Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Октября 2011 в 11:25, контрольная работа
Вопрос №1. Что такое биосфера? Где проходит граница жизни на земле?
Вопрос №2. Что представляет собой Конференция в Рио-де-Жанейро в 1992 году, какие основные документы она приняла, какие главные выводы этой Конференции?
Московский государственный технический университет
(МАМИ)
ИНФО
Контрольная работа
по дисциплине Экология
вариант
1
Студентки
Пушкаревой
Татьяны Николаевны №19977 3
курса 6 семестра |
г. Киров
2009 год
Вариант 1:
Вопрос
№1. Что такое биосфера? Где проходит
граница жизни на земле?
Вопрос
№2. Что представляет собой Конференция
в Рио-де-Жанейро в 1992 году, какие
основные документы она приняла, какие
главные выводы этой Конференции?
Вопрос №1. Что такое биосфера? Где проходит граница жизни на земле?
Биосфера.
В буквальном переводе термин “биосфера” обозначает сферу жизни и в таком смысле он впервые был введен в науку в 1875 г. австрийским геологом и палеонтологом Эдуардом Зюссом (1831 – 1914). Однако задолго до этого под другими названиями, в частности "пространство жизни", "картина природы", "живая оболочка Земли" и т.п., его содержание рассматривалось многими другими естествоиспытателями.
Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.
Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.
Все живые организмы, населяющие нашу планету, существуют не сами по себе, они зависят от окружающей среды и испытывают на себе ее воздействия. Это точно согласованный комплекс множества факторов окружающей среды, и приспособление к ним живых организмов обуславливает возможность существования всевозможных форм организмов и самого различного образования их жизни.
Биосфера
- самый высокий уровень
Биосфера включает в себя: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, торф, известняки и др.); косное вещество, которое формируется без участия живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов (например, почвы).
Все компоненты биосферы тесно взаимодействуют между собой, составляя целостную, сложно организованную систему, развивающуюся по своим внутренним законам и под действием внешних сил, в том числе космических (солнечного излучения, гравитационных сил, магнитных полей Солнца, Луны и др. небесных тел)
По современным представлениям, развитие безжизненной геосферы, т.е. оболочки, образованной веществом Земли, происходило на ранних стадиях существования нашей планеты, миллиарды лет назад. Изменения облика Земли были связаны с геологическими процессами, происходившими в земной коре, на поверхности и в глубинных слоях планеты и находили проявление в извержениях вулканов, землетрясениях, подвижках земной коры, горообразовании. Такие процессы происходят и сейчас на безжизненных планетах солнечной системы и их спутниках - Марсе, Венере, Луне.
С возникновением жизни (саморазвивающихся устойчивых форм) сначала медленно и слабо, затем все быстрее и значительнее стало проявляться влияние живой материи на геологические процессы Земли.
Деятельность живого вещества, проникшего во все уголки планеты, привела к возникновению нового образования - биосферы - тесно взаимосвязанной единой системы геологических и биологических тел и процессов преобразования энергии и вещества. Размеры преобразований, осуществляемых живой материей, достигли планетарных масштабов, существенно видоизменив облик и эволюцию Земли.
Так, например, в результате процесса фотосинтеза - деятельности зеленых растений, образовался современный газовый состав атмосферы, в ней появился кислород. В свою очередь на активность фотосинтеза существенно влияет концентрация углекислого газа в атмосфере, наличие влаги и тепла.
Почва
является целиком результатом
В биосфере, как в любой экосистеме, происходит круговорот воды, планетарные перемещения воздушных масс, а также биологический круговорот, характеризующийся емкостью - количеством химических элементов, находящихся одновременно в составе живого вещества в данной экосистеме, и скоростью - количеством живого вещества, образующегося и разлагающегося в единицу времени. В результате на Земле поддерживается большой геологический круговорот веществ, где для каждого элемента характерна своя скорость миграции в больших и малых циклах. Скорости всех циклов отдельных элементов в биосфере теснейшим образом сопряжены между собой.
Установившиеся за многие миллионы лет круговороты энергии и вещества в биосфере самоподдерживаются в глобальных масштабах, хотя локальные (местные) изменения структуры и особенностей отдельных экосистем (биогеоценозов), составляющих биосферу, могут быть значительными.
Еще на ранних этапах эволюции живое вещество распространилось по безжизненным пространствам планеты, занимая все потенциально доступные для жизни места, изменяя их и превращая в места обитания. И уже в древние времена различные жизненные формы и виды растений, животных, микроорганизмов, грибов заняли всю планету. Живое органическое вещество, можно найти и в глубинах океана, и на вершинах самых высоких гор, и в вечных снегах приполярья, и в горячих водах источников вулканических районов.
Такую способность к распространению живого вещества В.И.Вернадский назвал «всюдностью жизни».
Эволюция биосферы шла по пути усложнения структуры биологических сообществ, умножения числа видов и совершенствования их приспособляемости. Эволюционный процесс сопровождался увеличением эффективности преобразования энергии и вещества биологическими системами: организмами, популяциями, сообществами.
Вершиной эволюции живого на Земле явился человек, который как биологический вид на основе многочисленных изменений приобрел не только сознание (совершенную форму отображения окружающего мира), но и способность изготавливать и использовать в своей жизни орудия труда.
Посредством орудий труда человечество стало создавать фактически искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты питания, машины и многое другое). С этих пор эволюция биосферы вступила в новую фазу, где человеческий фактор стал мощной природной движущей силой.
Экологическими проблемами биосферы являются: парниковый эффект, истощение озонового слоя, массовое сведение лесов, которое нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере, отходы производства, сельского хозяйства, производство энергии (ГЭС наносят урон природе и людям - затопление огромных территорий под водохранилища, непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек, застой вод, замедление проточности, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки; местное повышение воды влияет на грунт водохранилища, приводит к подтоплению, заболачиванию, эрозии берегов и оползням; существует опасность от плотин в районах с высокой сейсмичностью). Все это ведет к глобальному экологическому кризису и требует незамедлительного перехода к рациональному природопользованию.
Границы жизни на земле.
Границы биосферы определяются факторами земной среды, которые делают невозможным существование живых организмов. Верхняя граница проходит примерно на высоте 20 км от поверхности планеты и ограничена слоем озона, который задерживает губительные для жизни коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца. Таким образом, живые организмы могут существовать в тропосфере и нижних слоях стратосферы. В гидросфере земной коры организмы проникают на всю глубину Мирового океана - до 10-11 км. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5-7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и условием проникновения воды в жидком состоянии.
Хотя границы биосферы довольно узки, живые организмы в их пределах распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах гидросферы и литосферы организмы встречаются относительно редко. Жизнь сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и в приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в 2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих на суше, на 99,2% представлена зелеными растениями и 0,8% - животными и микроорганизмами. Напротив, в океане на долю растений приходится 6,3%, а на долю животных и микроорганизмов - 93,7% всей биомассы. Жизнь сосредоточена главным образом на суше. Суммарная биомасса океана составляет всего 0,03х10 12 т, или 0,13% биомассы всех существ, обитающих на Земле.
В распределении живых организмов по видовому составу наблюдается важная закономерность. Из общего числа видов 21% приходится на растения, но их вклад в общую биомассу составляет 99%. Среди животных 96% видов - беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая часть - млекопитающие. Масса живого вещества составляет всего 0,01-0,02% от косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена веществ, организмы черпают из окружающей среды. Ограниченные количества живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются. Ежегодно, благодаря жизнедеятельности растений и животных, воспроизводится около 10% биомассы.
Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием с высотой ультрафиолетовой радиации. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20-22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое 1–1,5 км. в горах граница распространения наземной жизни около 6 км над уровнем моря.
Для функционирования белков и нуклеиновых кислот - основных элементов углеродной жизни - требуются соответствующие условия. Поэтому известные на Земле живые существа могут обитать только в определенных физико-химических границах, прежде всего температурных. Вне этих границ жизни нет, а на "приграничной территории" способны существовать только одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, - прокариоты. В экстремальных природных условиях образуются исключительно микробные сообщества, высшая жизнь туда не допускается.
С нижней температурной границей все более или менее ясно - она обозначена существованием жидкой воды. А вода, если ее соленость очень велика, остается в жидком состоянии даже при минусовой температуре. Такие экстремальные условия можно найти, например, в антарктических озерах.
В подледном мире обитают все основные типы микроорганизмов. В любом сообществе должны быть автотрофы - созидатели органического вещества, способные синтезировать его почти из ничего. Этот синтез они осуществляют за счет энергии солнечного света или химических реакций - кто как может. Фотосинтез - самый глобальный процесс превращения углерода в биосфере - происходит и подо льдом! В Антарктиде он настолько чист и прозрачен, что даже через шестиметровую толщу проходит какое-то количество света. Совсем немного - всего лишь 2-4 процента, но этого минимального количества фотонов достаточно, чтобы микробы-фотосинтетики синтезировали органические молекулы, например глюкозу, из растворенного в воде углекислого газа, попутно обогатив воду кислородом. За фотосинтез в антарктических озерах отвечают исключительно цианобактерии, или сине-зеленые водоросли. В отличие от зеленых водорослей, которых здесь нет, сине-зеленые - безъядерные прокариоты. Именно они - самые древние живые существа из всех обитателей планеты, истинные пионеры жизни во времени и пространстве. Другая группа бактерий - гетеротрофы, которые питаются созданной автотрофами органикой. Они используют для жизнедеятельности самые разные химические процессы: одни образуют метан, другие его окисляют, третьи восстанавливают сульфаты до серы и сероводорода. В противоположность "синтезаторам" эти бактерии в конечном счете разлагают органику до углекислоты и воды. Ассенизаторам и утилизаторам помогают в работе бактериофаги - вирусы, пожирающие бактерии. Не так давно ученые обнаружили их в антарктических микробных сообществах. Так замыкаются цикл углерода и другие биогеохимические циклы в уникальных экосистемах.