) održivost (želja da se sačuva njena struktura, unutrašnje i spoljašnje veze);
i) višestrukost opisa (zbog složenosti sistema i neograničenog broja svojstava, njihovo poznavanje zahteva izgradnju velikog broja modela u zavisnosti od svrhe studije);
j) teritorijalnost (lokacija u prostoru je glavno svojstvo sistema koje geografija razmatra);
k) dinamizam (razvoj sistema tokom vremena); složenost (kvalitativne i kvantitativne razlike u njegovim elementima i atributima).
Struktura i svojstva ekosistema.
U ekosistemu se mogu razlikovati dvije komponente - biotička i abiotička. Biotski se dijeli na autotrofne (organizmi koji primaju primarnu energiju za egzistenciju od foto- i kemosinteze ili proizvođača) i heterotrofne (organizmi koji energiju primaju oksidacijom organske tvari - potrošači i razlagači) komponente koje čine trofičku strukturu ekosustava.
Jedini izvor energije za postojanje ekosistema i održavanje različitih procesa u njemu su proizvođači koji apsorbuju energiju sunca (toplotu, hemijske veze) sa efikasnošću od 0,1 - 1%, ređe 3 - 4,5% originalni iznos. Autotrofi predstavljaju prvi trofički nivo ekosistema. Naknadni trofički nivoi ekosistema formiraju se na račun potrošača (2., 3., 4. i naredni nivoi) i zatvaraju ih razlagači, koji pretvaraju neživu organsku materiju u mineralni oblik (abiotička komponenta), koji se može asimilirati autotrofnim element.
Sa stanovišta strukture u ekosistemu postoje:
Klimatski režim, koji određuje temperaturu, vlažnost, uslove osvetljenja i druge fizičke karakteristike životne sredine;
Anorganske supstance uključene u ciklus;
Organska jedinjenja koja povezuju biotički i abiotički deo u ciklusu materije i energije;
Proizvođači su organizmi koji stvaraju primarne proizvode;
Makropotrošači, ili fagotrofi, su heterotrofi koji jedu druge organizme ili velike čestice organske materije;
Mikropotrošači (saprotrofi) su heterotrofi, uglavnom gljive i bakterije, koji uništavaju mrtvu organsku materiju, mineralizuju je, vraćajući je u ciklus.
Posljednje tri komponente čine biomasu ekosistema.
Sa stanovišta funkcioniranja ekosistema razlikuju se sljedeći funkcionalni blokovi organizama (pored autotrofa):
Biofagi su organizmi koji jedu druge žive organizme.
Saprofagi su organizmi koji jedu mrtvu organsku materiju.
Ova podjela prikazuje vremensko-funkcionalni odnos u ekosistemu, sa fokusom na vremensku podelu formiranja organske materije i njenu preraspodelu unutar ekosistema (biofagi) i preradu saprofaga. Između odumiranja organske materije i ponovnog uključivanja njenih komponenti u kruženje materije u ekosistemu, može proći značajan vremenski period, na primer, u slučaju borovog trupca, 100 godina ili više.
Sve ove komponente su međusobno povezane u prostoru i vremenu i čine jedinstven strukturni i funkcionalni sistem.
4. Znakovi neravnoteže u biosferi
Tokom ljudske istorije, uticaj društva na prirodu nije evoluirao kao jednostavan linearni proces. Napeta, a u nekim slučajevima i kritična ekološka situacija koja se razvila u drugoj polovini ovog stoljeća signal je početka nove faze u interakciji društva i prirodne sredine. Litosfera (čvrsta ljuska Zemlje), a posebno njen gornji dio, postala je predmet najosjetljivijih antropogenih opterećenja. Ovo je rezultat čovjekove invazije na unutrašnjost Zemlje; promjene koje vrši na terenu i prirodnim pejzažima; prinudno i neopravdano povlačenje zemljišta iz poljoprivrednog prometa; uništavanje i zagađivanje zemljišnog pokrivača, dezertifikacija i drugi procesi.
Gubitak zemljišnih resursa je veliki. Ukupna površina obrađene zemlje izgubljene za svjetsku poljoprivredu dostigla je 20.000.000 kvadratnih kilometara u cijeloj istoriji čovječanstva, što više površine svih obradivih površina koje se trenutno koriste (oko 15.000.000 kvadratnih kilometara). Različiti oblici degradacije tla povezani sa antropogenim faktorima predstavljaju najveći izvor gubitaka. Od 30% do 80% navodnjavanog zemljišta u svijetu pati od zaslanjivanja, ispiranja i zalijevanja. Na 35% obradivih površina procesi erozije prevazilaze procese formiranja tla. Svakih 10 godina globalni gubitak površinskog sloja tla iznosi 7%, a veliki globalni problem postao je proces dezertifikacije, odnosno prelazak pustinja u kulturne agrobiocenoze. Dezertifikacija je rezultat nepravilnog upravljanja (uništavanje drvenaste vegetacije, prekomjerna eksploatacija zemljišta i sl.). Dezertifikacija se dešava u 100 zemalja širom svijeta. Svake godine se zbog toga izgubi 6.000.000 hektara poljoprivrednog zemljišta. zemljišta. Ako se zadrže sadašnje stope, u roku od 30 godina ovaj fenomen će pokriti površinu jednaku Saudijska Arabija. Obim gubitaka proizvoda širom svijeta procjenjuje se na 26.000.000.000 dolara godišnje. Ovo sugerira zaključak o prelasku čovječanstva u većem dijelu svijeta na novi, rasipnički sistem poljoprivrede, u kojem ispadaju iz poljoprivredne proizvodnje. promet zemljišta se ne vraća ni zbog njihove potpune degradacije i gubitka obnoviteljskih svojstava, ni zbog drugih oblika neracionalnog korištenja.
Površina zemljišta potencijalno pogodnog za novu upotrebu nije velika - oko 12.000.000 kvadratnih kilometara. Nalaze se vrlo neravnomjerno: uglavnom u Latinskoj Americi, Africi i SSSR-u. U Sjevernoj Americi, Zapadnoj Evropi, Bliskom i Dalekom istoku i Okeaniji potencijal ekspanzije je iscrpljen. U narednih 50 godina, ovaj resurs će služiti, umjesto povećanja površine obrađenog zemljišta, jednostavno nadoknaditi zemljište izgubljeno od poljoprivredne proizvodnje. promet. Ako uzmemo u obzir realnu mogućnost udvostručenja ukupne svjetske populacije u narednih 50 godina, postaje jasna hitnost problema snabdijevanja čovječanstva hranom.
Relativno nova pojava, koja postaje sve globalnija po svojoj prirodi, je zagađenje litosfere (posebno tla, podzemnih voda), kao i intenzivno korištenje podzemnog okoliša (odlaganje otpada, skladištenje nafte i plina, nuklearnih testova, izgradnja podzemnih objekata i dr.). To izaziva sve vrste štetnih efekata. Eksploatacija rudnog bogatstva litosfere dostigla je gigantske razmjere. Na svakog stanovnika planete godišnje se iskopa oko 20 tona mineralnih sirovina. Godišnje vađenje 80 milijardi tona rudnih i nerudnih materijala iz podzemlja praćeno je brojnim oblicima poremećaja, pa čak i radikalnih promjena u reljefu zemljine površine i krajolika. Preko 150 godina rudarenje je dovelo do formiranja deponija zapremine 100 kubnih kilometara i kamenoloma zapremine 40-50 kubnih kilometara. Jedan od najvrednijih resursa litosfere su podzemne vode. Većina slatke vode na Zemlji, ne računajući glečere, dolazi iz podzemnih voda. Količina relativno lako dostupnih podzemnih voda (do dubine od 800 metara) procjenjuje se na 300.000 kubnih kilometara.
Čovječanstvo je 1980. godine za svoje potrebe koristilo 2,6 - 3 hiljade kubnih kilometara slatke vode. IN U poslednje vreme Povećan je interes za podzemne vode: one su najekonomičniji vodni resurs (ne zahtijevaju skupa sredstva za isporuku), a također omogućavaju razvoj teritorija gdje su zalihe površinskih voda izuzetno ograničene. Istovremeno, postoji opasnost od kvalitativnog iscrpljivanja podzemnih voda zbog sve šire prakse podzemnog zakopavanja (uključujući i vrlo duboke horizonte) zagađujućeg industrijskog otpada, uključujući najtoksičniji i radioaktivni.
Atmosfera prolazi kroz antropogene promjene fundamentalne prirode: mijenjaju se njena svojstva i sastav plina, povećava se opasnost od uništenja jonosfere i stratosferskog ozona; povećava se njegova prašina; Niži slojevi atmosfere zasićeni su plinovima i tvarima industrijskog porijekla koje su štetne za žive organizme. Narušavanje gasnog sastava atmosfere nastaje zbog činjenice da su emisije tehnogenih gasova i supstanci, koje dostižu više milijardi tona godišnje, uporedive sa njihovim unosom iz prirodni izvori, ili ih čak i nadmašiti. Ugljični dioksid (ugljični dioksid) je jedna od glavnih komponenti plinovitog sastava atmosfere, koja igra važnu ulogu ne samo u životu ljudi, biljaka i životinja, već i u obavljanju atmosferske funkcije zaštite donje površine od pregrijavanje i hipotermija.
Ekonomske aktivnosti su narušile prirodnu ravnotežu oslobađanja i asimilacije CO 2 u prirodi, zbog čega se povećava njegova koncentracija u atmosferi. U 26 godina od 1959. do 1985., nivoi ugljen-dioksida su porasli za 9%. Neki važni elementi ciklusa CO 2 još uvijek nisu u potpunosti shvaćeni od strane nauke. Kvantitativni odnos između njegove koncentracije u atmosferi i mjere njegove sposobnosti da odloži povratno zračenje topline primljene od Sunca u svemir nije jasan. Ipak, povećanje koncentracije CO 2 ukazuje na duboki poremećaj globalne ravnoteže u biosferi, što u kombinaciji sa drugim poremećajima može imati vrlo ozbiljne posljedice. Skala neravnoteže kiseonika u atmosferi se širi.
Tokom evolucije biosfere, formirana je i akumulirana ogromna masa slobodnog kiseonika (1,18 * 1015 tona) u njenoj gasnoj ljusci, koja je dugo ostala konstantna (godišnja opskrba kiseonikom koju biljke proizvode u atmosferu troši se na prirodni oksidativni procesi). Moderno čovječanstvo grubo se miješa u ovaj ciklus, trošeći 20.000.000.000 tona atmosferskog kisika godišnje kroz sagorijevanje mineralnih i organskih goriva. Ovaj oblik „jedenja“ neobnovljivog prirodnog resursa izvor je ekoloških sukoba koji će biti opasni u budućnosti.
Uz godišnji porast proizvodnje fosilnih goriva od 5%, sadržaj slobodnog kiseonika za 160 godina smanjiće se za 25% - 30% i dostići kritičnu vrednost za čovečanstvo. Mnoge umjetne tvari koje ulaze u zračno okruženje gradova opasni su zagađivači. Nanose štetu ljudskom zdravlju, divljini i materijalnim vrijednostima. Neki od njih, zbog dugog postojanja u atmosferi, prenose se na velike udaljenosti, zbog čega problem zagađenja prelazi iz lokalnog u međunarodni. To se uglavnom odnosi na zagađenje oksidima sumpora i dušika. Brza akumulacija ovih zagađivača u atmosferi sjeverne hemisfere (godišnji porast od 5%) dovela je do pojave kiselih i zakiseljenih padavina. Oni potiskuju biološku produktivnost tla i vodenih tijela, posebno onih koji imaju vlastitu visoku kiselost. Posljednjih decenija pažnja se skreće na problem stratosferskog ozona, koji djeluje kao štit za sva živa bića od viška ultraljubičastog zračenja Sunca. Ozonu prijeti ispuštanje dušikovih oksida u gornje slojeve (kao rezultat nadzvučnih letova mlaza), kao i proizvodnja ugljičnih fluorougljika (freona).
Proučavanje ovog problema korištenjem modeliranja dovodi do zaključka da je ozon u stratosferi smanjen za 10%. Instrumentalna mjerenja ukazuju samo na periodične višesmjerne fluktuacije i ne dopuštaju nam da izvučemo zaključak o njegovom iscrpljenju. Međutim, činjenica da je čovječanstvo sposobno potkopati ovaj važan resurs za održavanje života i otkriće „ozonske rupe“ koja se periodično pojavljuje iznad Antarktika, sve to ukazuje na ozbiljnost problema.
Izuzetno velika pojava koja utiče na globalne karakteristike atmosfere je prskanje kao posljedica antropogenih faktora. Unos antropogenih vazdušnih čestica (aerosola) dostiže 1 - 2,6 milijardi tona godišnje i jednak je količini aerosola prirodnog porekla. Sadržaj prašine u atmosferi porastao je za 70% tokom 50 godina. Smanjenjem prozirnosti atmosfere, aerosoli ograničavaju protok sunčeve topline. Postoji hipoteza o utjecaju prašine na klimatske promjene na sjevernoj hemisferi, posebno na zahlađenje koje je počelo 40-ih godina i na sve veću učestalost klimatskih anomalija na globalnoj razini.
Prašina u gornjim slojevima atmosfere prepuna je nepopravljivog oštećenja ionosfere, koja služi kao nezamjenjiv resurs koji se koristi za daljinske radio komunikacije. Zemljina biota (biološka ljuska u kojoj je koncentrisana sva živa materija i svi oblici života) doživljava negativne ekološke posljedice, što dovodi do poremećaja biohemijskih ciklusa, energetskih i termodinamičkih procesa u biosferi. Osim toga, biota je izložena specifičnim stresovima koji su globalne prirode. To je prije svega proces osiromašenja vrsta životinjskog i biljnog svijeta, povećanje krčenja šuma na planeti.
Unatoč svim naporima, istrebljenje životinja i vegetacije, te uništavanje prirodnih krajolika poprimilo je katastrofalne razmjere. Zbog ekološke nepismenosti i ljudske nebrige, a ponekad i varvarstva u odnosima sa živim svijetom, stopa izumiranja divljih životinja dostigla je maksimum - jednu vrstu godišnje. Poređenja radi, od 1600. do 1950. godine ova stopa je bila 1 vrsta na 10 godina, a prije pojave ljudi na Zemlji - samo jedna vrsta na 100 godina. Istovremeno, ne postoji potpuno razumijevanje nestanka nižih životinja - insekata, mekušaca i drugih, čija je uloga u održavanju biološke ravnoteže u prirodi vrlo velika.
Slika uništavanja vegetacije je još alarmantnija. Sredinom 70-ih, svaki dan se uništavala jedna vrsta i podvrsta biljaka (uglavnom u tropima). Do kraja 1980-ih, predviđa se da će ova brojka biti jedna vrsta na sat. Ali unutra ekološki Nestanak biljaka odnosi sa sobom "u grob" od 10 do 30 vrsta insekata, viših životinja i drugih biljaka.
Prema procjenama Međunarodne unije za zaštitu prirode (IUCN), sredinom 1980-ih oko 10% cvjetnica (od 20 do 30 hiljada vrsta i podvrsta) bilo je rijetko i ugroženo. Generalno, za floru i faunu zajedno, prema procjenama Svjetskog fonda za divlje životinje, do 2000. godine „globalna raznolikost“ u prirodi će se smanjiti za najmanje 1/6, što odgovara nestanku iz prirodna istorija planeta ima 500.000 vrsta i podvrsta životinja i biljaka.
Do iscrpljivanja genetskog potencijala Zemljine biote dolazi i na području uzgojenih biljaka i životinja. Ali ovdje razlog nije uništavanje njihovih staništa ili pretjerana potrošnja ljudi, kao što je slučaj sa divljom florom i faunom, već namjerno smanjenje sortne i pasmine raznovrsnosti kultiviranih bioloških vrsta. Posebno mjesto u problemima globalne ekologije zauzima krčenje šuma na planeti, prvenstveno tropskih šuma. Svake godine se uništi više od 11 miliona hektara šuma. Ako se trenutna stopa krčenja šuma nastavi, ovo će biti preplavljeno krčenjem šuma u narednih 30 godina na području jednakom Indiji. Šumska zona, spletom istorijskih, društveno-ekonomskih i svjetskih ekonomskih prilika, pretvara se u objekt masovnog uništavanja okoliša, prijeteći ne samo narušavanjem prirodnih ravnoteža na relevantnim teritorijama, već i općim smanjenjem nivoa organizacije biosfere u cjelini.
Štetne posljedice uništavanja tropskih šuma određene su, između ostalog, činjenicom da one predstavljaju kolijevku i skladište većine genofonda zemaljske biote (oko 40% - 50%), uključujući 100.000 vrsta viših biljke od 250.000 vrsta. Obim uništavanja tropskih šuma je ogroman, a stopa njihovog nestajanja i propadanja se sve više ubrzava. Trenutno iznosi 2% godišnje. Od 16.000.000 kvadratnih kilometara Zemlje pokrivenih u prvoj polovini 20. tropske šume, krajem 70-ih ostalo je samo 9,3 miliona kvadratnih kilometara (smanjenje od 42%). Krčeno je 2/3 šuma u Aziji, 1/2 u Africi, do 1/3 u Latinskoj Americi. Svake godine se 245.000 kvadratnih kilometara tropskih šuma iskrči, radikalno promijeni i degradira.
Ovom brzinom, tropske šume bi se mogle smanjiti za 25% do 2000. godine, a posljednje drvo bi moglo biti posječeno za 85 godina. Međutim, sudeći po rastućem obimu izvoza drvne građe iz tropskih šuma u sjeverna amerika, Zapadne Evrope i Japana, razvoj teritorija koje ove šume zauzimaju za obradivo zemljište i pašnjake (uključujući u velikim razmerama od strane transnacionalnih monopola), kao i korišćenje drveta u energetske svrhe (od 30% do 95% ukupne energije potrošnje u zemljama u razvoju), vremenski okvir za njihovo uništenje može se značajno smanjiti. Čisto ekološke i socio-ekonomske negativne posljedice procesa su brojne: kolosalni gubici vlage, degradacija tla i dezertifikacija, promjene lokalnih klimatskih uslova, uništavanje ogromnih prirodnih i ekonomskih resursa koji se ne mogu mjeriti, itd.
Krčenje šuma u tropskim krajevima će promijeniti strukturu Zemljine površine, povećavajući njenu refleksivnost (albedo). A to je, zajedno sa promjenama u globalnoj ravnoteži plina, vode i energije, već preplavljeno posljedicama koje bi mogle dovesti do destabilizacije klime planete.
Hidrosfera (vodena ljuska Zemlje) je podvrgnuta teškim testovima kao rezultat ekonomske invazije vodenih sistema. Rijeke, jezera i mora pretvaraju se u deponije za razni otpad i zagađivače. Kvalitativna promjena u hidrosferi ( hemijski sastav i svojstva vodenog okoliša) postaje u naše vrijeme glavni faktor kvantitativnog iscrpljivanja slatke vode na Zemlji, kao i uništavanja široke klase biote - rijeka, jezera i mora.
Tokom protekle dvije decenije, problem resursa slatke vode na Zemlji je prošao iznenadna promena: U zemljama bogatim izvorima vode počeli su se pojavljivati znaci vodenog stresa. Uzimajući u obzir zemlje koje tradicionalno doživljavaju nedostatak ovog vitalnog resursa zbog prirodnih i geografskih uslova, postoji slika tenzije u vodnom bilansu na globalnom nivou. Eksplozivna priroda ove "dehidracije" Zemljinog tijela objašnjava se prvenstveno lavinskim rastom antropogenog zagađenja vodenih tijela i odvoda. Početkom 1980-ih godina godišnji zahvat vode u svijetu iznosio je 4.600 kubnih kilometara, ili oko 12% ukupnog riječnog toka. Nepovratna potrošnja dostigla je 3.400 kubnih kilometara. Uz toliki obim potrošnje, čini se da nema razloga za zabrinutost.
Međutim, povratne vode šalju se u prirodu toliko kontaminirane da su za njihovu neutralizaciju (razrjeđivanje) potrebne nekoliko puta veće količine čiste vode. Početak krize vode nije fatalno neizbježan, jer čovječanstvo ima sposobnost da preokrene trend rasipničke i antiekološke potrošnje vode. To će zahtijevati radikalnu reviziju koncepta korištenja slatke vode u privredi, izradu fundamentalno nove strategije, te restrukturiranje tehničkih, organizacionih i ekonomskih osnova korištenja voda. Više od 70% Zemljine površine zauzimaju mora i okeani, što je pokrenulo mit da oni mogu beskrajno služiti kao izvor neutralizacije i ponor za sve vrste otpada. ljudska aktivnost. Surova stvarnost je razotkrila ovu opasnu iluziju. Svjetski okeani, uz svu svoju neizmjernost, ranjivi su kao i svaki drugi prirodni sistem.
Zagađenje koje je ušlo u svjetske okeane prvenstveno je uzdrmalo prirodnu ravnotežu morskog okoliša u obalnoj zoni epikontinentalnog pojasa, gdje je koncentrisano 99% svih morskih bioloških resursa koje je izvukao čovjek. Antropogeno zagađenje Ova zona je dovela do smanjenja biološke produktivnosti za 20%, a svjetskom ribarstvu je nedostajalo 15-20 miliona tona ulova.
Prema podacima UN-a, 50.000 tona pesticida, 5.000 tona žive, 10.000.000 tona nafte i mnogi drugi zagađivači svake godine uđu u svjetske okeane. Količina gvožđa, mangana, bakra, cinka, olova, kalaja, arsena i nafte koja godišnje dospeva u vode mora i okeana iz antropogenih izvora sa rečnim oticanjem veća je od količine ovih supstanci koje pristižu kao rezultat geološki procesi. Dno svjetskih okeana, uključujući dubokomorske depresije, sve se više koristi za zakopavanje posebno opasnih otrovnih tvari (uključujući "zastarjela" hemijska ratna sredstva), kao i radioaktivnih materijala. Dakle, od 1946. do 1970. Sjedinjene Države su sahranjivale Atlantska obala zemlje imaju oko 90.000 kontejnera otpada sa ukupnom radioaktivnošću od približno 100.000 kirija, a evropske zemlje su bacile otpad sa ukupnom radioaktivnošću od 500.000 kirija u okean. Kao rezultat zatvaranja kontejnera, uočeni su slučajevi opasne kontaminacije vode i prirodnog okruženja na mjestima ovih grobnih mjesta.
Početak svemirskog doba doveo je do problema očuvanja integriteta druge zemaljske ljuske - kosmosfere (oko Zemlje). Prodor čovjeka u svemir nije samo herojska epopeja, to je i svrsishodna dugoročna politika ovladavanja novim prirodnim resursima i prirodno okruženje. Komponente resursnog potencijala svemira, koje je čovječanstvo već koristilo, ili hipotetički, su geografski položaj, bestežinsko stanje, vakuum, druga fizička svojstva ove sredine, jako sunčevo zračenje, kosmičko zračenje, kao i teritorija, specifični prirodni uslovi i mineralnih resursa nebeska tela
Objavljeno na Allbest.ru
...Slični dokumenti
Biološka raznolikost planete, funkcionalni blokovi biosfere kao najvećeg ekosistema; cijanidi, biljke, bakterije, životinje. Osnovni ciklusi i kruženje supstanci u biosferi. Globalni poremećaji kao rezultat ljudskih ekonomskih aktivnosti.
sažetak, dodan 01.10.2010
Antropogena faktori životne sredine kao faktori povezani sa uticajem čoveka na prirodnu sredinu. Dominantni zagađivači vodenih ekosistema prema industrijskim sektorima. Osobine antropogenih sistema i antropogeni uticaji na biosferu.
sažetak, dodan 03.06.2009
Trofička struktura ekosistema i njegovih komponenti: proizvođači, potrošači, detritivori, razlagači. Razgradnja žive materije. Lindemannovo pravilo i karakteristike njegove primene. Posebno zaštićeno prirodna područja, opće informacije o njihovom pravnom statusu.
test, dodano 16.01.2011
Ekosistem je osnovna funkcionalna jedinica u ekologiji. Primeri prirodnih ekosistema, osnovni pojmovi i klasifikacija, uslovi postojanja i raznolikost vrsta. Opis ciklusa koji se odvija u ekosistemima, specifičnosti dinamičkih promjena.
predavanje, dodano 12.02.2010
Klasifikacija prirodnih ekosistema. Ograničavajući faktori vodene sredine. Sistem predator-plijen. Vrste sukcesije. Trofički lanci i mreže. Vrste ekoloških piramida. Funkcije žive materije u biosferi. Ljudski uticaj na cikluse azota i ugljenika.
prezentacija, dodano 26.04.2014
Pojam biosfere, njene komponente. Šema distribucije živih organizama u biosferi. Zagađenje ekosistema otpadnim vodama. Dominantni zagađivači vodenih ekosistema prema industrijskim sektorima. Principi državne procjene okoliša.
test, dodano 06.08.2013
Koncept biosfere u učenju Vernadskog. Karakteristike strujnih kola. Krug supstanci u prirodi. Stabilnost ekosistema i karakteristični obrasci sukcesije. Pravac antropogenih uticaja na biosferu. Moderne ideje o očuvanju prirode.
sažetak, dodan 25.01.2010
Zakon unutrašnje dinamičke ravnoteže ekosistema i njegove posljedice. Vrste antropogenih uticaja na prirodu. Povratna informacija o interakciji čovjeka i biosfere. Zakon o ograničenim prirodnim resursima. Pravila za “tvrdo” i “meko” upravljanje prirodom.
test, dodano 05.05.2009
Sastav i svojstva biosfere. Funkcije i svojstva žive materije u biosferi. Dinamika ekosistema, sukcesija, njihovi tipovi. Uzroci efekta staklene bašte, porast Svjetskog okeana kao njegova posljedica. Metode za pročišćavanje emisija od toksičnih nečistoća.
test, dodano 18.05.2011
Predmet i zadaci upravljanja životnom sredinom. Geohemijske i medicinsko-geografske karakteristike prirodna područja. Vrste odnosa u biocenozama. Osnovni nivoi organizacije živog i bioskeletnog sistema. Karakteristike i tipovi ekosistema. Učenje V.I. Vernadsky o biosferi.
Ekosistem je sistem koji se sastoji od živih bića i njihovog staništa ujedinjenih u jedinstvenu funkcionalnu cjelinu.
Osnovna svojstva:
1) sposobnost da se vrši cirkulacija supstanci
2) odolijevaju vanjskim utjecajima
3) proizvodi biološke proizvode
Vrste ekosistema:
1) mikroekosistemi (deblo u fazi razmnožavanja, akvarijum, mali ribnjak, kap vode itd.)
2) mezoekosistem (šuma, bara, stepa, rijeka)
3) makroekosistem (okean, kontinent, prirodno područje)
4) globalni ekosistem (biosfera u cjelini)
Y. Odum je predložio klasifikaciju ekosistema na osnovu bioma. To su veliki prirodni ekosistemi koji odgovaraju fizičko-geografskim zonama. Karakterizira ga neka osnovna vrsta vegetacije ili druga karakteristična karakteristika krajolika.
Tipovi bioma
1) kopneni (tundra, tajga, stepe, pustinje)
2) slatke vode (tekuće vode: rijeke, potoci, stajaće vode: jezera, bare, močvare: močvare)
3) morski (otvoreni okean, elf vode, dubokomorske zone)
Koncept biogeocenoza i ekosistem blizu, ali postoje razlike. Svaka biogeocenoza je sistem. Ekosistem može uključivati nekoliko biogeocenoza, ali nije svaki ekosistem biogeocenoza, jer nema sve svoje karakteristike.
U ekosistemu možemo razlikovati dvije komponente - biotičku i abiotičku . Biotic dijeli se na autotrofne (organizmi koji primaju primarnu energiju za egzistenciju od foto- i kemosinteze ili proizvođača) i heterotrofne (organizmi koji primaju energiju oksidacijom organske tvari – potrošači i razlagači) komponente koje čine trofičku strukturu ekosustava.
Jedini izvor energije za postojanje ekosistema i održavanje različitih procesa u njemu su proizvođači koji apsorbuju energiju sunca (toplotu, hemijske veze) sa efikasnošću od 0,1-1%, ređe 3-4,5% originalni iznos. Autotrofi predstavljaju prvi trofički nivo ekosistema. Naknadni trofički nivoi ekosistema formiraju se na račun potrošača (2., 3., 4. i naredni nivoi) i zatvaraju ih razlagači, koji pretvaraju neživu organsku materiju u mineralni oblik (abiotička komponenta), koji se može asimilirati autotrofnim element.
Glavne komponente ekosistema
Sa stanovišta strukture u ekosistemu postoje:
1.klimatski režim, koji određuje temperaturu, vlažnost, uslove osvetljenja i druge fizičke karakteristike životne sredine;
2. neorganske supstance uključene u ciklus;
3.organska jedinjenja koja povezuju biotički i abiotički deo u ciklusu materije i energije:
Proizvođači su organizmi koji stvaraju primarnu proizvodnju;
Makropotrošači, ili fagotrofi, su heterotrofi koji jedu druge organizme ili velike čestice organske materije;
Mikropotrošači (saprotrofi) su heterotrofi, uglavnom gljive i bakterije, koji uništavaju mrtvu organsku materiju, mineraliziraju je, vraćajući je u ciklus.
Formiraju se posljednje tri komponente biomasa ekosistemi.
Sa stanovišta funkcioniranja ekosistema razlikuju se sljedeći funkcionalni blokovi organizama (pored autotrofa):
biofagi - organizmi koji jedu druge žive organizme,
saprofagi - organizmi koji jedu mrtvu organsku materiju.
Ova podjela prikazuje vremensko-funkcionalni odnos u ekosistemu, sa fokusom na vremensku podelu formiranja organske materije i njenu preraspodelu unutar ekosistema (biofagi) i preradu saprofaga. Između odumiranja organske materije i ponovnog uključivanja njenih komponenti u kruženje materije u ekosistemu, može proći značajan vremenski period, na primer, u slučaju borovog trupca, 100 godina ili više.
Sve ove komponente su međusobno povezane u prostoru i vremenu i čine jedinstven strukturni i funkcionalni sistem.
Termin biosfera uveo ga je Jean-Baptiste Lamarck početkom 19. stoljeća, a u geologiju ga je predložio austrijski geolog Eduard Suess 1875. godine. Međutim, stvaranje holističke doktrine o biosferi pripada ruskom naučniku Vladimiru Ivanoviču Vernadskom.
Biosfera - ekosistem najvišeg reda, koji objedinjuje sve ostale ekosisteme i osigurava postojanje života na Zemlji. Biosfera uključuje sljedeće "sfere":
Atmosfera je najlakša od Zemljinih školjki, graniči s svemirom; Kroz atmosferu se materija i energija razmjenjuju sa prostorom (spoljnim prostorom).
Hidrosfera je vodena ljuska Zemlje. Pokretna skoro kao atmosfera, ona zapravo prodire svuda.Voda je spoj jedinstvenih svojstava, jedan od temelja života, univerzalni rastvarač.
Litosfera je vanjski tvrdi omotač Zemlje, koji se sastoji od sedimentnih i magmatskih stijena. On ovog trenutka Zemljina kora se odnosi na gornji sloj čvrstog tijela planete, koji se nalazi iznad Mohorovičićeve granice.
Biosfera takođe nije zatvoreni sistem, ona je zapravo potpuno opskrbljena energijom Sunca, a mali dio je toplina same Zemlje. Svake godine Zemlja primi oko 1,3·1024 kalorije od Sunca. 40% te energije se zrači natrag u svemir, oko 15% se koristi za zagrijavanje atmosfere, tla i vode, ostatak energije je vidljiva svjetlost koja je izvor fotosinteze.
V. I. Vernadsky je bio prvi koji je jasno formulirao shvaćanje da je sav život na planeti neraskidivo povezan s biosferom i da joj duguje svoje postojanje:
V. I. Vernadsky
Živa materija (ukupnost svih organizama na Zemlji) čini zanemarljiv deo mase Zemlje, ali je uticaj žive materije na procese transformacije Zemlje ogroman. Čitav izgled Zemlje koji se sada posmatra ne bi bio moguć bez milijardi godina vitalne aktivnosti žive materije.
Trenutno je sam čovjek, kao dio žive materije, značajna geološka sila i značajno mijenja smjerove procesa koji se odvijaju u biosferi, ugrožavajući tako njegovo postojanje:
|
Ekonomista L. Brentano je slikovito ilustrovao planetarni značaj ovog fenomena. Izračunao je da kada bi se svakoj osobi dao po jedan kvadratni metar i svi ljudi bili jedni pored drugih, oni ne bi zauzeli ni čitavu oblast malog Bodenskog jezera na granici Bavarske i Švajcarske. Ostatak Zemljine površine bi ostao prazan od ljudi. Dakle, cijelo čovječanstvo zajedno predstavlja beznačajnu masu materije na planeti. Njegova moć nije povezana sa njegovom materijom, već sa njegovim mozgom, sa njegovim umom i njegovim radom kojim upravlja ovaj um. Po dubini, po intenzitetu i po složenosti savremeni životčovjek praktično zaboravlja da je on sam i cijelo čovječanstvo, od kojeg se ne može odvojiti, neraskidivo povezani sa biosferom - sa određenim dijelom planete na kojoj žive. Geološki su prirodno povezani sa njegovom materijalnom i energetskom strukturom. Čovječanstvo je, kao živa tvar, neraskidivo povezano s materijalnim i energetskim procesima određene geološke ljuske Zemlje - sa njenom biosferom. Ne može fizički biti nezavisan od njega ni jednog minuta. Lice planete - biosfera - je hemijski dramatično promenjeno od strane čoveka, svesno i uglavnom nesvesno. Zračni omotač kopna i sve njegove prirodne vode mijenjaju ljudi fizički i kemijski. |
V. I. Vernadsky.
Vještački ekosistemi
Obradivo zemljište je tipičan veštački ekosistem, neraskidivo uz prirodnu livadu.
Vještački ekosistemi- to su ekosistemi koje je stvorio čovjek, na primjer, agrocenoze, prirodni ekonomski sistemi ili biosfera 2.
Veštački ekosistemi imaju isti skup komponenti kao i prirodni: proizvođače, potrošače i razlagače, ali postoje značajne razlike u preraspodeli materije i energetskih tokova. Konkretno, ekosistemi koje je stvorio čovjek razlikuju se od prirodnih na sljedeće načine:
manji broj vrsta i prevlast organizama jedne ili više vrsta (niska ujednačenost vrsta);
niska stabilnost i jaka zavisnost od energije koju u sistem unose ljudi;
kratki lanci ishrane zbog malog broja vrsta;
otvoreni ciklus supstanci zbog uklanjanja usjeva (proizvoda zajednice) od strane ljudi, dok prirodni procesi, naprotiv, imaju tendenciju da uključe što je moguće više usjeva u ciklus
Bez održavanja energetskih tokova od strane ljudi u vještačkim sistemima, prirodni procesi se obnavljaju jednom ili drugom brzinom i formira se prirodna struktura komponenti ekosistema i materijalnih i energetskih tokova između njih.
Termin "biosfera" (od grčkog bios- život, sphaira - film) bio
predložio australski naučnik
E. Suess (1831 - 1914), koji
razume biosfera
zbirka živih organizama
Zemlja.
Sa ekološke tačke gledišta,
biosfera je dio školjki
planete unutar granica distribucije
živi organizmi i njihovi proizvodi
životna aktivnost.
Funkcionalno biosfera
je planetarni ekosistem.
UČENJA O BIOSFERI
Prije više od 70 godina, akademiče
V.I.Vernadsky je razvio
doktrina biosfere - ljuske
Zemlja naseljena i
transformisan od strane živih
organizmi.
Otkrio je geološku ulogu
živi organizmi poput
faktor konverzije
mineralne školjke
planete
3
IN AND. Vernadsky - osnivač doktrine o biosferi
IN AND. VERNADSKY – OSNIVAČUČENJA O BIOSFERI
Biosfera V. I. Vernadsky
definiše kao eksterno
područje globusa,
na granici sa svemirom,
koncentrisan u sebi
život u raznim oblicima
manifestacije (latentne i
aktivan), prodoran
čitava hidrosfera, gornji
slojevi litosfere i niži
slojevi atmosfere u kojima
dolazi do akumulacije
transformacija svetlosti
energije i ostvareno je
geohemijski rad.
4
Nastanak i razvoj biosfere (hipoteza)
NASTANAK I RAZVOJBIOSFERE (HIPOTEZA)
Istorijske faze evolucije biosfere:
1. Nastanak i razvoj života u vodi.
2. Formiranje nove životne sredine - organizama domaćina.
3. Kolonizacija zemlje organizmima
formirali nove životne sredine:
zemlja-vazduh i tlo.
4. Pojava čovjeka kao biosocijalnog bića.
5. Tranzicija biosfere pod ljudskim uticajem u
noosfera
5
Koji su fizički i hemijski uslovi najpovoljniji za postojanje života?
KOJI SU FIZIČKI I HEMIJSKI USLOVI NAJBOLJIPOVOLJNO ZA POSTOJANJE ŽIVOTA?
Godine 1926. V.I. Vernadsky
Dovoljna količina CO2 i O2.
Dovoljno
količina
vode
(i
obavezno - u tečnom stanju).
Temperaturni režim isključujući oba
previsoke temperature (uzrokujući
koagulacija proteina) i preniska
(zaustavljanje rada enzima).
Dostupnost elemenata „životne plate“.
mineralnu ishranu.
Određeni salinitet vodene sredine.
Moderni život je uobičajen u gornjem dijelu
dijelovi zemljine kore (litosfera), niži slojevi
Zemljina atmosfera (troposfera) i u vodenoj ljusci
Zemlja (hidrosfera).
Granice postojanja živih organizama u litosferi, atmosferi, hidrosferi
GRANICE POSTOJANJA ŽIVIH ORGANIZMA ULITOSFERA, ATMOSFERA, HIDROSFERA
U litosferi život je ograničen temperaturom stijena i
podzemne vode, koja se postepeno povećava sa dubinom i nivoom
1,5–15 km prelazi +100°S. Najveća dubina na kojoj
bakterije su otkrivene u stijenama zemljine kore, udaljena je 4 km. IN
naftna polja na dubini od 2-2,5 km bakterija
registrovani su u značajnom broju.
U okeanu se život širi na veće dubine i
Nalazi se čak i na dnu okeanskih depresija dubokih 10-11 km.
Gornja granica života u atmosferi određena je povećanjem sa
visina ultraljubičastog zračenja.
Ozonski omotač apsorbira većinu ultraljubičastog zračenja
sunčevo zračenje na nadmorskoj visini od 22-25 km. Sve je živo, diže se
iznad zaštitnog ozonskog omotača, umire. Spore bakterija i gljivica
nalazi do visine od 20-22 km, ali najveći dio aeroplanktona
koncentrirano
V
sloj
prije
1–1,5 km. U planinama prolazi granica distribucije zemaljskog života
na nadmorskoj visini od oko 6 km.
Granice biosfere.
Biosfera se nalazi na raskrsnicigornji dio litosfere, donji
delova atmosfere i zauzima celinu
hidrosfera.
Gornja granica (atmosfera): 15÷20 km.
Donja granica (litosfera): 3,5÷7,5 km.
Donja granica (hidrosfera): 10÷11 km.
Atmosfera (od grčkog ατμός - para i
σφαῖρα - sfera) - plinska školjka
nebesko telo držano u blizini
njega gravitacijom.
Litosfera (od grčkog λίθος - kamen i
σφαίρα - sfera) - tvrda ljuska
Zemlja.
Hidrosfera (od grčkog Yδωρ - voda i
σφαῖρα - lopta) - ukupnost svega
Zemljine rezerve vode.
Glavne karakteristike Zemljinih geosfera
10Granice biosfere
GRANICE BIOSFEREGornja granica biosfere
određuje ozon
ekran koji predstavlja
je tanak sloj (2-4 mm)
gas ozona (03). Uloga
ozonski omotač u biosferi
odlično: odlaže
destruktivno za živa bića
ultraljubičastih zraka
sunčeva svetlost. Ovaj sloj
nalazi se na nadmorskoj visini od 16-20 km.
Donja granica biosfere
neujednačen. Na primjer, u
živih organizama u litosferi
ili njihovih proizvoda
životna aktivnost je moguća
sastaju se na dubini od 3,5-7,5
km, a u Svjetskom okeanu 11
organizmi - na dubini od 10-11 km. Granice biosfere
Energija sunčeve svetlosti u
proces fotosinteze
pretvaraju u energiju
hemijske veze
obrazovan
organska materija
biljke, koje tokom
djelimično disanje
koristimo sami
biljke.
Drugi dio obrazovanih
organska je
građevinski materijal i
izvor energije za
brojne
heterotrofi. At
uništavanje neživog
organskih energetskih ostataka
izgubljen kao toplota
radijacije.
Vrste supstanci u biosferi
VRSTE SUPSTANCI U BIOSFERIBiosfera
Inertan
supstance
formirana
los bez
učešće
živ
organizmi:
voda,
granit,
bazalt
itd.
Uživo
supstanca -
totalitet
svi živi
organizmi
na zemlji
Biogeni
supstanca -
kreiran u
proces
vitalni radnici
ravnost
organizmi
kiseonik,
kamen
ugalj,
krečnjak
Biokosnoe
substancejoint
rezultat
aktivnosti
organizmi
I
nebiološki
nebo
procesi:13
tlo tvar,
nalazi u radioaktivnom
propadanje.
Raspršeni atomi.
Supstanca kosmičkog porekla
14
Glavne karakteristike žive materije
GLAVNE KARAKTERISTIKE ŽIVLJENJASUPSTANCE
Sadrži ogromnu količinu
slobodna energija.
Visoka brzina protoka
hemijske reakcije.
Sastoji se od asimetričnog
molekule.
Ima koncentraciju
sposobnost.
Specifičan oblik kretanja
Plinska funkcija
15
planeta
FUNKCIJE ŽIVE MATERIJE NA NAŠIMNA PLANETU
Energetska funkcija
Plinska funkcija
Funkcija koncentracije
funkcija
Destruktivna funkcija
Funkcija formiranja okoline
Transportna funkcija
FUNKCIJE ŽIVE MATERIJE NA NAŠIM
NA PLANETU
Energetska funkcija je komunikacija
biosfera-planetarna
fenomeni
With
kosmički
zračenje,
uglavnom sa sunčevim zračenjem. Ova funkcija je zasnovana na
fotosintetska aktivnost zelenih biljaka, tokom koje
se dešava
akumulacija
(akumulacija)
solarno
energije
I
ona
preraspodjela između pojedinih komponenti biosfere. Zahvaljujući
Sve životne pojave na Zemlji proizlaze iz akumulirane sunčeve energije.
Funkcija gasa određuje migraciju gasova i njihove transformacije,
obezbeđuje gasni sastav biosfere. Preovlađujuća masa gasova na
Zemlja je biogenog porekla. Tokom rada
živa tvar stvara glavne plinove: dušik, kisik, ugljični dioksid,
vodonik sulfid, metan itd.
Funkcija koncentracije se očituje u ekstrakciji i akumulaciji
živi organizmi i biogeni elementi životne sredine. Uključeno
U živoj materiji dominiraju atomi lakih elemenata: vodonik, ugljik,
azot, kiseonik, natrijum, magnezijum, aluminijum, silicijum, sumpor, hlor, kalijum,
kalcijum. Koncentracija ovih elemenata u tijelu živih organizama je stotine i
hiljadama puta veći nego u spoljašnjem okruženju. Ovo objašnjava heterogenost
hemijski sastav biosfere i njena značajna razlika od sastava
nežive materije planete.
Funkcije žive materije na našoj planeti
FUNKCIJE ŽIVE MATERIJE NA NAŠIMNA PLANETU
Redox
funkcija
je
V
hemijska transformacija uglavnom onih supstanci koje sadrže
atomi s promjenjivim oksidacijskim stanjima (spojevi željeza, mangana, itd.)
Istovremeno, na površini Zemlje dominiraju procesi biogene oksidacije
i oporavak.
Destruktivna funkcija određuje procese povezane s
raspadanje organizama nakon njihove smrti, kao rezultat toga
mineralizacija organske materije, odnosno pretvaranje žive materije u
inertan. Kao rezultat, također nastaju biogene i bioinertne tvari
biosfera.
Funkcija formiranja okoline je transformacija fizičko-hemijskih parametara okoline kao rezultat vitalnih procesa. IN.
I. Vernadsky je pisao: „Organizam se bavi okruženjem na koje ne samo
prilagođena, ali koja je prilagođena njemu.”
Transportna funkcija je prijenos tvari protiv
gravitacije iu horizontalnom smjeru. živa materija -
jedini faktor (osim površinske napetosti) koji određuje
obrnuto kretanje materije - od dna prema vrhu, od okeana - do kontinenata,
čime se ostvaruje "uzlazni" ogranak biogeohemijskih ciklusa.
Funkcije biosfere
1.Biotički ciklus hemijske supstance, koji
izvedeno uz učešće živih organizama - to je
stalna cirkulacija tvari između tla, hidrosfere,
atmosfera i živi organizmi Funkcije biosfere
2. Funkcija plina. Fotosinteza, disanje, aktivnost
stvorene su bakterije koje fiksiraju i denitrifikuju dušik
Zemljina atmosfera sadrži 21% kiseonika, 0,03%
ugljični dioksid, oko 80% dušika. Metan, vodonik sulfid -
ovi gasovi su takođe biogenog porekla.
Funkcije biosfere
Funkcija koncentracije žive materijemanifestuje se u hvatanju i akumulaciji od strane živih organizama
biogeni hemijski elementi - ugljenik, kiseonik,
vodonik, azot, kalijum, natrijum, itd.
Funkcije biosfere
Redox funkcijapovezano sa hemijske transformacije supstance.
Ove reakcije leže u osnovi metabolizma, u
na osnovu reakcija plastike i energije
razmjene.
Energetska funkcija povezana sa
pretvaranje sunčeve energije u energiju
hemijske veze formirane organski
supstance.
Zakon biogene migracije atoma V.I. Vernadsky
ZAKON BIOGENE Migracije atomaIN AND. VERNADSKY
Biogena migracija materije je jedan od oblika univerzalnih
migracija elemenata u prirodi. Pod biogenom geohemijom
migraciju treba shvatiti kao migraciju organskog i inertnog
supstance koje učestvuju u rastu i razvoju živih organizama i
proizvedeno
zadnji
V
rezultat
kompleks
biohemijskih i biogeohemijskih procesa. IN AND. Vernadsky
formulisao je zakon biogene migracije atoma u nastavku
oblik:
Migracija
hemijski
elementi
V
biosfera
izvršeno ili uz direktno učešće živih
tvari (biogena migracija) ili se javlja u okolišu,
geohemijske karakteristike od kojih (O2, CO2, H2, itd.)
uzrokovano živom materijom (onim što naseljava
biosfere u sadašnjem vremenu, i ono na šta je djelovalo
Zemlja tokom geološke istorije).
Osnovna svojstva biosfere
OSNOVNA SVOJSTVA BIOSFERE- Centralizovano
sistem.
- Otvoreni sistem.
- Samoregulirajući sistem.
- Odlikuje se velikim
raznolikost.
- dostupnost mehanizama,
obezbeđivanje cirkulacije
supstance.
24Granice biosfere poklapaju se sa granicama
raspored živih organizama u školjkama
Zemlja, koja je određena prisustvom uslova
postojanje života (povoljna temperatura
način rada, nivo zračenja, dovoljna količina
voda, minerali, kiseonik, ugljen dioksid
gas).
Biosfera pokriva cijelu površinu kopna, kao i
okeani, mora i onaj dio Zemljine unutrašnjosti gdje ih ima
rase nastale u procesu života
živi organizmi. Drugim riječima, biosfera je
dio litosfere, atmosfere, hidrosfere,
naseljena živom materijom.
Za postojanje živih organizama to je neophodno
slijedeći uslovi: dovoljno vode,
minerali, optimalna temperatura
26
način rada, nivo zračenja itd.
Dakle, biosfera je grandiozni ravnotežni sistem sa kontinuiranim kruženjem materije i energije, u kojem
DAKLE, BIOSFERA JEVELIKI SISTEM RAVNOTEŽE SA
KONTINUIRAN CIKLUS MATERIJE I ENERGIJE, IN
U KOJIMA MIKROORGANIZMI IGRAJU AKTIVNU ULOGU.
Glavni izvor energije je
Ned. Ova energija se troši na fizičke i
hemijski procesi koji se odvijaju u atmosferi,
hidrosfera, litosfera, kretanje vazduha
masa, isparavanje vode, otapanje supstanci,
oslobađanje i apsorpcija gasova. Pogoni
energija su organske supstance.
Ukupna količina sunčeve energije koja ulazi u
atmosferi, u prosjeku 700 Kcad/cm2 in
dana, i dostiže oko 55 Kcal/cm2 godišnje
27
površine Zemlje i koriste ga organizmi.
Energetska funkcija žive materije
ENERGETSKA FUNKCIJA ŽIVIH BIĆASUPSTANCE
je
akumulacija i
transformacija
biljna energija
Sunca (bakterije i hemoautotrofi
pretvaraju energiju
hemijske veze) i
njegov prenos putem hrane
lanci: od proizvođača do
potrošača i, dalje, do
razlagači. Gde
energije postepeno
raspršuje se, ali dio toga
zajedno sa ostalima
organizmi ulaze u
fosilna država,
"konzervirano" u zemaljskom
28
kore, formirajući rezerve
nafta, ugalj itd. Biomasa biosfere
Biomasa različitih područja Zemljine površine zavisi
o klimatskim uslovima - temperatura, količina
padavine. Teški klimatski uslovi
tundra - niske temperature, permafrost, kratko
hladno ljeto formirala je osebujnu biljku
zajednice sa malom biomasom i malim brojem
vrsta - oko 500. Vegetaciju tundre predstavljaju
lišajevi, mahovine, puzavi patuljak
oblici drveća, zeljasta vegetacija,
podnosi takve ekstremnim uslovima.
Na planeti Zemlji sve supstance su u biohemijskom ciklusu.
NA PLANETI ZEMLJI SVE SU SUPSTANCE LOCIRANEU BIOHEMIJSKOM CIKLUSU.
Poznata su dva glavna
krug: veliki
(geološke) i male
(biotički).
30
Sa velikim tiražom
SA ODLIČNIM CIKLUSOMstene su uništene, istrošene,
nošen vodenim strujama u okeane,
gdje se formiraju debeli morski sedimenti
slojeva.
Neka jedinjenja su rastvorljiva u vodi ili
koristi biocenoza.
Tektonski procesi tokom dužeg vremenskog perioda
vrijeme dovesti do povratka na kopno mora
dolazi do postavljanja posteljine i proces počinje iznova.
Veliki ciklus traje milionima godina.
31
Javlja se mali vrtlog
MALI CIKLUS SE DEŠAVAna nivou biogeocenoze i sastavni je dio
veliki ciklus. U isto vreme i hranljiv
u njemu se akumuliraju tvari iz zraka, vode i tla
biljke i troše se na stvaranje njihove mase i
životni procesi.
Proizvodi razgradnje organske materije pod
izloženost bakterijama ponovo se razgrađuje na
mineralne komponente dostupne biljkama,
i uvučeni su u tok materije.
Povrat hemikalija iz neorganskih
životne sredine kroz žive organizme i biljke nazad
u neorgansku sredinu koristeći
sunčeva energija i hemijske reakcije
nazivaju biohemijski ciklusi.
32
U ciklusu supstanci učestvuju tri grupe organizama:
ONI UČESTVUJU U CIKLUSU SUPSTANCITRI GRUPE ORGANIZAMA:
Proizvođači
potrošači
razlagači
33CIKLUS AZOTA U BIOSFERI
3435
Krug ugljika u biosferi
CIKLUS UGLJENIKA U BIOSFERI36
5. Kruženje vode u biosferi
5. CIKLUS VODE U BIOSFERIKruženje vode odvija se isparavanjem
sa površine rezervoara u atmosferu, a zatim
para se prevozi kolicima u masama i pada u njih
oblik padavina.
Prosječno trajanje ukupnog ciklusa
izmjena ugljika, dušika, vode u biološki
tiraž - 300-400
Navedena brzina promoviše oslobađanje
mineralna jedinjenja povezana u
biomasa.
39Krug supstanci u prirodi je u skladu sa
mjesto, vrijeme i brzina procesa
nivoa populacije do biosfere. Ovo
konzistentnost se naziva ekološkom
balans.
Odlikuje se pokretljivošću i
dinamizam.
Danas ne postoji takav ekosistem
koja ne bi bila podložna ljudskom uticaju.
40
6. Antropogeni metabolizam
6. ANTROPOGENIEXCHANGE
SUPSTANCE
Kao rezultat proizvodnih aktivnosti
nastao je novi metabolički proces i
energija između prirode i društva,
koja se zove društvena razmena
materija i energija, ili antropogena.
Antropogena razmjena je značajna
menja planetarni ciklus
tvari, koje ga naglo ubrzavaju, razlikuje se
po svojoj otvorenosti.
41
Prije pojave čovjeka, ravnotežu biosfere određivalo je pet energetskih faktora:
PRIJE POJAVE ČOVJEKA, RAVNOTEŽA BIOSFEREUTVRĐENO JE PET ENERGETSKIH FAKTORA:
sunčevo zračenje,
gravitacija,
tehničke snage,
hemijska energija,
biogena energija.
Evoluirali su preko 3,5 milijardi godina i formirali se
prirodno okruženje.
42Događa se antropogeno zagađenje
prašnjav,
plin,
hemijski,
aromatično,
termalni,
radioaktivan.
Izvor zagađenja je ekonomski
ljudske aktivnosti (industrija,
saobraćaj, javna komunalna preduzeća i poljoprivreda).
43
Sredstva prirodnog ciklusa
FONDOVI PRIRODNOG CIKLUSAProcesi koji se odvijaju u različitim ljuskama Zemlje su
u stanju dinamičke ravnoteže, i promjena u toku bilo kojeg od
za sobom povlače beskrajne lance ponekad nepovratnih pojava.
U svakom prirodnom ciklusu preporučljivo je razlikovati dva dijela, odn
dva "fonda":
rezervni fond - velika masa tvari koje se sporo kreću, u
uglavnom neorganske prirode;
Fond za selidbu ili zamjenu je manji, ali aktivniji fond za
koju karakteriše brza razmena između organizama i okoline
okruženje.
Razmjenski fond se formira od supstanci koje se vraćaju
u cirkulaciju ili zbog primarnog izlučivanja (od latinskog excretum -
izlučuju) životinje ili tokom razgradnje detritusa od strane mikroorganizama.
Razvoj biosfere u noosferu
RAZVOJ BIOSFERE U NOOSFERUNoosfera – od grčke riječi “noos”
(inteligencija).
Koncept su uveli 1927. godine naučnici Leroy i
Thayer de Chardin.
Noosfera (grčki νόος - "um" i
σφαῖρα - "lopta") - sfera
interakcija između društva i prirode, u
granice koje razumne ljudske
aktivnost postaje odlučujuća
faktor razvoja (ova oblast
takođe označeno terminima
"antroposfera", "biotehnosfera")
46
Znakovi noosfere
ZNAKOVI NOOSFERE1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Povećanje razvoja minerala.
Masovna potrošnja hrane
fotosinteza prošlih geoloških
ere.
Disipacija Zemljine energije.
Pojava i akumulacija novog
supstance.
Razvoj nuklearnih tehnologija.
Pojava astronautike. Idemo dalje
granice biosfere.
Noosfera - sfera Solarni sistem. 47
Noosfera
“Biosfera je više puta prelazila u novuevolucijsko stanje... Mi ovo doživljavamo
i sada, tokom poslednjih 10-20 hiljada godina, kada
osoba koja se razvila u društvenom okruženju
naučna misao, stvara novu u biosferi
geološka sila koja nikada ranije nije iskusila.
Biosfera je prošla, tačnije, ulazi
novo evolucijsko stanje - u
noosfera - obrađena naučnom mišlju
društvena osoba"
IN AND. Vernadsky
Ekološki zakoni B. Commonera.
Sve je povezano sa svimePriroda zna najbolje
Morate platiti za sve
Sve mora negde da ode
Priroda zna najbolje.
Čovjekmora
zadržati
regulatorni mehanizmi
Ekološka ravnoteža
biosfera
prirodno
Morate platiti za sve.
Internationalzajednica
finansije
naučni projekti koji omogućavaju konzervaciju
biodiverzitet i klima
Sve mora negde da ode.
Međunarodna zajednica je usvojila posebnezakona o zabrani izvoza otrovnih i
radioaktivnog otpada i njegovog odlaganja u siromašnim
zemlje.
Svjetski okeani nisu mjesto za
otpad.
Svaka država mora odlagati otpad na
vlastitu teritoriju.
Sve je povezano sa svime.
ČovjekPriroda
Planeta Zemlja BRNIMO O PRIRODI,
INAČE ĆE DOĆI