Современный экологический кризис.

Структура макроэкологии.

Макроэкология - это междисциплинарная область знаний об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе в их взаимосвязи.

 общая экология: учение о деятельно-техноприродных системах, которые, кроме окружающей среды включают в себя природные процессы (или природную деятельность) и деятельность человека.

 биоэкология: наука, изучающая основные принципы строения и функционирования организмов и надорганизменных систем, их взаимоотношения между собой и со средой их обитания.

 геоэкология: наука, изучающая взаимодействие географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем.

 экология человека (включая социальную экологию): наука о взаимоотношении человека со средой обитания в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду.

 прикладная экология: комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу.

 

3.Основные понятия экологии:

Популяция: совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида.

Сообщество: это совокупность популяций, биотический компонент экосистемы. Сообщество функционирует как динамическая система, через которую проходит поток веществ и энергии.

Биоценоз: группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой и исторически долго обитающих на определенной территории.

Биогеоценоз: биоценоз, который рассматривается во взаимодействии с биотическими факторами, влияющими на него и сами изменяющиеся под его воздействием.

Местообитание: совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов — экотопа.

Экологическая ниша: место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.

Экосистема: группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой круговоротом веществ.

 

 

4.Структура и принципы функционирования биогеоценоза:

Структура:

 взаимополезные

§ симбиоз

§ мутуализм

 полезнонейтральные (комменсализм)

§ нахлебничество

§ квартиранство

§ сотрапезничество

 полезновредные

§ хищничество

§ паразитизм

§ полупаразитизм

 взаимовредные

§ антагонизм

§ конкуренция

 Нейтральновредные

§ аменсализм

 Нейтральные (нейтрализм)

 

Принципы:

1 принцип: Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.
Этот принцип гармонирует с законом сохранения массы. Поскольку атомы не возникают, не исчезают и не превращаются один в другой, они могут использоваться бесконечно в самых различных соединениях и запас их практически неограничен. Именно это и происходит в природных экосистемах.

2 принцип:Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

 

Экологические факторы.

Экологи́ческие фа́кторы — свойства среды обитания, оказывающее какое-либо воздействие на организм. Индифферентные элементы среды, например, инертные газы, экологическими факторами не являются.

Экологические факторы могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфо-анатомические и физиологические изменения организмов.

Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на организмы, называются экологическими факторами.

По природе происхождения выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы. Абиотические факторы - это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга.

Раньше к биотическим факторам относили и воздействие человека на живые организмы, однако в настоящее время выделяют особую категорию факторов, порождаемых человеком. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни.

 

6.Основные законы и принципы экологии:

Как и любая наука, экология выявляет закономерности протекания изучаемых процессов и формулирует их в виде кратких логических и проверенных практикой положений — законов.

Основные законы экологии:

Закон незаменимости биосферы: биосфера — это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.

Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества — биогенная миграция.

Закон физико-химического единства живого вещества: общебиосферный закон — живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних не безразлично для других (например, загрязнители).

Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.

Закон единства "организм – среда": жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.

Закон однонаправленности потока энергии: энергия, получаемая сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о "круговороте энергии" нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый потоком 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: среднемаксимальный 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): лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю. Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в минимуме управляется рост.

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 ту же экологическую нишу.

"Законы" экологии Б. Коммонера: 1) все связано со всем; 2) все должно куда-то деваться; 3) природа "знает" лучше; 4) ничто не дается даром.

 

Динамика экосистем.

Изменение экосистемы во времени в результате внешних и внутренних воздействий носит название динамики экосистемы.

Циклические изменения:

Суточная динамика экосистем связана главным образом с ритмикой природных явлений и носит строго периодический характер.

Более значительные отклонения в биоценозах наблюдаются при сезонной динамике. Это обусловлено биологическими циклами организмов, которые зависят от сезонной цикличности явлений природы.

Многолетняя изменчивость является нормальной в жизни любого биоценоза. Многолетние изменения в составе биоценозов повторяются и в связи с периодическими изменениями общей циркуляции атмосферы, в свою очередь, обусловленной усилением или ослаблением солнечной активности. В процессе суточной и сезонной динамики целостность биоценозов обычно не нарушается.

Поступательные изменения:

Эндогенетические смены возникают в результате процессов, которые происходят внутри самого биоценоза. Последовательная смена одного биоценоза другим называется экологической сукцессией (от лат. succession — последовательность, смена). Сукцессия является процессом саморазвития экосистем.

Факторы, действующие длительное время в одном направлении, например увеличивающееся загрязнение водоемов, возрастающее в результате мелиорации иссушение болотных почв, усиленный выпас скота и т. д. Данные смены одного биоценоза другим называют экзогенети-ческими.

 

8.Учение о биосфере. Структура, границы и функции биосферы:

Учение: согласно учению академика В.И. Вернадского, представляет собой наружную оболочку Земли, включающую все живое вещество и область его распространения (среду обитания)

 

Структура:
• 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).

 

Границы:

 Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.

 Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

 Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

 

Функции:

1. Связывание диоксида углерода, выделяемого живыми организ­мами и образующегося в ходе различных превращений в неживой при­роде (например, сжигание топлива), и выделение кислорода в ходе фотосинтеза наземными и водными растениями. Так, зеленая масса насаждений на площади 1 га производит до 70 т кислорода за вегета­ционный период.

В результате процесса фотосинтеза солнечный свет образуются углеводы, которые являются исходным материалом для формирования растений. Таким образом, фотосинтез является первич­ным источником всей биомассы планеты, в том числе органических ископаемых.

2. Аккумуляция и трансформация солнечной энергии.

Наземная и водная растительность планеты аккумулирует в тече­ние 1 года 31021 калорий энергии Солнца. Это примерно в 100 раз больше вырабатываемой во всем мире энергии. При этом связывает­ся 35 млрд тонн углерода, фиксируется, т. е. превращается в усвояемое состояние 44 млрд тонн азота; выделяется несколько десятков млрд. тонн кислорода и производится другая химическая работа, обуслов­ливающая современное состояние природы Земли. По данным про­фессора Лаптева И.П. (1975 г.), общая биомасса в биосфере составля­ет 3-Ю"2—3-Ю13 тонн. Ежегодно производится около 1,64-10п тонн су­хого органического вещества.

3. Обеспечение веществами и энергией животных и человека. Тра­ва, деревья, водоросли и другие формы растительной жизни продуци­руют пищу из воды и диоксида углерода, содержащегося в тропосфе­ре. Биосфера всегда была и остается жизненной средой обитания че­ловека. Ее основные компоненты — климат, почвы, вода, минеральные вещества, растительный покров, животные — стали теми ресурсами, которые он использует для своей жизнедеятельности.

 

Эволюция биосферы.

Биосфера как планетарная оболочка сложилась более трех с половиной миллиардов лет назад и в течение этого громадного промежутка времени оставалась постоянной в основных чертах своего строения, организации круговорота веществ и потоков энергии и выполняемых биогеохимических функциях. Формирование принципиальных особенностей биосферы восходит ко времени, о котором мы не имеем прямых палеонтологических данных. И поэтому реконструкции начальных этапов эволюции биосферы всегда гипотетичны. Практически нам известен лишь один этап в развитии биосферы — это современная, сложно дифференцированная биосфера, включающая несколько миллионов видов, каждый из которых выполняет в ней различные функции: средообразующие, деструктивные, концентрационные, энергетические и транспортные.
Такая биосфера могла сформироваться лишь в результате длительного развития. Поэтому кажется странным, что сама правомерность постановки вопроса об эволюции биосферы еще недавно вызывала дискуссии. Многие авторы, ссылаясь на устойчивость биогеохимических функций биосферы, стабильность ее основных энерго-вещественных параметров, отрицали эволюцию биосферы как целостной системы. Исключение делалось только для современного этапа в ее истории, когда под влиянием производственной деятельности человека в ней произошли грандиозные изменения. Другие же ученые, отождествив биосферу с одним из ее компонентов — органическим миром, даже филогенетические преобразования отдельных таксономических групп пытались представить как показатели эволюции биосферы, а коренные преобразования в органическом населении Земли в отдельные геологические периоды рассматривали как время крупных перестроек самой биосферы. В результате выделялось несколько критических периодов в истории биосферы, когда происходило вымирание одних крупных таксонов и их замена другими.

 

Проблема урбанизации.

Урбаниза́ция (от лат. urbanus — городской) — процесс повышения роли городов в развитии общества. Предпосылки урбанизации — рост в городах промышленности, развитие их культурных и политических функций, углубление территориального разделения труда. Для урбанизации характерны приток в города сельского населения и возрастающее маятниковое движение населения из сельского окружения и ближайших малых городов в крупные города (на работу, по культурно-бытовым надобностям и пр.). Процесс, обратный урбанизации, называется рурализацией.

Экологические проблемы городов - главные проблемы урбанизации. Города дают 80% всех выбросов в атмосферу и Э/4 общего объема всего загрязнения окружающей среды.

Все города мира ежегодно "выбрасывают" в окружающую среду до 3 млрд тонн твердых отходов, свыше 500 м3 промышленных и бытовых стоков, около 1 млрд тонн аэрозолей.

Особенно сильное воздействие на окружающую среду оказывают большие города и агломерации, их загрязняющее и тепловое воздействие прослеживается на расстоянии 50 км.

Кроме того, города изменяют естественные ландшафты. В них формируются городские антропогенные ландшафты.

Еще одной проблемой урбанизации является то, что этот процесс носит стихийный характер и трудноуправляем. "Городской взрыв" в развивающихся странах приводит к так называемой "трущобной урбанизации", связанной с притоком малоимущего сельского населения в крупные города.

В развитых странах прилагаются усилия по регулированию процесса урбанизации. Принимаются различные меры по охране и улучшению городской среды. Это проблема междисциплинарная, и ее решение требует участия различных специалистов.

 

Структура макроэкологии.

Макроэкология - это междисциплинарная область знаний об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе в их взаимосвязи.

 общая экология: учение о деятельно-техноприродных системах, которые, кроме окружающей среды включают в себя природные процессы (или природную деятельность) и деятельность человека.

 биоэкология: наука, изучающая основные принципы строения и функционирования организмов и надорганизменных систем, их взаимоотношения между собой и со средой их обитания.

 геоэкология: наука, изучающая взаимодействие географических, биологических (экологических) и социально-производственных систем.

 экология человека (включая социальную экологию): наука о взаимоотношении человека со средой обитания в различных аспектах (экономическом, техническом, физико-техническом, социально-психологическом) и призвана определить оптимальные условия существования человека, включая допустимые пределы его воздействия на окружающую среду.

 прикладная экология: комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу.

 

3.Основные понятия экологии:

Популяция: совокупность особей одного вида, занимающих определенный ареал, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, генетическую основу и в той или иной степени изолированных от других популяций данного вида.

Сообщество: это совокупность популяций, биотический компонент экосистемы. Сообщество функционирует как динамическая система, через которую проходит поток веществ и энергии.

Биоценоз: группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой и исторически долго обитающих на определенной территории.

Биогеоценоз: биоценоз, который рассматривается во взаимодействии с биотическими факторами, влияющими на него и сами изменяющиеся под его воздействием.

Местообитание: совокупность биотических, абиотических и антропогенных (при их наличии) экологических факторов на любой определённой территории или акватории, формирующаяся на месте первичного комплекса абиотических факторов — экотопа.

Экологическая ниша: место, занимаемое видом в биоценозе, включающее комплекс его биоценотических связей и требований к факторам среды.

Экосистема: группа организмов разных видов, взаимосвязанных между собой круговоротом веществ.

 

 

4.Структура и принципы функционирования биогеоценоза:

Структура:

 взаимополезные

§ симбиоз

§ мутуализм

 полезнонейтральные (комменсализм)

§ нахлебничество

§ квартиранство

§ сотрапезничество

 полезновредные

§ хищничество

§ паразитизм

§ полупаразитизм

 взаимовредные

§ антагонизм

§ конкуренция

 Нейтральновредные

§ аменсализм

 Нейтральные (нейтрализм)

 

Принципы:

1 принцип: Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов.
Этот принцип гармонирует с законом сохранения массы. Поскольку атомы не возникают, не исчезают и не превращаются один в другой, они могут использоваться бесконечно в самых различных соединениях и запас их практически неограничен. Именно это и происходит в природных экосистемах.

2 принцип:Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду и практически вечной солнечной энергии, количество которой относительно постоянно и избыточно.

 

Экологические факторы.

Экологи́ческие фа́кторы — свойства среды обитания, оказывающее какое-либо воздействие на организм. Индифферентные элементы среды, например, инертные газы, экологическими факторами не являются.

Экологические факторы могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфо-анатомические и физиологические изменения организмов.

Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на организмы, называются экологическими факторами.

По природе происхождения выделяют абиотические, биотические и антропогенные факторы. Абиотические факторы - это свойства неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга.

Раньше к биотическим факторам относили и воздействие человека на живые организмы, однако в настоящее время выделяют особую категорию факторов, порождаемых человеком. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания и других видов и непосредственно сказываются на их жизни.

 

6.Основные законы и принципы экологии:

Как и любая наука, экология выявляет закономерности протекания изучаемых процессов и формулирует их в виде кратких логических и проверенных практикой положений — законов.

Основные законы экологии:

Закон незаменимости биосферы: биосфера — это единственная система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.

Закон биогенной миграции атомов (В.И.Вернадского): миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества — биогенная миграция.

Закон физико-химического единства живого вещества: общебиосферный закон — живое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних не безразлично для других (например, загрязнители).

Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и неживым веществом существует непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодействие.

Закон единства "организм – среда": жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.

Закон однонаправленности потока энергии: энергия, получаемая сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о "круговороте энергии" нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый потоком 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: среднемаксимальный 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): лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю. Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в минимуме управляется рост.

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 ту же экологическую нишу.

"Законы" экологии Б. Коммонера: 1) все связано со всем; 2) все должно куда-то деваться; 3) природа "знает" лучше; 4) ничто не дается даром.

 

Динамика экосистем.

Изменение экосистемы во времени в результате внешних и внутренних воздействий носит название динамики экосистемы.

Циклические изменения:

Суточная динамика экосистем связана главным образом с ритмикой природных явлений и носит строго периодический характер.

Более значительные отклонения в биоценозах наблюдаются при сезонной динамике. Это обусловлено биологическими циклами организмов, которые зависят от сезонной цикличности явлений природы.

Многолетняя изменчивость является нормальной в жизни любого биоценоза. Многолетние изменения в составе биоценозов повторяются и в связи с периодическими изменениями общей циркуляции атмосферы, в свою очередь, обусловленной усилением или ослаблением солнечной активности. В процессе суточной и сезонной динамики целостность биоценозов обычно не нарушается.

Поступательные изменения:

Эндогенетические смены возникают в результате процессов, которые происходят внутри самого биоценоза. Последовательная смена одного биоценоза другим называется экологической сукцессией (от лат. succession — последовательность, смена). Сукцессия является процессом саморазвития экосистем.

Факторы, действующие длительное время в одном направлении, например увеличивающееся загрязнение водоемов, возрастающее в результате мелиорации иссушение болотных почв, усиленный выпас скота и т. д. Данные смены одного биоценоза другим называют экзогенети-ческими.

 

8.Учение о биосфере. Структура, границы и функции биосферы:

Учение: согласно учению академика В.И. Вернадского, представляет собой наружную оболочку Земли, включающую все живое вещество и область его распространения (среду обитания)

 

Структура:
• 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).

 

Границы:

 Верхняя граница в атмосфере: 15-20 км. Она определяется озоновым слоем, задерживающим коротковолновое УФ-излучение, губительное для живых организмов.

 Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км. Она определяется температурой перехода воды в пар и температурой денатурации белков, однако в основном распространение живых организмов ограничивается вглубь несколькими метрами.

 Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Она определяется дном Мирового Океана, включая донные отложения.

 

Функции:

1. Связывание диоксида углерода, выделяемого живыми организ­мами и образующегося в ходе различных превращений в неживой при­роде (например, сжигание топлива), и выделение кислорода в ходе фотосинтеза наземными и водными растениями. Так, зеленая масса насаждений на площади 1 га производит до 70 т кислорода за вегета­ционный период.

В результате процесса фотосинтеза солнечный свет образуются углеводы, которые являются исходным материалом для формирования растений. Таким образом, фотосинтез является первич­ным источником всей биомассы планеты, в том числе органических ископаемых.

2. Аккумуляция и трансформация солнечной энергии.

Наземная и водная растительность планеты аккумулирует в тече­ние 1 года 31021 калорий энергии Солнца. Это примерно в 100 раз больше вырабатываемой во всем мире энергии. При этом связывает­ся 35 млрд тонн углерода, фиксируется, т. е. превращается в усвояемое состояние 44 млрд тонн азота; выделяется несколько десятков млрд. тонн кислорода и производится другая химическая работа, обуслов­ливающая современное состояние природы Земли. По данным про­фессора Лаптева И.П. (1975 г.), общая биомасса в биосфере составля­ет 3-Ю"2—3-Ю13 тонн. Ежегодно производится около 1,64-10п тонн су­хого органического вещества.

3. Обеспечение веществами и энергией животных и человека. Тра­ва, деревья, водоросли и другие формы растительной жизни продуци­руют пищу из воды и диоксида углерода, содержащегося в тропосфе­ре. Биосфера всегда была и остается жизненной средой обитания че­ловека. Ее основные компоненты — климат, почвы, вода, минеральные вещества, растительный покров, животные — стали теми ресурсами, которые он использует для своей жизнедеятельности.

 

Эволюция биосферы.

Биосфера как планетарная оболочка сложилась более трех с половиной миллиардов лет назад и в течение этого громадного промежутка времени оставалась постоянной в основных чертах своего строения, организации круговорота веществ и потоков энергии и выполняемых биогеохимических функциях. Формирование принципиальных особенностей биосферы восходит ко времени, о котором мы не имеем прямых палеонтологических данных. И поэтому реконструкции начальных этапов эволюции биосферы всегда гипотетичны. Практически нам известен лишь один этап в развитии биосферы — это современная, сложно дифференцированная биосфера, включающая несколько миллионов видов, каждый из которых выполняет в ней различные функции: средообразующие, деструктивные, концентрационные, энергетические и транспортные.
Такая биосфера могла сформироваться лишь в результате длительного развития. Поэтому кажется странным, что сама правомерность постановки вопроса об эволюции биосферы еще недавно вызывала дискуссии. Многие авторы, ссылаясь на устойчивость биогеохимических функций биосферы, стабильность ее основных энерго-вещественных параметров, отрицали эволюцию биосферы как целостной системы. Исключение делалось только для современного этапа в ее истории, когда под влиянием производственной деятельности человека в ней произошли грандиозные изменения. Другие же ученые, отождествив биосферу с одним из ее компонентов — органическим миром, даже филогенетические преобразования отдельных таксономических групп пытались представить как показатели эволюции биосферы, а коренные преобразования в органическом населении Земли в отдельные геологические периоды рассматривали как время крупных перестроек самой биосферы. В результате выделялось несколько критических периодов в истории биосферы, когда происходило вымирание одних крупных таксонов и их замена другими.

 

Современный экологический кризис.

Экологический кризис - обратимое критическое состояние окружающей среды,

угрожающее существованию человека и отражающее несоответствие развития

производительных сил и производственных отношений.

У современного экологического кризиса есть несколько причин:

• безудержный и очень быстрый рост населения Земли

• несовершенные сельскохозяйственные и промышленные технологии

• легкомысленность человечества и пренебрежение законами развития биосферы

Основные экологические проблеммы

Проблема глобального потепления

Изменение климата на основе усиления теплового эффекта в результате

антропогенных выбросов тепличных газов. Наша планета подобна гигантскому

парнику, у которого вместо стекол толстая газовая прослойка атмосферы. Она

свободно пропускает к Земле солнечное излучение, но задерживает отраженное от

Земли тепловое излучение, которое нагревает атмосферу и поверхность планеты

Проблема сокращения площади лесов

Лесная зона дает приют большей части человечества. До того как

появилось сельское хозяйство, площадь лесов составляла примерно 6 миллиардов

гектар (более 3/5 площади суши). Сейчас осталось 4 миллиарда га, из которых только

1,5 миллиарда нетронутых, девственных лесов.

 

11.Глобальные экологические проблемы человечества: демографический взрыв, промышленный рост, проблема ресурсов:

Демографический взрыв: сверхвысокие темпы роста численности населения на определённой территории.

Особенности:

-в развивающихся странах наблюдается быстрый рост населения, значительно опережающий их социально-экономическое развитие, усугубляя и без того сложные проблемы занятости, социальной сферы, обеспечения продовольствием, экономики и т. п.;

-мощность существенно меньшая, чем в прошлом столетии;

-крупное по масштабам явление.

 

Промышленный рост:

Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксилы азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы и соединения ртути и мышьяка; химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних.

 

Проблема ресурсов:

Потребление ресурсов достигло гигантских масштабов и продолжает расти. В перспективе возникает угроза их нехватки просто из-за физической ограниченности Земли и её недр.

Из всех видов ресурсов на первом месте по росту потребностей на него и по увеличению дефицита стоит пресная вода. 71% всей поверхности планеты занят водой, однако пресная вода составляет лишь 2% общего количества, и почти 80% пресной воды находятся в ледовом покрове Земли. В большинстве промышленных районов воды уже ощутимо не хватает, и её дефицит с каждым годом растёт.В целом на хозяйственно-бытовые нужды изымается 10% речного стока планеты. Из них 5,6% расходуются безвозвратно.

В перспективе тревожно обстоит дело и с другим природным ресурсом, считавшимся раньше неисчерпаемым кислородом атмосферы. При сжигании продуктов фотосинтеза прошлых эпох горючих ископаемых, происходит связывание свободного кислорода в соединения.

Нефть и нефтепродукты являются наиболее распространенными загрязняющими веществами в Мировом океане. К началу 80-ых годов в океан ежегодно поступало около 6 млн. т. нефти, что составляло 0,23% мировой добычи. Наибольшие потери нефти связаны с ее транспортировкой из районов добычи. Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.