Ang biosphere ay isang ecosystem na Pandaigdigang Ecosystem - Biosphere

Hammatov Salavat Talgatovich

Panimula

Komposisyon at katangian ng biosphere

Ang lupa ay isang natatanging bahagi ng biosphere

Buhay na bagay ng biosphere

Biosphere at espasyo

Mga pakikipag-ugnayan sa ekolohiya ng bagay na may buhay: sino ang kumakain kung paano

Biogenic migration ng atoms - isang ecosystem property ng biosphere

Paano Nabuo ang Biosphere: Limang Ecological Disasters

Pagpapanatili ng biosphere

Biosphere at tao: panganib sa ekolohiya

Konklusyon

Panimula

Ngayon, ang isa sa pinakamahihirap na problema na kinauukulan ng bawat isa sa atin ay umaangat sa buong taas nito sa harap ng mga tao. Ito ang problema ng pagpapanatili ng buhay sa planeta, ang kaligtasan ng tao, bilang isa sa mga natatanging species ng mga nabubuhay na nilalang.

Ang solusyon sa problemang ito ay nakasalalay sa kung paano ang bawat isa sa atin at ang lahat ng sangkatauhan na magkakasama ay may kamalayan sa "ipinagbabawal na linya" na hindi dapat lampasan ng sangkatauhan sa anumang pagkakataon. Ang ganitong "ipinagbabawal na tampok" ay ang mga batas ng buhay sa planeta.

Ang tao ay isang naninirahan sa biosphere. Ito ang biosphere - ang shell ng Earth, kung saan nagpapatuloy ang buhay ng sangkatauhan sa kabuuan at ng bawat isa sa atin.

Biosphere - ang lugar kung saan nakatira ang mga buhay na organismo; ang shell ng Earth, ang komposisyon, istraktura at enerhiya na kung saan ay tinutukoy ng pinagsamang aktibidad ng mga nabubuhay na organismo. Upper bound umaabot sa taas ng ozone screen (20-25 km), ang mas mababang isa ay bumababa ng 1-2 km sa ibaba ng sahig ng karagatan at, sa karaniwan, 2-3 km sa lupa. Ang biosphere ay sumasaklaw sa ibabang bahagi ng atmospera, ang hydrosphere, ang pedosphere (lupa), at itaas na bahagi lithosphere (mga bato).

Komposisyon at katangian ng biosphere

Ang biosphere, bilang isang pandaigdigang ecosystem (ecosphere), tulad ng anumang ecosystem, ay binubuo ng mga abiotic at biotic na bahagi.

Ang abiotic na bahagi ay kinakatawan ng:

  1. Lupa at pinagbabatayan na mga bato hanggang sa lalim kung saan mayroon pang mga nabubuhay na organismo na pumapasok sa palitan ng sangkap ng mga batong ito at ang pisikal na kapaligiran ng pore space.
  2. Ang hangin sa atmospera hanggang sa taas kung saan posible pa rin ang mga pagpapakita ng buhay.
  3. Kapaligiran sa tubig - karagatan, ilog, lawa, atbp.
  4. kanais-nais na temperatura: hindi masyadong mataas upang ang protina ay hindi mag-coagulate, at hindi masyadong mababa upang ang mga enzyme - mga accelerator ng biochemical na reaksyon ay gumana nang normal,
  5. ang isang buhay na nilalang ay nangangailangan ng isang buhay na sahod ng mga mineral.

Ang biotic na bahagi ay binubuo ng mga buhay na organismo ng lahat ng taxa na gumaganap ng pinakamahalagang pag-andar ng biosphere, kung wala ang buhay mismo ay hindi maaaring umiral: ang biogenic na kasalukuyang ng mga atomo. Isinasagawa ng mga buhay na organismo ang daloy na ito ng mga atom dahil sa kanilang paghinga, nutrisyon at pagpaparami, na tinitiyak ang pagpapalitan ng bagay sa pagitan ng lahat ng bahagi ng biosphere. biosphere soil migration atom ecosystem

Ang biogenic migration ng mga atom sa biosphere ay batay sa dalawang biochemical na prinsipyo:

1 upang magsikap para sa pinakamataas na pagpapakita, para sa "omnipresence" ng buhay;

2 upang matiyak ang kaligtasan ng mga organismo, na nagpapataas ng biogenic migration mismo.

Ang mga pattern na ito ay ipinakita lalo na sa pagnanais ng mga nabubuhay na organismo na "makuha" ang lahat ng mga puwang na higit pa o hindi gaanong inangkop sa kanilang buhay, lumikha ng isang ecosystem o bahagi nito. Ngunit ang anumang ecosystem ay may mga hangganan, may mga hangganan nito sa isang planetary scale at ang biosphere.

Sa isang pangkalahatang pagsasaalang-alang ng biosphere bilang isang planetary ecosystem, ang konsepto ng buhay na bagay nito, bilang isang tiyak na pangkalahatang buhay na masa ng planeta, ay nakakakuha ng espesyal na kahalagahan. -3-

Ang kemikal na komposisyon ng buhay na bagay ay nagpapatunay sa pagkakaisa ng kalikasan - ito ay binubuo ng parehong mga elemento bilang walang buhay na kalikasan, tanging ang ratio ng mga elementong ito ay naiiba at ang istraktura ng mga molekula ay naiiba.

Mga katangian ng biosphere

Ang biosphere, pati na rin ang iba pang ecosystem na may mas mababang ranggo na bumubuo dito, ay may sistema ng mga katangian na nagsisiguro sa paggana nito, self-regulation, katatagan, at iba pang mga parameter. Isaalang-alang natin ang mga pangunahing.

  1. Ang biosphere ay isang sentralisadong sistema.

Ang mga buhay na organismo (nabubuhay na bagay) ay gumaganap bilang sentrong link nito.

2. Ang biosphere ay isang bukas na sistema. Ang pagkakaroon nito ay hindi maiisip kung walang enerhiya mula sa labas.

Apektado siya pwersa sa kalawakan lalo na ang solar activity.

Biosphere - self-regulating system. Sa kasalukuyan, ang ari-arian na ito ay tinatawag na homeostasis, ibig sabihin sa pamamagitan nito ay ang kakayahang bumalik sa orihinal nitong estado, upang palamigin ang mga umuusbong na kaguluhan sa pamamagitan ng pag-on sa ilang mga mekanismo.

Ang panganib ng moderno sitwasyon sa kapaligiran ay konektado lalo na sa katotohanan na ang linya ng mekanikal na homeostasis at ang prinsipyo ng Le Giatelier-Brown ay nilabag, kung hindi sa isang planeta, pagkatapos ay sa isang malaking panrehiyong sukat. Ang resulta ay ang pagkawatak-watak ng mga ecosystem, o ang hitsura ng hindi matatag, halos walang mga katangian ng homeostasis, mga sistema tulad ng agrocenosis o urbanized complexes.

Ang biosphere ay isang sistema na nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na pagkakaiba-iba.

Ang pagkakaiba-iba ay ang pinakamahalagang pag-aari ng lahat ng ecosystem. Ang biosphere bilang isang pandaigdigang ecosystem na nailalarawan sa pinakamataas na pagkakaiba-iba sa iba pang mga sistema. Ang pagkakaiba-iba ay itinuturing na pangunahing kondisyon para sa pagpapanatili ng anumang ecosystem at ang biosphere sa kabuuan. Ang kundisyong ito ay napaka-unibersal na ito ay naging isang batas.

Ang pinakamahalagang pag-aari ng biosphere ay ang pagkakaroon nito ng mga mekanismo na tinitiyak ang sirkulasyon ng bagay at ang hindi pagkaubos ng mga indibidwal na elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound na nauugnay dito.

Sa pagtatapos ng siglo XIX. ang dakilang naturalistang Ruso na si V.V. Dokuchaev, sa kanyang pag-aaral ng chernozem at iba pang mga lupa ng Russian Valley at Caucasus, ay itinatag na ang mga lupa ay mga likas na katawan at, sa kanilang mga panlabas na katangian at katangian, ay ibang-iba sa mga bato kung saan sila nabuo. Ang kanilang pamamahagi sa ibabaw ng Earth ay napapailalim sa mahigpit na mga pattern ng heograpiya.

Ang iba't ibang mga lupa ay napakalaki. Ito ay dahil sa iba't ibang kumbinasyon ng mga kadahilanan sa pagbuo ng lupa: mga bato, edad sa ibabaw, populasyon ng halaman at hayop, at relief.

Ang lupa ay isang espesyal na likas na katawan at kapaligiran ng pamumuhay na nagreresulta mula sa pagbabago ng mga bato sa ibabaw ng lupa sa pamamagitan ng magkasanib na aktibidad ng mga buhay na organismo, tubig at hangin.

Napakaganda ng mga proseso ng pagbuo ng lupa sa Earth sa kanilang planetary scale at tagal ng mga proseso ng paglikha ng organikong bagay sa lupa, ang kanilang biological accumulation at ang paglitaw ng fertility.

Buhay na bagay ng biosphere

"Sa ibabaw ng lupa walang puwersang kemikal na mas malakas sa mga huling epekto nito kaysa sa mga buhay na organismo na kinuha sa kabuuan."

Ano ang pangunahing pagkakaiba ng ating planeta sa anumang planeta sa solar system? Ang pagpapakita ng buhay. "Kung walang buhay sa Earth, ang mukha nito ay hindi nagbabago at hindi gumagalaw sa kemikal, tulad ng hindi natitinag na mukha ng Buwan, tulad ng mga hindi gumagalaw na fragment ng mga makalangit na bagay."

Ang buhay na sangkap ng biosphere ay ang kabuuan ng lahat ng mga buhay na organismo nito. Ang buhay na bagay sa pag-unawa sa Vernadsky ay isang anyo ng aktibong bagay, at ang enerhiya nito ay mas malaki, mas marami mas timbang buhay na sangkap. Ang konsepto ng "nabubuhay na bagay" ay ipinakilala sa agham ni V.I. Vernadsky at naunawaan sa itaas niya ang kabuuan ng lahat ng nabubuhay na organismo ng planeta.

Ano ang mga katangian ng bagay na may buhay?

Mga katangian ng bagay na may buhay

  1. Ang buhay na bagay ng biosphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking libreng Enerhiya, na maihahambing lamang sa isang maapoy na daloy ng lava, ngunit ang enerhiya ng lava ay hindi pangmatagalan.
  2. Sa buhay na bagay, dahil sa pagkakaroon ng mga enzyme, mga reaksiyong kemikal lumilitaw nang libu-libo, at kung minsan ay milyon-milyong beses na mas mabilis kaysa sa walang buhay. Para sa mga proseso ng buhay, ito ay katangian na ang mga sangkap at enerhiya na natanggap ng katawan ay naproseso at ibinibigay sa mas malaking dami.
  3. Ang mga indibidwal na elemento ng kemikal (mga protina, enzyme, at kung minsan ang mga indibidwal na mineral compound ay synthesize lamang sa mga buhay na organismo).
  4. Ang nabubuhay na bagay ay may posibilidad na punan ang lahat ng posibleng espasyo. SA AT. Pinangalanan ni Vernadsky ang dalawang tiyak na anyo ng paggalaw ng bagay na may buhay:

a) passive, na isinasagawa sa pamamagitan ng pagpaparami, at likas sa parehong mga organismo ng hayop at halaman;

b) aktibo, na isinasagawa dahil sa direktang paggalaw ng mga organismo (isang mas maliit na sukat ng karakter para sa mga halaman).

  1. Ang nabubuhay na bagay ay nagpapakita ng mas malaking pagkakaiba-iba ng morphological at kemikal kaysa sa hindi nabubuhay na bagay. Sa kalikasan, higit sa 2 milyong mga organikong compound ang kilala na bahagi ng buhay na bagay, habang ang bilang ng mga mineral sa walang buhay na bagay ay halos 2 libo, iyon ay, tatlong mga order ng magnitude na mas mababa.
  2. Ang nabubuhay na bagay ay kinakatawan ng mga nagkalat na katawan - mga indibidwal na organismo, na ang bawat isa ay may sariling genesis, sariling genetic na komposisyon. Mga sukat mga indibidwal na organismo mula sa 2 nm sa pinakamaliit hanggang 100 m (mahigit sa 109).
  3. Ang prinsipyo ni Redi (Florentine academician, physician at naturalist, 1626-1697) "lahat ng bagay na nabubuhay mula sa mga nabubuhay na bagay" ay isang natatanging katangian ng buhay na bagay na umiiral sa Earth sa anyo ng patuloy na paghahalili ng mga henerasyon at nailalarawan.

genetic na koneksyon sa mga buhay na bagay ng lahat ng nakaraang geological epochs. Ang mga inanimate abiogenic substance, gaya ng nalalaman, ay pumapasok sa biosphere mula sa kalawakan, at isinasagawa sa mga bahagi mula sa shell ng globo. Maaaring magkapareho sila sa komposisyon, ngunit genetic na koneksyon sa pangkalahatan, hindi nila ginagawa. "Ang prinsipyo ni Redy ... ay hindi tumutukoy sa

ang imposibilidad ng abiogenesis sa labas ng biosphere o kapag itinatag ang presensya sa biosphere (ngayon o mas maaga) ng mga physicochemical phenomena na hindi tinanggap sa panahon siyentipikong kahulugan ang anyo ng organisasyong ito ng shell ng lupa.

  1. Ang nabubuhay na bagay sa harap ng mga partikular na organismo, hindi tulad ng walang buhay, ay isinasagawa sa panahon nito makasaysayang buhay maringal na gawain.

Biosphere at espasyo

Ang Earth ay isang natatanging planeta, ito ay matatagpuan sa tanging posibleng distansya mula sa Araw, na tumutukoy sa temperatura ng ibabaw ng Earth kung saan ang tubig ay maaaring nasa likidong estado.

Ang mundo ay tumatanggap ng isang malaking halaga ng enerhiya mula sa araw at sa parehong oras ay nagpapanatili ng halos pare-pareho ang temperatura. Nangangahulugan ito na ang ating planeta ay naglalabas ng halos kaparehong dami ng enerhiya sa kalawakan gaya ng natatanggap nito mula sa kalawakan: dapat na balanse ang kita at paggasta, kung hindi, mawawalan ng katatagan ang sistema balang araw. Ang lupa ay maaaring uminit o magyeyelo at magiging walang buhay na katawan.

Ang biosphere ay malapit na konektado sa espasyo. Ang mga daloy ng enerhiya na dumarating sa Earth ay lumilikha ng mga kondisyon na tumitiyak sa buhay. magnetic field at ozone screen protektahan ang planeta mula sa labis na cosmic radiation at matinding solar radiation. Ang cosmic radiation na umaabot sa biosphere ay nagbibigay ng photosynthesis at nakakaimpluwensya sa aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang.

Ang Planet Earth ay naiiba sa ibang mga planeta dahil ang biosphere nito ay naglalaman ng isang substance na sensitibo sa daloy. solar radiation- kloropila. Ito ay chlorophyll na nagbibigay ng pagbabago electromagnetic na enerhiya solar radiation sa kemikal na enerhiya, sa tulong ng kung saan ang proseso ng pagbabawas ng carbon at nitrogen oxides sa biosynthesis reaksyon ay nagaganap.

Sa isang berdeng halaman, nangyayari ang photosynthesis - ang proseso ng pagbuo ng carbohydrates mula sa tubig at oxygen dioxide (na nasa hangin o tubig). Sa kasong ito, ang oxygen ay inilabas bilang isang by-product. Ang mga berdeng halaman ay mga autotroph- mga organismo na kumukuha ng lahat ng kemikal na elemento na kailangan nila para sa buhay mula sa inert matter na nakapalibot sa kanila at hindi nangangailangan ng mga yari na organic compound ng ibang organismo upang mabuo ang kanilang katawan. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya na ginagamit ng mga autotroph ay ang araw. Heterotrophs Ito ay mga organismo na nangangailangan ng organikong bagay na nabuo ng ibang mga organismo para sa kanilang nutrisyon.

Unti-unting binabago ng mga heterotroph ang organikong bagay na nabuo ng mga autotroph, na dinadala ito sa orihinal nitong - mineral - estado.

Ang isang mapanirang (mapanirang) function ay ginagampanan ng mga kinatawan ng bawat isa sa mga kaharian ng nabubuhay na bagay - pagkabulok, ang agnas ay isang mahalagang pag-aari ng metabolismo ng bawat buhay na organismo. Ang mga halaman ay bumubuo ng organikong bagay at ang pinakamalaking producer ng carbohydrates sa Earth; ngunit naglalabas din sila ng oxygen na kailangan para sa buhay bilang isang by-product ng photosynthesis.

Sa proseso ng paghinga sa mga katawan ng lahat ng nabubuhay na species, nabuo ang carbon dioxide, na muling ginagamit ng mga halaman para sa photosynthesis. Mayroon ding mga ganitong uri ng buhay na bagay kung saan ang pagkasira ng patay na organikong bagay ay isang paraan ng pagpapakain. May mga organismo na may halo-halong uri ng nutrisyon, ang tawag sa kanila mga mixotroph.

Sa biosphere, ang mga proseso ng pagbabagong-anyo ng inorganic, inert matter sa organic matter at ang reverse transformation ng organic matter sa mineral matter ay nagaganap. Ang paggalaw at pagbabago ng mga sangkap sa biosphere ay isinasagawa sa direktang pakikilahok bagay na may buhay, lahat ng uri nito ay dalubhasa sa iba't ibang paraan ng pagkain.

Ang may hangganang dami ng bagay na umiiral sa biosphere ay nakakuha ng pag-aari ng infinity sa pamamagitan ng sirkulasyon ng mga sangkap.

Ang imahe ng sirkulasyon ng bagay sa biosphere ay nilikha ng gulong ng isang gilingan ng tubig. Gayunpaman, upang umikot ang gulong, kailangan ang patuloy na daloy ng tubig. Katulad nito, ang daloy ng solar energy na nagmumula sa kalawakan ay nagpapaikot sa "gulong ng buhay" sa ating planeta. Gaano kabilis ang pag-ikot ng gulong? Sa kurso ng mga biogeochemical cycle, ang mga atomo ng karamihan sa mga elemento ng kemikal ay dumaan nang hindi mabilang na beses nilalang. Halimbawa, ang lahat ng oksiheno sa atmospera ay "bumaling" sa pamamagitan ng buhay na bagay sa 2000 taon, carbon dioxide - sa 200-300 taon, at lahat ng tubig sa biosphere - sa 2 milyong taon.

Ang buhay na bagay ay isang perpektong tumatanggap ng solar energy.

Ang enerhiya na hinihigop at ginamit sa reaksyon ng photosynthesis, at pagkatapos ay naka-imbak sa anyo ng kemikal na enerhiya ng carbohydrates, ay napakalaki, mayroong katibayan na ito ay maihahambing sa enerhiya na natupok ng 100,000 malalaking lungsod sa loob ng 100 taon. Ginagamit ng mga heterotroph ang organikong bagay ng mga halaman bilang pagkain: ang organikong bagay ay na-oxidized ng oxygen, na inihahatid sa katawan ng mga organ ng paghinga, kasama ang pagbuo. carbon dioxide- ang reaksyon ay napupunta sa magkasalungat na daan. Kaya, ang "walang hanggan" ay gumagawa ng buhay na magkasabay na pagkakaroon ng mga autotroph at heterotroph.

Ang mga katotohanan at argumento tungkol sa "gulong ng buhay" sa biosphere ay nagbibigay ng karapatang pag-usapan ang tungkol sa batas ng biogenic migration ng mga atomo, na binuo ni V.I. Vernadsky: ang paglipat ng mga elemento ng kemikal sa ibabaw ng lupa at sa biosphere sa kabuuan ay isinasagawa alinman sa direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na bagay, o ito ay nangyayari sa kapaligiran,

ang mga tampok na geochemical na kung saan ay tinutukoy ng mga buhay na bagay, kapwa ang isa na ngayon ay naninirahan sa biosphere at ang isa na kumilos sa Earth sa buong kasaysayan ng geological.

Tinitiyak ng buhay na bagay ng iba't ibang kaharian at iba't ibang uri ang patuloy na sirkulasyon ng mga sangkap at pagbabago ng enerhiya. Kaya, ang batas ng biogenic migration ng mga atom ni V.I. Vernadsky: sa biosphere, ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay nangyayari sa obligadong direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo. Ang biogenic migration ng mga atom ay nagsisiguro ng pagpapatuloy ng buhay sa biosphere na may isang tiyak na dami ng bagay at isang patuloy na pag-agos ng enerhiya.

Dahil natuklasan ng mga tagapagtatag ng modernong paleontology na ang mga fossilized sediment ay maaaring basahin ang landas ng buhay, nalaman namin na ang organikong mundo sa Earth ay nakaranas ng higit sa isang beses mga trahedya na pangyayari na humantong sa halos ganap na pagkasira ng buhay sa planeta. Sa nakalipas na 500 milyong taon, ang Earth ay biglang naging malubhang sakit nang maraming beses, at minsan - ito ay 250 milyong taon na ang nakalilipas - ang buhay sa Earth ay halos tumigil.

Tinukoy ng mga eksperto ang lima malalaking sakuna na naranasan ng biosphere: ang Carboniferous period, ang Permian period, ang Triassic, Panahon ng Jurassic, Panahon ng Cretaceous. Ang bawat isa sa mga sakuna ay humantong sa pag-unlad ng buhay na bagay: isang mas kumpletong pagbagay sa kapaligiran; hitsura higit pa uri ng hayop; ang kanilang pagtagos sa mga bagong tirahan.

Sa bawat sakuna na naganap sa biosphere, kasama ang masa ng mga talunang species, nakikita rin natin ang mga nanalo. Sa una ay kakaunti lamang sila, ngunit nagawa nilang "anihin" ang mga bunga ng kanilang tagumpay, na pinupuno ang bakanteng espasyo ng kanilang sariling uri. Gayunpaman, wala ang bagong uri hindi siya masisisi sa katotohanan na siya ay nasangkot sa sakuna mismo para sa kapakanan ng kaunlaran ng kanyang species o pamilya. Ang mga cataclysm ay naganap sa pamamagitan ng cosmic o puro makalupang dahilan dahil sa mga kakaibang katangian ng pag-unlad ng nabubuhay na bagay, kapag ang ilan sa mga bahagi nito ay inapi o ganap na nabura mula sa mukha ng planeta ang iba na nabigong umangkop sa nabagong natural na mga kondisyon.

Ang pag-unlad ng buhay na bagay ng biosphere - isang pagtaas sa antas ng organisasyon nito at antas ng kakayahang umangkop sa kapaligiran ay naganap sa pamamagitan ng mga sakuna - matinding pagbabago abiotic na kapaligiran. Ang mga kontradiksyon sa pagitan ng itinatag na abiotic at biotic na bahagi ng biosphere, na may mga biglaang pagbabago sa kapaligiran para sa geological time, ay nalutas sa bawat oras dahil sa pagkakaiba-iba at pagkakaiba-iba ng buhay na bagay ng biosphere. Buhay na bagay sa bawat oras na pinananatiling buhay sa biosphere dahil sa kaligtasan ng mas maraming inangkop na species.

Pagpapanatili ng biosphere

Mula noong sinaunang panahon, ang kayamanan ng buhay na mundo ay nabighani at nakalulugod sa tao. Hindi nauubos ng pagkakaiba-iba ng mga species ang lahat ng biological diversity. Sa loob ng bawat species, ang mga populasyon at indibidwal nito, kabilang ang mga tao, ay magkaiba sa genetically sa magkano higit pa kaysa sa naisip. Ang dalawang random na napiling indibidwal ay mag-iiba sa daan-daan, marahil libu-libo, ng mga pagkakaiba sa chromosome. Ang ganitong mga pagkakaiba ay napakahalaga, marami sa kanila ay nauugnay sa pagiging sensitibo sa mga pagbabago sa mga parameter ng kapaligiran, matukoy ang kakayahang umangkop o kahit na ang posibilidad na mabuhay. mga indibidwal na organismo, isang paalala na nagpapatuloy ang natural selection.

Paano tinitiyak ng biodiversity ang sustainability ng biosphere? Ang sagot ay simple: sa pamamagitan ng maraming pagkakaugnay at pakikipag-ugnayan, kapwa sa kanilang mga sarili at sa hindi direktang bagay. Ang biosphere ay may isang malaking hanay ng mga proseso ng pagkontrol ng feedback at, bilang isang resulta, isang hanay ng mga paikot na proseso na nagbibigay-daan dito upang mabayaran ang pagbabago ng mga kondisyon. Samakatuwid, ang biosphere ay medyo madaling nakayanan ang mga gawain ng awtomatikong regulasyon ng mga kondisyon ng pamumuhay na kailangan nito.

Ang katatagan ng pandaigdigang ecosystem ay sinisiguro ng kalabisan ng mga functional na bahagi nito. Kung mayroong ilang mga uri ng mga autotroph sa isang ecosystem, na ang bawat isa ay may sariling pinakamainam na kondisyon ng temperatura para sa photosynthesis, kung gayon ang kabuuang rate ng photosynthesis ay maaaring manatiling hindi nagbabago sa mga pagbabago sa temperatura.

Ang kakayahang umangkop ng biosphere sa pagbabago panlabas na kondisyon- isang nakaayos na proseso kung saan ang isang species ay maaaring palitan ng isa pa, at sa parehong oras ito ay isang stream ng nagbabagong dynamic na equilibria. Ang biological diversity ng biosphere ay nagbibigay ng tuluy-tuloy na biochemical na sirkulasyon ng bagay at mga daloy ng enerhiya, na pinapanatili ang mga koneksyon ng lahat ng geospheres: ang kapaligiran, lithosphere, hydrosphere, na lumilikha ng integridad ng natural na kapaligiran.

Alam na ng mundo ang panganib na nagbabanta dito. At sa pagkakataong ito ay kilala ang isang buhay na nilalang, na nagkasala sa paparating na sakuna - Tao. Naunahan ang itsura nito mahabang panahon, kung saan ang mga ninuno ng Homosapiens-hominid ay bumangon, umunlad, nagbigay daan sa isa't isa. Sila ay umunlad at namuhay sa pangkalahatang daloy ng buhay, ang mga kalahok nito at nagtataglay ng isang buong hanay ng mga pangangailangan at likas na hilig na ganap na kinakailangan para sa buhay at ebolusyon. Ang lahat ng ito ay ginawa ang daloy ng buhay, sa isang banda, integral, madaling masugatan sa magkahiwalay na mga link, at sa kabilang banda, mahusay na protektado sa sarili at protektado ng system.

Lumipas ang millennia, ang mga dakilang sibilisasyong nilikha ng tao ay bumangon at nasawi. Lahat ng ningning modernong sibilisasyon- kasaganaan at iba't ibang mga kalakal, transportasyon, mga flight sa kalawakan, ang pagkakataon para sa isang malaking bilang ng mga tao na makisali

agham, sining, sa wakas, ligtas na katandaan - lahat ng ito ay bunga ng malaking halaga ng artipisyal na enerhiya na sinimulan nang gawin ng sangkatauhan. Hindi tayo nabubuhay sa enerhiya ng Araw, tulad ng mga halaman at hayop, ngunit gumagamit ng mga reserbang carbon - langis, karbon, gas, shale, na naipon ng mga nakaraang biosphere sa daan-daang milyong taon.

Ngunit ano ang nangyayari sa balanse ng init ng planeta? Ang artipisyal na enerhiya ay nawawala at napupunta sa init ng Earth, ang kalawakan nito, karagatan, at kapaligiran. Darating ang panahon kung kailan magsisimulang makaapekto ang artipisyal na enerhiya sa istraktura balanse ng init mga planeta.

Kaya, ang malawakang ideya na ang pagtaas sa dami ng enerhiya na ginawa ng mga tao ay palaging isang magandang bagay ay kailangan ding baguhin: ang pagtaas sa average na temperatura ng planeta sa pamamagitan ng 4-5 degrees ay nagbabanta sa sangkatauhan na may isang ekolohikal na sakuna. At mayroong isang linya na hindi maaaring tumawid.

Ang paghula nang maaga, kahit na sa pinaka-pangkalahatang mga termino, ang mga resulta ng naturang pag-init ay hindi madali. Sa pagtaas ng average na temperatura, bumababa ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng ekwador at poste. At ito ang pangunahing makina, salamat sa kung saan gumagalaw ang kapaligiran, na naglilipat ng init mula sa mga ekwador na zone sa mga polar. Kung tumataas ang pagkakaiba sa temperatura, tataas ang intensity ng sirkulasyon ng atmospera. Kung ito ay bumababa, ang sirkulasyon ng atmospera ay nagiging mas tamad, ang paglipat ng kahalumigmigan ay bumababa. Nangangahulugan ito na ang mga arid zone ay nagiging mas tuyo, at ang produktibidad ng biota ay bumababa.

Bumalik sa huling siglo, ang sikat na geographer, climatologist, geophysicist na si Propesor A. I. Voikov, tagapagtatag ng unang geophysical observatory sa Russia, bumuo ng isang kilalang batas: mainit sa Hilaga - tuyo sa Timog. Ang batas na ito, na ngayon ay tinatawag na batas ni Voikov, ay nagbubuod ng maraming taon ng mga obserbasyon. Sa tuwing, sa panahon ng paikot na pagbabago sa average na temperatura sa Hilaga, nagsisimula itong magpainit, ang bilang ng mga tuyong taon ay tumataas sa rehiyon ng Trans-Volga, Kazakhstan at iba pang mga rehiyon ng timog-silangang Eurasia. Ang mga halaman ng mga disyerto at semi-disyerto ay lalong sensitibo sa mga pagbabago sa dami ng pag-ulan.

Ang tao ay naghahanap ng mga paraan upang limitahan ang kanyang masamang epekto sa kalikasan, dahil napagtanto niya ang kanyang pag-asa sa estado ng biosphere. Napagtanto ng mga tao na ang kanilang mga aktibidad ay dapat magbago nang radikal at tumutugma sa mga likas na batas biosphere, sa loob ng mga hangganan kung saan ang lahat ng aktibidad sa buhay ay maaaring magpatuloy.

Isang kababalaghan lamang ang nasubaybayan natin, na nagpapatunay na ang isang tao ay napakadaling nakatawid sa "fatal line" na iyon, ang linya kung saan magsisimula ang hindi maibabalik na mga proseso ng pagbabago ng mga kondisyon ng kanyang pag-iral. Ang biosphere ay magsisimulang lumipat sa isang bagong estado, at maaaring walang lugar para sa isang tao sa bagong estado nito. Iyon ang dahilan kung bakit ang sangkatauhan ay dapat na mahulaan ang mga resulta ng kanyang mga aksyon at malaman kung saan ang "ipinagbabawal na linya" ay namamalagi, na naghihiwalay sa posibilidad ng karagdagang pag-unlad ng sibilisasyon mula sa mas mabilis na pagkalipol nito.

Ang bawat biological species (at ang tao ay walang pagbubukod) ay maaaring mabuhay sa loob ng isang medyo makitid na balangkas ng kapaligiran kung saan ito ay genetically adapted. Kung ang kapaligiran ng buhay ay nagbabago nang mas mabilis kaysa sa adaptasyon o pagbabago ng mga species sa isang bagong pormasyon ay maaaring mangyari, ang organismo ay hindi maiiwasang mamatay.

Ang takip ng buhay na bagay sa planeta ay kapansin-pansing nagbabago. Ito ay lumiliit, ito ay lumiliit. Kahit na sa isang purong mekanikal na kahulugan, ang mga kagubatan ay nawawala, ang mga chernozem ay nagpapasama, atbp. Ang pundasyon ng parehong agarang kapaligiran ng buhay nito at pag-unlad ng ekonomiya ay dumudulas mula sa ilalim ng mga paa ng sangkatauhan.

Sa kasalukuyan, ang proseso ng pag-ubos ng buhay na bagay, ang pagkawala ng mga buhay na species ay sampu, at sa ilang mga kaso kahit na isang daang beses na mas matindi kaysa sa pagkalipol ng mga dinosaur ay 65 milyong taon na ang nakalilipas. Ang mga species ay hindi lamang nawawala, ang buong istraktura ng buhay na bagay ay nagbabago. Ang mga malalaking hayop at halaman ay pinalitan ng mas maliliit: ungulates - rodents, rodents - herbivorous insects.

Ang mga pagkalugi sa komposisyon ng nabubuhay na bagay ay maaaring humantong sa isang emergency na pagkasira ng biogeochemical system ng planeta. Ang pandaigdigang pagbaluktot ng mga biogeochemical cycle ay nagbabanta na ang kalikasan ay magiging iba, hindi ang isa kung saan ang modernong ekonomiya ay iniangkop. Kakailanganin ito ng malaking pag-aayos. Bilang resulta ng kasalukuyang mga epekto ng tao, ang mga inapo ay nanganganib sa kahirapan sa likas na yaman, pagkaubos ng mga likas na yaman. Dapat pangalagaan ng sangkatauhan ang biological diversity ng biosphere, dahil ang pagbawas nito ay humahantong sa pagkagambala sa mga biospheric na proseso, sa mga sakuna na pagbabago sa mga kondisyon ng pamumuhay sa planeta.

Konklusyon

Ang ating planeta ay natatangi dahil mayroon itong buhay. Ang buhay ay tumatagos hindi lamang sa mga elemento ng tubig at hangin, kundi pati na rin sa makalupang kalawakan. Ang buhay sa Earth ay kinakatawan ng buhay na bagay, na nabuo ng milyun-milyong species at bilyun-bilyong indibidwal. Ang buhay na bagay, ang buong biological diversity ng Earth ay protektado mula sa cosmic rays geomagnetic na larangan at ozone screen. Ang lahat ng mga anyo at pagpapakita ng buhay ay hindi umiiral sa kanilang sarili, sila ay konektado ng mga kumplikadong relasyon sa isang solong kumplikado ng buhay- . Ang mga relasyon at koneksyon na ito sa wildlife ay kamangha-manghang! Ang bawat pangkat ng mga kaugnay na species na bumubuo sa kaharian ay gumaganap ng isang tiyak na papel sa ikot ng mga sangkap: ang paglikha, pagbabago, pagkasira ng mga organikong sangkap.

Ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya sa biosphere ay ang Araw. Biogenic cycle hindi nakakaabala ang mga substance sa buhay sa planetang Earth. Ang mga buhay na nilalang ng biosphere ay nagbago komposisyong kemikal hangin, tubig, lupa, natukoy at ang kanilang modernong komposisyon, nakaimpluwensya sa pagbuo ng mga mineral at bato, ang kaluwagan ng Earth. Ang biosphere ay ang kapaligiran ng buhay at ang resulta ng aktibidad ng buhay.

Ang isa sa mga pangunahing gawain ng ika-21 siglo, kung saan ang ekolohiya ay dapat gumawa ng isang makabuluhang kontribusyon, ay ang pagkamit ng pagkakaisa sa pagitan ng tao at kalikasan.

I-download:

Preview:

Srednetiganskaya sekondaryang paaralan

Abstract sa paksa: Biosphere bilang isang ekolohikal na sistema

Nakumpleto ng isang mag-aaral ng grade 11 Khammatov Salavat Talgatovich.

Lektor: Bayazitov R.Z

2013

Panimula

Komposisyon at katangian ng biosphere

Ang lupa ay isang natatanging bahagi ng biosphere

Buhay na bagay ng biosphere

Biosphere at espasyo

Mga pakikipag-ugnayan sa ekolohiya ng bagay na may buhay: sino ang kumakain kung paano

Biogenic migration ng atoms - isang ecosystem property ng biosphere

Paano Nabuo ang Biosphere: Limang Ecological Disasters

Pagpapanatili ng biosphere

Biosphere at tao: panganib sa ekolohiya

Konklusyon

Panimula

Ngayon, ang isa sa pinakamahihirap na problema na kinauukulan ng bawat isa sa atin ay umaangat sa buong taas nito sa harap ng mga tao. Ito ang problema ng pagpapanatili ng buhay sa planeta, ang kaligtasan ng tao, bilang isa sa mga natatanging species ng mga nabubuhay na nilalang.

Ang solusyon sa problemang ito ay nakasalalay sa kung paano ang bawat isa sa atin at ang lahat ng sangkatauhan na magkakasama ay may kamalayan sa "ipinagbabawal na linya" na hindi dapat lampasan ng sangkatauhan sa anumang pagkakataon. Ang ganitong "ipinagbabawal na tampok" ay ang mga batas ng buhay sa planeta.

Ang tao ay isang naninirahan sa biosphere. Ito ang biosphere - ang shell ng Earth, kung saan nagpapatuloy ang buhay ng sangkatauhan sa kabuuan at ng bawat isa sa atin.

Biosphere - ang lugar kung saan nakatira ang mga buhay na organismo; ang shell ng Earth, ang komposisyon, istraktura at enerhiya na kung saan ay tinutukoy ng pinagsamang aktibidad ng mga nabubuhay na organismo. Ang itaas na limitasyon ay umaabot sa taas ng ozone screen (20-25 km), ang mas mababang isa ay bumaba 1-2 km sa ibaba ng sahig ng karagatan at, sa karaniwan, 2-3 km sa lupa. Sinasaklaw ng biosphere ang ibabang bahagi ng atmospera, ang hydrosphere, ang pedosphere (lupa), at ang itaas na bahagi ng lithosphere (mga bato).

Komposisyon at katangian ng biosphere

Ang biosphere, bilang isang pandaigdigang ecosystem (ecosphere), tulad ng anumang ecosystem, ay binubuo ng mga abiotic at biotic na bahagi.

Ang abiotic na bahagi ay kinakatawan ng:

  1. Lupa at pinagbabatayan na mga bato hanggang sa lalim kung saan mayroon pang mga nabubuhay na organismo na pumapasok sa palitan ng sangkap ng mga batong ito at ang pisikal na kapaligiran ng pore space.
  1. Ang hangin sa atmospera hanggang sa taas kung saan posible pa rin ang mga pagpapakita ng buhay.
  1. Kapaligiran sa tubig - karagatan, ilog, lawa, atbp.
  2. kanais-nais na temperatura: hindi masyadong mataas upang ang protina ay hindi mag-coagulate, at hindi masyadong mababa upang ang mga enzyme - mga accelerator ng biochemical na reaksyon ay gumana nang normal,
  3. ang isang buhay na nilalang ay nangangailangan ng isang buhay na sahod ng mga mineral.

Ang biotic na bahagi ay binubuo ng mga buhay na organismo ng lahat ng taxa na gumaganap ng pinakamahalagang pag-andar ng biosphere, kung wala ang buhay mismo ay hindi maaaring umiral: ang biogenic na kasalukuyang ng mga atomo. Isinasagawa ng mga buhay na organismo ang agos ng mga atom na ito dahil sa kanilang paghinga, nutrisyon at pagpaparami, na tinitiyak ang pagpapalitan ng bagay sa pagitan ng lahat ng bahagi ng biosphere.biosphere lupa migration atom ecosystem

Ang biogenic migration ng mga atom sa biosphere ay batay sa dalawang biochemical na prinsipyo:

1 upang magsikap para sa pinakamataas na pagpapakita, para sa "omnipresence" ng buhay;

2 upang matiyak ang kaligtasan ng mga organismo, na nagpapataas ng biogenic migration mismo.

Ang mga pattern na ito ay ipinakita lalo na sa pagnanais ng mga nabubuhay na organismo na "makuha" ang lahat ng mga puwang na higit pa o hindi gaanong inangkop sa kanilang buhay, lumikha ng isang ecosystem o bahagi nito. Ngunit ang anumang ecosystem ay may mga hangganan, may mga hangganan nito sa isang planetary scale at ang biosphere.

Sa isang pangkalahatang pagsasaalang-alang ng biosphere bilang isang planetary ecosystem, ang konsepto ng buhay na bagay nito, bilang isang tiyak na pangkalahatang buhay na masa ng planeta, ay nakakakuha ng espesyal na kahalagahan. -3-

Ang kemikal na komposisyon ng buhay na bagay ay nagpapatunay sa pagkakaisa ng kalikasan - ito ay binubuo ng parehong mga elemento bilang walang buhay na kalikasan, tanging ang ratio ng mga elementong ito ay naiiba at ang istraktura ng mga molekula ay naiiba.

Mga katangian ng biosphere

Ang biosphere, pati na rin ang iba pang ecosystem na may mas mababang ranggo na bumubuo dito, ay may sistema ng mga katangian na nagsisiguro sa paggana nito, self-regulation, katatagan, at iba pang mga parameter. Isaalang-alang natin ang mga pangunahing.

  1. Ang biosphere ay isang sentralisadong sistema.

Ang mga buhay na organismo (nabubuhay na bagay) ay gumaganap bilang sentrong link nito.

2. Ang biosphere ay isang bukas na sistema. Ang pagkakaroon nito ay hindi maiisip kung walang enerhiya mula sa labas.

Ito ay apektado ng cosmic forces, pangunahin ang solar activity.

Ang biosphere ay isang self-regulating system. Sa kasalukuyan, ang ari-arian na ito ay tinatawag na homeostasis, ibig sabihin sa pamamagitan nito ay ang kakayahang bumalik sa orihinal nitong estado, upang palamigin ang mga umuusbong na kaguluhan sa pamamagitan ng pag-on sa ilang mga mekanismo.

Ang panganib ng kasalukuyang sitwasyon sa ekolohiya ay nauugnay lalo na sa katotohanan na ang linya ng mekanikal na homeostasis at ang prinsipyo ng Le Giatelier-Brown ay nilabag, kung hindi sa isang planeta, pagkatapos ay sa isang malaking antas ng rehiyon. Ang resulta ay ang pagkawatak-watak ng mga ecosystem, o ang hitsura ng hindi matatag, halos walang mga katangian ng homeostasis, mga sistema tulad ng agrocenosis o urbanized complexes.

Ang biosphere ay isang sistema na nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na pagkakaiba-iba.

Ang pagkakaiba-iba ay ang pinakamahalagang pag-aari ng lahat ng ecosystem. Ang biosphere bilang isang pandaigdigang ecosystem na nailalarawan sa pinakamataas na pagkakaiba-iba sa iba pang mga sistema. Ang pagkakaiba-iba ay itinuturing na pangunahing kondisyon para sa pagpapanatili ng anumang ecosystem at ang biosphere sa kabuuan. Ang kundisyong ito ay napaka-unibersal na ito ay naging isang batas.

Ang pinakamahalagang pag-aari ng biosphere ay ang pagkakaroon nito ng mga mekanismo na tinitiyak ang sirkulasyon ng bagay at ang hindi pagkaubos ng mga indibidwal na elemento ng kemikal at ang kanilang mga compound na nauugnay dito.

Ang lupa ay isang natatanging bahagi ng biosphere

Sa pagtatapos ng siglo XIX. ang dakilang naturalistang Ruso na si V.V. Dokuchaev, sa pamamagitan ng kanyang pag-aaral ng chernozem at iba pang mga lupa ng Russian Valley at Caucasus, ay itinatag na ang mga lupa ay natural.Ang mga katangian at katangian ay ibang-iba sa mga bato kung saan sila nabuo. Ang kanilang pamamahagi sa ibabaw ng Earth ay napapailalim sa mahigpit na mga pattern ng heograpiya.

Ang iba't ibang mga lupa ay napakalaki. Ito ay dahil sa iba't ibang kumbinasyon ng mga kadahilanan sa pagbuo ng lupa: mga bato, edad sa ibabaw, populasyon ng halaman at hayop, at relief.

Ang lupa ay isang espesyal na likas na katawan at kapaligiran ng pamumuhay na nagreresulta mula sa pagbabago ng mga bato sa ibabaw ng lupa sa pamamagitan ng magkasanib na aktibidad ng mga buhay na organismo, tubig at hangin.

Napakaganda ng mga proseso ng pagbuo ng lupa sa Earth sa kanilang planetary scale at tagal ng mga proseso ng paglikha ng organikong bagay sa lupa, ang kanilang biological accumulation at ang paglitaw ng fertility.

Buhay na bagay ng biosphere

"Walang kemikal na puwersa sa ibabaw ng lupa na mas malakas sa mga huling epekto nito kaysa sa mga buhay na organismo na kinuha sa kabuuan."

Ano ang pangunahing pagkakaiba ng ating planeta sa anumang planeta sa solar system? Ang pagpapakita ng buhay. "Kung walang buhay sa Earth, ang mukha nito ay hindi nagbabago at hindi gumagalaw sa kemikal, tulad ng hindi natitinag na mukha ng Buwan, tulad ng mga hindi gumagalaw na fragment ng mga makalangit na bagay."

Ang buhay na sangkap ng biosphere ay ang kabuuan ng lahat ng mga buhay na organismo nito. Ang buhay na bagay sa pag-unawa sa Vernadsky ay isang anyo ng aktibong bagay, at ang enerhiya nito ay mas malaki, mas malaki ang masa ng buhay na bagay. Ang konsepto ng "nabubuhay na bagay" ay ipinakilala sa agham ni V.I. Vernadsky at naunawaan sa itaas niya ang kabuuan ng lahat ng nabubuhay na organismo ng planeta.

Ano ang mga katangian ng bagay na may buhay?

Mga katangian ng bagay na may buhay

  1. Ang buhay na bagay ng biosphere ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakalaking libreng enerhiya, na maihahambing lamang sa isang maapoy na daloy ng lava, ngunit ang enerhiya ng lava ay hindi pangmatagalan.
  1. Sa buhay na bagay, dahil sa pagkakaroon ng mga enzyme, ang mga reaksiyong kemikal ay nagaganap ng libu-libo, at kung minsan ay milyon-milyong beses na mas mabilis kaysa sa hindi nabubuhay na bagay. Para sa mga proseso ng buhay, ito ay katangian na ang mga sangkap at enerhiya na natanggap ng katawan ay naproseso at ibinibigay sa mas malaking dami.
  1. Ang mga indibidwal na elemento ng kemikal (mga protina, enzyme, at kung minsan ang mga indibidwal na mineral compound ay synthesize lamang sa mga buhay na organismo).
  1. Ang nabubuhay na bagay ay may posibilidad na punan ang lahat ng posibleng espasyo. SA AT. Pinangalanan ni Vernadsky ang dalawang tiyak na anyo ng paggalaw ng bagay na may buhay:

a) passive, na isinasagawa sa pamamagitan ng pagpaparami, at likas sa parehong mga organismo ng hayop at halaman;

b) aktibo, na isinasagawa dahil sa direktang paggalaw ng mga organismo (isang mas maliit na sukat ng karakter para sa mga halaman).

  1. Ang nabubuhay na bagay ay nagpapakita ng mas malaking pagkakaiba-iba ng morphological at kemikal kaysa sa hindi nabubuhay na bagay. Sa kalikasan, higit sa 2 milyong mga organikong compound ang kilala na bahagi ng buhay na bagay, habang ang bilang ng mga mineral sa walang buhay na bagay ay halos 2 libo, iyon ay, tatlong mga order ng magnitude na mas mababa.
  1. Ang nabubuhay na bagay ay kinakatawan ng mga nagkalat na katawan - mga indibidwal na organismo, na ang bawat isa ay may sariling genesis, sariling genetic na komposisyon. Ang laki ng mga indibidwal na organismo ay mula sa 2 nm sa pinakamaliit hanggang 100 m (mahigit sa 109).
  1. Ang prinsipyo ni Redi (Florentine academician, physician at naturalist, 1626-1697) "lahat ng bagay na nabubuhay mula sa mga nabubuhay na bagay" ay isang natatanging katangian ng buhay na bagay na umiiral sa Earth sa anyo ng patuloy na paghahalili ng mga henerasyon at nailalarawan.

genetic na koneksyon sa mga buhay na bagay ng lahat ng nakaraang geological epochs. Ang mga inanimate abiogenic substance, gaya ng nalalaman, ay pumapasok sa biosphere mula sa kalawakan, at isinasagawa sa mga bahagi mula sa shell ng globo. Maaaring magkapareho sila sa komposisyon, ngunit sa pangkalahatan ay wala silang genetic na koneksyon. "Ang prinsipyo ni Redy ... ay hindi tumutukoy sa

ang imposibilidad ng abiogenesis sa labas ng biosphere o kapag itinatag ang presensya sa biosphere (ngayon o mas maaga) ng mga physicochemical phenomena na hindi tinanggap sa siyentipikong kahulugan ng form na ito ng organisasyon ng shell ng lupa.

  1. Ang nabubuhay na bagay sa anyo ng mga konkretong organismo, sa kaibahan sa hindi nabubuhay na bagay, ay nagsasagawa ng napakalaking gawain sa buong makasaysayang buhay nito.

Biosphere at espasyo

Ang Earth ay isang natatanging planeta, ito ay matatagpuan sa tanging posibleng distansya mula sa Araw, na tumutukoy sa temperatura ng ibabaw ng Earth kung saan ang tubig ay maaaring nasa likidong estado.

Ang mundo ay tumatanggap ng isang malaking halaga ng enerhiya mula sa araw at sa parehong oras ay nagpapanatili ng halos pare-pareho ang temperatura. Nangangahulugan ito na ang ating planeta ay naglalabas ng halos kaparehong dami ng enerhiya sa kalawakan gaya ng natatanggap nito mula sa kalawakan: dapat na balanse ang kita at paggasta, kung hindi, mawawalan ng katatagan ang sistema balang araw. Ang lupa ay maaaring uminit o magyeyelo at magiging walang buhay na katawan.

Ang biosphere ay malapit na konektado sa espasyo. Ang mga daloy ng enerhiya na dumarating sa Earth ay lumilikha ng mga kondisyon na tumitiyak sa buhay. Ang magnetic field at ang ozone shield ay nagpoprotekta sa planeta mula sa labis na cosmic radiation at matinding solar radiation. Ang cosmic radiation na umaabot sa biosphere ay nagbibigay ng photosynthesis at nakakaimpluwensya sa aktibidad ng mga nabubuhay na nilalang.

Mga pakikipag-ugnayan sa ekolohiya ng bagay na may buhay: sino ang kumakain kung paano

Ang Planet Earth ay naiiba sa ibang mga planeta dahil ang biosphere nito ay naglalaman ng isang substance na sensitibo sa daloy ng solar radiation - chlorophyll. Ito ay chlorophyll na nagbibigay ng conversion ng electromagnetic energy ng solar radiation sa kemikal na enerhiya, sa tulong kung saan ang proseso ng pagbawas ng carbon at nitrogen oxides ay nangyayari sa mga reaksyon ng biosynthesis.

Sa isang berdeng halaman, nangyayari ang photosynthesis - ang proseso ng pagbuo ng carbohydrates mula sa tubig at oxygen dioxide (na nasa hangin o tubig). Sa kasong ito, ang oxygen ay inilabas bilang isang by-product. Ang mga berdeng halaman ay mga autotroph - mga organismo na kumukuha ng lahat ng kemikal na elemento na kailangan nila para sa buhay mula sa inert matter na nakapalibot sa kanila at hindi nangangailangan ng mga yari na organic compound ng ibang organismo upang mabuo ang kanilang katawan. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya na ginagamit ng mga autotroph ay ang araw. Heterotrophs Ito ay mga organismo na nangangailangan ng organikong bagay na nabuo ng ibang mga organismo para sa kanilang nutrisyon.

Unti-unting binabago ng mga heterotroph ang organikong bagay na nabuo ng mga autotroph, na dinadala ito sa orihinal nitong - mineral - estado.

Ang isang mapanirang (mapanirang) function ay ginagampanan ng mga kinatawan ng bawat isa sa mga kaharian ng nabubuhay na bagay - pagkabulok, ang agnas ay isang mahalagang pag-aari ng metabolismo ng bawat buhay na organismo. Ang mga halaman ay bumubuo ng organikong bagay at ang pinakamalaking producer ng carbohydrates sa Earth; ngunit naglalabas din sila ng oxygen na kailangan para sa buhay bilang isang by-product ng photosynthesis.

Sa proseso ng paghinga sa mga katawan ng lahat ng nabubuhay na species, nabuo ang carbon dioxide, na muling ginagamit ng mga halaman para sa photosynthesis. Mayroon ding mga ganitong uri ng buhay na bagay kung saan ang pagkasira ng patay na organikong bagay ay isang paraan ng pagpapakain. May mga organismo na may halo-halong uri ng nutrisyon, ang tawag sa kanila mga mixotroph.

Sa biosphere, ang mga proseso ng pagbabagong-anyo ng inorganic, inert matter sa organic matter at ang reverse transformation ng organic matter sa mineral matter ay nagaganap. Ang paggalaw at pagbabagong-anyo ng mga sangkap sa biosphere ay isinasagawa sa direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na bagay, lahat ng mga uri nito ay nagdadalubhasa sa iba't ibang paraan ng nutrisyon.

Biogenic migration ng atoms - isang ecosystem property ng biosphere

Ang may hangganang dami ng bagay na umiiral sa biosphere ay nakakuha ng pag-aari ng infinity sa pamamagitan ng sirkulasyon ng mga sangkap.

Ang imahe ng sirkulasyon ng bagay sa biosphere ay nilikha ng gulong ng isang gilingan ng tubig. Gayunpaman, upang umikot ang gulong, kailangan ang patuloy na daloy ng tubig. Katulad nito, ang daloy ng solar energy na nagmumula sa kalawakan ay nagpapaikot sa "gulong ng buhay" sa ating planeta. Gaano kabilis ang pag-ikot ng gulong? Sa kurso ng mga biogeochemical cycle, ang mga atomo ng karamihan sa mga elemento ng kemikal ay dumaan nang hindi mabilang na beses sa isang buhay na nilalang. Halimbawa, ang lahat ng oksiheno sa atmospera ay "bumaling" sa pamamagitan ng buhay na bagay sa 2000 taon, carbon dioxide - sa 200-300 taon, at lahat ng tubig sa biosphere - sa 2 milyong taon.

Ang buhay na bagay ay isang perpektong tumatanggap ng solar energy.

Ang enerhiya na hinihigop at ginamit sa reaksyon ng photosynthesis, at pagkatapos ay naka-imbak sa anyo ng kemikal na enerhiya ng carbohydrates, ay napakalaki, mayroong katibayan na ito ay maihahambing sa enerhiya na natupok ng 100,000 malalaking lungsod sa loob ng 100 taon. Ginagamit ng mga heterotroph ang organikong bagay ng mga halaman bilang pagkain: ang organikong bagay ay na-oxidized ng oxygen, na inihahatid sa katawan ng mga organ ng paghinga, na may pagbuo ng carbon dioxide - ang reaksyon ay napupunta sa kabaligtaran na direksyon. Kaya, ang "walang hanggan" ay gumagawa ng buhay na magkasabay na pagkakaroon ng mga autotroph at heterotroph.

Ang mga katotohanan at argumento tungkol sa "gulong ng buhay" sa biosphere ay nagbibigay ng karapatang pag-usapan ang tungkol sa batas ng biogenic migration ng mga atomo, na binuo ni V.I. Vernadsky: ang paglipat ng mga elemento ng kemikal sa ibabaw ng lupa at sa biosphere sa kabuuan ay isinasagawa alinman sa direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na bagay, o ito ay nangyayari sa kapaligiran,

ang mga tampok na geochemical na kung saan ay tinutukoy ng mga buhay na bagay, kapwa ang isa na ngayon ay naninirahan sa biosphere at ang isa na kumilos sa Earth sa buong kasaysayan ng geological.

Tinitiyak ng buhay na bagay ng iba't ibang kaharian at iba't ibang uri ang patuloy na sirkulasyon ng mga sangkap at pagbabago ng enerhiya. Kaya, ang batas ng biogenic migration ng mga atom ni V.I. Vernadsky: sa biosphere, ang paglipat ng mga elemento ng kemikal ay nangyayari sa obligadong direktang pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo. Ang biogenic migration ng mga atom ay nagsisiguro ng pagpapatuloy ng buhay sa biosphere na may isang tiyak na dami ng bagay at isang patuloy na pag-agos ng enerhiya.

Paano Nabuo ang Biosphere: Limang Ecological Disasters

Dahil natuklasan ng mga tagapagtatag ng modernong paleontology na ang mga fossilized sediment ay maaaring basahin ang landas ng buhay, nalaman namin na ang organikong mundo sa Earth ay paulit-ulit na nakaranas ng mga trahedya na kaganapan na humantong sa halos kumpletong pagkawasak ng buhay sa planeta. Sa nakalipas na 500 milyong taon, ang Earth ay biglang naging malubhang sakit nang maraming beses, at minsan - ito ay 250 milyong taon na ang nakalilipas - ang buhay sa Earth ay halos tumigil.

Tinutukoy ng mga eksperto ang limang pangunahing sakuna na naranasan ng biosphere: ang Carboniferous period, ang Permian period, ang Triassic, ang Jurassic period, ang Cretaceous period. Ang bawat isa sa mga sakuna ay humantong sa pag-unlad ng buhay na bagay: isang mas kumpletong pagbagay sa kapaligiran; ang paglitaw ng higit pang mga species; ang kanilang pagtagos sa mga bagong tirahan.

Sa bawat sakuna na naganap sa biosphere, kasama ang masa ng mga talunang species, nakikita rin natin ang mga nanalo. Sa una ay kakaunti lamang sila, ngunit nagawa nilang "anihin" ang mga bunga ng kanilang tagumpay, na pinupuno ang bakanteng espasyo ng kanilang sariling uri. Gayunpaman, walang bagong uri ng hayop ang masisisi dahil sa pagkakasangkot sa mismong sakuna para sa kapakanan ng kaunlaran ng mga species o pamilya nito. Ang mga cataclysm ay naganap para sa kosmiko o purong terrestrial na mga kadahilanan dahil sa mga kakaibang pag-unlad ng mga buhay na bagay, kapag ang ilan sa mga bahagi nito ay inapi o ganap na nabura mula sa mukha ng planeta ang iba na hindi maaaring umangkop sa nabagong natural na mga kondisyon.

Ang pag-unlad ng buhay na bagay ng biosphere - isang pagtaas sa antas ng organisasyon nito at antas ng pagbagay sa kapaligiran - naganap sa pamamagitan ng mga sakuna - biglang pagbabago sa abiotic na kapaligiran. Ang mga kontradiksyon sa pagitan ng itinatag na abiotic at biotic na bahagi ng biosphere, na may mga biglaang pagbabago sa kapaligiran para sa geological time, ay nalutas sa bawat oras dahil sa pagkakaiba-iba at pagkakaiba-iba ng buhay na bagay ng biosphere. Buhay na bagay sa bawat oras na pinananatiling buhay sa biosphere dahil sa kaligtasan ng mas maraming inangkop na species.

Pagpapanatili ng biosphere

Mula noong sinaunang panahon, ang kayamanan ng buhay na mundo ay nabighani at nakalulugod sa tao. Hindi nauubos ng pagkakaiba-iba ng mga species ang lahat ng biological diversity. Sa loob ng bawat species, ang mga populasyon at indibidwal nito, kabilang ang mga tao, ay nag-iiba sa genetically sa isang mas malaking lawak kaysa sa naunang naisip. Ang dalawang random na napiling indibidwal ay mag-iiba sa daan-daan, marahil libu-libo, ng mga pagkakaiba sa chromosome. Napakahalaga ng gayong mga pagkakaiba, marami sa kanila ay nauugnay sa pagiging sensitibo sa mga pagbabago sa mga parameter ng kapaligiran, matukoy ang kakayahang umangkop o kahit na ang posibilidad ng kaligtasan ng mga indibidwal na organismo, isang paalala na ang natural na pagpili ay nagpapatuloy.

Paano tinitiyak ng biodiversity ang sustainability ng biosphere? Ang sagot ay simple: sa pamamagitan ng maraming pagkakaugnay at pakikipag-ugnayan, kapwa sa kanilang mga sarili at sa hindi direktang bagay. Ang biosphere ay may isang malaking hanay ng mga proseso ng pagkontrol ng feedback at, bilang isang resulta, isang hanay ng mga paikot na proseso na nagbibigay-daan dito upang mabayaran ang pagbabago ng mga kondisyon. Samakatuwid, ang biosphere ay medyo madaling nakayanan ang mga gawain ng awtomatikong regulasyon ng mga kondisyon ng pamumuhay na kailangan nito.

Ang katatagan ng pandaigdigang ecosystem ay sinisiguro ng kalabisan ng mga functional na bahagi nito. Kung mayroong ilang mga uri ng mga autotroph sa isang ecosystem, na ang bawat isa ay may sariling pinakamainam na kondisyon ng temperatura para sa photosynthesis, kung gayon ang kabuuang rate ng photosynthesis ay maaaring manatiling hindi nagbabago sa mga pagbabago sa temperatura.

Ang kakayahang umangkop ng biosphere sa pagbabago ng mga panlabas na kondisyon ay isang nakaayos na proseso kung saan ang isang species ay maaaring palitan ng isa pa, at sa parehong oras ito ay isang stream ng paglilipat ng dinamikong equilibria. Ang biological diversity ng biosphere ay nagbibigay ng tuluy-tuloy na biochemical na sirkulasyon ng bagay at mga daloy ng enerhiya, na pinapanatili ang mga koneksyon ng lahat ng geospheres: ang kapaligiran, lithosphere, hydrosphere, na lumilikha ng integridad ng natural na kapaligiran.

Biosphere at tao: panganib sa ekolohiya

Alam na ng mundo ang panganib na nagbabanta dito. At sa pagkakataong ito ay kilala ang isang buhay na nilalang, na nagkasala sa paparating na sakuna - Tao . Ang hitsura nito ay nauna sa isang mahabang panahon kung saan ang mga ninuno ng Homo sapiens-hominid ay bumangon, umunlad, nagbigay daan sa isa't isa. Sila ay umunlad at namuhay sa pangkalahatang daloy ng buhay, ang mga kalahok nito at nagtataglay ng isang buong hanay ng mga pangangailangan at likas na hilig na ganap na kinakailangan para sa buhay at ebolusyon. Ang lahat ng ito ay ginawa ang daloy ng buhay, sa isang banda, integral, madaling masugatan sa magkahiwalay na mga link, at sa kabilang banda, mahusay na protektado sa sarili at protektado ng system.

Lumipas ang millennia, ang mga dakilang sibilisasyong nilikha ng tao ay bumangon at nasawi. Ang lahat ng ningning ng modernong sibilisasyon - ang kasaganaan at iba't ibang mga kalakal, transportasyon, mga flight sa kalawakan, ang pagkakataon para sa isang malaking bilang ng mga tao na makisali sa

agham, sining, sa wakas, ligtas na katandaan - lahat ng ito ay bunga ng malaking halaga ng artipisyal na enerhiya na sinimulan nang gawin ng sangkatauhan. Hindi tayo nabubuhay sa enerhiya ng Araw, tulad ng mga halaman at hayop, ngunit gumagamit ng mga reserbang carbon - langis, karbon, gas, shale, na naipon ng mga nakaraang biosphere sa daan-daang milyong taon.

Ngunit ano ang nangyayari sa balanse ng init ng planeta? Ang artipisyal na enerhiya ay nawawala at napupunta sa init ng Earth, ang kalawakan nito, karagatan, at kapaligiran. Darating ang panahon kung kailan magsisimulang maapektuhan ng artipisyal na enerhiya ang istruktura ng balanse ng init ng planeta.

Kaya, ang malawakang ideya na ang pagtaas sa dami ng enerhiya na ginawa ng mga tao ay palaging isang magandang bagay ay kailangan ding baguhin: ang pagtaas sa average na temperatura ng planeta sa pamamagitan ng 4-5 degrees ay nagbabanta sa sangkatauhan na may isang ekolohikal na sakuna. At mayroong isang linya na hindi maaaring tumawid.

Ang paghula nang maaga, kahit na sa pinaka-pangkalahatang mga termino, ang mga resulta ng naturang pag-init ay hindi madali. Sa pagtaas ng average na temperatura, bumababa ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng ekwador at poste. At ito ang pangunahing makina, salamat sa kung saan gumagalaw ang kapaligiran, na naglilipat ng init mula sa mga ekwador na zone sa mga polar. Kung tumataas ang pagkakaiba sa temperatura, tataas ang intensity ng sirkulasyon ng atmospera. Kung ito ay bumababa, ang sirkulasyon ng atmospera ay nagiging mas tamad, ang paglipat ng kahalumigmigan ay bumababa. Nangangahulugan ito na ang mga arid zone ay nagiging mas tuyo, at ang produktibidad ng biota ay bumababa.

Bumalik sa huling siglo, ang sikat na geographer, climatologist, geophysicist na si Propesor A. I. Voikov, ang tagapagtatag ng unang geophysical observatory sa Russia, ay bumuo ng isang kilalang batas: mainit-init sa Hilaga - tuyo sa Timog. Ang batas na ito, na ngayon ay tinatawag na batas ni Voikov, ay nagbubuod ng maraming taon ng mga obserbasyon. Sa tuwing, sa panahon ng paikot na pagbabago sa average na temperatura sa Hilaga, nagsisimula itong magpainit, ang bilang ng mga tuyong taon ay tumataas sa rehiyon ng Trans-Volga, Kazakhstan at iba pang mga rehiyon ng timog-silangang Eurasia. Ang mga halaman ng mga disyerto at semi-disyerto ay lalong sensitibo sa mga pagbabago sa dami ng pag-ulan.

Ang tao ay naghahanap ng mga paraan upang limitahan ang kanyang masamang epekto sa kalikasan, dahil napagtanto niya ang kanyang pag-asa sa estado ng biosphere. Napagtanto ng mga tao na ang kanilang mga aktibidad ay dapat magbago nang radikal at umayon sa mga likas na batas ng biosphere, sa loob ng mga hangganan kung saan ang lahat ng aktibidad sa buhay ay maaaring magpatuloy.

Isang kababalaghan lamang ang nasubaybayan natin, na nagpapatunay na ang isang tao ay napakadaling nakatawid sa "fatal line" na iyon, ang linya kung saan magsisimula ang hindi maibabalik na mga proseso ng pagbabago ng mga kondisyon ng kanyang pag-iral. Ang biosphere ay magsisimulang lumipat sa isang bagong estado, at maaaring walang lugar para sa isang tao sa bagong estado nito. Iyon ang dahilan kung bakit ang sangkatauhan ay dapat na mahulaan ang mga resulta ng kanyang mga aksyon at malaman kung saan ang "ipinagbabawal na linya" ay namamalagi, na naghihiwalay sa posibilidad ng karagdagang pag-unlad ng sibilisasyon mula sa mas mabilis na pagkalipol nito.

Ang bawat biological species (at ang tao ay walang pagbubukod) ay maaaring mabuhay sa loob ng isang medyo makitid na balangkas ng kapaligiran kung saan ito ay genetically adapted. Kung ang kapaligiran ng buhay ay nagbabago nang mas mabilis kaysa sa adaptasyon o pagbabago ng mga species sa isang bagong pormasyon ay maaaring mangyari, ang organismo ay hindi maiiwasang mamatay.

Ang takip ng buhay na bagay sa planeta ay kapansin-pansing nagbabago. Ito ay lumiliit, ito ay lumiliit. Kahit na sa isang purong mekanikal na kahulugan, ang mga kagubatan ay nawawala, ang mga chernozem ay nagpapasama, atbp. Ang pundasyon ng parehong agarang kapaligiran ng buhay nito at pag-unlad ng ekonomiya ay dumudulas mula sa ilalim ng mga paa ng sangkatauhan.

Sa kasalukuyan, ang proseso ng pag-ubos ng buhay na bagay, ang pagkawala ng mga buhay na species ay sampu, at sa ilang mga kaso kahit na isang daang beses na mas matindi kaysa sa pagkalipol ng mga dinosaur ay 65 milyong taon na ang nakalilipas. Ang mga species ay hindi lamang nawawala, ang buong istraktura ng buhay na bagay ay nagbabago. Ang mga malalaking hayop at halaman ay pinalitan ng mas maliliit: ungulates - rodents, rodents - herbivorous insects.

Ang mga pagkalugi sa komposisyon ng nabubuhay na bagay ay maaaring humantong sa isang emergency na pagkasira ng biogeochemical system ng planeta. Ang pandaigdigang pagbaluktot ng mga biogeochemical cycle ay nagbabanta na ang kalikasan ay magiging iba, hindi ang isa kung saan ang modernong ekonomiya ay iniangkop. Kakailanganin ito ng malaking pag-aayos. Bilang resulta ng kasalukuyang mga epekto ng tao, ang mga inapo ay nanganganib sa kahirapan sa likas na yaman, pagkaubos ng mga likas na yaman. Dapat pangalagaan ng sangkatauhan ang biological diversity ng biosphere, dahil ang pagbawas nito ay humahantong sa pagkagambala sa mga biospheric na proseso, sa mga sakuna na pagbabago sa mga kondisyon ng pamumuhay sa planeta.

Konklusyon

Ang ating planeta ay natatangi dahil mayroon itong buhay. Ang buhay ay tumatagos hindi lamang sa mga elemento ng tubig at hangin, kundi pati na rin sa makalupang kalawakan. Ang buhay sa Earth ay kinakatawan ng buhay na bagay, na nabuo ng milyun-milyong species at bilyun-bilyong indibidwal. Living matter, ang buong biological diversity ng Earth ay protektado mula sa cosmic ray ng geomagnetic field at ng ozone screen. Ang lahat ng mga anyo at pagpapakita ng buhay ay hindi umiiral sa kanilang sarili, sila ay konektado ng mga kumplikadong relasyon sa isang solong kumplikado ng buhay-pandaigdigang ecosystem (biosphere). Ang mga relasyon at koneksyon na ito sa wildlife ay kamangha-manghang! Ang bawat pangkat ng mga kaugnay na species na bumubuo sa kaharian ay gumaganap ng isang tiyak na papel sa ikot ng mga sangkap: ang paglikha, pagbabago, pagkasira ng mga organikong sangkap.

Ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya sa biosphere ay ang Araw. Ang biogenic na sirkulasyon ng mga sangkap ay hindi nagpapahintulot sa pagkagambala ng buhay sa planetang Earth. Binago ng mga buhay na nilalang ng biosphere ang kemikal na komposisyon ng hangin, tubig, lupa, natukoy ang kanilang modernong komposisyon, naimpluwensyahan ang pagbuo ng mga mineral at bato, at ang kaluwagan ng Earth. Ang biosphere ay ang kapaligiran ng buhay at ang resulta ng aktibidad ng buhay.

Ang isa sa mga pangunahing gawain ng ika-21 siglo, kung saan ang ekolohiya ay dapat gumawa ng isang makabuluhang kontribusyon, ay ang pagkamit ng pagkakaisa sa pagitan ng tao at kalikasan.

Idagdag sa mga bookmark:


Ang biosphere ay isang pandaigdigang ecosystem. Tulad ng nabanggit kanina, ang biosphere ay nahahati sa geobiosphere, hydrobiosphere at aerobiosphere. Ang geobiosphere ay may mga dibisyon alinsunod sa mga pangunahing kadahilanan sa kapaligiran: terra - biosphere at lithobiosphere - sa loob ng geobiosphere, marinobiosphere (ocean-biosphere) at aqua - biosphere - bilang bahagi ng hydrobiosphere. Ang mga pormasyon na ito ay tinatawag na mga sub-sphere. Ang nangungunang salik na bumubuo sa kapaligiran sa kanilang pagbuo ay pisikal na yugto buhay na kapaligiran: hangin-tubig sa aerobiosphere, tubig (tubig-tabang at tubig-alat) sa hydrobiosphere, solid-hangin sa terrabiosphere at solid-tubig sa lithobiosphere.

Sa turn, lahat sila ay nahulog sa mga layer: ang aerobiosphere sa tropobiosphere at altobiosphere; hydrobiosphere - sa photosphere, disphotosphere at afotosphere.

Ang mga salik na bumubuo ng istraktura dito, bilang karagdagan sa pisikal na kapaligiran, enerhiya (liwanag at init), mga espesyal na kondisyon para sa pagbuo at ebolusyon ng buhay - ang ebolusyonaryong direksyon ng pagtagos ng biota sa lupa, sa kalaliman nito, sa mga espasyo sa itaas ng ang lupa, ang kailaliman ng karagatan, ay walang alinlangan na iba. Kasama ang apobiosphere, parabiosphere at iba pang mga sub- at above-biosphere na layer, sila ang bumubuo sa tinatawag na "layer cake ng buhay" at ang geosphere (ecosphere) ng pagkakaroon nito sa loob ng mga hangganan ng megabiosphere.


Ang patayong lawak ng biosphere at ang ratio ng mga ibabaw na inookupahan ng pangunahing mga yunit ng istruktura(ayon kay F. Ramad, 1981)

Ang mga nakalistang pormasyon sa isang sistematikong kahulugan ay malalaking bahagi ng pagganap ng aktwal na pangkalahatang mga dimensyon ng lupa o subplanetary. Ang pangkalahatang hierarchy ng mga subsystem ng biosphere ay ipinapakita sa Fig.


Hierarchy ng mga ecosystem ng biosphere (ayon kay N. F. Reimers, 1994

Naniniwala ang mga siyentipiko; na sa biosphere mayroong walo hanggang siyam na antas ng medyo independiyenteng mga siklo ng mga sangkap sa loob ng mga pagkakaugnay ng pitong pangunahing materyal-enerhiya na mga sangkap na ekolohikal at ang ikawalo - impormasyon


Mga bahagi ng ekolohiya (ayon kay N. F. Reimers, 1994)

Global, rehiyonal at mga lokal na sirkulasyon ang mga sangkap ay hindi sarado at bahagyang "nagsalubong" sa loob ng hierarchy ng mga ecosystem. Ang materyal-energetic, at bahagyang nagbibigay-kaalaman na "pagkakaisa" ay nagsisiguro sa integridad ng mga ekolohikal na supersystem hanggang sa biosphere sa kabuuan.

Pangkalahatang mga pattern ng organisasyon ng biosphere.

Ang biosphere ay nabuo sa isang mas malaking lawak hindi panlabas na mga kadahilanan, ngunit panloob na mga pattern. Ang pinakamahalagang pag-aari ng biosphere ay ang pakikipag-ugnayan ng buhay at di-nabubuhay, na makikita sa batas ng biogenic migration ng mga atom ni V. I. Vernadsky, at isinasaalang-alang namin ito sa seksyon 12.6.

Ang batas ng biogenic migration ng mga atom ay ginagawang posible para sa sangkatauhan na sinasadyang kontrolin ang mga proseso ng biogeochemical kapwa sa Earth sa kabuuan at sa mga rehiyon nito.

Ang dami ng nabubuhay na bagay sa biosphere, gaya ng nalalaman, ay hindi napapailalim sa mga kapansin-pansing pagbabago. Ang pattern na ito ay binuo sa anyo ng batas ng patuloy na dami ng nabubuhay na bagay ni V. I. Vernadsky: ang dami ng nabubuhay na bagay ng biosphere para sa isang naibigay na panahon ng geological ay isang pare-pareho. Sa pagsasagawa, ang batas na ito ay isang quantitative na kinahinatnan ng batas ng internal dynamic equilibrium para sa pandaigdigang ecosystem - ang biosphere. Dahil ang buhay na bagay, alinsunod sa batas ng biogenic migration ng mga atomo, ay isang tagapamagitan ng enerhiya sa pagitan ng Araw at ng Lupa, alinman sa dami nito ay dapat na pare-pareho, o ang mga katangian ng enerhiya nito ay dapat magbago. Ang batas ng pisikal at kemikal na pagkakaisa ng nabubuhay na bagay (lahat ng nabubuhay na bagay ng Earth ay pisikal at kemikal na iisa) ay nagbubukod ng mga makabuluhang pagbabago sa huling pag-aari. Samakatuwid, ang quantitative stability ay hindi maiiwasan para sa buhay na bagay ng planeta. Ito ay ganap na katangian ng bilang ng mga species.

Ang nabubuhay na bagay, bilang isang nagtitipon ng solar energy, ay dapat sabay na tumugon sa mga panlabas (kosmiko) na impluwensya at sa panloob na mga pagbabago. Ang pagbaba o pagtaas ng dami ng nabubuhay na bagay sa isang lugar ng biosphere ay dapat na humantong sa isang proseso na eksaktong kabaligtaran sa ibang lugar, dahil ang mga inilabas na biogens ay maaaring ma-assimilated ng natitirang bahagi ng buhay na bagay o ang kanilang kakulangan ay mapapansin. Dito dapat isaalang-alang ng isa ang bilis ng proseso, sa kaso ng anthropogenic na pagbabago, mas mababa kaysa direktang paglabag kalikasan ng tao.

Bilang karagdagan sa katatagan at katatagan ng dami ng nabubuhay na bagay, na makikita sa batas ng physicochemical na pagkakaisa ng buhay na bagay, sa buhay na kalikasan mayroong isang patuloy na pangangalaga ng impormasyon at somatic na istraktura, sa kabila ng katotohanan na medyo nagbabago ito. sa takbo ng ebolusyon. Ang ari-arian na ito ay nabanggit ni Yu. Goldsmith (1981) at tinawag na batas ng konserbasyon ng istruktura ng biosphere - impormasyon at somatic, o ang unang batas ng ecodynamics. . Upang mapanatili ang istraktura ng biosphere, ang mga nabubuhay na bagay ay nagsusumikap na makamit ang isang estado ng kapanahunan o balanse sa ekolohiya. Ang batas ng pagsusumikap para sa kasukdulan ay ang pangalawang batas ng ecodynamics ni J. Goldsmith, nalalapat sa biosphere at iba pang mga antas mga sistemang ekolohikal, bagama't mayroong isang tiyak - ang biosphere ay isang mas sarado na sistema kaysa sa mga subdivision nito. Ang pagkakaisa ng buhay na bagay ng biosphere at ang homology ng istraktura ng mga subsystem nito ay humantong sa katotohanan na ang mga nabubuhay na elemento ng iba't ibang geological na edad at paunang heograpikal na pinagmulan na umunlad dito ay masalimuot na magkakaugnay. Ang interweaving ng spatio-temporal genesis elements sa lahat ng ekolohikal na antas ng biosphere ay sumasalamin sa panuntunan o prinsipyo ng heterogenesis ng buhay na bagay. Ang karagdagan na ito ay hindi magulo, ngunit napapailalim sa mga prinsipyo ng ecological complementarity (complementarity), ecological compliance (congruence) at iba pang mga batas. Sa loob ng balangkas ng ecodynamics ng Y. Goldsmith, ito ang pangatlong batas nito - ang prinsipyo ng ekolohikal na kaayusan, o ekolohikal na mutualism, na nagpapahiwatig ng isang pandaigdigang pag-aari dahil sa impluwensya ng kabuuan sa mga bahagi nito, ang epekto ng feedback ng magkakaibang bahagi sa pagbuo ng ang kabuuan, atbp., na sa kabuuan ay humahantong sa pangangalaga sa katatagan ng biosphere sa kabuuan.

Ang mutual na tulong sa loob ng balangkas ng ekolohikal na kaayusan, o sistematikong mutualism, ay pinagtitibay ng batas ng kaayusan ng pagpuno ng espasyo at katiyakan ng espasyo-oras: ang pagpuno ng espasyo sa loob ng isang natural na sistema, dahil sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga subsystem nito, ay iniutos sa sa isang paraan na pinapayagan nito ang mga homeostatic na katangian ng system na maisakatuparan na may kaunting mga kontradiksyon sa pagitan ng mga bahagi sa loob nito. Mula sa batas na ito ay sinusunod ang imposibilidad ng pangmatagalang pag-iral ng mga aksidenteng "hindi kailangan" sa kalikasan, kabilang ang mga dayuhan dito.na nilikha ng tao. Kasama rin sa mga alituntunin ng mutualistic system order sa biosphere ang prinsipyo ng system complementarity, na nagsasaad na ang mga subsystem ng isang natural na sistema sa kanilang pag-unlad ay nagbibigay ng isang paunang kinakailangan para sa matagumpay na pag-unlad at self-regulation ng iba pang mga subsystem na kasama sa parehong sistema.

Ang ika-apat na batas ng ecodynamics ni Yu. Goldsmith ay kinabibilangan ng batas ng pagpipigil sa sarili at pagsasaayos sa sarili ng mga bagay na may buhay: ang mga sistema at sistema ng buhay na nasa ilalim ng kontrol ng mga bagay na may buhay ay may kakayahang kontrolin ang sarili at regulasyon sa sarili sa proseso ng pag-angkop sa pagbabago sa kapaligiran. Sa biosphere, ang pagpipigil sa sarili at regulasyon sa sarili ay nangyayari sa kurso ng mga proseso ng kaskad at kadena ng pangkalahatang pakikipag-ugnayan - sa kurso ng pakikibaka para sa pagkakaroon ng natural na pagpili (sa pinakamalawak na kahulugan ng konseptong ito), pagbagay ng mga sistema at mga subsystem, malawak na co-evolution, atbp. Kasabay nito, ang lahat ng mga prosesong ito ay humahantong sa mga positibong resulta "mula sa punto ng view ng kalikasan" - ang pangangalaga at pag-unlad ng mga ekosistema ng biosphere at ito sa kabuuan.

Ang link sa pagitan ng structural at evolutionary generalizations ay ang panuntunan ng awtomatikong pagpapanatili pandaigdigang kapaligiran tirahan: buhay na bagay sa kurso ng self-regulation at pakikipag-ugnayan sa abiotic na mga kadahilanan autodynamically nagpapanatili ng isang buhay na kapaligiran na angkop para sa pag-unlad nito. Itong proseso nililimitahan ng mga pagbabago, cosmic at global ecospheric scale at nangyayari sa lahat ng ecosystem at biosystem ng planeta, bilang isang kaskad ng self-regulation, na umaabot sa pandaigdigang sukat. Ang panuntunan ng awtomatikong pagpapanatili ng pandaigdigang tirahan ay sumusunod mula sa mga prinsipyo ng biogeochemical ng V. I. Vernadsky, ang mga patakaran para sa pag-iingat ng tirahan ng mga species, kamag-anak na panloob na pagkakapare-pareho at nagsisilbing isang pare-pareho para sa pagkakaroon ng mga konserbatibong mekanismo sa biosphere at sa parehong oras Kinukumpirma ang panuntunan ng system-dynamic na complementarity.

Ang batas ng repraksyon ng mga impluwensyang kosmiko ay nagpapatotoo sa epekto ng kosmiko sa biosphere: ang mga kadahilanan ng kosmiko, na nakakaimpluwensya sa biosphere at lalo na sa mga subdivision nito, ay napapailalim sa pagbabago ng ecosphere ng planeta at samakatuwid, sa mga tuntunin ng lakas at oras, ang mga pagpapakita ay maaaring humina at nagbabago o kahit na ganap na nawala ang kanilang epekto. Ang paglalahat ay mahalaga dito dahil sa ang katunayan na may madalas na isang stream ng kasabay na mga epekto ng solar na aktibidad at iba pa mga kadahilanan sa espasyo sa mga ecosystem ng Earth at sa mga organismo na naninirahan dito.

Dapat pansinin na maraming mga proseso sa Earth at sa biosphere nito, kahit na naiimpluwensyahan sila ng espasyo, at ang mga siklo ng aktibidad ng solar ay ipinapalagay na may pagitan ng 1850, 600,400, 178, 169,88,83,33,22,16 , 11.5 (11.1 ), 6.5 at 4.3 na taon, ang biosphere mismo at ang mga subdivision nito ay hindi kinakailangang mag-react na may parehong cyclicity sa lahat ng kaso. Ang mga cosmic na impluwensya ng biosphere system ay maaaring ganap o bahagyang harangan


Mga paraan ng cosmic na impluwensya sa biosphere


Kung may napansin kang pagkakamali, piliin ang kinakailangang teksto at pindutin ang Ctrl + Enter upang iulat ito sa mga editor

Biosphere ay ang tinatahanang bahagi ng geological shell ng Earth.

Biosphere- ito ay bahagi ng geological shell ng Earth, ang mga katangian nito ay natutukoy ng aktibidad ng mga nabubuhay na organismo.

Ang pangalawang kahulugan ay sumasaklaw sa isang mas malawak na lugar: pagkatapos ng lahat, ang atmospheric oxygen na nabuo bilang isang resulta ng photosynthesis ay ipinamamahagi sa buong atmospera at naroroon kung saan walang mga nabubuhay na organismo. Ang biosphere sa unang kahulugan ay binubuo ng lithosphere, hydrosphere at lower atmosphere - troposphere. Ang mga limitasyon ng biosphere ay limitado sa pamamagitan ng screen ng ozone, na matatagpuan sa taas na 20 km, at ang mas mababang hangganan, na matatagpuan sa lalim na halos 4 km.

Biosphere - isang pandaigdigang ecosystem, isang shell ng Earth na pinaninirahan ng mga buhay na organismo, na lumitaw sa hitsura ng mga buhay na nilalang bilang resulta ng ebolusyonaryong pag-unlad mga planeta. Kabilang dito ang itaas na bahagi ng lithosphere, ang buong hydrosphere, ang troposphere at ang ibabang bahagi ng stratosphere. Ang doktrina ng biosphere ay nilikha ng isang akademiko SA AT. Vernadsky ( 1926).

Atmospera - ang gaseous shell ng Earth at ilang iba pang mga planeta, ang Araw at mga bituin. Ang atmospera ng Earth ay may haba na hanggang 100 km at binubuo ng troposphere, stratosphere at ionosphere. Sa ibabang hangganan ng stratosphere sa taas na 15-35 km, ang libreng oxygen ay nagiging ozone (02 -> 03), na bumubuo ng proteksiyon na screen ng Earth.

Hydrosphere - kabibi ng tubig Earth na matatagpuan sa pagitan ng lithosphere at atmospera. Sinasakop nito ang 70.8% ng ibabaw ng Earth at kinabibilangan ng mga karagatan, dagat, ilog, lawa.

Lithosphere - ang panlabas na solidong shell ng Earth, ang crust ng lupa, na binubuo ng sedimentary at igneous na mga bato. Ang lupa ay nabuo sa ibabaw nito - isang espesyal na natural na katawan na lumitaw sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga bato, tubig, hangin at mga buhay na organismo. Ang lithosphere ay ang pinaka-puspos na bahagi ng biosphere na may buhay na bagay.

humus (humus) - organikong bagay ng lupa, na nabuo bilang resulta ng pagkabulok ng mga nalalabi ng halaman at hayop ng mga decomposer na organismo. Ang dami ng humus ay isang tagapagpahiwatig ng pagkamayabong ng lupa. Ang kapal ng humus horizon sa podzolic soils ay 5-10 cm, sa chernozem soils ito ay 1-1.5 m na may humus na nilalaman na hanggang 30%.

Pagbawi ng lupa - pagpapabuti ng mga katangian ng lupa upang madagdagan ang pagkamayabong nito. May mga ganyan mga uri ng melioration, bilang hydrotechnical - paagusan, patubig, paghuhugas ng mga saline soils; kemikal - liming, plastering, oksihenasyon; pisikal - sanding, claying; agroforestry - pagtatanim ng mga sinturon sa kagubatan, atbp.

Landscape - Pangkalahatang view ng lugar. Ang mga tanawin ay natural (lawa, bundok, kagubatan) at gawa ng tao (mga bukid, hardin, parke, reservoir, pabrika, lungsod). Sa mga artipisyal na landscape, ang landscaping ay napakahalaga, dahil nakakaapekto ito sa komposisyon ng mga antas ng hangin, tubig, at ingay. Pinakamahalaga ay may pangangalaga ng natural na tanawin sa panahon ng pag-unlad ng mga lungsod, ang pagkuha ng mga materyales sa gusali (mga pebbles, durog na bato, buhangin), lalo na sa mga pampang ng mga ilog at dagat.

Mga likas na yaman - mineral, pinagkukunan ng enerhiya, lupa, mga daluyan ng tubig at mga reservoir, mineral, kagubatan, ligaw na halaman, mundo ng hayop mga lugar ng lupa at tubig, gene pool mga nilinang na halaman at mga alagang hayop, magagandang tanawin, wellness area, atbp.:

Nauubos na Mga Mapagkukunan :

hindi nababago - langis, karbon, iba pang mineral;

nababago - lupa, halaman, wildlife, sedimentary rock (mga asin), ang rate ng pagkonsumo nito ay dapat tumutugma sa rate ng kanilang pagbawi, kung hindi man ay mawawala ang mga ito.

Hindi mauubos - ang mga ito ay espasyo, klima at yamang tubig (ngunit sila rin ay higit na nakadepende sa estado ng atmospera, hydrosphere at biosphere sa kabuuan).

Ang mga turo ng V.I. Vernadsky tungkol sa biosphere at noosphere ay isang paglalahat ng kaalaman sa natural na agham, na isinasaalang-alang ang mga bahagi ng biosphere, ang mga hangganan nito, ang mga pag-andar ng buhay na bagay at ang ebolusyon ng biosphere. Academician V.I. Si Vernadsky ang unang nagpakita ng napakalaking biogeochemical na papel ng mga halaman, hayop at microorganism sa pagbuo ng biosphere. Sa istruktura ng biosphere, tinukoy niya ang mga sumusunod Mga bahagi :

buhay na bagay (ang kabuuan ng mga buhay na organismo sa planeta); sa lahat ng geological epochs, living matter, transforming at accumulating solar energy, naiimpluwensyahan ang kemikal na komposisyon ng crust ng lupa, ay isang malakas na geochemical force na humuhubog sa mukha ng Earth;

inert (walang buhay) na bagay (atmo-, hydro-, lithosphere at mga bahagi nito - mga gas, particulate matter at singaw ng tubig na ibinubuga ng mga bulkan, geyser);

walang buhay na biogenic na sangkap , na nilikha sa proseso ng mahahalagang aktibidad ng mga organismo ng moderno at nakalipas na mga geological na panahon (mga labi ng fossil ng mga organismo, langis, karbon, mga gas sa atmospera, lake silt - sapropel, sedimentary rock, halimbawa, limestone);

bio-inert substance - ang resulta ng mahahalagang aktibidad ng mga organismo at di-biological na proseso (lupa, tubig ng mga reservoir na tinatahanan, mga mineral na luad).

Ang biosphere ay may tiyak mga hangganan, na tumutugma sa mga hangganan ng pamamahagi ng mga nabubuhay na organismo sa mga shell ng Earth, na tinutukoy ng pagkakaroon ng mga kondisyon para sa pagkakaroon ng buhay (kanais-nais na temperatura, antas ng radiation, sapat na dami ng tubig, mineral, oxygen, carbon dioxide ). Itaas na limitasyon ng biosphere na matatagpuan sa taas na 15-20 km mula sa ibabaw ng Earth, dumadaan sa stratosphere at tinutukoy ng ozone screen, na nakakaantala sa nakakapinsala sa pamumuhay ultra-violet ray sikat ng araw. Ang karamihan ng mga nabubuhay na organismo ay matatagpuan sa mas mababang shell ng hangin - ang troposphere. Karamihan sa populasyon ang pinakamababang bahagi ng troposphere (50-70 m). Mababang limitasyon ng buhay dumadaan sa lithosphere sa lalim na 3.5-7.5 km. Ang buhay ay puro pangunahin sa itaas na bahagi ng lithosphere - sa lupa at sa ibabaw nito.

AT iba't ibang parte biosphere, ang density ng buhay ay hindi pareho. Ang pinakamalaking bilang ang mga organismo ay matatagpuan malapit sa ibabaw ng lithosphere at hydrosphere. Ang nilalaman ng biomass ay nag-iiba din ayon sa sona. Ang mga tropikal na kagubatan ay may pinakamataas na densidad, Arctic ice, mataas na bundok na rehiyon, at disyerto ay may hindi gaanong densidad.

Produktibo ng biosphere - ang kabuuang pagtaas sa biomass ng Earth sa loob ng 1 taon. taunang pangunahing produksyon ng mga halaman ay 170 109 tonelada (dry weight) at naglalaman ng humigit-kumulang 300-500 1021 J ng enerhiya. Ang pinakamalaking bahagi ng produksyon na ito ay isinasaalang-alang ng mga komunidad ng halamang lupa - 117,109. Ang produksyon ng hayop (pangalawang) ay 3,934,106 tonelada, kung saan humigit-kumulang 909,106 tonelada ang nasa lupa at 3,025,106 tonelada ang nasa Karagatan ng Daigdig.

Biomass ng Earth - ang kabuuan ng lahat ng nabubuhay na organismo (nabubuhay na bagay) ng planeta. Ipinapahayag sa mga yunit ng masa o enerhiya sa bawat yunit na lawak o dami. Ang biomass ng Earth ay umabot sa humigit-kumulang 2.423 1012 tonelada, kung saan 97% ay ang biomass ng mga berdeng halaman sa lupa, at 3% ay ang biomass ng mga hayop at microorganism. Ang biomass ay 0.01% ng masa ng mundo.

Biomass ng mga karagatan - ang kabuuan ng lahat ng nabubuhay na organismo na naninirahan sa hydrosphere (2/3 ng ibabaw ng Earth). Ang kanilang biomass ay 1000 beses na mas mababa kaysa sa biomass ng mga naninirahan sa lupa, at 3.9? 109 tonelada, dahil ang paggamit ng solar energy sa tubig ay umabot sa 0.04%, at sa lupa - 0.1-2.0%.

Buhay na bagay ng biosphere - ang kabuuan ng mga buhay na organismo (biomass) ng Earth - ay bukas na sistema, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglago, pagpaparami, pamamahagi, metabolismo at enerhiya sa panlabas na kapaligiran, ang akumulasyon ng enerhiya at paglipat nito sa mga kadena ng pagkain. Ang nabubuhay na bagay sa biosphere ay gumaganap ng iba't ibang mga biogeochemical function, na nagsisiguro sa sirkulasyon ng mga sangkap at conversion ng enerhiya at, bilang isang resulta, ang integridad, katatagan ng biosphere, ang napapanatiling pag-iral nito. Ang pinakamahalagang mga function :

Enerhiya- akumulasyon at conversion ng solar energy ng mga halaman sa panahon ng photosynthesis (na-convert ng chemoautotrophic bacteria ang enerhiya ng mga chemical bond) at ang paglipat nito sa pamamagitan ng food chain: mula sa mga producer patungo sa mga consumer at higit pa sa mga decomposers. Kasabay nito, ang enerhiya ay unti-unting nawawala, ngunit ang bahagi nito, kasama ang mga labi ng mga organismo, ay pumasa sa isang fossil state, ay "naimbak" sa crust ng lupa, na bumubuo ng mga reserbang langis, karbon, atbp.

Gas- patuloy na palitan ng gas sa kapaligiran sa panahon ng paghinga at photosynthesis (ang mga berdeng halaman ay sumisipsip ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen sa atmospera sa panahon ng photosynthesis, habang ang karamihan sa mga buhay na organismo (kabilang ang mga halaman) ay gumagamit ng oxygen sa panahon ng paghinga, naglalabas ng carbon dioxide sa atmospera gas). Kaya, sa pamamagitan ng pakikilahok sa mga proseso ng metabolic, pinapanatili ng nabubuhay na bagay ang komposisyon ng gas ng atmospera sa isang tiyak na antas.

redox- metabolismo at enerhiya, photosynthesis (mga microorganism sa proseso ng buhay ay nag-oxidize o nagbabawas ng iba't ibang mga compound, habang tumatanggap ng enerhiya para sa mga proseso ng buhay, nakikilahok sa pagbuo ng mga mineral, halimbawa, ang aktibidad ng iron bacteria sa oksihenasyon ng iron ay humantong sa pagbuo ng sedimentary rocks - iron ores; sulfur bacteria, pagbabawas ng sulfates, nabuong sulfur deposits).

konsentrasyon function - biogenic migration ng mga atom na puro sa mga buhay na organismo, at pagkatapos ng kanilang kamatayan ay pumasa sila sa walang buhay na kalikasan (ang kakayahan ng mga nabubuhay na organismo na makaipon ng iba't ibang elemento ng kemikal, halimbawa, ang mga sedge at horsetail ay naglalaman ng maraming silikon, damong-dagat at kastanyo - yodo at kaltsyum, sa skeletons ng vertebrates hayop ay naglalaman ng isang malaking halaga ng posporus, kaltsyum, magnesiyo). Ang pagpapatupad ng function na ito ay nag-ambag sa pagbuo ng mga deposito ng limestone, chalk, pit, karbon, langis.

Ebolusyon ng biosphere . SA AT. Binigyang-diin ni Vernadsky sa kanyang mga gawa na ang kasaysayan ng paglitaw at ebolusyon ng biosphere ay ang kasaysayan ng paglitaw ng buhay sa Earth. Ang pag-unlad ng biosphere ay sumasabay sa ebolusyon organikong mundo- nagbabago ang komposisyon ng mga bahagi nito, lumalawak ang mga hangganan, atbp. Ang siyentipiko sa simula ng ika-20 siglo. itinuro ang pagtaas ng impluwensya ng tao sa kurso ng ebolusyon ng biosphere, hinulaan ang maraming mga uso sa epekto ng tao sa kalikasan at ipinakilala ang konsepto ng noosphere bilang "intelligent shell" ng Earth.

Para sa paglipat ng biosphere sa noosphere, kinakailangan upang matutunan ang mga batas ng istraktura at pag-unlad ng biosphere at bumuo ng mga bagong prinsipyo ng moralidad at pag-uugali ng tao upang mapanatili ang isang matatag at progresibong pag-unlad ng ating planeta.

Mga pandaigdigang pagbabago sa biosphere. Proteksyon ng flora at fauna

Anthropogenic na epekto sa biosphere . Palaging ginagamit ng tao ang kapaligiran bilang pinagmumulan ng mga mapagkukunan, ngunit mula noong katapusan ng huling siglo, ang mga pagbabago sa biosphere ay naiimpluwensyahan ng aktibidad sa ekonomiya nagdudulot ng banta sa pagkakaroon ng biosphere at ng tao mismo. Epekto anthropogenic na aktibidad ay ipinahayag sa pag-ubos ng mga likas na yaman, polusyon ng biosphere na may pang-industriya na basura, pagbabago ng klima at ang istraktura ng ibabaw ng Earth, pagkagambala ng mga natural na biogeochemical cycle, pagkasira ng mga natural na ekosistema.

polusyon - presensya sa kapaligiran mga nakakapinsalang sangkap na nakakagambala sa paggana ng mga sistemang ekolohikal o ng kanilang mga indibidwal na elemento at nagpapababa sa kalidad ng kapaligiran. Ang epekto sa kapaligiran ng mga polluting agent sa antas ng organismo ay humahantong sa pagkagambala ng ilang mga physiological function ng mga organismo, mga pagbabago sa kanilang pag-uugali, nabawasan ang paglaki at pag-unlad, paglaban sa iba pang mga salungat na kadahilanan panlabas na kapaligiran. Sa antas ng populasyon, ang polusyon ay maaaring magdulot ng mga pagbabago sa kanilang kasaganaan at biomass, pagkamayabong, dami ng namamatay, istraktura, taunang mga siklo ng paglipat, at marami pang iba. functional na mga katangian. Sa antas ng biocenotic, ang polusyon ay nakakaapekto sa istruktura at mga tungkulin ng mga komunidad, at ang mga ecosystem ay nasisira.

Makilala natural at anthropogenic na polusyon. natural ang polusyon ay nangyayari bilang resulta ng mga likas na sanhi - pagsabog ng bulkan, lindol, sakuna na baha at sunog. Antropogenic ang polusyon ay bunga ng aktibidad ng tao.

mga pollutant, na nagmumula bilang isang resulta ng mga aktibidad ng tao, at ang epekto nito sa kapaligiran ay lubhang magkakaibang. Ito ay mga compound ng carbon, sulfur, nitrogen, mabibigat na metal, iba't ibang organikong sangkap, artipisyal na nilikha na materyales, radioactive na elemento, atbp. Ang bawat pollutant ay may tiyak na negatibong epekto sa kalikasan. Ang batas ay nagtatatag para sa bawat pollutant maximum allowable discharge (MPD) at maximum na pinapayagang konsentrasyon (MAC) sa likas na kapaligiran. Maximum Permissible Discharge (MPD) - ang masa ng isang pollutant na ibinubuga ng mga indibidwal na pinagmumulan sa bawat yunit ng oras, ang labis nito ay humahantong sa masamang epekto sa kapaligiran o mapanganib sa kalusugan ng tao. Maximum Permissible Concentration (MAC) - ang dami ng nakakapinsalang sangkap sa kapaligiran na hindi nakaaapekto sa kalusugan ng tao o sa mga supling nito sa pamamagitan ng permanenteng o pansamantalang pakikipag-ugnayan dito. Kapag tinutukoy ang MPC, hindi lamang ang antas ng impluwensya ng mga pollutant sa kalusugan ng tao ay isinasaalang-alang, kundi pati na rin ang epekto sa mga hayop, halaman, fungi, microorganism, natural na pamayanan pangkalahatan.

Bilang karagdagan sa polusyon sa kapaligiran, ang anthropogenic na epekto ay ipinahayag sa pagkaubos ng likas na yaman ng biosphere . Ang malaking sukat ng paggamit ng mga likas na yaman ay humantong sa isang makabuluhang pagbabago sa mga tanawin sa ilang mga rehiyon. Hanggang sa isang tiyak na antas, ang biosphere ay may kakayahang mag-regulasyon sa sarili, na nagpapahintulot sa pagliit Mga negatibong kahihinatnan aktibidad ng tao. Ngunit may limitasyon kapag ang biosphere ay hindi na kayang mapanatili ang balanse. Mayroong isang qualitative at quantitative restructuring ng buong biosphere ng planeta, ang mga hindi maibabalik na proseso ay lumitaw, na humahantong sa mga sakuna sa kapaligiran.

Polusyon sa hangin. Ang modernong gas komposisyon ng kapaligiran ay ang resulta ng isang mahaba Makasaysayang pag-unlad ang globo - isang halo ng gas ng nitrogen (78.09%) at oxygen (20.95%), pati na rin ang argon (0.93%), carbon dioxide (0.03%), mga inert gas (neon, helium, krypton, xenon ), ammonia, methane , ozone, sulfur dioxide at iba pang mga gas. Ang mga emisyon ng hangin ng mga gas na pang-industriya, kabilang ang mga compound tulad ng carbon monoxide CO ( carbon monoxide), mga oxide ng nitrogen, sulfur, ammonia at iba pang mga pollutant, ay humahantong sa pagsugpo sa mahahalagang aktibidad ng mga halaman at hayop, mga paglabag metabolic proseso pagkalason at pagkamatay ng mga buhay na organismo.

Ang pagtaas sa konsentrasyon ng carbon dioxide sa atmospera, na sinamahan ng isang pagtaas sa dami ng aerosol (pinong mga particle ng alikabok, uling, mga suspensyon ng mga solusyon ng ilang mga kemikal na compound) at labis na pagsipsip ng hangin thermal radiation Lupa, humahantong sa "greenhouse effect» - isang pagtaas sa average na temperatura ng atmospera ng planeta ng ilang degree. Ang isang tiyak na papel sa paglikha ng "greenhouse effect" ay nilalaro ng init na inilabas mula sa mga thermal power plant at nuclear power plant. Ang pag-init ng klima ay maaaring humantong sa masinsinang pagtunaw ng mga glacier sa mga polar na rehiyon, isang pagtaas sa antas ng Karagatan ng Daigdig, isang pagbabago sa kaasinan nito, temperatura, at pagbaha sa mga mababang lupain sa baybayin.

acid rain, na pangunahing sanhi ng sulfur dioxide at nitrogen oxides, ay nagdudulot ng malaking pinsala sa mga biocenoses ng kagubatan. Ito ay itinatag na ang mga conifer ay dumaranas ng acid rain sa mas malawak na lawak kaysa sa malawak na dahon. Sa teritoryo lamang ng ating bansa, ang kabuuang lugar ng mga kagubatan na apektado ng mga industrial emissions ay umabot sa 1 milyong ektarya.

Pagkaubos ng ozone layer kapaligiran, na isang proteksiyon na screen mula sa ultraviolet radiation na nakakapinsala sa mga buhay na organismo, ay nangyayari sa ibabaw ng mga pole ng planeta - Antarctica at ang Arctic, kung saan ang tinatawag na mga butas ng ozone. Ang pangunahing dahilan ng pag-ubos ng ozone layer ay ang paggamit ng mga tao ng chlorofluorocarbons (freons), na malawakang ginagamit sa produksyon at pang-araw-araw na buhay bilang mga nagpapalamig, mga ahente ng foaming, mga solvent at aerosol.

Polusyon ng natural na tubig - pagbaba sa kanilang biospheric function at kahalagahan ng ekonomiya bilang resulta ng pagpasok ng mga nakakapinsalang sangkap sa kanila (mga produktong langis at langis, sambahayan (sewer) at pang-industriya wastewater naglalaman ng lead, mercury, arsenic, na may malakas na nakakalason na epekto, mga sintetikong sangkap na ginagamit sa industriya, transportasyon, mga serbisyo sa sambahayan, agricultural effluent na naglalaman ng malaking halaga ng mga residu ng pataba (nitrogen, phosphorus, potassium) na inilapat sa mga bukid, pestisidyo atbp.) Langis maaaring makapasok sa tubig bilang resulta ng mga natural na pag-agos nito sa mga lugar ng paglitaw. Ngunit ang pangunahing pinagmumulan ng polusyon ay nauugnay sa mga aktibidad ng tao: produksyon ng langis, transportasyon, pagproseso at paggamit ng langis bilang panggatong at pang-industriya na hilaw na materyales. Ang langis sa tubig ay bumubuo ng isang manipis na pelikula na pumipigil sa pagpapalitan ng gas sa pagitan ng tubig at hangin. Pag-aayos sa ilalim, ang langis ay pumapasok sa ilalim na mga sediment, kung saan ito ay nakakagambala natural na proseso buhay ng mga nasa ilalim na hayop at mikroorganismo.

Nauubos din ang mga reserbang tubig dahil sa labis na paggamit ng tubig mula sa mga ilog para sa irigasyon. Isa sa mga uri ng polusyon sa tubig ay thermal pollution. mga planta ng kuryente, mga negosyong pang-industriya Kadalasan ay itinatapon nila ang pinainit na tubig sa isang reservoir, na humahantong sa pagtaas ng temperatura ng tubig dito at ang mabilis na pagpaparami ng mga pathogen at mga virus. Sa sandaling nasa inuming tubig, maaari silang maging sanhi ng paglaganap ng iba't ibang sakit.

Polusyon sa lupa . Bilang resulta ng pag-unlad ng aktibidad ng ekonomiya ng tao, ang polusyon, mga pagbabago sa komposisyon ng lupa at maging ang pagkasira nito ay nangyayari. Ang napakalaking lugar ng mayayabong na lupain ay nawasak sa panahon ng pagmimina at gawaing pang-industriya, ang pagtatayo ng mga negosyo at lungsod. Ang pagkasira ng mga kagubatan at likas na takip ng damo, paulit-ulit na pag-aararo ng lupa nang hindi sinusunod ang mga patakaran ng teknolohiyang pang-agrikultura ay humahantong sa pagguho ng lupa - ang pagkasira at paghuhugas ng mayamang layer ng tubig at hangin. Ang mga pangunahing pollutant sa lupa ay mga metal (mercury, lead) at ang kanilang mga compound, radioactive elements, pati na rin ang mga fertilizers at pesticides - persistent mga organikong compound ginagamit sa agrikultura. Nag-iipon sila sa lupa, tubig, ilalim ng mga sediment ng mga katawan ng tubig at kasama sa ekolohiya mga kadena ng pagkain, pumasa mula sa lupa at tubig sa mga halaman, pagkatapos ay sa mga hayop at kalaunan ay pumapasok sa katawan ng tao na may dalang pagkain.

Polusyon sa radiation ay makabuluhang naiiba sa iba. Ang radioactive nuclides ay ang nuclei ng hindi matatag na elemento ng kemikal na naglalabas ng mga sisingilin na particle at short-wave electromagnetic radiation. Ito ang mga particle at radiation na, kapag sila ay pumasok sa katawan ng tao, sirain ang mga selula, na nagreresulta sa radiation sickness.

May mga likas na pinagmumulan ng radyaktibidad sa lahat ng dako sa biosphere, at ang tao, tulad ng lahat ng buhay na organismo, ay palaging nalantad sa natural na radiation. Ang panlabas na pagkakalantad ay nangyayari dahil sa radiation ng cosmic na pinagmulan at radioactive nuclides sa kapaligiran. Ang panloob na pagkakalantad ay nilikha ng mga radioactive na elemento na pumapasok sa katawan ng tao na may hangin, tubig at pagkain. Sa kasalukuyan, ang mga radioactive na elemento ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan. Ang kapabayaan sa pag-iimbak at transportasyon ng mga elementong ito ay humahantong sa malubhang radioactive contamination. radioactive na kontaminasyon Ang biosphere ay nauugnay, halimbawa, sa pagsubok ng mga sandatang atomiko, mga aksidente sa mga nuclear power plant. Ang pag-iimbak at pag-iimbak ng mga radioactive na basura ay nagdudulot ng malaking panganib sa kapaligiran. industriya ng militar at nuclear power plants.

Ang malawakang pagkasira ng mga kagubatan ay nagsasangkot ng pagkamatay ng pinakamayamang flora at fauna.

Sa gayon , dahil sa pagtaas ng sukat ng anthropogenic impact (human economic activity), lalo na sa noong nakaraang siglo, ang balanse sa biosphere ay nabalisa, na maaaring humantong sa hindi maibabalik na mga proseso at itaas ang tanong ng posibilidad ng buhay sa planeta. Ito ay dahil sa pag-unlad ng industriya, enerhiya, transportasyon, agrikultura at iba pang aktibidad ng tao nang hindi isinasaalang-alang ang mga posibilidad ng biosphere ng Earth. Ang mga malubhang problema sa kapaligiran ay lumitaw na bago ang sangkatauhan, na nangangailangan ng agarang solusyon.

Pagtataya sa kapaligiran - hula sa pag-uugali natural na mga sistema tinutukoy ng mga natural na proseso at epekto ng tao sa kanila. Ang mga pagtataya ay pandaigdigan (planetary) at lokal (para sa isang maliit na lugar), para sa malapit na hinaharap at para sa 100-120 taon sa hinaharap. Isinasaalang-alang ang data ng pagtataya, ang mga hakbang ay isinasagawa upang protektahan ang mga anyong tubig, lupa, halaman, wildlife mula sa polusyon, pagkasira, at upang mapanatili ang komposisyon ng mga species.

Proteksyon ng natural na kapaligiran mula sa polusyon - isang sistema ng mga hakbang na naglalayong alisin negatibong impluwensya tao, na ipinahayag sa mga emisyon mga nakalalasong gas, polusyon sa tubig, paggamit ng mga herbicide, pestisidyo, mga materyales na nasusunog, mga radioactive substance, matinding ingay, nuclear raw na materyales.

proteksiyon ng kapaligiran - proteksyon ng kapaligiran kung saan nakatira ang sangkatauhan, at mga likas na bagay kapaligirang ito. Mayroong isang International Program na nilikha noong 1973 ng United Nations (UNEP) na nakatuon sa matinding problema estado ng sining kapaligiran: ang paglaban sa disyerto, proteksyon ng mga karagatan, takip ng lupa, ulan rainforest, mga mapagkukunan ng sariwang tubig, atbp. Ang mga hakbang sa kapaligiran upang mapanatili ang komposisyon ng mga species ng planeta ay nauugnay sa paglikha ng Red Book at mga protektadong natural na lugar.

pulang libro - isang listahan ng mga endangered, rare at endangered species ng mga halaman at hayop.

Itim na listahan - isang pang-internasyonal na listahan ng mga patay na species ng mga hayop at halaman, kung saan nananatili lamang ang mga pinalamanan na hayop, kalansay at bangkay, mga guhit, herbarium, na nasa mga museo.

Ngayon sa Earth, ang rate ng pagkalipol ng mga species ay ilang libong beses na mas mataas kaysa sa kung saan ay umiiral sa hindi nagalaw na kalikasan.

reserba - mga lugar ng lupa o tubig, ganap na hindi kasama sa lahat ng uri ng pang-ekonomiyang paggamit, kung saan ang mga natural na tanawin ay pinapanatili sa isang hindi nakakagambalang estado.

Mga reserba - mga lugar sa lupa o tubig kung saan pansamantalang ipinagbabawal ang paggamit ng ilang uri ng likas na yaman. Ang bisa ng mga reserba - 5-10 taon.

Mga pambansang parke - mga teritoryong hindi kasama sa pagsasamantala sa ekonomiya upang mapangalagaan mga likas na kumplikado pagkakaroon ng espesyal na ekolohikal, historikal, aesthetic na halaga at ginagamit din para sa libangan at mga layuning pangkultura.

Mga gawaing pampakay

A1. Ang pangunahing tampok ng biosphere:

1) ang pagkakaroon ng mga nabubuhay na organismo sa loob nito

2) ang pagkakaroon nito ng mga di-nabubuhay na sangkap na naproseso ng mga nabubuhay na organismo

3) ang sirkulasyon ng mga sangkap na kinokontrol ng mga buhay na organismo

4) pagbubuklod ng solar energy ng mga buhay na organismo

A2. Ang mga deposito ng langis, karbon, pit ay nabuo sa proseso ng sirkulasyon:

1) oxygen

2) carbon

4) hydrogen

A3. Hanapin ang maling pahayag. Hindi mapapalitang likas na yaman na nabuo sa panahon ng carbon cycle sa biosphere:

2) nasusunog na gas

3) matigas na karbon

4) pit at kahoy

A4. Ang mga bakterya na bumabagsak sa urea sa ammonium at mga carbon dioxide ions ay nakikibahagi sa cycle

1) oxygen at hydrogen

2) nitrogen at carbon

3) posporus at asupre

4) oxygen at carbon

A5. Ang ikot ng bagay ay batay sa mga proseso tulad ng

1) pagpapakalat ng mga species

3) photosynthesis at respiration

2) mutasyon

4) natural na pagpili

A6. Ang nodule bacteria ay kasama sa cycle

3) carbon

4) oxygen

A7. enerhiyang solar nahuli

1) mga producer

2) mga mamimili ng unang order

3) mga mamimili ng pangalawang order

4) mga decomposer

A8. Ang pagpapalakas ng epekto ng greenhouse, ayon sa mga siyentipiko, ay pinaka pinadali ng:

1) carbon dioxide

3) nitrogen dioxide

A9. Ang ozone na bumubuo sa ozone shield ay nabuo sa:

1) hydrosphere

2) kapaligiran

3) sa crust ng lupa

4) sa mantle ng Earth

A10. Ang pinakamalaking bilang ng mga species ay matatagpuan sa ecosystem:

1) mapagtimpi evergreen na kagubatan

2) tropikal na maulang kagubatan

3) mapagtimpi na mga nangungulag na kagubatan

A11. Ang pinaka-mapanganib na sanhi ng pagkaubos ng biodiversity ay ang pinakamahalagang salik sustainability ng biosphere ay

1) direktang pagpuksa

2) kemikal na polusyon sa kapaligiran

3) pisikal na polusyon kapaligiran

4) pagkasira ng tirahan

Anuman sistema ng pamumuhay meron pribadong view karamihan kumplikadong mga sistema binuo batay sa mga compound ng protina. Samakatuwid, ang isang sistematikong diskarte sa ekolohiya ay napakapopular.

Sa ekolohiya, mayroong dalawang diskarte sa pag-unawa sa kakanyahan ng phenomena:

Ang diskarte sa populasyon - nakatuon sa mga populasyon ng mga nabubuhay na nilalang, iyon ay, sa mga grupo ng mga indibidwal ng parehong species, isang malaking bilang ng mga henerasyon na naninirahan sa isang tiyak na espasyo sa loob ng limitadong mga limitasyon (pinaniniwalaan na ito ay ang populasyon na ang pangunahing yunit ng elementarya pinag-aralan ng tradisyonal na ekolohiya);

Ecosystem approach - batay sa konsepto mga ekosistema- isang hanay ng mga organismo at di-nabubuhay na bahagi na nag-uugnay-ugnay at konektado sa pamamagitan ng mga daloy ng bagay at enerhiya.

Ang konsepto ng isang ecosystem ay ipinakilala ng English botanist na si A. Tensley noong 1935.

Heograpo at manunulat na si G.K. Nagbigay si Efremov ng matalinghagang kahulugan ng isang ecosystem bilang “anuman natural na edukasyon– mula bump hanggang shell (heograpikal)”.

Ang diskarte sa ecosystem ay nauukol sa isang holistic na paglalarawan ng kalikasan, habang ang diskarte sa populasyon ay patungo sa isang maramihan.

Ang lahat ng ecosystem ay maaaring nahahati sa mga ranggo:

1) microecosystems (puddle, nabubulok na tuod, nabubulok na bangkay, atbp.);

2) mesoecosystem (kagubatan, lawa, ilog, maliit na isla, atbp.);

3) macroecosystems (dagat, karagatan, kontinente, malaking isla, atbp.);

4) pandaigdigang ecosystem (biosphere).

Bilang karagdagan sa pag-uuri sa itaas ng mga ecosystem sa ekolohiya, tradisyonal na isinasaalang-alang ang konsepto ng biogeocenosis, na malapit sa kahulugan sa konsepto ng isang ecosystem. Biogeocenosis- ito ay isang espesyal na kaso ng isang malaking ecosystem, na sumasaklaw, bilang isang panuntunan, isang makabuluhang teritoryo, na nagmumungkahi ng obligadong presensya ng mga halaman bilang pangunahing link, iyon ay phytocenosis, na nagbibigay sa ecosystem na ito ng supply ng pangunahing enerhiya (impormasyon). Dahil sa naturang awtonomiya ng enerhiya, ang biogeocenosis ay theoretically imortal, hindi katulad, halimbawa, isang nabubulok na nahulog na puno, na ang ekosistema ay namatay pagkatapos ng lahat ng enerhiya na naipon ng puno sa panahon ng buhay nito, at ang puno mismo ay nagiging mga bahagi ng humus ( matabang patong ng lupa).

Bilang bahagi ng anumang ecosystem, dalawang bloke ang karaniwang nakikilala: biocenosis at ecotope. Ang biocenosis ay binubuo ng magkakaugnay na mga organismo iba't ibang mga species na kasama dito hindi bilang mga indibidwal na indibidwal, ngunit bilang mga populasyon. espesyal na kaso biocenosis - isang komunidad, maaari itong magkaisa lamang ng bahagi ng mga uri ng biocenosis (halimbawa, isang komunidad ng halaman). Sa ilalim ecotope maunawaan ang tirahan ng biocenosis na ito. Maaaring ito ang teritoryo ng isang ibinigay na biogeocenosis, na nailalarawan sa isang tiyak na komposisyon ng mga geological na bato nito. Ang natumbang puno na nagbibigay-buhay sa iba't ibang uri ng mga destructors (mga insekto, fungi, microbes at iba pang mga organismo na sumisira sa mga organikong bagay hanggang sa mineral na estado) ay isa ring ecotope ng ecosystem na umiiral sa batayan nito.


kaya, biogeocenosis = ecotope(hydrological factor (hydrotope), climatological factor ((climatotope), soil factor (edaphotop)) + biocenosis(mga halaman (phytocenosis), mga hayop (zoocenosis), mga mikroorganismo (microbiocenosis)) (ang modelong ito ay iminungkahi ni V.N. Sukachev noong 1942).

1.4.1. Mga Tampok ng Ecosystem

1. Malapit na pagkakaugnay at pagkakaugnay ng lahat ng mga link, parehong biotic (nabubuhay) at abiotic (hindi nabubuhay). Ang mga pagsasaayos ng link ay humahantong sa pagbabalik sa orihinal na estado o sa kamatayan.

2. Malakas na positibo at negatibong feedback.

Ang isang halimbawa ng positibong feedback ay ang waterlogging ng teritoryo pagkatapos ng deforestation. Ito ay humahantong sa compaction ng lupa, dahil dito, sa akumulasyon ng tubig at paglaki ng mga halaman na naipon ng kahalumigmigan, na humahantong sa pag-ubos nito sa oxygen, na nangangahulugang isang pagbagal sa pagkabulok ng mga nalalabi ng halaman, ang akumulasyon ng pit at isang karagdagang pagtaas sa waterlogging.

Ang isang halimbawa ng negatibong (nagpapatatag) na feedback ay ang relasyon sa pagitan ng mandaragit at biktima, halimbawa, sa pagitan ng mga lynx at liyebre: ang pagtaas ng bilang ng mga liyebre ay nag-aambag sa pagtaas ng bilang ng mga lynx, ngunit ang labis na bilang ng mga lynx ay nakakabawas sa bilang ng mga liyebre, pagkatapos ay bumababa din ang bilang ng mga lynx. Sa ilalim ng natural na mga kondisyon, ang sistemang ito ay nagpapatatag sa halip mabilis.

3. Tahasang ipinahayag ang paglitaw.

Halimbawa, ang isang bihirang tree stand ay hindi pa bumubuo ng isang kagubatan, dahil hindi ito lumilikha ng isang tiyak na kapaligiran: lupa, hydrological, meteorological, atbp.

Ang pag-usbong ay nagpapataas ng katatagan ng isang ecosystem at ang kakayahan nitong i-regulate ang sarili. Ang aktibidad ng tao ay humahantong sa pagkagambala ng mga direktang link at feedback sa mga ecosystem.

Halimbawa, ang katamtamang polusyon ng mga anyong tubig na may organikong bagay ay humahantong sa pagtindi ng pagpaparami ng mga mikroorganismo, na humahantong sa paglilinis sa sarili ng katawan ng tubig. Ang hindi katamtamang polusyon, na tinatawag na eutrophication, ay humahantong sa labis na pagpaparami ng mga organismo na aktibong nabubulok ang mga organikong bagay, na maaga o huli ay humahantong sa pagkaubos ng isang naibigay na reservoir ng oxygen, na nangangahulugan ng pang-aapi at pagkamatay ng mga organismo na ito, ang pagkasira ng mga bono, mga pagbabago sa ang sistema at ang paglipat nito sa isang bagong uri ng relasyon. , kadalasan ito ay swamping.

Karaniwang nangangailangan ang mga ekosistema ng mga random na stress tulad ng mga bagyo, sunog, atbp. upang mapataas ang kanilang katatagan. Pero talamak na stress Ang mababang intensity, katangian ng anthropogenic na epekto sa kalikasan, ay hindi nagbibigay ng malinaw na mga reaksyon, kaya ang kanilang mga kahihinatnan ay napakahirap masuri, ngunit maaari silang maging nakapipinsala para sa ecosystem.

ª Mga tanong para sa pagsusuri sa sarili

1. Ano ang pagkakaiba ng diskarte sa populasyon at diskarte sa ecosystem sa ekolohiya?

2. Paano nahahati ang mga ecosystem? Magbigay ng halimbawa ng bawat uri ng ecosystem.

3. Tukuyin ang biogeocenosis.

4. Paano naiiba ang biogeocenosis sa isang ecosystem?

5. Ano ang biocenosis, ecotope? Ilista ang kanilang mga sangkap na bumubuo.

6. Magbigay ng halimbawa ng artipisyal na ecosystem

1.4.2. Mga antas biyolohikal na organisasyon

Karaniwan, 6 na pangunahing antas ng organisasyon ng mga buhay na bagay ang nakikilala, na bumubuo ng isang pormal na hierarchy: molekular ® cellular ® organismal ® populasyon ® ecosystem ® biospheric, walang malinaw na mga hangganan sa pagitan ng mga antas na ito, tulad ng walang malinaw na mga hangganan sa pagitan ng mga ekosistema ng iba't ibang ranggo (ang "matryoshka" na epekto - ang isang ekosistema ay bahagi ng isa pa, mas malaking sukat), ang paglalaan ng iba't ibang ecosystem ay medyo arbitrary.

Ecosystem ay isang sistema na binubuo ng mga buhay na nilalang at ang kanilang tirahan na pinagsama sa isang solong functional na kabuuan.

Mga pangunahing katangian:

1) ang kakayahang isagawa ang cycle ng mga sangkap

2) labanan ang mga panlabas na impluwensya

3) gumawa ng mga biological na produkto

Mga uri ng ecosystem:

1) microecosystems (isang puno ng kahoy sa yugto ng pag-aanak, isang aquarium, isang maliit na pond, isang patak ng tubig, atbp.)

2) mesoecosystem (kagubatan, lawa, steppe, ilog)

3) macroecosystem (karagatan, kontinente, natural na lugar)

4) pandaigdigang ecosystem (biosphere sa kabuuan)

Iminungkahi ni Y. Odum ang klasipikasyon ng ecosystem batay sa mga biome. Ang mga ito ay malalaking natural na ekosistema na naaayon sa pisikal at heograpikal na mga sona. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang pangunahing uri ng mga halaman o iba pang katangian ng tanawin.

Mga uri ng biome

1) terrestrial (tundra, taiga, steppes, disyerto)

2) tubig-tabang (umaagos na tubig: ilog, sapa, stagnant na tubig: lawa, lawa, latian na tubig: latian)

3) dagat ( bukas na karagatan, shelf waters, deep water zones)

konsepto biogeocenosis at ecosystem malapit, ngunit may mga pagkakaiba. Ang anumang biogeocenosis ay isang sistema. Maaaring kabilang sa isang ecosystem ang ilang biogeocenoses, ngunit hindi lahat ng ecosystem ay may biogeocenosis, dahil wala ang lahat ng katangian nito.

Sa isang ecosystem, maaari dalawang bahagi - biotic at abiotic . Biotic ay nahahati sa autotrophic (mga organismo na tumatanggap ng pangunahing enerhiya para sa pag-iral mula sa photo- at chemosynthesis o producer) at heterotrophic (mga organismo na tumatanggap ng enerhiya mula sa mga proseso ng oksihenasyon ng organikong bagay - mga consumer at decomposers) mga bahagi na bumubuo sa trophic na istraktura ng ecosystem.

Ang tanging mapagkukunan ng enerhiya para sa pagkakaroon ng isang ekosistema at pagpapanatili ng iba't ibang mga proseso sa loob nito ay ang mga producer na sumisipsip ng enerhiya ng araw (init, mga kemikal na bono) na may kahusayan na 0.1-1%, bihirang 3-4.5% ng paunang halaga. Ang mga autotroph ay kumakatawan sa unang antas ng trophic ng isang ecosystem. Ang mga kasunod na antas ng trophic ng ecosystem ay nabuo dahil sa mga mamimili (ika-2, ika-3, ika-4 at kasunod na antas) at isinasara ng mga nabubulok na nagko-convert ng walang buhay na organikong bagay sa isang mineral na anyo (abiotic component), na maaaring ma-asimilasyon ng isang autotrophic na elemento.

Mga pangunahing bahagi ng ecosystem

Mula sa punto ng view ng istraktura sa ecosystem, mayroong:

1. klimatiko na rehimen, na tumutukoy sa temperatura, halumigmig, rehimen ng pag-iilaw at iba pang pisikal na katangian ng kapaligiran;

2. mga inorganikong sangkap na kasama sa cycle;

3.organic compounds na nag-uugnay sa biotic at abiotic na bahagi sa cycle ng matter at energy:

Mga producer - mga organismo na lumikha ng mga pangunahing produkto;

Ang mga macroconsumer, o phagotroph, ay mga heterotroph na kumakain ng ibang mga organismo o malalaking partikulo ng organikong bagay;

Ang mga microconsumer (saprotrophs) ay mga heterotroph, pangunahin ang fungi at bacteria, na sumisira sa mga patay na organikong bagay, mineralizing ito, at sa gayon ay ibabalik ito sa cycle.

Ang huling tatlong bahagi ay nabuo biomass mga ekosistema.

Mula sa punto ng view ng paggana ng ecosystem, ang mga sumusunod na functional block ng mga organismo ay nakikilala (bilang karagdagan sa mga autotroph):

biophage - mga organismo na kumakain ng iba pang nabubuhay na organismo,

saprophage - mga organismo na kumakain ng patay na organikong bagay.

Ang dibisyong ito ay nagpapakita ng temporal-functional na relasyon sa ecosystem, na nakatuon sa paghahati sa oras ng pagbuo ng organikong bagay at ang muling pamamahagi nito sa loob ng ecosystem (biophage) at pagproseso ng mga saprophage. Sa pagitan ng pagkamatay ng organikong bagay at ang muling pagsasama ng mga bahagi nito sa cycle ng matter sa ecosystem, maaaring lumipas ang isang makabuluhang tagal ng panahon, halimbawa, sa kaso ng pine log, 100 taon o higit pa.

Ang lahat ng mga sangkap na ito ay magkakaugnay sa espasyo at oras at bumubuo ng isang solong istruktura at functional na sistema.

Termino biosphere ay ipinakilala ni Jean-Baptiste Lamarck sa simula ng ika-19 na siglo, at iminungkahi sa heolohiya ng Austrian geologist na si Eduard Suess noong 1875. Gayunpaman, ang paglikha ng isang holistic na doktrina ng biosphere ay pag-aari ng Russian scientist na si Vladimir Ivanovich Vernadsky.

Biosphere - isang ecosystem na may mas mataas na pagkakasunud-sunod, pinag-iisa ang lahat ng iba pang ecosystem at tinitiyak ang pagkakaroon ng buhay sa Earth. Kasama sa biosphere ang mga sumusunod na "spheres":

Ang kapaligiran ay ang pinakamagaan sa mga shell ng Earth, ito ay hangganan sa kalawakan; sa pamamagitan ng atmospera mayroong pagpapalitan ng bagay at enerhiya sa kalawakan (outer space).

Ang hydrosphere ay ang water shell ng Earth. Halos kasing-mobile ng atmospera, talagang tumatagos ito kahit saan. Ang tubig ay isang tambalang may natatanging katangian, isa sa mga pundasyon ng buhay, isang unibersal na solvent.

Lithosphere - panlabas matigas na shell Earth, ay binubuo ng sedimentary at igneous na mga bato. Kasalukuyang nasa ilalim ang crust ng lupa ay nauunawaan bilang ang itaas na layer ng solidong katawan ng planeta, na matatagpuan sa itaas ng hangganan ng Mohorovichic.

Ang biosphere ay din saradong sistema, ito ay talagang ganap na ibinibigay ng enerhiya ng Araw, isang maliit na bahagi ay ang init ng Earth mismo. Bawat taon, ang Earth ay tumatanggap ng humigit-kumulang 1.3 1024 calories mula sa Araw. 40% ng enerhiya na ito ay ibinabalik sa kalawakan, humigit-kumulang 15% ay ginagamit upang painitin ang kapaligiran, lupa at tubig, ang natitirang enerhiya ay nakikitang liwanag na siyang pinagmumulan ng photosynthesis.

V. I. Vernadsky sa kauna-unahang pagkakataon ay malinaw na nabuo ang pag-unawa na ang lahat ng buhay sa planeta ay inextricably na nauugnay sa biosphere at utang ang pagkakaroon nito dito:

V. I. Vernadsky

Ang buhay na bagay (ang kabuuan ng lahat ng mga organismo sa Earth) ay isang hindi gaanong mahalagang bahagi ng masa ng Earth, ngunit ang impluwensya ng buhay na bagay sa mga proseso ng pagbabago ng Earth ay napakalaki. Ang lahat ng hitsura ng Earth, na sinusunod ngayon, ay hindi magiging posible kung wala ang bilyun-bilyong taon ng mahahalagang aktibidad ng buhay na bagay.

Sa ngayon, ang tao mismo, bilang bahagi ng buhay na bagay, ay isang makabuluhang geological na puwersa at makabuluhang nagbabago sa direksyon ng mga prosesong nagaganap sa biosphere, at sa gayon ay nanganganib sa kanyang pag-iral:

Sa malinaw na paraan, inilarawan ng ekonomista na si L. Brentano ang kahalagahan ng planeta ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Kinakalkula niya na kung ang bawat tao ay bibigyan ng isang metro kuwadrado at ilagay ang lahat ng mga tao sa tabi, hindi nila kahit na sakupin ang buong lugar ng maliit na Lake Constance sa hangganan ng Bavaria at Switzerland. Ang natitirang bahagi ng ibabaw ng Earth ay mananatiling walang laman ng tao. Kaya, ang lahat ng sangkatauhan na pinagsama-sama ay kumakatawan sa isang hindi gaanong halaga ng mga bagay ng planeta. Ang kapangyarihan nito ay konektado hindi sa bagay nito, ngunit sa utak nito, sa isip nito at sa gawain nito na itinuro ng isip na ito.

Sa gitna, sa tindi at pagiging kumplikado ng modernong buhay, halos nakakalimutan ng isang tao na siya mismo at ang buong sangkatauhan, kung saan hindi siya maaaring paghiwalayin, ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa biosphere - sa tiyak na bahagi ang planetang kanilang tinitirhan. Ang mga ito ay natural na konektado sa materyal at istraktura ng enerhiya nito.

Ang sangkatauhan, bilang isang buhay na substansiya, ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa mga proseso ng materyal at enerhiya ng isang tiyak na geological shell ng Earth - kasama ang biosphere nito. Hindi ito maaaring pisikal na maging independyente mula dito kahit isang minuto.

Ang mukha ng planeta - ang biosphere - ay chemically nagbabago nang husto sa pamamagitan ng tao sinasadya at karamihan sa unconsciously. Binabago ng tao sa pisikal at kemikal ang hanging shell ng lupa, lahat ng natural na tubig nito.

V. I. Vernadsky.

mga artipisyal na ekosistema

Ang matapang na lupain ay isang tipikal na artipisyal na ecosystem, na katabi ng isang natural na parang

mga artipisyal na ekosistema- ito ay mga ecosystem na nilikha ng tao, halimbawa, agrocenoses, natural economic system o Biosphere 2.

Ang mga artipisyal na ecosystem ay may parehong hanay ng mga bahagi tulad ng mga natural: mga producer, mga mamimili at mga decomposer, ngunit may mga makabuluhang pagkakaiba sa muling pamamahagi ng mga bagay at daloy ng enerhiya. Sa partikular, ang mga ecosystem na nilikha ng tao ay naiiba sa mga natural sa mga sumusunod na paraan:

    isang mas maliit na bilang ng mga species at ang pamamayani ng mga organismo ng isa o higit pang mga species (mababa ang pagkakapantay-pantay ng mga species);

    mababang katatagan at malakas na pag-asa sa enerhiya na ipinakilala sa system ng isang tao;

    maikling food chain dahil sa maliit na bilang ng mga species;

    bukas na sirkulasyon ng mga sangkap dahil sa pag-withdraw ng crop (mga produkto ng komunidad) ng tao, habang ang mga natural na proseso, sa kabaligtaran, ay may posibilidad na isama ang karamihan sa crop hangga't maaari sa cycle.

Walang maintenance dumadaloy ang enerhiya sa panig ng tao, sa mga artipisyal na sistema, ang mga natural na proseso ay naibalik sa isang bilis o iba pa at isang likas na istraktura ng mga bahagi ng ekosistema at mga daloy ng materyal-enerhiya sa pagitan ng mga ito ay nabuo.