入り口生物圏は地球規模の生態系のようなものです。 生物圏とは、
生物圏- これは地球の地質殻の人口が住む部分です。
生物圏– これは地球の地質学的殻の一部であり、その特性は生物の活動によって決定されます。
2 番目の定義は、より広い空間をカバーします。結局のところ、光合成の結果として形成される大気中の酸素は大気中に分布し、生物が存在しない場所にも存在します。 第一の意味での生物圏は、 リソスフェア、水圏、 下位層大気 - 対流圏。 生物圏の限界は、高度 20 km に位置するオゾン スクリーンと、深さ約 4 km に位置する下限によって制限されます。
生物圏 - 地球規模のエコシステム、地球の進化の発展の結果として生物の出現とともに生じた、生物が生息する地球の殻。 これには、リソスフェアの上部、水圏全体、対流圏、成層圏の下部が含まれます。 生物圏の教義は学者によって作成されました と。 ヴェルナツキー ( 1926).
雰囲気 - 地球や他の惑星、太陽や星のガス状の殻。 地球の大気は最大 100 km まで広がり、対流圏、成層圏、電離層で構成されています。 高度 15 ～ 35 km の成層圏の下限では、遊離酸素がオゾン (02 -> 03) に変わり、地球の保護シールドを形成します。
水圏 - リソスフェアと大気の間に位置する地球の水の殻。 地球の表面の 70.8% を占め、海、海、川、湖が含まれます。
リソスフェア - 地球の外側の硬い殻、堆積岩と火成岩からなる地殻。 その表面には、岩、水、空気、生物の相互作用によって生まれた特別な自然体である土壌が形成されます。 リソスフェアは、生物圏の中で生物が最も飽和した部分です。
腐植（腐植） - 分解生物による植物および動物の残留物の分解の結果として形成される土壌有機物。 腐植土の量- 土壌肥沃度の指標。 ポドゾリック土壌の腐植層の厚さは5〜10 cm、チェルノーゼム土壌では1〜1.5 mで、腐植含有量は最大30％です。
土壌再生 - 肥沃度を高めるために土壌の特性を改善する。 そのようなものがあります 埋め立ての種類水力工学として - 排水、灌漑、塩性土壌の洗浄。 化学 - 石灰、石膏、酸化。 物理的 - サンディング、粘土仕上げ; アグロフォレストリー - 植林帯など
風景 - エリアの全体的な眺め。 風景には、自然 (湖、山、森林) と人工 (野原、庭園、公園、貯水池、工場、都市) があります。 人工景観では、空気、水の構成、騒音レベルに影響を与えるため、造園は非常に重要です。 非常に重要なのは、都市開発中の自然景観の保護と、特に川や海の岸辺での建築材料（小石、砕石、砂）の採取です。
天然資源 - 鉱物、エネルギー源、土壌、 水路貯水池、鉱物、森林、野生植物、陸と水の動物相、遺伝子プール 栽培植物ペット、美しい風景、ウェルネスエリアなど:
枯渇する資源 :
再生不可能な - 石油、石炭、その他の鉱物。
再生可能 - 土壌、植生、動物相、堆積岩（塩）。その消費率はそれらの回復率に対応していなければなりません。そうでなければ、それらは消滅します。
無尽蔵 - これらは宇宙、気候、水資源です（ただし、それらは大気、水圏、生物圏全体の状態にも大きく依存します）。
V.I.の教え ベルナツキー氏、生物圏とヌースフィアについて語る 生物圏の構成要素、その境界、生物の機能、生物圏の進化を考察する自然科学の知識を一般化したものです。 アカデミアン V.I. ベルナツキーは、生物圏の形成における植物、動物、微生物の巨大な生物地球化学的役割を初めて示しました。 生物圏の構造において、彼は次のことを特定しました。 コンポーネント :
生き物 （地球上の生物の総体） あらゆる地質時代において、太陽エネルギーを変換し蓄積する生物物質は、化学組成に影響を与えました。 地球の地殻、地球の表面を形作る強力な地球化学的力でした。
不活性（無生物）物質 (大気圏、水圏、岩石圏とその構成要素 - 火山、間欠泉から放出されるガス、固体粒子、水蒸気)。
生きていない栄養素 、現代および過去の地質時代の生物の生命活動の過程で作成されました（生物の化石残骸、石油、石炭、大気ガス、湖のシルト - 腐泥、堆積岩、たとえば石灰岩）。
生体不活性物質 - 生物の生命活動と非生物学的プロセス（土壌、居住者の貯水池の水、粘土鉱物）の結果。
生物圏には特定の特徴があります 国境、 それは、地球の殻の中の生物の分布の境界と一致しており、生命が存在するための条件（好ましい温度条件、放射線レベル、十分な量の水、ミネラル、酸素、二酸化炭素）の存在によって決まります。 ）。 生物圏の上限地表から高度15〜20kmに位置し、成層圏を通過し、生物に有害な太陽光の紫外線を遮断するオゾンスクリーンによって決まります。 生物の大部分は、下層の空気の殻である対流圏に位置しています。 最も人口が多い一番 下部対流圏（50〜70メートル）。 寿命の下限深さ3.5〜7.5 kmのリソスフェアを通過します。 生命は主にリソスフェアの上部、つまり土壌とその表面に集中しています。
生物圏の異なる場所では、生命の密度は同じではありません。 最大数量生物は岩石圏と水圏の表面に存在します。 バイオマス含有量もゾーンによって異なります。 熱帯林の密度は最大ですが、北極の氷、高山地帯、砂漠の密度は最も低くなります。
生物圏の生産性 - 1 年間にわたる地球のバイオマスの総増加量。 年間 一次生産植物の重量は 170 109 トン（乾燥重量）で、約 300 ～ 500 1021 J のエネルギーが含まれています。 この生産量の最大部分は陸上の植物群集によるもので、117,109 トンであり、動物の生産量（二次）は 3,934,106 トンに達し、そのうち約 909,106 トンが陸上で、3,025,106 トンが世界の海洋で生産されます。
地球のバイオマス - 地球上のすべての生物（生物）の総体。 単位面積または単位体積あたりの質量またはエネルギーの単位で表されます。 地球のバイオマスは約 2,423,1012 トンに達し、そのうち緑地植物のバイオマスが 97%、動物と微生物のバイオマスが 3% を占めます。 バイオマスは地球の質量の 0.01% を占めます。
世界の海洋のバイオマス - 水圏（地球表面の 2/3）に生息するすべての生物の総数。 彼らの生物量は陸上生物の生物量の 1000 分の 1 であり、その量は 3.9? になります。 水中での太陽エネルギーの使用は0.04％、陸上では0.1〜2.0％に達するため、109トン。
生物圏の生物 地球上の生物（バイオマス）の総体は、成長、繁殖、分布、外部環境との物質やエネルギーの交換、エネルギーの蓄積と食物連鎖におけるその伝達を特徴とする開放系です。 生物圏内の生物はさまざまな生物地球化学的機能を果たし、これにより物質の循環とエネルギーの変換、そして最終的には生物圏の完全性、不変性、そしてその持続可能な存在が保証されます。 最も重要な 機能 :
エネルギー- 光合成中の植物による太陽エネルギーの蓄積と変換（化学独立栄養細菌は化学結合のエネルギーを変換します）、および食物連鎖を介したそのエネルギーの伝達：生産者から消費者、そして分解者へ。 この場合、エネルギーは徐々に消散しますが、その一部は生物の残骸とともに化石状態になり、地殻に「保存」され、石油や石炭などの埋蔵量を形成します。
ガス- 呼吸と光合成の過程で環境との絶え間ないガス交換（緑色の植物は、光合成の過程で二酸化炭素を吸収し、酸素を大気中に放出します。同時に、ほとんどの生物（植物を含む）は体内で酸素を使用します）呼吸のプロセス、大気ガス中に二酸化炭素を放出します）。 したがって、生物は代謝プロセスに参加することにより、大気のガス組成を一定のレベルに維持します。
レドックス- 代謝とエネルギー、光合成（微生物は生命の過程でさまざまな化合物を酸化または還元し、それによって生命プロセスのエネルギーを獲得し、ミネラルの形成に関与します。たとえば、鉄の酸化における鉄バクテリアの活動は、ミネラルの形成につながります）堆積岩の - 鉄鉱石; 硫黄バクテリア、硫酸塩の還元、硫黄堆積物の形成）。
集中機能 - 生物体内に集中し、その死後に無生物に移行する原子の生物起源の移動（生物がさまざまな化学元素を蓄積する能力。たとえば、スゲやスギナにはシリコン、海藻、スイバが多く含まれています）脊椎動物の骨格にはカルシウムが保たれている たくさんのリン、カルシウム、マグネシウム）。 この機能の実装は、石灰岩、チョーク、泥炭、石炭、石油の堆積物の形成に貢献しました。
生物圏の進化 。 と。 ヴェルナツキーは著書の中で、生物圏の出現と進化の歴史は地球上の生命の出現の歴史であると強調した。 生物圏の発展は進化とともにあります 有機的な世界- 構成要素の組成が変化し、境界が拡大するなど。 20世紀初頭の科学者。 生物圏の進化の過程における人間の影響力が増大していることを指摘し、自然に対する人間の影響に関する多くの傾向を予測し、地球の「知的な殻」としてのヌースフィアの概念を導入しました。
生物圏からヌースフィアへの移行には、生物圏の構造と発展の法則を理解し、地球の安定的かつ漸進的な発展を維持するための人々の道徳と行動の新しい原則を開発する必要があります。
生物圏における地球規模の変化。 動植物の保護
生物圏に対する人為的影響 。 人間は常に環境を資源の源として利用してきましたが、前世紀末以降、経済活動の影響による生物圏の変化により、生物圏と人間自身の存在に脅威が生じています。 人為的活動の結果は枯渇として現れる 天然資源、産業廃棄物による生物圏の汚染、気候変動と地球表面の構造、自然の生物地球化学サイクルの破壊、自然生態系の破壊。
汚染 - 生態系またはその個々の要素の機能を破壊し、環境の質を低下させる有害な物質が環境中に存在すること。 生物レベルでの汚染物質の生態学的影響は、生物の特定の生理学的機能の破壊、生物の行動の変化、成長と発育の速度の低下、および他の好ましくない環境要因の影響に対する抵抗力をもたらします。 人口レベルでは、汚染はその数とバイオマス、生殖能力、死亡率、構造、 年間サイクル移行やその他の多くの機能特性。 バイオセノーシスレベルでは、汚染は群集の構造と機能に影響を与え、生態系の劣化が起こります。
区別する自然汚染と人為的汚染。 自然 汚染は、火山の噴火、地震、壊滅的な洪水、火災などの自然原因の結果として発生します。 人為的 汚染は人間の活動の結果です。
汚染物質、 人間の経済活動の結果として発生し、環境に及ぼす影響は非常に多様です。 これらは、炭素、硫黄、窒素、重金属、さまざまな有機物質、人工物質、放射性元素などの化合物です。それぞれの汚染物質は、自然に対して一定の悪影響を及ぼします。 法律は汚染物質ごとに次のことを定めています。 最大許容放電 (MPD) そして 最大許容濃度 (MPC) 自然環境の中で。 最大許容吐出量(MPD) - 単位時間当たりに個々の発生源から放出される汚染物質の質量。その超過は環境に悪影響をもたらすか、人間の健康に危険をもたらします。 最大許容濃度 (MPC) - 環境に影響を与えない有害物質の量 マイナスの影響永続的または一時的な接触を通じて、個人またはその子孫の健康状態に影響を与える。 最大許容濃度を決定する際には、汚染物質が人間の健康に及ぼす影響の程度だけでなく、動物、植物、菌類、微生物、および自然界全体への影響も考慮されます。
環境汚染に加えて、人為的影響は次のように表れます。 生物圏の天然資源の枯渇 。 膨大な規模の天然資源の使用により、多くの地域の景観に重大な変化が生じています。 生物圏はある程度まで自己調整することができ、人間の活動による悪影響を最小限に抑えることができます。 しかし、生物圏が平衡を維持できなくなると限界が生じます。 地球の生物圏全体の質的および量的な再構築があり、環境災害につながる不可逆的なプロセスが発生します。
大気汚染。 現在の大気のガス組成は、地球の長い歴史的発展の結果です。窒素 (78.09%) と酸素 (20.95%)、およびアルゴン (0.93%)、二酸化炭素 (0.03%) の混合ガスです。 、不活性ガス（ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノン）、アンモニア、メタン、オゾン、二酸化硫黄、その他のガス。 一酸化炭素、CO（一酸化炭素）、窒素酸化物、硫黄、アンモニア、その他の汚染物質などの化合物を含む産業ガスが大気中に放出されると、動植物の生命活動の阻害、代謝障害、中毒、死につながります。生きている生物の。
大気中の二酸化炭素濃度の増加とそれに伴うエアロゾル（小さな粉塵、すす、何らかの溶液の懸濁液）の量の増加 化学物質）および空気による地球の熱放射の過剰な吸収により、 "温室効果"「 - 惑星の大気の平均温度が数度上昇します。 火力発電所や原子力発電所から放出される熱も、「温室効果」を生み出すのに一定の役割を果たしています。 気候温暖化は、極地における氷河の集中的な融解、世界の海洋の水位の上昇、塩分濃度と温度の変化、沿岸低地の洪水を引き起こす可能性があります。
酸性雨、主に二酸化硫黄と窒素酸化物によって引き起こされ、森林バイオセノーシスに多大な被害を引き起こします。 針葉樹種が次の病気に苦しむことが確立されています。 酸性雨広葉樹よりもはるかに多くなります。 我が国だけでも、産業排出物の影響を受ける森林の総面積は100万ヘクタールに達しています。
オゾン層破壊生物にとって有害な紫外線からの保護スクリーンである大気は、いわゆるオゾンホールが発生した南極と北極という地球の極の上に発生します。 オゾン層破壊の主な原因は、生産や日常生活において冷媒、発泡剤、溶剤、エアロゾルとして広く使用されているクロロフルオロカーボン（フレオン）の人々による使用です。
自然水質汚染 - 有害物質（石油および石油製品、強い毒性を持つ鉛、水銀、ヒ素を含む生活（下水）および産業排水、使用される合成物質）の侵入の結果として生じる生物圏の機能と経済的重要性の低下。産業、輸送、自治体サービス、農業廃棄物を含む かなりの量畑に施用された肥料（窒素、リン、カリウム）の残留物、農薬など） 油は、発生地域での自然放出の結果として水に混入する可能性があります。 しかし、汚染の主な原因は、石油の生産、輸送、精製、燃料や工業原料としての石油の使用といった人間の活動に関連しています。 水上の油は薄い膜を形成し、水と空気の間のガス交換を防ぎます。 油が海底に沈むと、海底堆積物に入り、そこで海底動物や微生物の自然な生活プロセスを混乱させます。
灌漑のための過剰な河川水の取水により、水資源も枯渇しつつあります。 水質汚染の一種に熱汚染があります。 発電所や工業企業は加熱された水を貯水池に放出することが多く、これにより水温が上昇し、病原性微生物やウイルスが急速に増殖します。 一度入ったら 水を飲んでいる、さまざまな病気の発生を引き起こす可能性があります。
土壌汚染 。 人間の経済活動の発展の結果として、汚染、土壌組成の変化、さらにはその破壊が発生します。 広大な肥沃な土地が、鉱業や工業作業、企業や都市の建設中に破壊されています。 森林や自然の草の破壊、農業技術の規則に従わない土地の繰り返しの耕作は、土壌浸食、つまり水と風によって肥沃な層が破壊され洗い流されることにつながります。 主な土壌汚染物質は、金属（水銀、鉛）とその化合物、放射性元素、そして肥料や農薬（農業で使用される難分解性有機化合物）です。 それらは土壌、水、水域の底質に蓄積し、生態学的食物連鎖に含まれており、土壌と水から植物、動物へと伝わり、最終的には食物とともに人体に入ります。
放射線汚染 他とは大きな違いがあります。 放射性核種は、荷電粒子と短波電磁放射線を放出する不安定な化学元素の核です。 これらの粒子と放射線が人体に入り、細胞を破壊し、放射線障害を引き起こします。
生物圏のあらゆる場所に自然の放射能源があり、人間は他の生物と同様に常に自然放射線にさらされています。 外部被ばくは、宇宙起源の放射線と環境中の放射性核種によって発生します。 内部放射線は、空気、水、食物とともに人体に入る放射性元素によって発生します。 現在、放射性元素はさまざまな分野で広く利用されています。 これらの元素の保管と輸送を怠ると、深刻な放射性汚染につながります。 生物圏の放射能汚染は、例えば、核兵器の実験や原子力発電所の事故に関連しています。 ～にとって大きな危険 環境軍需産業や原子力発電所からの放射性廃棄物の貯蔵と保管を表します。
森林の大量破壊は、最も豊かな動植物の死を伴います。
したがって 、特に前世紀における人為的影響（人間の経済活動）の規模の増大により、生物圏のバランスが崩れ、それが不可逆的なプロセスを引き起こし、地球上の生命の可能性への疑問が生じている可能性があります。 これは、地球の生物圏の能力を考慮せずに、産業、エネルギー、輸送、農業、その他の種類の人間活動が発展したことによるものです。 すでに人類は、早急な解決策が必要な深刻な環境問題に直面しています。
生態予測 - 自然のプロセスとそれに対する人間の影響によって決定される、自然システムの挙動の予測。 予測は、近い将来および 100 ～ 120 年先までのグローバル (惑星全体) およびローカル (狭い地域) のいずれかになります。 予測データを考慮して、水域、土壌、植生、野生生物を汚染や破壊から保護し、種構成を保存するための対策が講じられています。
自然環境を汚染から守る - 有毒ガスの排出、水質汚染、除草剤、殺虫剤、可燃性物質、放射性物質、激しい騒音、核原料などに表れる人体への悪影響を排除することを目的とした一連の措置。
環境を守ること - 人類が住む環境の保護、および 自然物この環境。 1973 年に国連 (UNEP) によって作成された、差し迫った問題に特化した国際計画があります。 現在の状態環境: 砂漠化との闘い、世界の海洋の保護、土壌被覆、雨 熱帯林、淡水源など。 地球の種構成を保存するための環境対策は、レッドブックと保護された自然地域の作成に関連しています。
赤い本 - 絶滅危惧種、希少種、絶滅危惧種の動植物のリスト。
ブラックリスト - 国際リスト動物や植物の絶滅種で、博物館に所蔵されている動物の剥製、骸骨や死骸、図面、植物標本だけが残っています。
現在、地球上では、種の絶滅の速度は、手つかずの自然の状態で存在する速度よりも数千倍も高くなっています。
埋蔵量 - あらゆる種類の規制から完全に除外されている土地または水域 経済的利用自然の景観がそのまま残されている場所。
野生動物保護区 - 特定の種類の天然資源の使用が一時的に禁止されている土地または水域。 積立金の有効期間は5～10年です。
国立公園 - 特別な生態学的、歴史的、美的価値を持ち、レクリエーションや文化的目的にも使用される自然複合体を保存する目的で、経済的搾取から除外された地域。
テーマ別の課題
A1. 生物圏の主な特徴:
1) 生物の存在
2) その中の存在 生きていないコンポーネント生物によって処理される
3) 生物が制御する物質の循環
4) 生物による太陽エネルギーの結合
A2. このサイクルの過程で、石油、石炭、泥炭の鉱床が形成されました。
1) 酸素
2) カーボン
4) 水素
A3. 間違ったステートメントを見つけます。 生物圏の炭素循環中に形成される再生不可能な天然資源:
2) 可燃性ガス
3) 石炭
4) 泥炭と木材
A4. 尿素をアンモニウムと二酸化炭素イオンに分解する細菌がこのサイクルに参加します。
1) 酸素と水素
2) 窒素と炭素
3) リンと硫黄
4) 酸素と炭素
A5. 物質の循環は次のようなプロセスに基づいています。
1) 種の分布
3) 光合成と呼吸
2) 突然変異
4) 自然選択
A6. 結節菌もサイクルに含まれる
3) カーボン
4) 酸素
A7. 太陽エネルギーが捕捉される
1) 生産者
2) 一次注文の消費者
3) 二次消費者
4) 分解者
A8. 科学者によると、温室効果の強化に最も大きく貢献しているのは次のとおりです。
1) 二酸化炭素
3) 二酸化窒素
A9. オゾンシールドを形成するオゾンは、次のように生成されます。
1) 水圏
2) 雰囲気
3) 地殻内
4) 地球のマントル内
A10. 生態系には最も多くの種が存在します。
1) 常緑温帯林
2) 熱帯雨林
3) 落葉性温帯林
A11. ほとんど 危険な原因生物圏の安定性にとって最も重要な要素である生物多様性の減少は、
1) 直接駆除
2) 環境の化学汚染
3) 物理的汚染環境
4) 生息地の破壊
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生物圏バランス生態学
1. 生物圏を構成する自然システム
1. 生態系、または生態系 - 生物群集 (バイオセノーシス)、その生息地 (ビオトープ)、それらの間で物質とエネルギーを交換する接続システムからなる生物学的システム。 エコロジーの基本概念の一つ。 生態系は、(L. Bertalanffy による複雑システムの定義によると) 自己組織化、自己調整、自己発展する複雑なシステムです。 生態系の主な特徴は、生態系の生物部分と非生物部分の間に比較的閉じた、空間的および時間的に安定した物質とエネルギーの流れが存在することです。 このことから、すべての生物学的システムを生態系と呼ぶことができるわけではないことがわかります。たとえば、水族館や腐った切り株は生態系ではありません。 これらの生物学的システム（自然または人工）は、十分に自給自足および自己調整（水族館）されていません。条件を調整して特性を同じレベルに維持することをやめると、すぐに崩壊してしまいます。 このようなコミュニティは、物質とエネルギーの独立した閉じたサイクル (スタンプ) を形成せず、より大きなシステムの一部にすぎません。 このようなシステムは、下位の共同体、あるいは小宇宙と呼ぶべきである。 時々、相という概念がそれらに使用されますが (たとえば、地質生態学)、このような系、特に人工起源の系を完全に説明することはできません。 一般に、さまざまな科学において、「相」の概念はさまざまな定義に対応しています。サブ生態系レベルのシステム (植物学、景観科学) から、生態系に関連しない概念 (地質学)、または均質な生態系を結合する概念までです。 (Sochava V.B.)、または生態系の定義とほぼ同じ (Berg L.S.、Ramensky L.G.)。
生態系は開いたシステムであり、物質とエネルギーの入力および出力の流れによって特徴付けられます。 ほぼすべての生態系の存在の基礎は、深海の生態系を除いて、直接 (光合成) または間接 (有機物の分解) 形式での熱核反応の結果である太陽光からのエネルギーの流れです。 「黒人」と「白人」の喫煙者。地球の内部熱と化学反応のエネルギーがエネルギー源です。
生態系の例としては、植物、魚、無脊椎動物、微生物が生息する池があり、これらがシステムの生きた構成要素であるバイオセノーシスを構成しています。 生態系としての池は、特定の組成の底質、化学組成（イオン組成、溶存ガスの濃度）、物理的パラメータ（水の透明度、年間温度変化の傾向）、さらには生物生産性、栄養性の特定の指標によって特徴付けられます。貯水池の状態とこの貯水池の特定の条件。 生態系の別の例は次のとおりです。 落葉樹林ロシア中央部で、特定の組成の森林落葉、この種の森林に特徴的な土壌、そして安定した土壌 植物群落、その結果、厳密に定義された微気候指標（温度、湿度、照度）と、そのような環境条件に対応する動物有機体の複合体が存在します。 生態系の種類と境界を決定することを可能にする重要な側面は、群集の栄養構造、バイオマス生産者、その消費者、バイオマスを破壊する生物の比率、さらに生産性と物質とエネルギーの代謝の指標です。
「地球システム」の概念は、学者ソチャヴァによってソビエト科学に導入されました。 ほぼすべてのことから 地理科学ある程度、それらは自然環境の構成要素の相互作用を扱い、地球システムの概念に近い概念が非常に多くあります。
ジオシステムは、自然、人口、経済の密接な相互関係と相互作用の中で形成される、比較的統合された領土形成であり、その完全性は、ジオシステムのサブシステム間で発達する直接的、逆的、および変換された接続によって決定されます。 各システムには特定の構造があり、要素、要素間の関係、および外部環境との接続から形成されます。 要素は、特定の機能を実行するシステムの基本単位です。 スケール（「解像度レベル」）に応じて、特定のレベルの要素は分割できない単位を表します。 解像度レベルが増加すると、元の要素は自律性を失い、ソース要素になります。 新しいシステム(サブシステム)。 このアプローチは、さまざまなスケールの領土システムを扱う地理において最も重要です。
2. 生態学的バランスを維持するための条件としてのシステムタイプの多様性
システム指標は、今日の自然環境の状態を表す最も重要な基準となっています。 それらは景観と生態に分けられます。 景観基準は景観計画の方法論に基づいており、その中で景観の能力、構造の複雑さ、その撹乱の指標に関する考え方が開発されています。 生態系基準の中で、種の多様性、生命体の範囲、バイオマス、生産性、死んだ有機物の蓄積、そして全体としての生物発生サイクルの自然な変化など、継承プロセスの混乱の指標が強調されています。 「不利な状態」は、生態系パラメータが正常な発展から大きく逸脱していることを特徴とします。 「生態災害」（生態危機）は、生態系の不可逆的な逆行発展を特徴とします。 「生態学的持続可能性」の概念は、生態系がその構造と構造を維持する能力を意味します。 機能的な特徴外的要因にさらされたとき。 多くの場合、「環境の持続可能性」は環境の安定性と同義語として考えられます。 内部動的平衡の法則に違反すると、生態系の安定性を維持したり確保したりすることはできません。 近い将来、自然環境の質だけでなく、自然の構成要素の複合体全体の存在も脅威にさらされることになります。
内部動的平衡の法則は、「成分のバランス」と「大きな領域のバランス」が損なわれない限り、環境負荷を調整する役割を果たします。 これらの「バランス」こそが合理的な環境管理の基準であり、建設および修復における環境保護対策の開発の基礎となるべきです。
この法則の本質は、自然システムには内部エネルギー、物質、情報、動的な性質があり、それらが相互に関連しており、これらの指標の 1 つの変化が他の指標、または同じ指標の変化を、別の場所または別の時間に引き起こすということです。自然システム全体の物質エネルギー、情報、および動的指標の合計を保存する、機能的かつ定量的な変化を伴います。 これにより、バランスを維持し、システム内のサイクルを閉じ、「自己修復」や「自己洗浄」などの特性がシステムに提供されます。 自然なバランスは最も重要なものの一つです 特徴的な性質生きたシステム。 それは人為的影響によって妨げられず、生態学的平衡状態に入る可能性があります。 「生態学的バランス」とは、自然または人為的に改変された環境形成要素と自然プロセスのバランスであり、特定の生態系の長期的な（条件付きで無限の）存在につながります。 1 つの生態系内の生態学的要素のバランスに基づく要素生態学的平衡と、その領域の生態学的平衡は区別されます。 後者は、集中的に（農業地帯、都市複合体など）または広範囲（牧草地、天然林など）に開発された地域と未開発（保護区）地域の一定の割合で発生し、大規模な領土の生態学的バランスに変化がないことを保証します。全体。 通常、この種の均衡は、「地域の生態学的能力」を計算するときに考慮されます。
3. 地質および生態系の構造と特性
地球システムの構造と特性。
システムの各要素およびシステム全体は、特定の特性によって特徴付けられます。 システムに関する十分な知識は、特定の研究の目的と、これに基づいて最も重要な特性の多くを決定するかどうかによって決まります。 プロパティだけでシステムを包括的に記述することは不可能であるため、 重要な任務すべてのシステム研究は、限られた有限の特性セットを決定することです。 同じことがシステムの要素間の関係にも当てはまります。
ジオシステムには膨大な数のプロパティがあります。 主なものは次のとおりです。
a) 完全性（単一の目標と機能の存在）。
b) 創発（システムの特性の個々の要素の特性の合計への還元不可能性）。
c) 構造性 (システムの動作はその構造的特徴によって決定されます)。
d) 自律性（高度な内部秩序、つまりエントロピーの低い状態を作り出し、維持する能力）。
e) システムと環境の相互接続性（システムは外部環境との相互作用の過程でのみその特性を形成し、発現します）。
f) 階層 (システム要素の従属)。
g) 制御可能性（外部または内部制御システムの存在）。
h) 持続可能性（その構造、内部および外部のつながりを維持したいという欲求）。
i) 記述の多様性（システムの複雑さと無制限の数のプロパティのため、その知識には研究の目的に応じて多くのモデルの構築が必要です）。
j) 領土性（空間内の位置は、地理によって考慮されるシステムの主な特性です）。
k) ダイナミズム（時間の経過に伴うシステムの発展）。 複雑さ（その要素と属性の質的および量的な違い）。
生態系の構造と特性。
生態系では、生物と非生物の 2 つの構成要素を区別できます。 生物は、生態系の栄養構造を形成する独立栄養成分（光合成や化学合成、生産者から生存のための一次エネルギーを受け取る生物）と従属栄養成分（有機物の酸化からエネルギーを受け取る生物、消費者や分解者）に分けられます。
生態系の存在とその中のさまざまなプロセスの維持のための唯一のエネルギー源は、太陽のエネルギー（熱、化学結合）を0.1〜1％、まれに3〜4.5％の効率で吸収する生産者です。元の金額。 独立栄養生物は、生態系の最初の栄養段階を表します。 生態系のその後の栄養レベル（第 2 レベル、第 3 レベル、第 4 レベル、およびそれ以降のレベル）は、消費者の犠牲によって形成され、分解者によって閉じられます。分解者は、無生物の有機物を、独立栄養生物によって同化できる鉱物の形態（非生物成分）に変換します。要素。
エコシステムの構造の観点から見ると、次のとおりです。
温度、湿度、照明条件、および環境のその他の物理的特性を決定する気候体制。
サイクルに含まれる無機物質。
物質とエネルギーの循環における生物部分と非生物部分を結び付ける有機化合物。
生産者は一次産物を作り出す生物です。
大消費者、または貪食生物は、他の生物または有機物の大きな粒子を食べる従属栄養生物です。
微量消費者（腐生栄養者）は従属栄養生物であり、主に菌類や細菌であり、死んだ有機物を破壊して石化させ、それによって有機物をサイクルに戻します。
最後の 3 つの構成要素は、生態系のバイオマスを形成します。
生態系の機能の観点からは、（独立栄養生物に加えて）生物の次の機能ブロックが区別されます。
バイオファージは、他の生物を食べる生物です。
腐食菌は死んだ有機物を食べる生物です。
この区分は、有機物の形成と生態系 (バイオファージ) 内でのその再分布および腐生ファージによる処理の時間的区分に焦点を当て、生態系における時間と機能の関係を示します。 有機物の死滅とその成分が生態系の物質循環に再組み込まれるまでには、たとえば松の丸太の場合は 100 年以上もの長い時間が経過することがあります。
これらすべてのコンポーネントは空間と時間の中で相互接続され、単一の構造的および機能的なシステムを形成します。
4. 生物圏の不均衡の兆候
人類の歴史を通じて、社会が自然に与える影響は単純な直線的なプロセスとしては進化してきませんでした。 今世紀後半に生じた緊迫した、場合によっては危機的な環境状況は、社会と自然環境との相互作用における新たな段階の始まりを示しています。 リソスフェア（地球の固体の殻）、特にその上部は、最も敏感な人為的負荷の対象となっています。 これは人類による地球内部への侵略の結果です。 それが地形や自然の景観に与える変化。 農業流通からの土地の強制的かつ不当な撤退。 土壌被覆の破壊と汚染、砂漠化、その他のプロセス。
土壌資源の損失は甚大です。 人類の歴史を通じて、世界の農業のために失われた耕作地の総面積は2,000万平方キロメートルに達しています。 より多くのエリア現在使用されているすべての耕地（約1,500万平方キロメートル）のうち。 人為的要因に関連したさまざまな形の土壌劣化が最大の損失源となっています。 世界の灌漑土地の 30% から 80% が塩類化、浸出、浸水に悩まされています。 耕作地の 35% では、浸食プロセスが土壌形成プロセスを上回っています。 10 年ごとに、世界の表土の損失は 7% に達し、世界的な大きな問題となっているのは、砂漠化のプロセス、つまり砂漠が文化的農業生物多様性に進むことです。 砂漠化は、不適切な管理（木本植生の破壊、土地の乱開発など）の結果です。 砂漠化は世界100カ国で発生しています。 これにより毎年600万ヘクタールの農地が失われている。 土地。 現在の速度が維持される場合、この現象は 30 年以内に次の面積に相当するでしょう。 サウジアラビア。 世界中での製品損失の額は、年間 260 億ドルと推定されています。 これは、世界のほとんどの地域で人類が新たな無駄の多い農業システムに移行し、人々が農業生産から脱落するという結論を示唆している。 土地の完全な劣化と修復特性の喪失、またはその他の形態の不合理な使用により、土地の譲渡は返還されません。
新たな用途に適している可能性のある土地の面積はそれほど大きくなく、約1,200万平方キロメートルです。 それらは非常に不均一に位置しており、主にラテンアメリカ、アフリカ、ソ連にあります。 北米、西ヨーロッパ、中東、極東、オセアニアでは、拡大の可能性は枯渇しています。 今後 50 年間、この資源は耕作地の面積を増やすのではなく、単に農業生産によって失われた土地を補充するだけの役割を果たすでしょう。 ひっくり返す。 今後 50 年間で世界の総人口が 2 倍になるという実際の可能性を考慮すると、人類に食料を供給するという問題の緊急性が明らかになります。
比較的新しい現象は、ますます地球規模になりつつありますが、リソスフェア（特に土壌、地下水）の汚染と、地下環境の集中的利用（廃棄物処理、石油とガスの貯蔵、 核実験、地下構造物の建設など）。 これはあらゆる種類の悪影響を引き起こします。 リソスフェアの鉱物資源の開発は巨大な規模に達しています。 地球上の住民一人当たり、年間約 20 トンの鉱物原料が採掘されています。 年間 800 億トンの鉱石および非鉱石が下層土から抽出されると、さまざまな形態の撹乱が発生し、さらには地表や地形の起伏に根本的な変化が生じます。 150 年以上にわたり、採掘により、容積 100 立方キロメートルの埋立地と容積 40 ～ 50 立方キロメートルの採石場が形成されました。 リソスフェアの最も貴重な資源の 1 つは地下水です。 氷河を除いて、地球上の淡水のほとんどは地下水から来ています。 比較的容易にアクセスできる地下水（深さ800メートルまで）の量は、30万立方キロメートルと推定されています。
1980 年、人類は必要とするために 2.6 ～ 3,000 立方キロメートルの淡水を使用しました。 で 最近地下水への関心が高まっています。地下水は最も経済的な水資源であり（高価な輸送手段を必要としない）、地表水の供給が非常に限られている地域の開発も可能にします。 同時に、最も有毒で放射性物質を含む汚染産業廃棄物の地下埋設（非常に深い地層を含む）の拡大により、地下水が質的に枯渇する危険性がある。
大気は根本的な性質の人為的変化を経験しています。その特性とガス組成が変化し、電離層と成層圏オゾンの破壊の危険が増大します。 ほこりが増えます。 大気の下層は、生物に有害なガスや工業由来の物質で飽和しています。 大気のガス組成の違反は、テクノジェニックなガスや物質の排出量が年間数十億トンに達し、大気からの摂取量に匹敵するという事実によって発生します。 天然資源、あるいはそれらを超えることさえあります。 二酸化炭素（二酸化炭素）は、大気のガス組成の主成分の 1 つであり、人間、植物、動物の生命にとって重要な役割を果たすだけでなく、その下にある表面を有害な物質から保護する大気の機能を果たす上でも重要な役割を果たします。過熱と低体温症。
経済活動により、自然界における CO 2 の放出と同化の自然なバランスが崩れ、その結果、大気中の CO 2 濃度が増加します。 1959 年から 1985 年までの 26 年間に、二酸化炭素濃度は 9% 増加しました。 CO 2 サイクルのいくつかの重要な要素は、科学によってまだ完全には理解されていません。 大気中のその濃度と、太陽から受け取った熱が宇宙に戻るのを遅らせる能力の尺度との間の定量的な関係は明らかではありません。 それにもかかわらず、CO 2 濃度の増加は生物圏の地球規模のバランスが大きく崩れていることを示しており、他の乱れと相まって非常に深刻な結果をもたらす可能性があります。 大気中の酸素不均衡の規模は拡大している。
生物圏の進化の過程で、膨大な量の遊離酸素（1.18 * 1015 トン）が形成され、そのガス殻に蓄積されました。これは長期間にわたって一定のままでした（植物によって大気中に生成される酸素の年間供給は、自然な酸化プロセス)。 現代人類はこのサイクルに乱暴に干渉し、鉱物燃料や有機燃料の燃焼によって年間 200 億トンの大気中の酸素を消費しています。 再生不可能な天然資源をこのように「食べる」という行為は、将来的に危険な環境紛争の原因となります。
化石燃料生産が年間 5% 増加すると、160 年後には遊離酸素の含有量が 25% ～ 30% 減少し、人類にとって臨界値に達します。 都市の空気環境に流入する多くの人工物質は危険な汚染物質です。 それらは人間の健康、野生動物、物質的価値に損害を与えます。 それらの中には、大気中に長く存在するため長距離を輸送されるものもあり、それが汚染問題が地域的なものから国際的なものへと変わる理由となっています。 これは主に硫黄酸化物と窒素酸化物による汚染に関するものです。 北半球の大気中でのこれらの汚染物質の急速な蓄積（年間 5% 増加）により、酸性および酸性化した降水現象が発生しています。 これらは、土壌や水域、特に独自の酸性度が高い土壌や水域の生物学的生産性を抑制します。 ここ数十年、成層圏オゾンの問題が注目されています。オゾンは、すべての生物を太陽からの過剰な紫外線から守る役割を果たしています。 オゾンは、（超音速ジェット飛行の結果として）窒素酸化物が上層に放出され、またカーボンフルオロカーボン（フレオン）が生成されることによって脅かされています。
モデリングを使用してこの問題を研究すると、成層圏のオゾンが 10% 減少するという結論が得られます。 機器による測定では、周期的な多方向変動のみが示されており、その減少についての結論を引き出すことはできません。 しかし、人類がこの重要な生命維持資源を損なう可能性があるという事実、そして南極上空に定期的に現れる「オゾンホール」の発見はすべて、問題の深刻さを示しています。
大気の地球規模の特性に影響を与える極めて大きな現象は、人為的要因の結果として生じるスパッタリングです。 人為起源の浮遊粒子（エアロゾル）の摂取量は年間 10 ～ 26 億トンに達しており、これは自然由来のエアロゾルの量に匹敵します。 大気中の粉塵含有量は 50 年間で 70% 増加しました。 エアロゾルは大気の透明度を下げることで太陽熱の流れを制限します。 北半球の気候変動、特に40年代に始まった寒冷化と地球規模での気候異常の頻度の増加に対する塵の影響についての仮説があります。
大気上層の塵は、長距離無線通信に使用されるかけがえのない資源である電離層に修復不可能なダメージを与えます。 地球の生物相 (すべての生物物質とあらゆる形態の生命が集中している生物学的殻) は環境に悪影響を及ぼし、生物圏の生化学サイクル、エネルギー、熱力学的プロセスの破壊につながります。 さらに、生物相は、本質的に地球規模の特定のストレスにさらされています。 これはまず第一に、動植物界の種の貧困化の過程であり、地球の森林破壊の増加です。
あらゆる努力にもかかわらず、動物や植物の絶滅、自然景観の破壊は壊滅的な規模になりました。 環境上の文盲や人間の不注意、そして時には生物界との関係における野蛮行為により、野生動物の絶滅速度は最大、つまり1年に1種に達しています。 比較のために、1600 年から 1950 年まで、この割合は 10 年に 1 種であり、地球上に人類が出現する前は、100 年に 1 種のみでした。 同時に、自然界の生物学的バランスを維持する役割が非常に高い昆虫や軟体動物などの下等動物の消失については完全には理解されていません。
植生破壊の状況はさらに憂慮すべきものである。 70 年代半ば、毎日 1 種および亜種の植物 (主に熱帯地方) が破壊されていました。 1980 年代の終わりまでに、この数字は 1 時間に 1 種になると予測されています。 しかし、 環境的に植物の消失は、10～30種の昆虫、高等動物、その他の植物を「墓場まで」連れて行きます。
国際自然保護連合 (IUCN) の推定によると、1980 年代半ばには、顕花植物 (2 万から 3 万種および亜種) の約 10% が希少で絶滅の危機に瀕していました。 一般に、動植物を総合すると、世界自然保護基金の推計によれば、自然界の「地球規模の多様性」は 2000 年までに少なくとも 1/6 減少し、これは地球からの消滅に相当します。 自然史地球には 500,000 種および亜種の動植物が存在します。
地球の生物相の遺伝的可能性の枯渇は、栽培された植物や動物の領域でも発生します。 しかし、ここでの理由は、野生の動植物の場合のように、生息地の破壊や人間による過剰な消費ではなく、栽培された生物種の品種と品種の多様性の意図的な減少です。 地球規模の生態学の問題において特別な位置を占めているのは、地球上の森林、主に熱帯林の伐採です。 毎年 1,100 万ヘクタール以上の森林が破壊されています。 現在の森林破壊の速度が続けば、今後 30 年間でインドと同等の面積が森林破壊されることになる。 森林地帯は、歴史的、社会経済的、世界経済的状況が重なり合って、大規模な環境破壊の対象となりつつあり、関連する地域の自然バランスの破壊だけでなく、全体的なレベルの低下も脅かしています。生物圏全体の組織化。
熱帯林破壊の有害な影響は、とりわけ、熱帯林が10万種の高等生物種を含む、地球の生物相のほとんどの遺伝子プール（約40％～50％）のゆりかごであり貯蔵庫であるという事実によって決定される。 250,000 種の中から植物を抽出します。 熱帯林の破壊の規模は膨大であり、その消失と劣化の速度はますます加速しています。 現在は年率2%です。 20世紀前半に覆われた地球の面積1,600万平方キロメートルのうち 熱帯林、70年代の終わりには、930万平方キロメートルしか残っていませんでした（42％減少）。 アジアの森林の 2/3、アフリカの 1/2、ラテンアメリカの最大 1/3 が伐採されました。 毎年、245,000平方キロメートルの熱帯林が伐採され、根本的に変化し、劣化しています。
このままでは、熱帯林は 2000 年までに 25% 減少し、85 年後には最後の木が伐採される可能性があります。 しかし、熱帯林から日本への木材輸出量が増加していることから判断すると、 北米、西ヨーロッパと日本では、これらの森林が耕地と牧草地として占める領土の開発（多国籍独占による大規模なものを含む）、およびエネルギー目的での木材の使用（総エネルギーの30％から95％）発展途上国での消費）、それらの破壊にかかる時間枠を大幅に短縮することができます。 このプロセスによる純粋に環境的および社会経済的な悪影響は数多くあります。膨大な水分の損失、土壌の劣化と砂漠化、地域の気候条件の変化、膨大で計り知れない天然資源および経済資源の破壊などです。
熱帯地方の森林伐採は地球表面の構造を変化させ、その反射率（アルベド）を増加させます。 そして、これは、ガス、水、エネルギーの世界的なバランスの変化と相まって、すでに地球の気候の不安定化につながる可能性のある結果をはらんでいます。
水圏（地球の水の殻）は、水系への経済的侵入の結果として厳しい試験にさらされています。 川、湖、海はさまざまな廃棄物や汚染物質の投棄場と化しています。 水圏の質的変化 ( 化学組成現代では、地球上の淡水の量的減少と、川、湖、海などの幅広い種類の生物相の破壊の主な要因になりつつあります。
過去 20 年にわたり、地球上の淡水資源の問題は深刻化しました。 急変：水源が豊富な国では、水ストレスの兆候が現れ始めています。 自然的および地理的条件により、伝統的にこの重要な資源の不足を経験している国々を考慮すると、地球規模での水バランスの緊張が見られます。 地球の体のこの「脱水」の爆発的な性質は、主に水域と排水管の人為的汚染が雪崩のように拡大することによって説明されます。 1980 年代初頭、世界の年間取水量は 4,600 立方キロメートルに達し、これは河川総流量の約 12% に相当しました。 不可逆的な消費量は3,400立方キロメートルに達した。 これほどの消費量であれば、心配する必要はないようです。
しかし、戻り水は非常に汚染されているため、中和（希釈）するには数倍の量のきれいな水が必要になります。 人類には無駄で反生態的な水消費の傾向を逆転させる能力があるため、水危機の発生は致命的に避けられないわけではありません。 これには、経済における真水の利用概念の抜本的な見直し、根本的に新しい戦略の開発、水利用の技術的、組織的、経済的基盤の再構築が必要となる。 地球の表面の 70% 以上は海と海洋で占められており、そのため、それらは中和源やあらゆる種類の廃棄物の吸収源として際限なく機能する可能性があるという神話が生まれています。 人間の活動。 厳しい現実がこの危険な幻想を暴いています。 世界の海洋は、その広大さにもかかわらず、他の自然システムと同様に脆弱です。
世界の海洋に流入する汚染は、人間が採取したすべての海洋生物資源の 99% が集中している大陸棚の沿岸地帯の海洋環境の自然バランスを主に揺るがしています。 人為的汚染この海域では生物生産性が 20% 低下し、世界の漁業では 1,500 万トンから 2,000 万トンの漁獲量が失われていました。
国連によると、毎年、5万トンの農薬、5,000トンの水銀、1,000万トンの石油、その他多くの汚染物質が世界の海洋に流入しています。 人為的発生源から川の流出とともに毎年海水に流入する鉄、マンガン、銅、亜鉛、鉛、スズ、ヒ素、および石油の量は、その結果として到達するこれらの物質の量を超えています。 地質学的プロセス。 深海窪地を含む世界の海の底は、放射性物質だけでなく、特に危険な有毒物質（「時代遅れ」の化学兵器を含む）の埋設に利用されることが増えている。 したがって、1946 年から 1970 年にかけて、米国は埋葬されました。 大西洋岸各国は総放射能約10万キュリーの廃棄物容器約9万個を保有しており、欧州諸国は総放射能50万キュリーの廃棄物を海洋に投棄している。 容器を密閉した結果、これらの埋葬地の場所の水や自然環境が危険に汚染されるケースが観察されています。
宇宙時代の始まりは、地球のもう一つの殻である宇宙圏（地球近傍空間）の完全性を維持するという問題を引き起こしました。 人類の宇宙への進出は単なる英雄的な叙事詩ではなく、新たな天然資源を獲得し、 自然環境。 人類によってすでに使用されている、または仮説上の宇宙の資源潜在力の構成要素は、地理的位置、無重力、真空、この環境のその他の物理的特性、強い太陽放射、宇宙放射、および領土、特定の自然条件、および環境です。 鉱物資源天体
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生態系生物とその生息地が単一の機能的な全体として結合されたシステムです。
基本的なプロパティ:
1) 物質の循環を行う能力
2) 外部の影響に抵抗する
3) 生物由来製品の生産
生態系の種類:
１）微小生態系（繁殖期の木の幹、水槽、小さな池、水滴など）
2) メソ生態系（森林、池、草原、河川）
3) マクロ生態系（海洋、大陸、自然域）
4) 地球規模の生態系（生物圏全体）
Y. Odum は、生物群系に基づいた生態系の分類を提案しました。 これらは、物理的地理的ゾーンに対応する大規模な自然生態系です。 何らかの基本的なタイプの植生または風景の他の特徴によって特徴付けられます。
バイオームの種類
1) 陸地 (ツンドラ、タイガ、草原、砂漠)
２）淡水（流水：河川、小川、停留水：湖、池、湿地：沼地）
3) 海洋（外洋、陸棚水域、深海域）
コンセプト 生物地殻変動と生態系近いですが、違いがあります。 あらゆる生物地球消滅はシステムです。 生態系にはいくつかの生物地殻変動が含まれる場合がありますが、すべての生態系がその特徴をすべて備えているわけではないため、すべての生態系が生物地殻変動であるわけではありません。
生態系の中で区別できるのは、 2つの成分 - 生物的および非生物的 . バイオティック生態系の栄養構造を形成する独立栄養性（光合成や化学合成、生産者から生存のための一次エネルギーを受け取る生物）と従属栄養性（有機物の酸化からエネルギーを受け取る生物、消費者と分解者）に分けられます。
生態系の存在とその中のさまざまなプロセスの維持のための唯一のエネルギー源は、太陽のエネルギー（熱、化学結合）を0.1〜1％、まれに3〜4.5％の効率で吸収する生産者です。元の金額。 独立栄養生物は、生態系の最初の栄養段階を表します。 生態系のその後の栄養レベル（第 2 レベル、第 3 レベル、第 4 レベル、およびそれ以降のレベル）は、消費者の犠牲によって形成され、分解者によって閉じられます。分解者は、無生物の有機物を、独立栄養生物によって同化できる鉱物の形態（非生物成分）に変換します。要素。
エコシステムの主な構成要素
エコシステムの構造の観点から見ると、次のとおりです。
1. 気候体制。温度、湿度、照明条件、その他の環境の物理的特性を決定します。
2.サイクルに含まれる無機物質。
3.物質とエネルギーの循環において生物的部分と非生物的部分を結び付ける有機化合物:
生産者は一次生産物を生み出す生物です。
大消費者、または貪食生物は、他の生物または有機物の大きな粒子を食べる従属栄養生物です。
微量消費者（腐栄養生物）は従属栄養生物であり、主に菌類や細菌であり、死んだ有機物を破壊して石化させ、それによって有機物をサイクルに戻します。
最後の 3 つのコンポーネントは次のようになります。バイオマス 生態系。
生態系の機能の観点からは、（独立栄養生物に加えて）生物の次の機能ブロックが区別されます。
バイオファージ - 他の生物を食べる生物、
サプロファージ - 死んだ有機物を食べる生物。
この区分は、有機物の形成と生態系 (バイオファージ) 内でのその再分布および腐生ファージによる処理の時間的区分に焦点を当て、生態系における時間と機能の関係を示します。 有機物の死滅とその成分が生態系の物質循環に再組み込まれるまでには、たとえば松の丸太の場合は 100 年以上もの長い時間が経過することがあります。
これらすべてのコンポーネントは空間と時間の中で相互接続され、単一の構造的および機能的なシステムを形成します。
学期 生物圏 19世紀初頭にジャン・バティスト・ラマルクによって導入され、地質学では1875年にオーストリアの地質学者エドゥアルド・シュスによって提案されました。 しかし、生物圏の全体的な教義の創設はロシアの科学者ウラジミール・イワノビッチ・ベルナツキーに属しています。
生物圏 - 他のすべての生態系を統合し、地球上の生命の存在を保証する最高位の生態系。 生物圏には次の「圏」が含まれます。
大気は地球の殻の中で最も軽く、宇宙空間に隣接しています。 大気を介して、物質やエネルギーは空間（宇宙空間）とやり取りされます。
水圏は地球の水の殻です。 大気とほぼ同じように移動しやすく、実際にはどこにでも浸透します。水はユニークな特性を持つ化合物であり、生命の基盤の 1 つであり、普遍的な溶媒です。
リソスフェアは地球の外側の硬い殻であり、堆積岩と火成岩で構成されています。 の上 この瞬間地球の地殻は、モホロヴィチッチ境界の上に位置する、惑星の固体の上層を指します。
生物圏も閉鎖系ではなく、実際には完全に太陽のエネルギーによって供給されており、地球自体の熱はごく一部です。 毎年、地球は太陽から約 1.3·1024 カロリーを受け取ります。 このエネルギーの 40% は宇宙に放射され、約 15% は大気、土壌、水の加熱に使用され、残りのエネルギーは光合成の源である可視光です。
V.I. ヴェルナツキーは、地球上のすべての生命は生物圏と密接に結びついており、その存在は生物圏のおかげであるという理解を最初に明確に定式化しました。
V.I.ヴェルナツキー
生物（地球上のすべての生物の総体）は地球の質量に占める割合はごくわずかですが、地球の変容の過程における生物の影響は計り知れません。 現在観察されている地球の全容は、何十億年にもわたる生命体の生命活動なしには不可能です。
現時点では、人間自身が生命物質の一部として重要な地質学的力を持ち、生物圏で起こるプロセスの方向を大きく変え、それによって人間の存在を脅かしています。
|
経済学者のL.ブレンターノは、この現象の地球規模の重要性を生き生きと説明しました。 彼は、各人に 1 平方メートルの面積が与えられ、全員が並んで配置されたとしても、バイエルン州とスイスの国境にある小さなボーデン湖の面積全体を占めることさえできないと計算しました。 地球表面の残りの部分には人間がいないままになるでしょう。 したがって、人類全員を合わせても、地球上では取るに足らない物質の塊にすぎません。 彼の力は彼の物質ではなく、彼の脳、彼の精神、そしてこの精神によって導かれる彼の仕事に関係しています。 深み、強度、複雑さにおいて 現代の生活人は、自分自身と人類全体が、そこから切り離すことはできない生物圏、つまり彼らが住んでいる地球の特定の部分と密接に結びついていることを事実上忘れています。 それらは地質学的に自然にその物質およびエネルギー構造と結びついています。 人類は、生命体として、地球の特定の地質学的殻、つまりその生物圏の物質およびエネルギーのプロセスと密接に結びついています。 物理的に一分間もそこから独立することはできません。 地球の表面、つまり生物圏は、人間によって意識的に、そして主に無意識的に、化学的に劇的に変化します。 陸地の空気の殻とそのすべての自然水は、人間によって物理的および化学的に変化します。 |
V.I.ヴェルナツキー。
人工生態系
耕地は典型的な人工生態系であり、自然の牧草地と密接に隣接しています。
人工生態系- これらは、アグロセノーゼ、自然経済システム、バイオスフィア 2 など、人間によって作成された生態系です。
人工生態系には、生産者、消費者、分解者という自然の生態系と同じ一連の構成要素がありますが、物質とエネルギーの流れの再分配には大きな違いがあります。 特に、人間が作成した生態系は、次の点で自然の生態系とは異なります。
種の数が少なく、1 つ以上の種の生物が優勢である (種の均一性が低い)。
安定性が低く、人間によってシステムに導入されるエネルギーに強く依存します。
種の数が少ないため食物連鎖が短い。
人間による作物（地域生産物）の除去による物質のオープンサイクルである一方、自然のプロセスは逆に、可能な限り多くの作物をサイクルに組み込む傾向があります。
人間による人工システム内のエネルギーの流れの維持がなければ、自然のプロセスは何らかの速度で回復し、生態系の構成要素と物質とそれらの間のエネルギーの流れの自然な構造が形成されます。
「生物圏」という用語（ギリシャ語の「bios」より）- ライフ、スファイラ - 映画)
オーストラリアの科学者によって提案された
E. スース (1831 - 1914)
生物圏によって理解される
生き物のコレクション
地球。
環境の観点から見ると、
生物圏は貝殻の一部です
分布境界内の惑星
生物とその産物
生命活動。
機能的な生物圏
惑星の生態系です。
生物圏についての教え
70年以上前、学者
V.I.ヴェルナツキーが開発した
生物圏の教義 - シェル
地球には人が住んでいて、
生きたものによって変えられる
生物。
彼は地質学的役割を明らかにした
ような生き物
換算係数
鉱物の殻
惑星
3
と。 ベルナツキー - 生物圏の教義の創始者
と。 ベルナツキー – 創設者生物圏についての教え
バイオスフィア V. I. ベルナツキー
外部として定義します
地球の面積、
宇宙に隣接し、
それ自体に集中している
さまざまな形の生命
症状（潜在的および
アクティブ)、浸透
水圏全体、上部
リソスフェア以下の層
大気の層
蓄積が起こる
光の変容
エネルギーがあり、達成される
地球化学的な仕事。
4
生物圏の出現と発展（仮説）
起源と発展バイオスフィア (仮説)
生物圏の進化の歴史的段階:
1. 水中での生命の出現と発展。
2. 新しい生活環境の形成 - 宿主生物。
3. 生物による土地の定着
新しい生活環境を形成しました。
地面と空気と土壌。
4. 生物社会的存在としての人間の出現。
5. 人間の影響下にある生物圏の移行
ヌースフィア
5
生命の存在にとって最も好ましい物理的および化学的条件は何ですか?
どのような物理的および化学的条件が最適ですか生命の存在にとって有利ですか?
1926 年に V.I. ベルナツキー
十分な量のCO2とO2。
十分な
量
水
（そして
必然的に液体状態になります）。
両方を除く温度レジーム
温度が高すぎる（原因
タンパク質凝固）、低すぎる
（酵素の働きを止めます）。
「生活賃金」要素の利用可能性
ミネラルの栄養。
水生環境の特定の塩分濃度。
現代生活は上層部では一般的です
地球の地殻（リソスフェア）の一部、下層
地球の大気（対流圏）と水の殻の中
地球（水圏）。
岩石圏、大気圏、水圏における生物の存在の境界
における生物の存在の限界リソスフェア、大気、水圏
リソスフェアでは、生命は岩石の温度によって制限され、
深さとレベルが上がるにつれて徐々に増加する地下水
1.5〜15 kmは+100°Сを超えます。 最大の深さは、
細菌は地球の地殻の岩石から発見され、距離は4kmです。 で
深さ 2 ～ 2.5 km の油田 バクテリア
かなりの数が登録されています。
海では生命はより深いところまで広がり、
深さ10〜11kmの海洋窪地の底でも発見されています。
大気中の生命の上限は、次のような増加によって決まります。
紫外線の高さ。
オゾン層は紫外線のほとんどを吸収します
高度 22 ～ 25 km での太陽放射。 すべては生きていて、立ち上がっている
保護オゾン層を超えると、それは死滅します。 細菌や真菌の胞子
高さ 20 ～ 22 km まで見られますが、大部分の空気プランクトンは
濃縮
V
層
前に
1 ～ 1.5 km。 山では陸生生物の分布の境界線が通過する
海抜約6kmの高度。
生物圏の境界。
生物圏は交差点にありますリソスフェアの上部、下部
大気の一部と全体を占める
水圏。
上限（大気）：15÷20km。
下部境界 (リソスフェア): 3.5 ÷ 7.5 km。
下限（水圏）：10÷11km。
大気（ギリシャ語ατμός - 蒸気と
σφαῖρα - 球体) - ガスシェル
天体が近くにある
彼は重力によって。
リソスフィア（ギリシャ語の λίθος から - 石と
σφαίρα - 球体) - 硬い殻
地球。
水圏（ギリシャ語 Yδωρ - 水と
σφαῖρα - ボール) - すべての全体
地球の水の埋蔵量。
地球の地圏の主な特徴
10生物圏の境界
生物圏の境界生物圏の上限
オゾンで決まる
を表す画面
薄い層（2～4mm）です
オゾンガス(03)。 役割
生物圏のオゾン層
すばらしい：遅れます
生物にとって破壊的なもの
紫外線
日光。 この層
標高16〜20kmに位置します。
生物圏の下限
不均等。 たとえば、
リソスフェアの生物
またはその製品
生命活動が可能
深さ 3.5 ～ 7.5 で出会う
km、そしてワールドオーシャン11で
生物 - 深さ10〜11 km。 生物圏の境界
太陽光のエネルギーが、
光合成の過程
エネルギーに変換される
化学結合
教育を受けた
有機物
植物、
部分的に呼吸する
自分たちで使った
植物。
教育を受けたもう一つの部分
オーガニックは
建築資材と
～のエネルギー源
多数の
従属栄養植物。 で
無生物の破壊
有機エネルギー残留物
熱として失われる
放射線。
生物圏における物質の種類
生物圏における物質の種類生物圏
不活性
物質
形成された
ヘラジカなし
参加
生きている
生物:
水、
花崗岩、
玄武岩
等
ライブ
物質 -
全体性
みんな生きてます
生物
地上で
バイオジェニック
物質 -
に作成されました
プロセス
重要な労働者
平坦度
生物
酸素、
石
石炭、
石灰岩
ビオコスノエ
物質ジョイント
結果
活動
生物
そして
非生物学的
空
プロセス:13
土壌 物質、
放射性物質の中にある
減衰。
散らばった原子。
宇宙起源の物質
14
生物の主な特徴
生活の主な特徴物質
膨大な量が含まれています
無料エネルギー。
高流量
化学反応。
非対称で構成されています
分子。
集中力がある
能力。
具体的な動きの形
ガス機能
15
惑星
私たちの生命の機能は重要です地球へ
エネルギー関数
ガス機能
集中機能
関数
破壊的機能
環境形成機能
トランスポート機能
私たちの生命の機能は重要です
地球へ
エネルギー機能はコミュニケーションすることです
生物圏-惑星
現象
と
宇宙的な
放射線、
主に太陽放射によるものです。 この機能は以下に基づいています
緑色植物の光合成活動。
起こっている
累積
（累積）
太陽
エネルギー
そして
彼女
生物圏の個々の構成要素間の再分配。 により
地球上のすべての生命現象は蓄積された太陽エネルギーから始まります。
ガス関数はガスの移動とその変換を決定します。
生物圏のガス組成を提供します。 ガスの主な質量
地球は生物起源です。 動作中に
生物は、窒素、酸素、二酸化炭素などの主要なガスを生成します。
硫化水素、メタンなど
抽出と蓄積で濃縮機能が発揮される
生きている有機体と環境の生物起源の要素。 付属
生物物質は、水素、炭素、軽元素の原子によって支配されています。
窒素、酸素、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、硫黄、塩素、カリウム、
カルシウム。 生物の体内におけるこれらの元素の濃度は数百、
外部環境よりも数千倍高い。 これは異質性を説明します
生物圏の化学組成とその組成との大きな違い
地球上の無生物。
私たちの地球上の生物の機能
私たちの生命の機能は重要です地球へ
レドックス
関数
は
V
主に以下を含む物質の化学変化
さまざまな酸化状態を持つ原子 (鉄、マンガンなどの化合物)
同時に、地球の表面では生物起源の酸化プロセスが優勢です
そして回復。
破壊関数は、関連するプロセスを決定します。
生物の死後、その結果として起こる分解
有機物の石化、すなわち生物の物質への変化。
不活性な。 その結果、生体由来物質や生体不活性物質も生成されます。
生物圏。
環境形成機能は、重要なプロセスの結果として環境の物理化学的パラメーターを変換することです。 で。
I. ベルナツキーは次のように書いています。「生物は、それが影響する環境だけでなく、
適応しているが、それは彼に適応している。」
輸送機能とは、物質を物体に移動させることです。
重力と水平方向。 生き物 -
(表面張力を除く) を決定する唯一の要因
物質の逆運動 - 下から上へ、海から大陸へ、
それによって生物地球化学サイクルの「上昇」分岐が実現します。
生物圏の機能
1.生物循環 化学物質、 どれの
生物の参加のもとに行われる - これは
土壌、水圏、水圏の間での物質の絶え間ない循環。
大気と生き物 生物圏の機能
2. ガス機能。 光合成、呼吸、活動
窒素固定細菌と脱窒細菌が作られました
地球の大気には酸素が 21%、酸素が 0.03% 含まれています
二酸化炭素、約80％が窒素。 メタン、硫化水素 -
これらのガスも生物由来です。
生物圏の機能
生物の濃縮機能生物による捕獲と蓄積として現れます。
生物起源の化学元素 - 炭素、酸素、
水素、窒素、カリウム、ナトリウムなど。
生物圏の機能
酸化還元機能と関連した 化学変化物質。
これらの反応は代謝の基礎となります。
プラスチックとエネルギーの反応に基づく
交換。
に関連するエネルギー関数
太陽エネルギーをエネルギーに変換する
有機的に形成された化学結合
物質。
原子の生物起源の移動の法則 V.I. ベルナツキー
原子の生物起源の移動の法則と。 ベルナツキー
物質の生物起源の移動は普遍的な現象の形態の 1 つです
自然界の元素の移動。 生物起源地球化学の下で
移行は有機物と不活性物の移行として理解されるべきです
生物の成長や発達に関わる物質や、
生産された
最後
V
結果
複雑な
生化学および生物地球化学プロセス。 と。 ベルナツキー
原子の生物起源の移動の法則を次のように定式化しました。
形状：
移行
化学薬品
要素
V
生物圏
生身の人々の直接の参加によって実行される
物質（生体移行）、または環境内で発生する、
地球化学的特徴 (O2、CO2、H2 など)
生物（生息するもの）によって引き起こされる
現時点での生物圏とそれに作用した生物圏
地質学的歴史を通じて地球）。
生物圏の基本特性
生物圏の基本特性- 集中化
システム。
- オープンシステム。
- 自己調整システム。
- 大きいのが特徴です
バラエティ。
- メカニズムの可用性、
循環を確保する
物質。
24生物圏の境界は境界と一致します
貝殻内の生物の分布
条件の存在によって決まる地球
生命の存在（適温）
モード、放射線レベル、十分な量
水、ミネラル、酸素、二酸化炭素
ガス）。
生物圏は地表全体を覆うだけでなく、
海洋、海、そして地球内部のその部分
生命の過程で作られた品種
生物。 つまり、生物圏とは、
リソスフェア、大気圏、水圏の一部、
生き物が住んでいます。
生物が生きていくために必要なことは、
次の条件: 十分な水、
ミネラル、最適温度
26
モード、放射線レベルなど。
このように、生物圏は物質とエネルギーが継続的に循環する壮大な平衡システムです。
したがって、生物圏は優れた平衡システム
物質とエネルギーの継続的な循環、
そこでは微生物が活発な役割を果たします。
主なエネルギー源は、
太陽。 このエネルギーは肉体的なものや、
大気中で起こる化学プロセス、
水圏、岩石圏、大気の動き
質量、水の蒸発、物質の溶解、
ガスの放出と吸収。 ドライブ
エネルギーは有機物です。
太陽光発電に入る太陽エネルギーの総量は、
大気、平均 700 Kcad/cm2 インチ
1 日あたり約 55 Kcal/cm2 に達します。
27
地球の表面に存在し、生物によって利用されています。
生物のエネルギー機能
生物のエネルギー機能物質
は
蓄積と
変換
植物エネルギー
太陽（細菌と化学独立栄養生物）
エネルギーを変換する
化学結合）と
食物を介した感染
チェーン: 生産者から
消費者、そしてさらには
分解者。 その中で
エネルギーは徐々に
消えますが、その一部は
残りと一緒に
生物が入り込む
化石状態、
地球上の「缶詰」
28
樹皮、埋蔵量の形成
石油、石炭など。 生物圏のバイオマス
地球の表面のさまざまな領域のバイオマスは、
気候条件 - 温度、量
降水量。 厳しい気候条件
ツンドラ - 低温、永久凍土、短い
寒い夏に形成された特異な植物
バイオマスが少なく個体数が少ないコミュニティ
種 - 約500。ツンドラの植生は次のように表されます。
地衣類、蘚類、匍匐性矮星
樹形、草本植物、
そのようなことに耐えます 極限状態.
地球上では、すべての物質が生化学サイクルの中にあります。
地球上にはすべての物質が存在します生化学サイクルの中で。
主に知られているのは2つあります
環流: 大きい
（地質学的に）小さい
（生物的）。
30
流通量が多いので
素晴らしいサイクルで岩は破壊され、風化し、
水流によって海に運ばれ、
厚い海洋堆積物が形成される場所
層。
一部の化合物は水に溶けたり、
バイオセノーシスによって使用されます。
長期間にわたる地殻変動
時間は海の国への帰還につながる
寝具が発生し、プロセスが再び始まります。
大循環は何百万年も続きます。
31
微小なジャイアが発生する
小さなサイクルが起こっている生物地球消滅のレベルで不可欠な部分です
大きなサイクル。 同時に栄養価も高い
空気、水、土壌からの物質が蓄積されます。
植物とそれらの塊を作成することに費やされ、
人生のプロセス。
有機物の分解生成物
細菌にさらされると再び分解され、
植物が摂取できるミネラル成分、
そして物質の流れに引き込まれていきます。
無機からの化学薬品の返却
生物や植物を通じた環境の再構築
を使用して無機環境に
太陽エネルギーと化学反応
生化学サイクルと呼ばれます。
32
3 つのグループの生物が物質循環に参加しています。
彼らは物質の循環に参加しています3 つのグループの生物:
プロデューサー
消費者
分解者
33生物圏における窒素循環
3435
生物圏における炭素循環
生物圏の炭素循環36
5. 生物圏における水循環
5. 生物圏の水循環水の循環は蒸発によって起こります
貯留層の表面から大気中に放出され、その後
蒸気は荷車で大量に運ばれ、
降水の形態。
全サイクルの平均継続時間
生物における炭素、窒素、水の交換
循環 - 300-400
指定速度でリリースを促進
に関連するミネラル化合物
バイオマス。
39自然界の物質の循環は一定しています。
場所、時間、プロセスの速度
生物圏に対する人口レベル。 これ
一貫性はエコロジカルと呼ばれます
バランス。
動きやすさが特徴で、
ダイナミズム。
今ではそのようなエコシステムは存在しません
人間の影響を受けないもの。
40
6. 人為的代謝
6.人為的交換
物質
生産活動の結果として
新しい代謝プロセスが発生し、
自然と社会の間にあるエネルギー、
それは社会的交換と呼ばれます
物質とエネルギー、あるいは人為的。
人為的交流は顕著である
惑星の周期を変える
それを急激に加速する物質は異なります
そのオープンさによって。
41
人類の出現以前、生物圏のバランスは 5 つのエネルギー要素によって決定されていました。
人間の出現前の生物圏の平衡5 つのエネルギー要素が決定されました。
日射、
重力、
技術力、
化学エネルギー、
生体エネルギー。
彼らは35億年かけて進化し、形成されました
自然環境。
42人為的汚染が起こる
埃っぽい、
ガス、
化学薬品、
芳香のある、
熱の、
放射性。
汚染の原因は経済的なもの
人間の活動（産業、
輸送、公共事業、農業）。
43
自然循環ファンド
自然循環基金地球のさまざまな殻で起こっているプロセスは、
動的平衡状態、および次のいずれかの過程における変化
それらは、時には取り返しのつかない現象の無限の連鎖を伴います。
それぞれの自然サイクルにおいて、2 つの部分を区別することをお勧めします。
2つの「基金」:
準備金 - ゆっくりと移動する物質の大きな塊。
主に無機質のもの。
移転または交換ファンドは小規模ですが、よりアクティブなファンドです。
生物と環境の間の急速な交換を特徴とする
環境。
交換基金は返還される物質から形成されます
循環への、または一次排泄によるもの（ラテン語の排泄物から -
動物によって排泄される、または微生物によるデトリタスの分解中に。
生物圏のヌースフィアへの発展
生物圏のヌースフィアへの発展ヌースフィア – ギリシャ語の「ヌース」に由来
（知能）。
この概念は 1927 年に科学者のリロイと
セイヤー・ド・シャルダン。
ヌースフィア (ギリシャ語 νόος - 「心」と
σφαῖρα - 「ボール」) - 球
社会と自然との相互作用において、
合理的な人間の境界線
活動が決定的になる
開発要因（この領域
という用語でも表されます
「人類圏」、「バイオテクノロジー圏」）
46
ヌースフィアの兆候
ヌースフィアの兆候1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
鉱物の発達の増加。
食料の大量消費
過去の地質の光合成
時代。
地球のエネルギーの散逸。
新しいものの出現と蓄積
物質。
原子力技術の開発。
宇宙飛行学の出現。 超えていく
生物圏の限界。
ヌースフィア - 球体 太陽系. 47
ヌースフィア
「生物圏は一度ならず新しい環境に移行してきました。進化の状態...私たちはこれを経験しています
そして今、過去1万年から2万年の間に、
社会環境の中で成長した人
科学的思考は生物圏に新しいものを生み出す
これまで経験したことのない地質学的力。
生物圏は過ぎ去った、というよりむしろ、生物圏に移行しつつある
新しい進化状態 - で
ヌースフィア - 科学的思考によって処理される
社会的な人」
と。 ベルナツキー
B.庶民の生態法。
すべてはすべてにつながっている自然が一番よく知っている
すべての料金を支払わなければなりません
すべてはどこかに行かなければなりません
自然が一番よく知っています。
人間しなければならない
保つ
規制メカニズム
生態学的バランス
生物圏
自然
すべてを支払わなければなりません。
国際的コミュニティ
財政
保全を可能にする科学プロジェクト
生物多様性と気候
すべてはどこかに行かなければなりません。
国際社会は特別な政策を採用しました有毒物質の輸出を禁止する法律
放射性廃棄物と貧困地域でのその処分
国々。
世界の海は人が住む場所ではない
無駄。
各国は廃棄物を次の場所で処分しなければなりません。
自分の領土。
すべてはすべてにつながっています。
人間自然
地球 自然を大切にしましょう、
そうしないと、そうなります