МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧОРНОМОРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ПЕТРА МОГИЛИ
Факультет економічних наук
Кафедра фінансів
Контрольна робота з дисципліни «Екологія»
Виконав студент 218 гр.
Перевірив виклпадач
Миколаїв 2011
План
1. Загальна характеристика біосфери.
2. Будова біосфери
3. Етапи еволюції біосфери
4. Екосистеми. Процеси, що відбуваються в середині екосистем. Харчові ланцюги. Екологічні піраміди.
5. Роль людського фактора в розвитку біосфери.
Список використаної літератури
1. Загальна характеристика біосфери
Біосфера є найбільш великою (глобальною) екосистемою Землі.
У буквальному перекладі термін “біосфера” означає сферу життя й у такому змісті він уперше був введений у науку в 1875 р. австрійським геологом і палеонтологом Едуардом Зюсом (1831 – 1914). Однак задовго до цього під іншими назвами, зокрема "простір життя", "картина природи", "живаючи оболонка Землі" і т.п., його зміст розглядався багатьма іншими натуралістами.
Спочатку під усіма цими термінами малася на увазі тільки сукупність живих організмів, що живуть на нашій планеті, хоча іноді і вказувався їхній зв'язок з географічними, геологічними і космічними процесами, але при цьому скоріше зверталася увага на залежність живої природи від сил і речовин неорганічної природи. Навіть автор самого терміна "біосфера" Э.Зюсс у своїй книзі "Лик Землі", опублікованої майже тридцять років після введення терміна (1909 р.), не зауважував зворотного впливу біосфери і визначав її як "сукупність організмів, обмежену в просторі і в часі й на поверхні Землі".
Першим з біологів, що ясно вказав на величезну роль живих організмів в утворенні земної кори, був Ж.Б.Ламарк (1744 – 1829). Він підкреслював, що всі речовини, що знаходяться на поверхні земної кулі й утворюючі його кору, сформувалися завдяки діяльності живих організмів.
Факти і положення про біосферу накопичувалися поступово в зв'язку з розвитком ботаніки, ґрунтознавства, географії рослин і інших переважно біологічних наук, а також геологічних дисциплін. Ті елементи знання, що стали необхідними для розуміння біосфери в цілому, виявилися зв'язаними з виникненням екології, науки, що вивчає взаємини організмів і навколишнього середовища. Біосфера є визначеною природною системою, а її існування в першу чергу виражається в круговороті енергії і речовин при участі живих організмів.
Дуже важливим для розуміння біосфери було встановлення німецьким фізіологом Пфефером (1845 – 1920) трьох способів харчування живих організмів:
автотрофне – побудова організму за рахунок використання речовин неорганічної природи;
гетеротрофне – будівля організму за рахунок використання низькомолекулярних органічних сполук;
міксотрофное - Змішаний тип побудови організму (автотрофне-гетеротрофних)
Біосфера (у сучасному розумінні) - своєрідна оболонка Землі, що містить всю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, що знаходиться в безперервному обміні з цими організмами.
Ідея про тісний взаємозв'язок між живою та неживою природою, про зворотний вплив живих організмів і їхніх систем на навколишні їх фізичні, хімічні та геологічні фактори усе наполегливіше проникала у свідомість вчених і знаходила реалізацію в їхніх конкретних дослідженнях. Цьому сприяли і зміни, що відбулися в загальному підході натуралістів до вивчення природи. Вони всі більше переконувалися в тім, що відособлене дослідження явищ і процесів природи з позицій окремих наукових дисциплін виявляється неадекватним. Тому на рубежі ХІХ - ХХ ст. у науку усе ширше проникають ідеї цілісного підходу до вивчення природи, що у наш час сформувалися в системний метод її вивчення.
Результати такого підходу негайно позначилися при дослідженні загальних проблем впливу біотичних, чи живих, факторів на абіотичні, чи фізичні, умови. Так, виявилося, наприклад, що склад морської води багато в чому визначається активністю морських організмів. Рослини, що живуть на піщаному грунті, значно змінюють її структуру. Живі організми контролюють навіть склад нашої атмосфери. Таким чином, біосферу не можна розглядати у відриві від неживої природи, від якої вона, з однієї сторони залежить, а з іншого - сама впливає на неї. Тому перед натуралістами виникає задача - конкретно досліджувати, яким чином і якою мірою жива речовина впливає на фізико-хімічні та геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі й у земній корі. Тільки подібний підхід може дати ясне і глибоке представлення про концепцію біосфери. Таку задачу саме і поставив перед собою видатний російський учений Володимир Іванович Вернадський (1863 - 1945).
"Межі біосфери зумовлені, передусім, полем існування життя" (Вернадський В.І. "Біосфера"). Це "поле існування життя", особливо активного, за новітніми даними, обмежено в прямовисній межі, головним чином, висотою майже 6 км над рівнем моря, до якої зберігаються позитивні температури у атмосфері і можуть жити хлорофілоносні рослини-продуценти (6.2 км у Гімалаях).
Вище мешкають лише павуки, ногохвістки і деякі кліщі, які споживають зерна рослинної пилки, спори рослин, мікроорганізми та ін. органічні частки, що заносяться вітром. Ще вище живі організми потрапляють лише випадково.
Нижня межа існування активного життя традиційно обмежується дном океану та ізотермою 100° С в літосфері, розташованими відповідно на відмітках майже 11 км та, за даними надглибокого буріння на Кольському півострові, майже 6 км (фактично життя розповсюджено в літосфері до глибини 3-4 км). Таким чином, прямовисна потужність біосфери в океанічній області Землі досягає понад 17 км, а в суходольній – 12 км.
Біосфера включає в себе всі живі організми (живу речовину), біогенні, біокосні і косні речовини, таким чином є областю системної взаємодії живої і косної речовини на планеті. До біосфери відноситься і людське суспільство з його виробництвом.
Жива речовина – сукупність тіл живих організмів, що населяють Землю поза залежністю від їх систематичної належності. Загальна маса живої речовини оцінюється величиною 2,4*10 т (в сухій масі).
За різними оцінками, в наш час на Землі існує майже 2 млн. видів організмів, з них на частку рослин припадає майже 500 тис. видів, а на частку тварин – 1,5 млн. видів.
Маса рослин – фото синтетиків на Землі складає 2,4*10 т, а вторинних організмів (тваринних) – 0,023*10 т. Біомаса мікроорганізмів не оцінена належним чином, але припускається, що вона значно менше біомаси вищих організмів.
В.І.Вернадський неодноразово зазначав, що жива речовина невіддільна від біосфери, є її функцією і, одночасно, "однією з самих могутніх геохімічних сил нашої планети". Жива речовина являє собою нерозривну молекулярно-біохімічну єдність, системне ціле з характерними для кожної геологічної епохи рисами. Знищення багатьох видів живої речовини людиною може порушити цю єдність, що призведе до різкої зміни молекулярно-біохімічних властивостей живої речовини і можливості існування багатьох високоорганізованих видів, що процвітають, і в тому числі, надто певно, і самої людини. Звідси випливає важливість збереження видів і в цілому живої речовини сучасного геологічного періоду.
Біогенна речовина – речовина що утворювалася або перероблялася організмами (нафта, газ, руда та ін.).
Біокосна речовина – речовина, "що утворюється одночасно живими організмами і косними процесами" і є "закономірною структурою з живої і косної речовини" (наприклад, грунт).
Косна речовина – речовина, "що утворюється процесами, в яких жива речовина не бере участь". (Вернадський В.І. "Хімічна будова біосфери Землі і її оточення"). Наприклад, вивержені гірські породи.
2. Будова біосфери
Біосфера – область планети, в якій існує або коли-небудь існувало життя і яка постійно піддається або піддавалася дії живих організмів.
Біосфера є єдиним місцем існування людини та інших живих організмів.Вона неодмінно перетвориться на ноосферу, тобто сферу, де розум людини відіграватиме домінуючу роль у розвитку системи «людина - природа».
Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери.
• Атмосфера - найбільш легка оболонка Землі, яка межує з космічним простором; через атмосферу здійснюється обмін речовини й енергії з космосом.
Атмосфера має декілька шарів:
тропосфера - Нижній шар, що примикає до поверхні Землі (висота 9-17 км). У ньому близько 80% газового складу атмосфери і уся водяна пара;
стратосфера;
ноносфера - Там "жива речовина" відсутня.
Переважаючі елементи хімічного складу атмосфери: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03 %).
• Гідросфера - водна оболонка Землі. У наслідок високої рухливості вода проникає повсюдно в різні природні утворення, навіть найбільш чисті атмосферні води містять від 10 до 50 мгр/л розчинних речовин.
Переважаючі елементи хімічного складу гідросфери: Na +, Mg2 +, Ca2 +, Cl-, S, C. Концентрація того чи іншого елемента у воді ще нічого не говорить про те, наскільки він важливий для рослинних і тваринних організмів, що живуть у ній. У цьому відношенні ведуча роль належить N, P, Si, що засвоюються живими організмами. Головною особливістю океанічної води є те, що основні іони характеризуються постійним співвідношенням у всьому обсязі світового океану.
• Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі, що складається з осадових і магматичних порід. В даний час земною корою прийнято вважати верхній шар твердого тіла планети, розташований вище сейсмічної границі Мохоровичича. Поверхневий шар літосфери, в якому здійснюється взаємодія живої матерії з мінеральної (неорганічної), являє собою грунт. Залишки організмів після розкладання переходять у гумус (родючу частину грунту). Складовими частинами грунту служать мінерали, органічні речовини, живі організми, вода, гази.