Шпаргалка по "Экологии"

.

11. Учение о  биосфере - Биосфера, согласно учению академика В.И. Вернадского, представляет собой наружную оболочку Земли, включающую все живое вещество и область его распространения (среду обитания). Верхняя граница биосферы — защитный озоновый слой в атмосфере на высоте 20—25 км, выше которого жизнь невозможна ввиду воздействия ультрафиолетового излучения. Нижней границей биосферы являются: литосфера до глубины 3—5 км и гидросфера до глубины 11—12 км

Важнейшими компонентами биосферы являются:

•  живое вещество (растения, животные, микроорганизмы);

•  биогенное вещество органического происхождения (уголь, торф, почвенный гумус, нефть, мел, известняк и др.);  косное вещество (горные породы неорганического происхождения);

• биокосное вещество (продукты распада и переработки горных пород живыми организмами).

Биосфера как глобальная экосистема характеризуется максимальным среди других систем разнообразием. Последнее обусловливается многими  причинами и факторами. Это и  разные среды жизни (водная, наземно-воз-душная, почвенная, организменная);

12.Закон биогенной  миграции атомов В.И.Вернадского - Закон биогенной миграции атомов В.И.Вернадского - в экологии - закон, согласно которому миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется

- или при непосредственном  участии живого вещества (биогенная  миграция);

- или же она протекает  в среде, геохимические особенности  которой обусловлены живым веществом.

13-14. Основные свойства биосферы. Централизованный характер системы,централизованный звено которой живые живые организмы.

Биосфере, как и составляющим ее другим экосистемам более низкого  ранга, присуща система свойств, которые обеспечивают ее функционирование, саморегулирование, устойчивость и  другие параметры. Рассмотрим основные из них.

Биосфера - централизованная система.

Центральным звеном ее выступают  живые организмы (живое вещество).

 Биосфера - открытая  система. Ее существование немыслимо  без поступления энергии из  вне.

Она испытывает воздействие  космических сил, прежде всего солнечной  активности.

Биосфера - централизованная система. Ее центральным звеном выступают  живые организмы (живое вещество). Это свойство обширно раскрыто В. И. Вернадским, но в настоящее время  часто недооценивается человеком: в центр биосферы или ее звеньев  ставится один вид - человек (антропоцентризм).

Биосфера - открытая система. Ее существование невозможно без  поступления энергии извне. На нее  влияют космические силы, прежде всего  солнечная активность. Впервые представления  о влиянии солнечной активности на живые организмы (гелиобиология) разработаны А. Л. Чижевским (1897-1964), который показал, что многие явления  на Земле и в биосфере тесно  связаны с активностью солнца. Все больше накапливается данных, свидетельствующих, что резкое увеличение численности отдельных видов  или популяций («волны жизни») - результат  изменения солнечной активности. Высказываются мнения, что солнечная  активность оказывает воздействие  на многие геологические процессы (катаклизмы, катастрофы), а также на социальную активность человеческого общества или отдельных его этносов.

Биосфера - саморегулирующаяся система, для которой, как отмечал  В. И. Вернадский, характерна организованность. В настоящее время это свойство называют гомеостазом, понимая под  ним способность возвращаться в  исходное состояние, гасить возникающие  возмущения включением ряда механизмов. Гомеостатические механизмы связаны  в основном с живым веществом, его свойствами и функциями, рассмотренными выше. Биосфера за свою историю пережила ряд таких возмущений, многие из которых были значительными по масштабам, и справлялась с ними (извержения вулканов, встречи с астероидами, землетрясения, горообразование и  т. п.) благодаря действию гомеостатических механизмов и, в частности, принципа, который в настоящее время  носит название Ле Шателье-Брауна: при действии на систему сил, выводящих ее из состояния устойчивого равновесия, последнее смещается в том направлении, при котором эффект этого воздействия ослабляется. Опасность современной экологической ситуации связана, прежде всего, с тем, что нарушаются многие механизмы гомеостаза и принцип Ле Шателье-Брауна, если не в планетарном, то в крупных региональных планах. Их следствие - региональные кризисы. В стадию глобального кризиса биосфера, к счастью, еще, по-видимому, не вступила. Но отдельные крупные возмущения она уже гасить не в силах. Результатом этого является либо распад экосистем, либо появление неустойчивых, практически лишенных свойств гомеостаза систем типа агроценозов или урбанизированных (городских) комплексов. Человечеству, к сожалению, отпущен крайне малый промежуток времени для того, чтобы не произошел глобальный кризис и следующие за ним катастрофы и коллапс.

Биосфера - система, характеризующаяся  большим разнообразием. Разнообразие - важнейшее свойство всех экосистем. Биосфера как глобальная экосистема характеризуется максимальным среди  других систем разнообразием. Последнее  обусловливается многими причинами  и факторами. Это и разные среды  жизни (водная, наземно-воздушная, почвенная, организменная); и разнообразие природных  зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвенным, биотическим  и другим свойствам; и наличие  регионов, различающихся по химическому  составу (геохимические провинции); и, самое главное, объединение в  рамках биосферы большого количества элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием. Для любой  природной системы разнообразие - одно из важнейших ее свойств. С  ним связана возможность дублирования, подстраховки, замены одних звеньев  другими (например, на видовом или  популяционном уровнях), степень  сложности и прочности пищевых  и других связей. Поэтому разнообразие рассматривают как основное условие  устойчивости любой экосистемы и  биосферы в целом. Это свойство настолько  универсально, что сформулировано в  качестве закона, автор которого У. Р. Эшби. К сожалению, практически  вся без исключения деятельность человека подчинена упрощению экосистем  любого ранга. Сюда следует отнести  и уничтожение отдельньх видов или резкое уменьшение их численности, и создание агроценозов на месте сложных природных систем.

15. Способ саморегуляции. Принцип Ле- Шателье-Брауна-один из механизмов,обеспечивающих гомеостаз биосферы. Разнообразие биосферы-основное условие ее устойчивости.Непрерывность процессов в биосфере и ее потенциалах.

Все системы, с которыми приходится иметь дело агроэкологии, негэнтропийны, упорядочены таким образом, что, по известному меткому выражению Ю. Одума, как бы "откачивают из сообщества неупорядоченность". Это происходит до тех пор и постольку, поскольку действует принцип Ле Шателье - Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется. Поскольку в биосфере механизм осуществления принципа Ле Шателье - Брауна основывается на функционировании систем живого, оно, это функционирование, как постулировал В.И. Вернадский, служит основным регулятором общеземных процессов. Действие принципа Ле Шателье - Брауна в рамках биосферы в наши дни глубоко нарушено. Если в конце прошлого века еще происходило увеличение биологической продуктивности и биомассы в ответ на возрастание концентрации углекислого газа в атмосфере, то с начала нашего века это явление не обнаруживается. Наоборот, биота выбрасывает углекислый газ, а биомасса её автоматически снижается. Поскольку биосфера имеет лишь одно устойчивое состояние, единственным способом восстановить действие принципа Ле Шателье - Брауна будет сокращение площадей антропогенно измененных земель.

Биосфера - система, характеризующаяся  большим разнообразием. Разнообразие - важнейшее свойство всех экосистем. Биосфера как глобальная экосистема характеризуется максимальным среди  других систем разнообразием. Последнее  обусловливается многими причинами  и факторами. Это и разные среды  жизни (водная, наземно-воз-душная, почвенная, организменная); и разнообразие природных  зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвенным, биотическим  и другим свойствам; и наличие  регионов, различающихся по химическому  составу (геохимические провинции); и, самое главное, объединение в  рамках биосферы большого количества элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием.

В настоящее время описано  около 2 млн. видов (примерно 1,5 млн. животных и 0,5 млн. растений). Полагают, однако, что  число видов на Земле в 2-3 раза больше, чем их описано. Не учтены многие насекомые и микроорганизмы, особенно в тропических лесах, глубинных  частях океанов и в других малоосвоенных  местообитаниях. Кроме этого, современный  видовой состав - это лишь небольшая  часть видового разнообразия, которое  принимало участие в процессах  биосферы за период ее существования. Дело в том, что каждый вид имеет  определенную продолжительность жизни (10-30 млн. лет), и поэтому с учетом постоянной смены и обновления видов  число видов, принимавших участие  в становлении биосферы, исчисляется сотнями миллионов. Считается, что к настоящему времени арену биосферы оставили более 95% видов.

Разнообразие биосферы за счет элементарных экосистем по вертикали обусловливается ярусностью или экогоризонтами растительного покрова и связанных с ними животных организмов, а в горизонтальном направлении неравномерностью распределения организмов и их группировок и связанных с ними факторов (увлажнение, микрорельеф, обеспеченность элементами питания и т. п.).

Для любой природной  системы разнообразие - одно из важнейших  ее свойств. С ним связана возможность  дублирования, подстраховки, замены одних  звеньев другими (например, на видовом  или популяционном уровнях), степень  сложности и прочности пищевых  и других связей. Поэтому разнообразие рассматривают как основное условие  устойчивости любой экосистемы и  биосферы в целом.

16)  Биосфера - система, характеризующаяся большим разнообразием. Разнообразие - важнейшее свойство всех экосистем. Биосфера как глобальная экосистема характеризуется максимальным среди других систем разнообразием. Последнее обусловливается многими причинами и факторами. Это и разные среды жизни (водная, наземно-воз-душная, почвенная, организменная); и разнообразие природных зон, различающихся по климатическим, гидрологическим, почвенным, биотическим и другим свойствам; и наличие регионов, различающихся по химическому составу (геохимические провинции); и, самое главное, объединение в рамках биосферы большого количества элементарных экосистем со свойственным им видовым разнообразием.

В настоящее время описано около 2 млн. видов (примерно 1,5 млн. животных и 0,5 млн. растений). Полагают, однако, что  число видов на Земле в 2-3 раза больше, чем их описано. Не учтены многие насекомые и микроорганизмы, особенно в тропических лесах, глубинных частях океанов и в других малоосвоенных местообитаниях. Кроме этого, современный видовой состав - это лишь небольшая часть видового разнообразия, которое принимало участие в процессах биосферы за период ее существования. Дело в том, что каждый вид имеет определенную продолжительность жизни (10-30 млн. лет), и поэтому с учетом постоянной смены и обновления видов число видов, принимавших участие в становлении биосферы, исчисляется сотнями миллионов. Считается, что к настоящему времени арену биосферы оставили более 95% видов.

Разнообразие биосферы за счет элементарных экосистем по вертикали обусловливается ярусностью или экогоризонтами растительного покрова и связанных с ними животных организмов, а в горизонтальном направлении неравномерностью распределения организмов и их группировок и связанных с ними факторов (увлажнение, микрорельеф, обеспеченность элементами питания и т. п.).

Для любой природной системы  разнообразие - одно из важнейших ее свойств. С ним связана возможность дублирования, подстраховки, замены одних звеньев другими (например, на видовом или популяционном уровнях), степень сложности и прочности пищевых и других связей. Поэтому разнообразие рассматривают как основное условие устойчивости любой экосистемы и биосферы в целом. Это свойство настолько универсально, что сформулировано в качестве закона

17) Круговорот веществ и превращение энергии как основа существования биосферы. Деятельность живых организмов в биосфере сопровождается извлечением из окружающей среды больших количеств минеральных веществ. После смерти организмов составляющие их химические элементы возвращаются в окружающую среду. Так возникает биогенный (с участием живых организмов) круговорот веществ в природе, т. е. циркуляция веществ между литосферой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Под круговоротом веществ понимают повторяющийся процесс превращения и перемещения веществ в природе, имеющий более или менее выраженный циклический характер.

В круговороте веществ  принимают участие все живые  организмы, поглощающие из внешней  среды одни вещества и выделяющие в нее другие. Так, растения потребляют из внешней среды углекислый газ, воду и минеральные соли и выделяют в нее кислород. Животные вдыхают кислород, выделенный растениями, а поедая их, усваивают синтезированные из воды и углекислого газа органические вещества и выделяют углекислый газ, воду и вещества непереваренной части пищи. При разложении бактериями и грибами отмерших растений и животных образуется дополнительное количество углекислого газа, а органические вещества превращаются в минеральные, которые попадают в почву и снова усваиваются растениями. Таким образом, атомы основных химических элементов постоянно совершают миграцию из одного организма в другой, из почвы, атмосферы и гидросферы — в живые организмы, а из них—в окружающую среду, пополняя таким образом неживое вещество биосферы. Эти процессы повторяются бесконечное число раз. Так, например, весь атмосферный кислород проходит через живое вещество за 2 тыс. лет, весь углекислый газ — за 200—300 лет.

Непрерывная циркуляция химических элементов в биосфере по более или менее замкнутым  путям называется биогеохимическим циклом. Необходимость такой циркуляции объясняется ограниченностью их запасов на планете. Чтобы обеспечить бесконечность жизни, химические элементы должны совершать движение по кругу. Круговорот каждого химического элемента является частью общего грандиозного круговорота веществ на Земле, т. е. все круговороты тесно связаны между собой.

Круговорот веществ, как и все происходящие в природе  процессы, требует постоянного притока  энергии. Основой биогенного круговорота, обеспечивающего существование  жизни, является солнечная энергия. Связанная в органических веществах  энергия но ступеням пищевой цепи уменьшается, потому что большая  ее часть поступает в окружающую среду в виде тепла или же тратится на осуществление процессов, происходящих в организмах, Поэтому в биосфере наблюдается поток энергии и  ее преобразование. Таким образом, биосфера может быть устойчивой только при  условии постоянного круговорота  веществ и притока солнечной  энергии