1. Экология как наука. Предмет, объекты и задачи экологии
 Скачать 357 Kb.
|
| 32. Биосфера как высшая сфера развития живых систем. Состав и строение биосферы, ее границы (по В.И. Вернадскому) Биосфера — вместилище жизни, сложная, целостная система, динамическое равновесие которой проявляется множеством параметров. Само слово «биосфера» произошло от слов «био» и «сфера» — это область активной жизни, охватывающей нижнюю часть атмосферы, верхнюю часть литосферы и гидросферу. В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны между собой и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. В.И. Вернадский писал: «Биосфера — это среда нашей жизни, это та «природа», которая нас окружает, о которой мы говорим в разговорном языке. Человек прежде всего своим дыханием, проявлением своих функций, неразрывно связан с этой «природой», хотя бы. он жил в городе или в уединенном домике». «Человек ... как и все живые организмы, как всякое живое вещество, есть определенная функция биосферы... составляет определенную закономерность строения биосферы». Биосфера, или биомасса Земли, — это совокупность всех живых существ в природе, которая имеет свои границы. Верхний предел биосферы ограничен сильнейшим солнечным и космическим излучением, поражающим все живое. Нижний предел — высокими температурами недр Земли. Биосфера — это сложная по составу, строению и организованности оболочка. Она включает в себя: - живые организмы; - биогенное вещество (уголь, нефть, известняки и др.). Огромные запасы топливных ископаемых в виде газа, нефти, угля являются материалами органического характера — продуктами прошлых стадий развития биосферы; - косное вещество (в его образовании живое не участвует); - биокосное вещество (создается с помощью живых организмов); - вещество космического происхождения. Биосфера включает в себя все живые организмы, находящиеся во взаимодействии с физической средой Земли и обитающие в атмосфере, гидросфере и литосфере. Она представляет собой открытую систему, через которую проходит поток энергии от Солнца. Живые организмы аккумулируют солнечную энергию, превращают ее в химическую и создают все многообразие жизни. Продукты жизнедеятельности живых систем относятся к весьма подвижным веществам, которые перемещаются в пространстве далеко за пределами обитания организмов, поэтому естественно, что распределение живых организмов в пространстве более ограничено, чем вся биосфера в целом. Биосфера в главных своих чертах может быть охарактеризована по отдельным оболочкам, которые она охватывает. Рассмотрим каждую их них. | 33. Учение В. И. Вернадского о биосфере. Живое вещество планеты и его глобальные геохимические функции Сущность учения В. И. Вернадского заключена в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего облик планеты. Суммарный результат его деятельности за геологический период времени огромен. По словам Вернадского, «на земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Именно живые организмы улавливают и преобразуют энергию Солнца и создают бесконечное разнообразие нашего мира. Вторым главнейшим аспектом учения В. И. Вернадского является разработанное им представление об организованности биосферы, которая проявляется в согласованном взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма и среды. «Организм, - писал В. И. Вернадский, - имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена к нему». Это взаимодействие сказывается прежде всего в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого. В. И. Вернадский высказывает предположение, что живое вещество, возможно, имеет и свой процесс эволюции, проявляющийся в изменении с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды. Для подтверждения своей мысли он ссылается на непрерывный рост центральной нервной системы животных и ее значение в биосфере, а также на особую организованность самой биосферы. По его мнению, в упрощенной модели эту организованность можно выразить так, что ни одна из точек биосферы "не попадает в то же место, в ту же точку биосферы, в какой когда-нибудь была раньше”. В современных терминах это явление можно описать как необратимость изменений, которые присущи любому процессу эволюции и развития. Непрерывный процесс эволюции, сопровождающийся появлением новых видов организмов, оказывает воздействие на всю биосферу в целом, в том числе и на природные биокосные тела, например, почвы, наземные и подземные воды и т. д. Это подтверждается тем, что почвы и реки девона совсем другие, чем третичной и тем более нашей эпохи. Таким образом, эволюция видов постепенно распространяется и переходит на всю биосферу. В. И. Вернадский обосновал также важнейшие представления о формах превращения вещества, путях биогенной миграции атомов, т. е. миграции химических элементов при участии живого вещества, накоплении химических элементов, о движущих факторах развития биосферы и др. | 34. Эволюция биосферы. Исторические изменения в биосфере. Ноосфера. Техносфера Потенциал растительных и живых организмов огромен. Но он может быть использован в полном объеме лишь при глубоком знании всех процессов регуляции в живой клетке и организме, при детальном изучении влияния на организмы внешних факторов. В 20 веке впервые в истории Земли человек узнал и охватил всю биосферу, закончил географическую карту планеты Земля, расселился по всей ее поверхности. Исторический процесс меняется на наших глазах коренным образом. Человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. Перед ним встал вопрос об эффективном использовании биосферы в интересах человечества. Это новое состояние биосферы В. И. Вернадский назвал ноосферой. Ноосфера, по Вернадскому, это такой этап развития биосферы, при котором “проявляется как мощная, все растущая геологическая сила роль человеческого разума (сознание) и направленного им человеческого труда”. Подобно тому как в зрелом и здоровом человеческом организме все функции, касающиеся взаимоотношения организма с внешней средой, координируются головным мозгом, так и функционирование современного глобального сверхорганизма – ноосферы – должно управляться ее совокупным разумом. Ноосферная концепция Вернадского пробивала себе дорогу с большим трудом. Его программная статья “Несколько слов о ноосфере”, предназначенная для отечественной газеты “Правда”, появилась лишь в узкоспециализированном журнале “Успехи современной биологии” за несколько месяцев до смерти автора. В нашей стране о ноосфере вспомнили лишь в 1980 году, когда вышла в свет книга В. И. Вернадского “Научная мысль как планетное явление”. Она не была опубликована при жизни автора, но именно в ней концепция ноосферы изложена наиболее обстоятельно. “Ноосфера, - писал В. И. Вернадский, - это царство человеческого разума. Это – новое состояние биосферы, к которому мы, не замечая этого, приближаемся… Ноосфера есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше. Лик планеты – биосфера – химически резко меняется человеком сознательно и главным образом бессознательно… Человек должен теперь принимать все большие и большие меры к тому, чтобы сохранить для будущих поколений никому не принадлежащие морские богатства. Сверх того, человеком создаются новые виды и расы животных и растений. В будущем нам рисуются как возможные сказочные мечтания: человек стремится выйти за пределы своей планеты… в космическое пространство… И вероятно, выйдет. Ноосфера – последнее из многих состояний из многих состояний эволюции биосферы в геологической истории – состояние наших дней”. Техносфера - это искусственная оболочка Земли, воплощающая человеческий труд, организованный научно-техническим разумом. Это тоже проекция человека. Материальное производство, состоящее из вещественно-энергетических комплексов, - это механический слепок костно-мускульного тела организма. Информационное производство копирует нервную систему. Средства массовой коммуникации связывают органы чувств, функции нервной системы и мозга. Стало быть, техносфера и дом, несмотря на все их различия, функционально подобны. | 35. Понятие природных ресурсов. Исчерпаемые и неисчерпаемые природные ресурсы Основными компонентами окружающей среды являются естественные экологические системы: земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, животный мир, природные заповедники и национальные парки – все, что принято называть природной окружающей средой. Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые на данном этапе развития производительных сил общества могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств производства, и общественная полезность которых изменяется (прямо или косвенно) под воздействием деятельности человека. Главные виды природных ресурсов – солнечная энергия, внутриземное тепло, водные ресурсы, земельные, минеральные, лесные, рыбные, растительные, ресурсы животного мира и др. Природные ресурсы являются важной частью национального богатства страны и источником создания материальных благ и услуг. Процесс воспроизводства по существу представляет собой непрерывный процесс взаимодействия общества и природы, в котором общество подчиняет себе силы природы и природные ресурсы для удовлетворения потребностей. Природные ресурсы во многом предопределяют не только социально-экономический потенциал страны и региона и эффективность общественного производства, но и здоровье, и продолжительность жизни населения. Природные ресурсы являются объектом исследования в двух аспектах: как важнейшая часть социально-экономического потенциала, реализуемого в процессе создания валового внутреннего продукта, часть национального богатства страны; как основа природной окружающей среды, подлежащей охране, восстановлению и воспроизводству. Исчерпаемые ресурсы – это такие, объем которых с определенной степенью точности может быть установлен и ограничен, запасы которых по мере эксплуатации уменьшились до такой степени, что дальнейшая их эксплуатация грозит полным их исчезновением. В свою очередь, исчерпаемые ресурсы делятся на возобновляемые и невозобновляемые природные ресурсы. К возобновляемым природным ресурсам относятся такие, которые могут быть восстановлены либо самими силами природы (естественным путем), либо с помощью целенаправленной человеческой деятельности, но только в том случае, если сохраняются для этого условия и скорость восстановления. К возобновляемым ресурсам обычно относят: земельные (элементы плодородия почвы), водные (пресные подземные воды зоны активного водообмена) и биологические (леса, естественные кормовые угодья, сухопутья, водная фауна, растительный и животный мир и т.д.). К невозобновляемым природным ресурсам, прежде всего, относятся к большинству полезных ископаемых (ископаемое топливо, металлическое и неметаллическое минеральное сырье), видовой состав растений и животных, т.е. та часть природных ресурсов, которая не может возрождаться или восстановиться в обозримом будущем. Эти виды ресурсов учитываются и оцениваются особо, определяется обеспеченность ими производства при том или ином уровне их извлечения и использования, а также возможность замены. Наличные запасы невозобновимых ресурсов должны использоваться особенно бережно и экономно. | 36. Глобальный экологический кризис, его причины. Глобальные экологические проблемы современности Противоречие между безграничными потребностями развития общества и ограниченными возможностями биосферы удовлетворять их – основная причина экологического кризиса, принявшего глобальный характер, что требует и всеобщих усилий по его устранению. Однако эгоизм сравнительно небольшой части населения Земли сталкивается с интересами остальных людей. В конце ХХ – ХХIв. каждый человек, родившийся в «развитой» западной стране, использует в десятки раз больше ресурсов планеты, чем житель государств «третьего» мира. Такая модель развития ведет «к рискам и дисбалансам». Многие зарубежные философы объясняют экологические трудности материальными причинами, недостаточно зрелым уровнем НТР, несовершенством технологий. Отсюда вытекает вывод о необходимости дальнейшего прогресса науки и техники, но без изменений в общественном строе свободного предпринимательства. Это концепция технократического оптимизма. Использование новейших технических средств превратило человеческую деятельность в мощную геологическую силу, превосходящую по своим масштабам действие стихийных сил природы. Ныне в хозяйственный оборот вовлечены громадные территории. Подсчитано, что человек эксплуатирует около 55% суши, использует 50% прироста леса, добывает около 150 млрд. т полезных ископаемых. Именно все это сказывается на характере протекания природных процессов. Современное индустриальное производство, которое привело к возникновению кризисных явлений жизни, обусловленных отрицательными последствиями НТР. Следует отметить, что также к числу отрицательных последствий НТР относится накопление ядерного оружия, терроризм и др. Ведь если возникнет ядерная война, то это приведет к гибели миллионов людей, к уничтожению всей жизни на нашей планете. Одна из главных причин экологического кризиса усматривается в том, что окружающая среда из вещно-предметной становится информационно-знаковой. Естественное при этом вытесняется искусственным, для которого природа является материалом, а отношения с ней приобретают преимущественно функциональную форму, форму деятельности. Но кроме ответа на вопрос «Как изменять мир, природу?», необходимо думать о том, зачем и всегда ли это надо делать, а если делать, то как? Причина экологических трудностей усматривается и в духовной сфере, в области мировоззренческого отношения к природе (Печчеи, Уайт). Указывается, что для преодоления экологического кризиса необходимо совершенствование морали и экологического сознания человека. Таким образом глобальный экологический кризис свидетельствует о саморазрушении мира, созданного человеком, он деструктивно сказывается на жизни, здоровье и психике, составляющих общество индивидов. Выход из кризисного состояния предполагает ликвидацию социальных антагонизмов, активизацию международной деятельности, направленной на введение в жизнь юридических мер природопользования, мер по достижению глобального равновесия. Сегодня экологическую ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критической. Среди глобальных экологических проблем можно отметить следующие: - уничтожены и продолжают уничтожаться тысячи видов растений и животных; - в значительной мере истреблен лесной покров; - стремительно сокращается имеющийся запас полезных ископаемых; - мировой океан не только истощается в результате уничтожения живых организмов, но и перестает быть регулятором природных процессов; - атмосфера во многих местах загрязнена до предельно допустимых размеров, а чистый воздух становится дефицитом; - частично нарушен озоновый слой, защищающий от губительного для всего живого космического излучения; - загрязнение поверхности и обезображивание природных ландшафтов: на Земле невозможно обнаружить ни одного квадратного метра поверхности, где бы не находилось искусственно созданных человеком элементов. | 37. Атмосфера, ее строение и состав. Источники и масштабы загрязнения атмосферы. Кислотные остатки Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Атмосфера делится на гомосферу и гетеросферу. Гомосфера характеризуется однородным и устойчивым газовым составом. Выше этой границы характерен нарастающий уровень ионизации газов за счет фотодиссоциации. Свойства – озоновый слой, низкая плотность воздуха – закрывает возможность существования организмов (околоземные организмы). Способность атмосферы к самоочищению (ветер, осадки, лес). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H2O) и углекислого газа (CO2).Кроме указанных в таблице газов, в атмосфере содержатся SО2, NН3, СО, озон, углеводороды, НСl, НF, пары Нg, I2, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль). Свойства атмосферы Уже на высоте 5 км над уровнем моря у нетренированного человека появляется кислородное голодание и без адаптации работоспособность человека значительно снижается. Здесь кончается физиологическая зона атмосферы. Дыхание человека становится невозможным на высоте 15 км, хотя примерно до 115 км атмосфера содержит кислород. Атмосфера снабжает нас необходимым для дыхания кислородом. Однако вследствие падения общего давления атмосферы по мере подъёма на высоту соответственно снижается и парциальное давление кислорода. Плотные слои воздуха — тропосфера и стратосфера — защищают нас от поражающего действия радиации. При достаточном разрежении воздуха, на высотах более 36 км, интенсивное действие на организм оказывает ионизирующая радиация — первичные космические лучи; на высотах более 40 км действует опасная для человека ультрафиолетовая часть солнечного спектра. По мере подъёма на все большую высоту над поверхностью Земли постепенно ослабляются, а затем и полностью исчезают такие привычные для нас явления, наблюдаемые в нижних слоях атмосферы, как распространение звука, возникновение аэродинамической подъёмной силы и сопротивления, передача тепла конвекцией и др. |