Биосферы основные законы

Что такое биосфера. Ее границы, структура и функции

Биосферы основные законы

Биосфера – место обитания живых существ. Зарождение жизни тесно связано с развитием оболочек земли. Она начала свое формирование около 4 миллиардов лет назад, затем появились первые признаки жизни на нашей планете.

Становление биосферы и ее поэтапное формирование обусловлено влиянием ряда факторов: действием на Землю космической энергии, развитием живых организмов и человечества.

Термин биосфера ввел австрийский ученый Зюсс еще в 19 столетии, он выделил все оболочки Земли, но подробное их описание совершил в 20 ст. отечественный ученый В.И. Вернадский (первый президент Украинской Академии Наук). Он описал границы биосферы, разработал единое учение о биосфере.

Свойства биосферы необходимые для возникновения и продолжения жизни

  • Наличие CO2 и кислорода;
  • вода – источник жизни на земле, присутствие, как пресных водоемов, так и соленых;
  • регуляция температуры: отсутствие резких перепадов, сверхвысоких и низких показателей;
  • обеспечение всего живого продуктами питания;

До сих пор нет единого определения. Существует три версии, что такое биосфера:

  1. Общая масса всех живых существ, которые обитают в оболочках земли, является биосферой.
  2. Организмы и места их жизнедеятельности вместе составляют биосферу.
  3. Это следствие продолжительной жизни существ, обитавших задолго до наших дней.

Ученые-геологи считают правильной первую точку зрения, так как другие не имеют теоретического подкрепления.

Биосфера простилается по всей поверхности Земли (горы, поля, реки, моря, океаны) и создает условия для жизнедеятельности всех организмов. Человек также является составляющим звеном.

Границы

Границы биосферы в км

Чем определяются границы распространения биосферы?

Поскольку Живое — главная составляющая биосферы, ее границы определяются возможностью выживать отдельных индивидуумов в условиях окружающей среды. В верхних слоях ультрафиолетовое излечение не дает развиваться живым организмам – это определяет верхнюю границу биосферы. Высокие температуры в земных глубинах устанавливают нижнюю черту жизни.

Где проходят границы биосферы?

Атмосфера – воздушный слой земного шара, состоит из азота, кислорода, диоксида углерода и др. Она защищает Землю от перегрева, действия космической радиации, ультрафиолета, метеоритов. В составе атмосферы выделяют: тропосферу, стратосферу, ионосферу.

Тропосфера (озоновый слой земли) является верхней границей биосферы, находится на высоте 20 км.

Стратосфера – располагается на высоте 50 км над уровнем моря, воздух разжижается, нагревается, увеличивается концентрация озона, условия становятся непригодными для жизни.

Ионосфера – поверхностный слой атмосферы, поддается воздействию космического излучения, поэтому сильно ионизированный.

Литосфера – земная кора, твердый слой, который уходит на глубину 200км. К биосфере относится верхний шар, населенный живыми организмами.

Нижняя граница по литосфере достигает 4км, глубина где были найдены бактерии.

Опускаясь ниже, температура возрастает, достигая 100 градусов, что несовместимо с существованием живых организмов, происходит денатурация белка, все живое – гибнет.

Гидросфера – совокупность наземных и подземных вод. Это одна из оболочек нашей планеты, которая окружает материки и острова, составляет 70% поверхности земного шара. Нижняя граница биосферы расположена на глубине около 11 км. (в области Тихого океана).

Схема границ биосферы

Слои биосферы

Эубиосфера – основная прослойка биосфера. 99,9% живых существ постоянно населяют данный слой. Ширина эубиосферы 12-17км.

Парабиосфера, метабиосфера – соответственно верхний и нижний слои бисоферы, куда жизнь попадет случайно, заносится из эубиосферы.

Апобиосфера и абиосфера — самый верхний и самый нижний слои, куда жизнь не может попасть даже случайно.

В зависимости от среды обитания живых организмов выделяют:

  • Аэробиосферу (жизнь осуществляется за счет атмосферной влаги и солнечной энергии, от верхушек деревьев до стратосферы);
  • геобиосферу (организмы населяют почву, поверхность суши, деревья);
  • гидробиосферу (все водные структуры заселенные гидробионтами, исключая подземные воды).

Структура биосферы и ее состав

Живое вещество Вернадский описывал как общее число всех живых организмов населяющих планету в данный период времени.

Основные свойства:

  • В нем сосредоточено огромное количество энергии;
  • скорость течения реакций в живом организме быстрее, чем в искусственно созданных условиях;
  • составляющие живого вещества стабильны только в жизнеспособном организме;
  • возможность существовать в разных условиях, заполняя все пространство. Это явление Вернадский назвал «всюдностью жизни»;
  • отдельные особи всегда являются частью экосистемы;
  • живое вещество эволюционирует, приобретает новые свойства, адаптируется к изменчивости внешней среды.

Биогенное вещество – продукты жизнедеятельности живого. В процессе жизни организмы пропускают через себя многократно все составляющие биосферы, так образуются залежи нефти, газа, угля, торфа и др.

Косное вещество – формируется без участия живой материи (небиогенные горные породы, минералы).

Биокосное вещество – создается при взаимодействии живого и неживого (вода, приземная атмосфера, почва).

Структура и состав биосферы

Живое вещество распределено не равномерно на просторах земли, ее концентрация увеличивается возле экваториальной плоскости, на полюсах планеты жизни мало.

Скопление живых организмов находятся на границах слоев биосферы: на дне океана – проходит граница между литосферой и гидросферой, в поверхностных водах Мирового океана – рубеж между гидросферой и атмосферой, на границе литосферы и атмосферы находится почва – место обитания микроорганизмов, насекомых, других животных. В этих местах создаются благоприятные условия для существования: высокая концентрация кислорода, доступ к солнечному свету, влага, питательные вещества.

Соотношение видов живых организмов показывает преобладание растительности, она занимает 99% от всего живого, животные – 1%, люди – 0,0002%.

Функции биосферы

Энергетическая – аккумуляция солнечного излучения в процессе фотосинтеза (переход энергии солнечного света с помощью пигментов растений в органические связи) и ее трансформация, с последующим распределением между всеми живыми организмами.

Газообразующая – поддержание стабильного газового состава атмосферы (выделение кислорода, поглощение диоксида углерода).

Концетрационная – сосредотачивают в теле химические вещества, образуя в дальнейшем полезные ископаемые.

Круговорот вещества в биосфере

Растения в процессе роста и развития используют минеральные вещества из почвы, адсорбируют воду с помощью корня, перерабатывают энергию Солнца, образуют органические вещества из неорганических, из атмосферного воздуха листьями поглощается диоксид углерода и выделяется кислород посредством фотосинтеза.

Животные и человек дышат кислородом, используют органические вещества образованные растениями. После смерти, скопление органических веществ растений и животных разлагается под действием микроорганизмов, и переходят в неорганическое состояние.

Процесс преобразования энергии и вещества начинается сначала – это и есть жизненный круговорот.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (30 4,53 из 5)
Загрузка…

Источник: https://animals-world.ru/biosfera-i-chelovek-biosfera-i-ee-granicy/

Введение

Биосферы основные законы

Нерациональное использование природных ресурсов в процессе хозяйственной деятельности человека и интенсивного развития общественного производства сопровождается выраженными негативными изменениями окружающей среды, резким ухудшением экологического состояния тех или иных территорий и природно-хозяйственных объектов, вплоть до возникновения экологического кризиса.

По своей структуре экологический кризис принято подразделять на две части: естественную и социальную. Естественная часть свидетельствует о наступлении деградации, разрушении окружающей природной среды.

Социальная сторона экологического кризиса заключается в неспособности государственных и общественных структур остановить деградацию окружающей среды и оздоровить ее. Обе стороны экологического кризиса тесно взаимосвязаны.

Наступление экологического кризиса может быть остановлено только при рациональной государственной структуре, развитой экономике и в результате экстренных мер по экологической защите.

Биологические законы отражают различные процессы, протекающие в окружающей среде, а законы по охране природы на их сохранение.

  • 1) Первым выводом из учения о биосфере является принцип целостности биосферы.
  • 2) Принцип гармонии биосферы и ее организованности. В биосфере, по Вернадскому, «все учитывается и все приспособляется с той же точностью, с той же механичностью и с тем же подчинением мере и гармонии, какую мы видим в стройных движениях небесных светил и начинаем видеть в системах атомов вещества и атомов энергии»
  • 3) Закон биогенной миграции атомов: в биосфере миграция химических элементов происходит при обязательном непосредственном участии живых организмов.
  • 4) Космическая роль биосферы в трансформации энергии. Вернадский подчеркивал важное значение энергии и называл живые организмы механизмами превращения энергии.
  • 5) Космическая энергия вызывает давление жизни, которое достигается размножением. Размножение организмов уменьшается по мере увеличения их количества. Размеры популяции возрастают до тех пор, пока среда может выдерживать их дальнейшее увеличение, после чего достигается равновесие. Численность колеблется вблизи равновесного уровня.
  • 6) Растекание жизни есть проявление ее геохимической энергии.
  • 7) Жизнь целиком определяется полем устойчивости зеленой растительности, а пределы жизни – физико-химическими свойствами соединений, строящих организм, их неразрушимостью в определенных условиях среды. Максимальное поле жизни определяется крайними пределами выживания организмов. Верхний предел жизни обусловливается излучением, присутствие которого убивает жизнь и от которого предохраняет озоновый щит. Нижний предел связан с достижением высокой температуры. Интервал в 433 оС (от минус 252 оС до плюс 180 оС) является (по Вернадскому) предельным тепловым полем.
  • 8) Всюдность жизни в биосфере. Жизнь постепенно, медленно приспосабливаясь, захватила биосферу, и захват этот не закончился. Поле устойчивости жизни есть результат приспособленности в ходе времени.
  • 9) Закон бережливости в использовании живым веществом простых химических тел: раз вошедший элемент проходит длинный ряд состояний, и организм вводит в себя только необходимое количество элементов.
  • 10) Постоянство количества живого вещества в биосфере. Количество свободного кислорода в атмосфере того же порядка, что и количество живого вещества (1,5 ? 1021г и 1020-1021г).
  • 11) Всякая система достигает устойчивого равновесия, когда ее свободная энергия равняется или приближается к нулю, т.е. когда вся возможная в условиях системы работа произведена.
  • 12) Идея автотрофности человека. Автотрофными называют организмы, которые берут все нужные им для жизни химические элементы из окружающей их косной материи и не требуют для построения своего тела готовых соединений другого организма.
  • – Закон незаменимости биосферы.
  • – Закон физико-химического единства живого вещества.
  • – Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.
  • – Закон единства «организм- среда».
  • – Закон однонаправленности потока энергии.
  • – Закон необратимости эволюции Л. Долло: организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.
  • – Закон (правило)10 процентов Р. Линдемана: средне-максимальный переход с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой 10% энергии (или вещества в энергетическом выражений), как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического уровня.
  • – Закон толерантности (В. Шелфорда).
  • – Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.
  • – Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю. Либиха).
  • – Закон (принцип) исключения Гаузе: два вида не могут существовать в одной и той же местности, если их экологические потребности идентичны, т.е. если они занимают одну и туже экологическую нишу.

«Законы» экологии Б. Коммонера:

  • – все связано со всем;
  • – все должно куда-то деваться;
  • – природа «знает» лучше;
  • – ничто не дается даром.

Особенности живого Б. М. Медников (1982) сформулировал в виде аксиом теоретической биологии:

  • – Все живые организмы оказываются единством фенотипа и программы для его построения (генотипа), передающейся по наследству из поколения в поколение (аксиома А. Вейсмана).
  • – Генетическая программа образуется матричным путем. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предшествующего поколения (аксиома Н.К. Кольцова).
  • – В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы в результате различных причин изменяются случайно и не направленно, и лишь случайно такие изменения могут оказаться удачными в данной среде (1-я аксиома Ч. Дарвина).
  • – Случайные изменения генетических программ при становлении фенотипа многократно усиливаются (аксиома Н. В. Тимофеева-Ресовского).

Многократно усиленные изменения генетических программ подвергаются отбору условиями внешней среды (2-я аксиома Ч. Дарвина).

Живое вещество биосферы состоит из наиболее простых и наиболее распространенных в космосе атомов. Таким образом, наиболее общее и специфическое свойство живого — способность к самовоспроизведению, ковариантной редупликации на основе матричного принципа.

Эта способность вместе с другими особенностями живых существ и определяет существование основных уровней организации живого. Все уровни организации жизни находятся в сложном взаимодействии как части единого целого. На каждом уровне действуют свои закономерности, определяющие особенности эволюции всех форм организации живого.

Предельно допустимая концентрация – количество вредного вещества в компонентах окружающей среды (воде, воздухе, почве), при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у его потомства. Слой озона удивительно тонок. Если бы этот газ сосредоточить у поверхности Земли, то он образовал бы пленку лишь в 2-4 мм толщиной, (минимум – в районе экватора, максимум – у полюсов).

Однако и эта пленка надежно защищает нас, почти полностью поглощая опасные ультрафиолетовые лучи. Без нее жизнь сохранилась бы лишь в глубинах вод (глубже 10 м) и в тех слоях почвы, куда не проникает солнечная радиация.

Реальная опасность. Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и в связи с качественным изменением производства под влиянием научно-технического прогресса.

Потенциальная опасность. К ним можно отнести опасности исчерпания традиционных видов природных ресурсов, теплового перегрева планеты, разрушения озонового щита, сокращения количества кислорода в атмосфере.

Отдельные регионы планеты, находящиеся на разных ступенях экономического развития, испытывают различные трудности: для развивающихся стран- это традиционная проблема нехватки пищевых продуктов, для развитых-перспектива исчерпания природных ресурсов и загрязнения природной среды.

Кажется, что перед различными районами Земли стоят противоположные задачи.

Так в странах Юго-Восточной Азии одна из важнейших-проблема снижения рождаемости, в то время как во многих африканских и некоторых западных стран рост населения считается необходимым для развития промышленности и сельского хозяйства.

Еще одна глобальная проблема в ХХ веке-это загрязнения природной среды

К источникам антропогенных загрязнителей относятся ТЭЦ, горнодобывающая, металлургическая, химическая, строительная, целлюлозно-бумажная, фармацевтическая, пищевая промышленность, транспорт, населенные пункты, сельское и лесное хозяйство.

Проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов в России решаются в значительной степени путем государственного регулирования, в первую очередь, через систему прогнозирования и планирования.

Исходной базой прогнозирования и планирования использования водных ресурсов являются данные водного кадастра и учета расходования вод по системе водохозяйственных балансов, бассейновых (территориальных) схем комплексного использования и охраны вод, а также проекты перераспределения вод между водо-потребителями по бассейнам рек. Водный кадастр — это систематизированный сбор сведений о водных ресурсах и качестве вод, а также о водопользователях и водо-потребителях, объемах потребляемых ими вод.

Рациональное использование водных ресурсов связано с проведением различных организационных и технических мероприятий.

Показателями рационального использования воды являются: отношение объема водоотведения к объему полученной свежей воды; кратность использования воды, то есть отношение валового водопотребления к объему потребления свежей воды; количество предприятий, прекращающих сброс неочищенных и не обезвреженных сточных вод, к общему количеству предприятий.

Особо важное значение имеют уменьшение абсолютного объема водопотребления за счет сокращения безвозвратных потерь и соблюдение научно обоснованных норм и лимитов водопотребления.

Среди организационно-технических мероприятий, которые способствуют предотвращению истощения водных ресурсов и улучшению качества поверхностных и подземных вод, является очистка сточных вод.

Основными способами очистки сточных вод являются механические, биологические (биохимические), физико-химические.

Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание сточных вод (дезинфекция).

Page 3

– формирование бизнес-планов природоохранной и ресурсосберегающей деятельности

– прогнозирование и оптимизация показателей природопользования

  • – определение экономических и социальных ущербов от загрязнения окружающей среды
  • – размещение производительных средств в регионе с учетом экологических факторов
  • – экологизация научно-технического процесса
  • – менеджмент эколого-экономичской системы
  • – определение приоритетов развития ресурсосбережения и природоохранительной деятельности.

Согласно статье 9 «земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов…» В продолжение этого положения в Конституции есть две нормы.

Первая из них (ст.42) закрепляет право каждого человека на благоприятную окружающую среду и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью и имуществу.

Вторая провозглашает право граждан и юридических лиц на частную собственность на землю и другие природные ресурсы (ст.9, ч.2). первая касается биологических начал человека, вторая — его материальных основ существования. антропогенный экологический природопользование

Таким образом, земля может находиться в частной, государственной, муниципальной и иных формах собственности. В соответствие со ст.

36 «владение, пользование и распоряжение землей и другими природными ресурсами осуществляются их собственниками свободно, если это не наносит ущерба окружающей среде и не нарушает прав и законных интересов иных лиц; условия и порядок пользования землей определяются на основе федерального закона».

Статья 41: «в Российской Федерации поощряется деятельность, способствующая экологическому и санитарно-эпидемиологическому благополучию.» Статья 42: «каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением».

Экологическое законодательство включает:

  • – право каждого на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии, на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением(статья 42)
  • – Земля и другие природные ресурсы используются и охраняются в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на соответствующей территории. Земля и другие природные ресурсы могут находиться в частной, государственной, муниципальной и иных формах собственности (статья 9)
  • – Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам (статья 58)
  • – В Российской Федерации, поощряется деятельность, способствующая, экологическому и санитарно-эпидемиологическому благополучию (статья 41)
  • – Каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением(статья 42).

Источник: https://studwood.ru/1155169/ekologiya/osnovnye_zakony_biosfery

Лекция 3 Биосфера, ее структура и законы функционирования

Биосферы основные законы

Экология Экология Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая

. План:

•. Понятие биосферы. Учение. В 1. Вернадского о биосфере

•. Структура биосферы

•. Основные типы вещества в биосфере. Атмосфера

•. Гидросфера. Литосфера

•. Живые организмы в биосфере

•. Структура биосферы, предложенная. МФРеймерсом

• функционирование биосферы

• функции живого вещества в биосфере

• Составляющие энергетического баланса в биосфере

• Биохимические круговороты вещества

• Стабильность биосферы

• Самоорганизация биосферы

31 Понятие биосферы Учение В И Вернадского о биосфере

Впервые термин биосфера использовал австрийский ученый – геолог. Е. Зюсс в 1875 г. Срок биосфера происходит от двух слов: био – жизнь и сфера – сфера. Таким образом, биосфера – сфера жизни или область иснув ния живых организмов на. Землемлі.

Существует несколько определений биосферы. Большинство современных экологов (ЮОдум,. В. Д. Федоров,. Т. Г. Гильманов,. М. Ф. Реймерс,. К. МСитник) понимают биосферу как объединение всех живых организмов, находящихся в взаем мозвьязку с физической средой. Земли. С этой точки зрения биосфера представляет собой совокупность экосистем нашей планетшої планети.

Основоположниками учения о биосфере является. Е. Вернадский и. Тейяр де. Шарден. Они обосновали высокую химическую и геологическую активность живого вещества биосферы, подчеркивая, что развитие жизни на планете и обеспечивается особыми физическими свойствами биосферы. Следует обратить внимание на утверждение. Е.

Вернадского о том, что биосфера – планетарное явление космического характера. Исходя из представления о био сферу, как о земном, но одновременно и космический механизм,. В. И. Вернадский связывал ее образование и эволюцию с организованностью. Космоса”Для нас понятно, – писал он, – что жизнь есть явление космическое, а не сугубо земное”Эту мысль. В. И.

Вернадский повторял многократно:«. Начала жизни в том космосе, который мы наблюдаем, не было, поскольку не было начала этого. Космоса. Жизнь вечная, поскольку вечный. Кос мос”Е. Вернадским было разработано представление о биосфере как глобальной единой системе. Земли, где основной ход геохимических преобразований определяется жизнью. Биосферой. В. И.

Вернадский назвал ту область наш й планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов. В. И. Вернадский доказал, что живые организмы играют очень важную роль в формировании и образа. Земли.

Химический состав атмосферы, гидросферы и литосферы обусловлен жизнедеятельностью организмеосфери зумовлений життєдіяльністю організмів.

“Если бы на. Земле не было живых организмов, писал. В. И. Вернадский, – ее образ был бы таким же неизменным и химически инертным, как неизменный образ. Луны”

Минеральные инертные вещества перерабатываются живыми организмами и получают новые качества. В. И. Вернадский первым указал на существование. Биокосное тел, которые являются продуктом взаимодействия неживой и живой материи.

Живые организмы, обладая огромным способностью приспосабливаться к условиям существования, сами активно их сменяют. Таким образом, живая и неживая материя на.

Земле составляют единое целое, что собственно и называется биосфер вферою.

С точки зрения системного подхода биосфера представляет собой глобальную экосистему. Земли

При изучении любых систем необходимо дать ответ на два вопроса:

1. Как устроена система?

2. Как она функционирует?

321 Основные типы вещества в биосфере

Важной особенностью биосферы является ее слитность с другими геосферами. Земли. Биосфера находится в пределах атмосферы, гидросферы и части литосферы. Общая протяженность биосферы по радиусу. Земли составляет близ зько 40 км.

Она простирается от нижней части озонового экрана атмосферы, расположенный на высоте 20-25 км над уровнем моря до верхней части горных пород и дна. Мирового океана.

Нижняя граница п ростягання биосферы лежит на 23 км вглубь суши и на 1-2 км ниже дна океанеану.

Основная масса живого вещества, наличие которой отличает биосферу от других геосфер, сосредоточена в сравнительно небольшом слое – биостроми. Биострома на поверхности суши и охватывает верхние слои в водоемов. В этой зоне находится 98% всей живого вещества планеты. Биосфера сформирована из различных видов вещества. По. В 1. Вернадским выделяют шесть основных типов вещества биосферысфери:

1. Живое вещество, представленная организмами разных видов

2. Биогенная вещество, являющееся продуктом жизнедеятельности организмов (например, каменный уголь, торф)

3. Неживая вещество (косного), в образовании которой живые организмы не участвовали

4. Биокосное вещество, сформированная за счет взаимодействия живого и косного веществ. Основным видом. Биокосное вещество является почва

5. Радиоактивное вещество

6. Космическая вещество (например, метеорит)

В структурном плане основными составляющими компонентами биосферы. Земли являются живые организмы и среда их обитания – атмосфера, гидросфера и литосфера

Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая

Источник: http://uchebnikirus.com/ekologia/ekologiya_-_vasyukova_gt/biosfera_struktura_zakoni_funktsionuvannya.htm

ГосЗакон
Добавить комментарий