В.И.Вернадский – основоположник учения о биосфере. Выявление глобальной роли живого вещества.




ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

В.И.Вернадский – основоположник учения о биосфере. Выявление глобальной роли живого вещества.



Понятие «биосфера», границы биосферы, ее специфические особенности.

В настоящее время существуют три взгляда на биосферу.

1.Биосфера – это совокупность живых организмов в сферическом пространстве планеты.

2.Биосферойследует называть не только живые существа, но и среду их обитания. Между тем средой обитания являются: воздух, вода, горные породы и почвы, которые представляют собой самостоятельные природные образования со своими специфическими свойствами и присущим только им вещественным составом. Поэтому отнесение их к биосфере является неправильным, так как эти природные образования – компоненты других сред.

3.В биосферу необходимо включать не только среду обитания, но и результат деятельности организмов, живших ранее на Земле. Однако более 30 % пород земной коры имеют органогенное происхождение. Вряд ли можно все эти породы включать в биосферу.

Поэтому единственно правильной точкой зрения следует считать первую, рассматривающую биосферу как совокупность живых организмов..

Границы биосферы.Верхняя граница биосферы проходит в тропосфере и совпадает с озоновым слоем Земли. Нижняя граница ее очень неровная. Биосфера включает в себя всю толщу гидросферы, а также верхнюю часть литосферы, мощностью около 4 км.

Таким образом, общая вертикальная мощность биосферы – 20 км. Как видно, это очень тонкая оболочка планеты, она заселена живыми организмами, которые по словам Вернадского, представляют собой самую мощную геологическую силу.

Особенности биосферы определяют непрерывный круговорот веществ, в котором активную роль играют живые организмы. Их взаимодействие друг с другом и со средой обитания обеспечивает условия внешней среды, необходимые для существования жизни. Вернадский охарактеризовал биосферу как единую экосистему земного шара.

Характеристика природных ресурсов Земли: литосферы, гидросферы и атмосферы.

Важное значение имеет комплексная переработка сырья, в частности руд и цветных металлов. В настоящее время из-за комплексного характера многих руд выход целевых компонен­тов далек от теоретически возможного. Не менее важны меро­приятия, направленные на улучшение показателей переработки сырья в целевые продукты.

Литосферой называется внешняя оболочка Земли. При об­щей площади поверхности земного шара 510 млн. км2 на долю суши приходится 149 млн. км2, из которых 20 млн. км2 занимают ледяные пустыни Арктики и Антарктики. Таким обра­зом, на долю земельных ресурсов приходится всего 25 % общей поверхности земного шара.

Высокая потребность человечества в продуктах питания и в то же время ограниченные ресурсы сельскохозяйственных зе­мель, в частности пашни с высоким природным плодородием почв и благоприятными климатическими условиями, вынуждают человека решать эту проблему искусственным повышением уро­жайности.

Гидросфе́ра (от др.-греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — совокупность всех водных запасов Земли.

В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена в океане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в виде облаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

Атмосфера (от. греч. ατμός — «пар» и σφαῖρα — «сфера») — газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Глубина атмосферы некоторых планет, состоящих в основном из газов (газовые планеты), может быть очень большой.Для описания внешней области звезды, начинающейся от фотосферы, используется термин звёздная атмосфера. Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.

Основные составляющие устойчивого развития природы и общества.

Устойчивое развитие природы и общества — это развитие, обеспечивающее сбалансированное решение социально-экономических и экологических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно- ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений людей. Глубинная и вместе с тем простая для понимания сущность устойчивого развития заключается в сохранении человечества и биосферы Земли благодаря значиельноу уменьшению антропогенного давления на биосферу. На данный момент многие страны и народы оказались в положении развивающихся стран в плане перехода к «устойчивому обществу». Устойчивое развитие как форма социоприродной коэволюции означает процесс выживания цивилизации, переходящей в стабильное социально-экономическое развитие, не нарушающей своей природной основы и обеспечивающее непрерывный прогресс общества. Соответственно, будущее устойчивое развитие должно соединить экологию с социально-экономическим развитием с тем, чтобы оно продолжалось в биосферосовместимой форме. Установленное к настоящему времени реальное взаимодействие природы и общества и тесная зависимость формирования, функционирования и эволюции социумов от типа, строения и изменчивости окружающей их природной среды позволяют утверждать, что понятие "устойчивое развитие" целесообразнее относить не просто к социальным, как это принято в Концепции, а к природно-социальным геосистемам.

Основные составляющие устойчивого развития: 1. Экономическая составляющая. Экономический подход к концепции устойчивости развития основан на теории максимального потока совокупного дохода Хикса-Линдаля, который может быть произведен при условии, по крайней мере, сохранения совокупного капитала, с помощью которого и производится этот доход. Эта концепция подразумевает оптимальное использование ограниченных ресурсов и использование экологичных природо-, энерго-, и материало-сберегающих технологий, включая добычу и переработку сырья, создание экологически приемлемой продукции, минимизацию, переработку и уничтожение отходов.2.Социальная составляющая -эта составляющая устойчивости развития ориентирована на человека и направлена на сохранение стабильности социальных и культурных систем, в том числе, на сокращение числа разрушительных конфликтов между людьми. Важным аспектом этого подхода является справедливое разделение благ. 3.Экологическая составляющая - С эколог. точки зрения, устойчивое развитие должно обеспечивать целостность биологических и физических природных систем. Особое значение имеет жизнеспособность экосистем, от которых зависит глобальная стабильность всей биосферы. Основное внимание уделяется сохранению способностей к самовосстановлению и динамической адаптации таких систем к изменениям, а не сохранение их в некотором «идеальном» статическом состоянии. связь социального и экологического элементов вызвала интерес к таким вопросам как внутрипоколенное и межпоколенное равенство, включая соблюдение прав будущих поколений, и участия населения в процессе принятия решений.

В.И.Вернадский – основоположник учения о биосфере. Выявление глобальной роли живого вещества.

Одним из выдающихся естествоиспытателей, который посвятил себя изучению протекающих в биосфере процессов, был академик В.И.Вернадский. Он стал основоположником научного направления, названного им биогеохимией, которое легло в основу современного учения о биосфере.

В. И. Вернадский доказал, что, как бы слаб ни был каждый организм в отдельности, все они, вместе взятые, на протяжении длительного отрезка времени выступают как мощный геологический фактор, играющий существенную роль в жизни нашей планеты. Геологическая деятельность живых организмов проявляется как следствие следующих их особенностей: они теснейшим образом связаны с окружающей средой и взаимодействуют с ней в процессе обмена веществом и энергией; обмен веществ организмов со средой осуществляется в процессе биологического круговорота; суммарный эффект результатов деятельности организмов проявляется на протяжении очень длительных (в сотни миллионов лет) отрезков времени.

В 1926 году Вернадский опубликовал в Ленинграде книгу под названием «Биосфера», которая ознаменовала рождение новой науки о природе, о взаимосвязи с ней человека. В этой работе биосфера впервые показана как единая динамическая система, населенная и управляемая жизнью, живым веществом планеты. «Биосфера - организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью». В работах по биосфере ученый показал, что взаимодействие живого вещества с веществом косным есть часть большого механизма земной коры, благодаря которому происходят разнообразные геохимические и биогенные процессы, миграции атомов, осуществляется их участие в геологических и биологических циклах.

В. И. Вернадский впервые показал, что химическое состояние наружной коры нашей планеты всецело находится под влиянием жизни и определяется живыми организмами, с деятельностью которых связан великий планетарный процесс - миграция химических элементов в биосфере.

Биосфера представляет собой сложнейшую планетарную оболочку жизни, населенную организмами, составляющими в совокупности живое вещество. Это самая крупная (глобальная) экосистема Земли - область системного взаимодействия живого и косного вещества на планете. Совокупная деятельность живых организмов в биосфере проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы до высоты озонового экрана (20-25 км), верхнюю часть литосферы (кора выветривания) и всю гидросферу до глубинных слоев океана. В. И. Вернадский отмечал, что «пределы биосферы обусловлены, прежде всего, полем существования жизни». Предел протяженности биосферы на Земле выражается цифрой 33-35км, хотя теоретически он может быть более широким.

Вещественный состав биосферы также разнообразен. В. И. Вернадский включает в него семь глубоко разнородных, но геологически не случайных частей:

-живое вещество;

-биогенное вещество - рождаемое и перерабатываемое живыми организмами

-косное вещество, образуемое без участия живых организмов

-биокосное вещество - косное вещество, преобразованное живыми организмами

-вещество радиоактивного распада

-рассеянные атомы земного вещества и космических излучений;

-вещество космического происхождения в форме метеоритов, космической пыли и др.

Разрабатывая учение о биосфере, В.И. Вернадский пришел к выводу, что главным трансформатором космической энергии является зеленое вещество растений.

Живое вещество – это совокупность существующих (или существовавших в определенный отрезок времени) живых организмов, являющихся мощным геологическим фактором. Оно трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный круговорот.Живое вещество биосферы химически и геологически является чрезвычайно активным. При его участии образуется органические осадочные породы – биогенные вещества биосферы, а также биокосные вещества - почти все, вода биосферы, почвы, кора выветривания. Химическое состояние биосферы всецело находится под влиянием жизни. А энергия, придающая биосфере ее привычный облик, имеет космическое происхождение. Источником ее является солнце. Но именно живые организмы, совокупность жизни, превращают эту энергию (космическую) в земную, химическую и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Этот процесс есть миграция химических элементов в биосфере. Живые организмы осуществляют не только планетарный геохимический круговорот элементов, они создают условия существования и для себя.

33. Механизмы устойчивости биосферы: гомеостаз и экологическая сукцессия.Гомеостаз-относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека, животных и растений. Термин «Гомеостаз» предложен американским физиологом У. Кенноном в 1929. Но представление о постоянстве внутренней среды было сформулировано ещё в 1878 французским учёным К. Бернаром. Г. - результат сложных координационных и регуляторных взаимоотношений, осуществляемых как в целостном организме, так и на клеточном и молекулярном уровнях. Благодаря приспособительным механизмам физические и химические параметры, определяющие жизнедеятельность организма, меняются в сравнительно узких пределах, несмотря на изменения внешних условий. У высокоорганизованных животных Г. отличается наибольшим совершенством. У человека, млекопитающих, птиц Г.включает поддержание постоянства концентрации водородных ионов и состава крови, температуры тела и многих других функций. Гомеостаз обеспечивается нейро-гуморальными, гормональными и выделительными механизмами. Так, например, выравнивание артериального давления осуществляется регуляторными механизмами, вступающими в действие по принципу цепных реакций с обратными связями. Г. у растений - сохранение постоянства оводнённости листьев путём открывания и закрывания устьиц.
Понятие Г. применимо также к сообществам организмов - сохранение постоянства видового состава и числа особей в биоценозах.
Сукцессия— последовательная необратимая и закономерная смена одного биоценоза (фитоценоза, микробного сообщества, биогеоценоза и т. д.) другим на определённом участке среды. Теорию сукцессий изначально разрабатывали геоботаники, но затем стали широко использовать и другие экологи. Одним из первых теорию сукцессий разработал Ф. Клементс и развил В. Н. Сукачёв, а затем С. М. Разумовский. Термин введён Ф. Клементсом для обозначения сменяющих друг друга во времени сообществ, образующих сукцессионный ряд (серию) где каждая предыдущая стадия (серийное сообщество) формирует условия для развития последующего по степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные). Сукцессии делят на первичные и вторичные. Первичные сукцессии. Они начинаются на субстрате, не измененном деятельностью живых организмов. Так, через серию промежуточных сообществ формируются устойчивые сообщества на скалах, песках, обрывах, Одна из основных функций сукцессии такого рода — постепенное накопление органических остатков и создание (или изменение) почвы первичными колонистами. Далее меняется гидрологический режим и происходят прочие изменения местообитания. Вторичные сукцессии.
Они развиваются на субстрате, первоначально измененном деятельностью комплекса живых организмов, существовавших на данном месте ранее — до пожара, наводнения, вырубки и т. п. В таких местах обычно почва или донные отложения не уничтожены, т. е. сохраняются богатые жизненные ресурсы и сукцессии чаще всего бывают восстановительными. Здесь в почве могут сохраняться семена, споры и органы вегетативного размножения, например корневища, которые будут влиять на сукцессию.

34.Ключевые положения концепции ноосферы В.И.Вернадского.

Ноосфера (от греч . noos - разум и сфера), новое эволюционное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития. Термин «ноосфера» пере­водится буквально как сфера разума. Впервые его ввел в научный оборот в 1927 г. французский ученый Э. Леруа. Вместе с Тейяром де Шарденом он рассматривал ноосферу как некое идеальное образование, внебиосферную оболочку мысли, окру­жающую Землю.

В своих труда Вернадский указывает ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:
1. Заселение человеком всей планеты.
2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.
3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли.
4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.
5. Расширение границ биосферы и выход в космос.
6. Открытие новых источников энергии.
7. Равенство людей всех рас и религий.
8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.
9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.
10. Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.
11. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.
12. Исключение войн из жизни общества.

Ключевые положения концепции ноосферы В.И. Вернадского:

а) человечество — великая геологическая сила;

б) эта сила есть разум и воля человека, как существа социально организованного;

в) облик планеты изменён человеком настолько глубоко, что

оказались затронутыми её биогеохимические круговороты;

г) человечество эволюционирует в сторону обособления от остальной биосферы.





Последнее изменение этой страницы: 2016-06-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.70.175 (0.01 с.)