Біосфера та її організованість Екологічні основи раціонального використання біологічних ресурсів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ЗМІСТ
1. Біосфера та її організованість. 2
2. Екологічні основи раціонального використання біологічних ресурсів 7
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ .. 10


1. Біосфера та її організованість

Живі організми збагачують навколишнє середовище киснем, регулюють кількість вуглекислого газу, солей різних металів і цілого ряду інших сполук - словом, підтримують необхідний для життя склад атмосфери, гідросфери та грунту. Багато в чому завдяки живим організмам біосфера має властивість саморегуляції - здатністю до підтримання на планеті умов, створених Творцем.
Величезна средообразующая роль живих організмів дозволила вченим висунути гіпотезу про те, що атмосферне повітря і грунт створені самими живими організмами за сотні мільйонів років еволюції. Відповідно до Писання, і грунт, і повітря вже були присутні на Землі в день створення перших живих істот.
Академік Вернадський на основі подібності будови геологічних порід, що лежать глибше кембрійських, з більш пізніми припустив, що життя у вигляді простих організмів присутня на планеті "практично спочатку". Помилковість цих наукових побудов стала згодом очевидна геологам.
Безперечною заслугою В. І. Вернадського є тверда переконаність у тому, що життя з'являється тільки від живих організмів, але вчений, відкидаючи біблійне вчення про створення світу, вважав, що "життя вічна, як вічний космос", і потрапила на Землю з інших планет . Фантастична ідея Вернадського не підтвердилася. Гіпотеза еволюційного походження організмів планети від найпростіших форм сьогодні ще більш суперечлива, ніж за часів Вернадського.
Енергетичною основою існування життя на Землі є Сонце, тому біосферу можна визначити як пронизану життям оболонку Землі, склад і структура якої формується спільною діяльністю живих організмів і визначається постійним припливом сонячної енергії.
Вернадський вказував на головна відмінність біосфери від інших оболонок планети - прояв в ній геологічної діяльності живих істот. За словами вченого, "все буття земної кори, принаймні, за вагою маси її речовини, у своїх істотних, з геохімічної точки зору, рисах обумовлено життям". Живі організми Вернадський розглядав як систему перетворення енергії сонячного світла в енергію геохімічних процесів.
У складі біосфери розрізняють живе і неживе речовина - живі організми та інертну матерію. Основна маса живої речовини зосереджена в зоні перетину трьох геологічних оболонок планети: атмосфери, гідросфери (океани, моря, річки тощо) і літосфери (поверхневий шар порід). До неживому речовині біосфери відноситься складова частина цих оболонок, пов'язана з живою речовиною циркуляцією речовини та енергії.
У неживому компоненті біосфери розрізняють: биогенное речовина, що є результатом життєдіяльності організмів (нафта, кам'яне вугілля, торф, природний газ, вапняки біогенного походження тощо); биокосное речовина, що формується спільно організмами та небиологическими процесами (грунти, мули, природна вода річок, озер тощо); відсталу речовину, яка не є продуктом життєдіяльності організмів, але входить в біологічний кругообіг (вода, атмосферний азот, солі металів та ін.)
Межі біосфери можна визначити лише приблизно. Хоча відомі факти виявлення бактерій і суперечка на висоті до 85 км, концентрація живої речовини на великих висотах настільки незначна, що біосферу вважають обмеженою на висоті 20-25 км озоновим шаром, що захищає живі істоти від руйнівного впливу жорсткого випромінювання.
У гідросфері життя поширена всюди. У Маріанської западини на глибині 11 км, де тиск 1100 атм і температура 2,4 ° С, французький вчений Ж. Пікар спостерігав в ілюмінатор голотурій, інших безхребетних і навіть риб. Під товщею антарктичного льоду понад 400 м живуть бактерії, діатомові і синьозелені водорості, форамініфери, ракоподібні. Бактерій виявляють під шаром морського мулу в 1 км, в нафтових свердловинах на глибині до 1,7 км, в підземних водах на глибині 3,5 км. Глибини 2-3 км вважаються нижньою межею біосфери. Загальна потужність біосфери, таким чином, в різних частинах планети змінюється від 12-15 до 30-35 км.
Атмосфера в основному складається з азоту і кисню. У невеликих кількостях входять аргон (1%), вуглекислий газ (0,03%) і озон. Від стану атмосфери залежить життєдіяльність як організмів суші, так і водних істот. Кисень використовується в основному для дихання і мінералізації (окислення) відмираючого органічної речовини. Вуглекислий газ необхідний для фотосинтезу.
Гідросфера. Вода - один з найнеобхідніших компонентів біосфери. Близько 90% води знаходиться у світовому океані, що займає 70% поверхні нашої планети і містить 1,3 млрд. км3 води. Річки та озера включають всього 0,2 млн. км3 води, а живі організми - близько 0,001 млн. км3. Істотне значення для життєдіяльності організмів має концентрація у воді кисню і вуглекислого газу. Вміст двоокису вуглецю у воді в 660 разів більше, ніж у повітрі. У морях і океанах розрізняють п'ять типів згущень життя:
1. Шельфові прибережні. Ця територія багата киснем, органікою та іншими поживними речовинами, які надходять із суші (наприклад, з річковою водою). Тут на глибині до 100 м процвітає планктон і його донний "напарник" бентос, переробний відмираючі організми планктону.
Океанічний планктон складають дві спільноти:
а) фітопланктон - водорості (70% з них мікроскопічні діатомові) і бактерії;
б) зоопланктон - первинні консументи фітопланктону (молюски, рачки, найпростіші, покривники, різні безхребетні).
Життя зоопланктону протікає в постійному русі, він то піднімається, то опускається на глибину до 1 км, уникаючи своїх пожирачів (звідси і назва: грец. Plankton блукаючий). Зоопланктон - основна їжа вусатих китів. Фітопланктон становить лише 8% від маси зоопланктону, але, швидко розмножуючись, продукує в 10 разів більше біомаси, ніж вся інша океанічна життя. Фітопланктон дає 50% кисню (останні 50% виробляють лісу).
Організми бентосу - краби, головоногі і двостулкові молюски, черв'яки, морські зірки і їжаки, голотурії ("морські огірки" або інша назва - трепанги), форамініфери (морські корненожки), водорості і бактерії пристосовані до життя майже без світла. Переробляючи органіку і перетворюючи її на мінеральні речовини, висхідними потоками доставляють у верхні шари, бентос живить планктон. Чим багатше бентос, тим багатшою планктон, і навпаки. За межами шельфу кількість обох різко падає.
Планктон і бентос формують в океані потужний шар вапняних і кремнеземних мулів, що утворюють осадові породи. Карбонатні опади здатні перетворюватися на камінь всього за кілька десятків років.
2. Апвелінговие згущення утворені на місцях висхідних потоків, які виносять до поверхні продукцію бентосу. Відомі Каліфорнійський, Сомалійський, Бенгальська, Канарський і особливо Перуанський апвелінг, що дає близько 20% світового промислу риби.
3. Рифові - відомі всім коралові рифи, що рясніють водоростями та молюсками, голкошкірими, синьо-зеленими, коралами і рибою. Зростають рифи незвичайно швидко (до 20-30 см на рік) не тільки за рахунок коралових поліпів, але і за рахунок життєдіяльності молюсків і голкошкірих, концентрують кальцій, а також зелених і червоних водоростей з вапняним скелетом.
Основний продуцент рифових екосистем - мікроскопічні водорості фототрофні, тому рифи знаходяться на глибинах не більше 50 м, їм потрібна прозора тепла вода з певною солоністю. Рифи - одна з найбільш продуктивних систем біосфери, утворює щорічно до 2 т / га біомаси.
4. Саргасове згущення - поля плавають на поверхні бурих і багряннікових водоростей з безліччю повітряних бульбашок. Поширені в Саргасове і Чорному морях.
5. Абісальні рифтові придонні згущення формуються на глибині до 3 км навколо гарячих джерел на розломах океанічної кори (рифтах). У цих місцях виноситься із земних надр сірководень, іони заліза і марганцю, сполуки азоту (аміак, оксиди), що живлять хемотрофних бактерії - продуценти, споживані більш складними організмами - молюсками, крабами, раками, рибами і величезними сидячими хробакоподібними тваринами рифтам. Ці організми не мають потреби в сонячному світлі. У рифтових зонах істоти зростають приблизно в 500 разів швидше і досягають значних розмірів. Двостулкові молюски виростають до 30 см в діаметрі, бактерії - до 0,11 мм! Відомі галапагоські рифтові згущення, а також у острова Пасхи.
У морі переважає різноманітність тварин, а на суші - рослин. Тільки покритонасінні становлять 50% видів, а морські водорості - всього 5%. Загальна біомаса на суші представлена ​​на 92% зеленими рослинами, а в океані 94% становлять тварини і мікроорганізми.
Біомаса планети оновлюється в середньому кожні 8 років, рослини суші - за 14 років, океану - за 33 дні (фітопланктон - щоденно). Вся вода проходить через живі організми за 3 тис. років, кисень - за 2-5 тис. років, а вуглекислий газ атмосфери - всього за 6 років. Суттєво більш тривалі цикли вуглецю, азоту та фосфору. Біологічний кругообіг не замкнений, близько 10% речовини йде у вигляді осадових відкладень і поховань у літосферу.
Маса біосфери становить всього 0,05% маси Землі, а її обсяг - близько 0,4%. Загальна маса живої речовини складає 0,01-0,02% від відсталої речовини біосфери, але роль живих організмів у геохімічних процесах дуже значна. Щорічна продукція живої речовини становить близько 200 млрд. т сухої ваги органіки, в процесі фотосинтезу 70 млрд. т води реагує з 170 млрд. т вуглекислого газу. Щорічно життєдіяльність організмів залучає до біогенний кругообіг 6 млрд. т азоту, 2 млрд. т фосфору, залізо, сірку, магній, кальцій, калій та інші елементи. Людство, використовуючи численну техніку, видобуває близько 100 млрд. т корисних копалин на рік.
Життєдіяльність організмів вносить істотний внесок у планетарний кругообіг речовин, здійснюючи його регулювання, життя слугує потужним геологічним фактором, що стабілізує й перетворюючи біосферу.

2. Екологічні основи раціонального використання біологічних ресурсів

У відповідь на масштабне руйнування місцеперебувань ми можемо спостерігати сплеск еволюційних змін. Якщо чисельність особин фрагментованих популяцій виявляється значною, а зміна поколінь швидкої, антропогенний вплив може бути причиною прискорення вироблення нових пристосувань до сформованим умовам і в результаті до нового розквіту популяції. Ці процеси часто спостерігаються при поширенні видів, що придушуються людиною. Відзначається поява резистентних до отрутохімікатів комах шкідників сільського господарства, багатьох видів бур'янів, наближення деяких видів тварин до поселень людей (зайці, кам'яні куниці, деякі види птахів та ін) Окремі види легко пристосовуються до нових для них умовах, інші не можуть і виявляються під загрозою зникнення. Як зазначає Р. Левонтін (1981, с.242), "вигляд завжди залишається позаду, трохи не досягаючи ідеальної пристосованості; врешті-решт, якщо вид відстає від змін середовища через недостатню генетичної мінливості, на основі якої працює природний відбір, вид елімінується. " Нестійкість, незбалансованість багатьох антропогенних біоценозів, їх неприродно високий динамізм є причинами випадіння аборигенних видів. Дослідження показують, що в результаті втрати середовищ існування, по-перше, виключається частина фауни, особливо рідкісні види з плямистим розподілом і, по-друге, збільшується швидкість вимирання залишилися видів через зменшення розмірів популяції.
Ступінь стійкості природних популяцій до антропогенних впливів значною мірою пов'язана зі збереженням та підтриманням її структурованості. Антропогенні впливи зачіпають просторову, генетичну, вікову і статеву структури популяції. Всі ці параметри знаходяться в збалансованому стані лише у великих за чисельністю популяціях і займають значні ареали. Зміна вікової структури популяції супроводжується зміною її генетичної структури. Якщо з яких-небудь причин смертність особин (особливо у тварин) різного віку буде різною, то це призведе до істотної зміни генетичної структури популяції. У багатьох видів тварин визначається генетичне своєрідність різних генерацій (Шварц, 1980). У відносно стабільних умовах зміна генетичної структури популяції, пов'язане з динамікою її вікового складу, має характер коливань біля деякої багаторічної середньої. При зміні умов середовища вікової відбір може з'явитися чинником швидких еволюційних перетворень. Зміна ролі різних вікових груп у підтримці чисельності популяції визначається не тільки селективної смертністю, але і зміною в характері розмноження. Складна просторова структура популяції лише в особливих випадках призводить до диференціації популяції і до подальшого формоутворення. Але в більшості випадків вона є потужним чинником еволюції єдиної популяції. Більшість міжпопуляційних відмінностей має полігенну природу (Шварц, 1980). При цьому один і той самий ознака може мати різну генетичну основу, а спільна дія різних генів надає взаємно підсилює ефект. Якщо дія генів підсумовується (адитивний ефект), то в результаті об'єднання мікропопуляцій в єдину систему, виникнуть нові генотипи, які мають більш сильним фенотипическим виразом. У більшості випадків відбувається збагачення загального генофонду популяції, її можливості більш повного та швидкого пристосування до середовища збільшуються.
Визначенням мінімальної чисельності, при якій популяція могла б тривалий час зберігатися і еволюціонувати, займаються багато дослідників (Сулей, 1983, Яблоков, 1987, Стойко, 1999). Для вирішення цього завдання має значення не загальна кількість живуть особин, а число розмножуються особин, що забезпечують стійке відтворення популяції. Це ефективна чисельність популяції (Ne), яка за підрахунками Яна Франкліна (1983) становить від 60 до 85% реального числа особин в локальній популяції. Мінімальна чисельність популяції повинна бути такою, щоб ніяка "хвиля життя" (характерне явище для будь-яких панміктіческіх популяцій) не привела чисельність особин однієї статі до нуля або не скоротила її настільки, що істотно ускладниться зустріч партнерів по парування в природі. На жаль, очевидно, в сучасних умовах таке положення для окремих популяцій, особливо малорухомих видів, цілком реально.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Афанасьєв Ю.А., Фомін С.А. Моніторинг та методи контролю навколишнього середовища: навчальний посібник. М.: Вид-во МНЕПУ, 1998. Ч 1. 208 с.
2. Одум Г. Основи екології. - М.: Світ, 1975.
3. Новіков Г.А. Основи загальної екології та охорони природи, Л.: Вища школа, 1979.
4. http://www.portal-slovo.ru/
5. http://eco.priroda.ru/
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Контрольна робота
32.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Удосконалення напівемпіричних методів раціонального використання біологічних ресурсів водойм
Шляхи раціонального використання трудових ресурсів
Шляхи раціонального використання трудових ресурсів
Проблеми охорони та раціонального використання природних ресурсів Прикаспію
Еколого економічні проблеми охорони та раціонального використання водних ресурсів
Ефективність управління персоналом підприємства в умовах раціонального використання трудових ресурсів
Гідрологічні основи комплексного використання водних ресурсів
Екологічні аспекти застосування біологічних активізатором грунтової родючості
Охорона морських біологічних ресурсів
© Усі права захищені
написати до нас