Реферат з екології
Тема: Поняття про біосферу та атмосферу
Зміст
Вступ. 3
1. Характеристика та склад біосфери. 4
2. Склад і будова атмосфери. 5
3. Основні складові атмосфери. 11
Висновки. 13
Список використаної літератури. 14
Найхарактернішою істотною рисою планети Земля є існування на ній життя. Усю сукупність живих організмів та ту частину речовини планети, що перебуває в постійному обміні речовиною і енергією з цими організмами, прийнято називати "сферою життя" або біосферою.
Отже, природні екосистеми не існують ізольовано, а постійно взаємодіють з іншими екосистемами і, в сукупності, вони утворюють глобальну екосистему - біосферу. На рівні біосфери виявляються свої особливості функціонування системи.
Виникнення живої речовини, і біосфери в цілому, видозмінили кругообіг хімічних речовини на Землі і викликали значні зміни. В той же час, історія планети Земля налічує значну кількість фактів існування процесів, які викликали порушення функціонування екосистем і визначали значні перебудови ходу біосферних процесів. Такі зміни відбувались здавна, ще до появи людини, але саме виникнення людей, їх діяльність, викликала принципово нові зміни в довкіллі. Дедалі ці зміни набувають більш глобального характеру і сьогодні людство розглядається як основний збурювач біосфери. Набули поширення такі терміни як "екологічна криза", "екологічна катастрофа" та інші, які переважно співвідносять із критеріями людини. Наскільки такі категорії можуть бути придатними для характеристики природних змін у біосфері або вони є частиною еволюції? Безумовно, відповіді на такі запитання дати важко, але склалися певні стереотипи щодо визначення екологічних криз минулого.
До поняття "біосфера" (bios - життя, sphairo - куля, сфера) близько підійшов французький біолог Ж.-Б.Ламарк (1802), але сам термін "біосфера" вперше запропонував австрійський геолог Е.Зюсс (1875). Саме він виділив біосферу як окрему оболонку Землі, охоплену життям, хоча не дав визначення цьому поняттю.
У буквальному перекладі термін “біосфера” означає сферу життя, і в такому значенні він був уперше введений у науку в 1875 р. австрійським геологом та палеонтологом Едуардом Зюссом, який визначав біосферу як сукупність організмів, обмежену в просторі та часі, яка мешкає на поверхні Землі.
Сучасна наука визначає біосферу як оболонку Землі, яка містить всю сукупність живих організмів та ту частину речовини планети, що знаходиться у безперервному обміні з цими організмами.
Два головних компоненти біосфери – живі організми та середовище їх мешкання – безперервно взаємодіють між собою та знаходяться в тісній, органічній єдності, утворюючи цілісну динамічну систему. Біосфера як глобальна суперсистема в свою чергу складається з ряду підсистем.
За час еволюції життя на Землі існувала величезна кількість різних видів живих організмів (всього близько 500 млн.). Зараз нараховують близько 3 млн. видів живих організмів.
Окремі живі організми не існують ізольовано. В процесі своєї життєдіяльності вони поєднуються в різні системи, наприклад, в популяції. В ході еволюції утворюється інший, якісно новий рівень живих систем, так звані біоценози – сукупність рослин, тварин та мікроорганізмів у локальному середовищі існування.
У сукупності із оточуючим середовищем існування, обмінюючись з нею речовиною та енергією, біоценози утворюють нові системи – біогеоценози або, як їх ще називають, екосистеми. Біогеоценоз є природною моделлю біосфери в мініатюрі, включаючи в себе всі ланки біотичного кругообігу: від зелених рослин, які створюють органічну речовину, до їх споживачів, які перетворюють її знову на мінеральні елементи. Інакше кажучи, біогеоценоз є елементарною складовою біосфери. Таким чином, у сукупності всі живі організми та екосистеми утворюють суперсистему – біосферу.
Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу та верхню частину літосфери.
Атмосфера – це найбільш легка оболонка Землі, яка межує з космічним простором; через атмосферу здійснюється обмін речовиною та енергією з космосом. Атмосфера має декілька шарів: тропосфера (нижній шар, який межує з поверхнею Землі, висота 9-17 км, в ньому зосереджено близько 80% газового складу атмосфери та весь водяний пар), стратосфера, ноосфера[3, c. 54-56].
Атмосфера Землі складається з суміші газів (повітря), водяної пари і домішок (аерозолів). Повітря біля підстилаючої поверхні містить (за об'ємом) понад 78 % азоту, близько 21 % кисню і менше 1 % інших газів. Склад його майже скрізь однаковий і унаслідок перемішування зберігається до висоти 90-100 км. Вище переважають легші гази. Вміст вуглекислого газу на різних висотах неоднаковий. Він збільшується у зв'язку із спалюванням все більшої кількості вугілля, нафти, природного газу. Озону в атмосфері дуже мало, але внаслідок фотохімічних реакцій він утворює на висоті 20-30 км шар в стратосфері озоновий екран. Цей шар затримує згубну для живих організмів ультрафіолетову радіацію. Тому вище від цього шару температура в атмосфері підвищується. Кількість водяної пари в приземному шарі сильно змінюється, а з віддаленням від поверхні швидко знижується. На висоті 2 км його вже в два рази менше, ніж біля поверхні, а вище 70-80 км атмосфера практично суха.
Тверді і рідкі домішки в атмосфері (аерозолі) - це пил (у тому числі і космічний), сажа, попіл, кристали льоду і морської солі, краплинки води, мікроорганізми, пилок рослин і ін. Вміст їх сильно змінюється залежно від умов. Над пустелями багато пилу, над промисловими центрами - сажі. Аерозолі служать ядрами для конденсації водяної пари в атмосфері.
Атмосфера має шарувату будову. Відповідно до змін температури з висотою виділяють такі шари: тропосферу (до 16 км), стратосферу (до 50 км), мезосферу (до 80 км), термосферу, що поступово переходять у міжпланетний простір приблизно на висоті 3000 км. У тропосфері і мезосфері температура з висотою знижується, а в стратосфері і термосфері, навпаки, підвищується. За ступенем іонізації атмосфери в ній виділяють нейтральний шар (нейтросферу) до висоти 90 км і шар, сильно іонізований (іоносферу) вище 80 км. Нижній шар атмосфери – тропосфера, містить понад 90 % всієї маси атмосфери. Висота тропосфери: до 18 км над екватором і 8-10 км - в полярних областях. Температура з підняттям вгору у тропосфері знижується в середньому на 6°С на 1 км, а тиск - на 11 мм рт. ст. на кожні 100 м. У ній зосереджена майже вся водяна пара, утворюються хмари і випадають опади. Процеси, що відбуваються в тропосфері, безпосередньо впливають на підстилаючу поверхню, на життя і діяльність людей.
Сучасна атмосфера складається з таких основних компонентів:
· азот (78%);
· кисень (21%);
· аргон (0,93%);
· вуглекислий газ (0,03%);
· малі домішки: водень, гелій, неон, криптон, метан (0,009%).
Крім того у атмосфері є пари води, вміст яких коливається від 0,2% (в полярних широтах) до 3% (біля екватора). В атмосфері є аерозолі - завислі у повітрі дрібні тверді і рідкі частки різних речовин. Вміст аерозолів дуже змінюється [8, c. 52-54].
Азот – основна складова частина атмосфери. Його маса 3,7*1015т. Основна маса атмосферного азоту знаходиться у малоактивному молекулярному стані. Азот надходить у атмосферу з вулканічними газами, утворюється з сполук азоту під час грозових розрядів і при дії ультрафіолетового випромінювання Сонця. Сполуки азоту потрапляють в атмосферу в наслідок діяльності людини (спалювання різних видів палива).
Кисень – активний окислювач, який бере участь в хімічних реакціях у гідросфері, літосфері і біосфері. Його маса у атмосфері 1,5х1015т. Основне джерело кисню – фотосинтез зелених рослин. Близько 80% усього кисню в атмосфері постачає морський фітопланктон, 20% - виробляє наземна рослинність, переважно тропічні ліси. За рахунок діяльності людини вміст кисню в атмосфері щорічно зменшується на 10 млрд. тонн.
Вуглекислий газ – є обов’язковою речовиною для фотосинтезу рослин. Цей газ утворюється під час спалювання палива, гниття органічних решток, виділяється з вулканічними газами. Діяльність людини призводить до збільшення вмісту СО2. Це зумовлює підвищення середньорічної температури - виникає парниковий ефект.
Водяна пара потрапляє в атмосферу внаслідок випаровування вологи з поверхні Землі. 90% всієї водяної пари міститься в нижньому п’ятикілометровому шарі атмосфери., вище 10-12 км водяної пари дуже мало.
Аерозолі, що містяться в атмосфері поділяються на: сульфатні вулканічного і промислового походження, мінеральні (пил), вуглеводневі (сажа) і морські (частинки морських солей). Частки аерозолів зумовлюють пониження температури Земної поверхні. Аерозолі утримуються в атмосфері протягом днів і тижнів, а іноді роками (радіоактивний пил).
Маса сучасної атмосфери становить 5,3 .1015 т, тобто 1 мільйонну частину маси Землі. Приблизно 50% маси атмосфери знаходиться в її нижньому 5-ти км шарі, 75% - в 10- ти км, 90% - в 16-ти км.
Екологічне значення атмосфери:
· захищає всі живі організми Землі від згубного впливу космічних випромінювань і ударів метеоритів;
· регулює сезонні і добові температурні коливання;
· врівноважує й вирівнює добові коливання;
· через атмосферу відбуваються фотосинтез і обмін енергії - головні процеси біосфери;
· впливає на водний баланс і режим поверхневих та підземних вод;
· для деяких організмів (бактерії, літаючі комахи, птахи та ін.) атмосфера є основним середовищем життя.
Якби атмосфери не існувало, то коливання добової температури на Землі досягало б ±200°С. Атмосфера є не лише життєдайним “буфером” між Космосом і поверхнею нашої планети, носієм тепла та вологи, а й впливає на характер і динаміку всіх екзогенних процесів, що відбуваються в літосфері (фізичне та хімічне вивітрювання, діяльність вітру, природних вод, мерзлоти, льодовиків).