почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва
включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении горных пород, и
органические вещества - продукты жизнедеятельности организмов[3].
Живые организмы (живое вещество).
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[3].
4.2. Эволюция биосферы.
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 деятельности живого вещества в косной
(неживой) среде. Решающая роль в этом процессе принадлежит климату,
топографии, деятельности микроорганизмов и растений и материнским породам.
Биосфера, возникнув и сформировавшись 1-2 млрд. лет назад (к этому времени
относятся первые обнаруженные остатки живых организмов), находится в
постоянном динамическом равновесии и развитии[2].
В биосфере, как в любой экосистеме, происходит круговорот воды, планетарные
перемещения воздушных масс, а также биологический круговорот,
характеризующийся емкостью - количеством химических элементов, находяшихся
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[1].
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”[2].
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.
Биосфера и человек. Ноосфера.
Термин “ноосфера” был предложен в1927 году французским математиком и
философом Э.Леруа. “Noos” - древнегреческое название человеческого разума[3].
Первая созданная человеком культура-палеолит (каменный век) - продолжалась
примерно 20-30 тысяч лет. Она совпадала с длительным периодом оледенения.
Экономической основой жизни человеческого общества была охота на крупных
животных: благородного и северного оленя, шерстистого носорога, осла, лошадь,
мамонта, тура. На стоянках человека каменного века находят многочисленные
кости диких животных - свидетельство успешной охоты. Интенсивное истребление
крупных травоядных животных привело к сравнительно быстрому сокращению их
численности и исчезновению многих видов. Если мелкие травоядные могли
восполнить потери от преследования охотниками высокой рождаемостью, то
крупные животные в силу эволюционной истории были лишены этой возможности.
Дополнительные трудности возникли вследствие изменения природных условий в
конце палеолита. 10-12 тысяч лет назад наступило резкое потепление, отступил
ледник, леса распространились в Европе, вымерли крупные животные. Это создало
новые условия жизни, разрушило сложившуюся экономическую базу человеческого
общества. Закончился период его развития, характеризовавшийся только
использованием пищи, т.е. чисто потребительским отношением к окружающей
среде.
В следующую эпоху - эпоху неолита (новый каменный век) - наряду с охотой,
рыбной ловлей и собирательством все большее значение приобретает процесс
производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания животных и
разведения растений, зарождается производство керамики. Уже 9-10 тысяч лет
назад существовали поселения, среди остатков которых обнаруживают пшеницу,
ячмень, чечевицу, кости домашних животных - коз, свиней, овец. Развиваются
зачатки земледельческого и скотоводческого хозяйства. Широко используется
огонь и для уничтожения растительности в условиях подсечного земледелия, и
как средство охоты. Начинается освоение минеральных ресурсов, зарождается
металлургия.
Возникновение антропоценозов.
Рост населения, качественный скачок в развитии науки и техники за последние два
столетия, и особенно в наши дни, привели к тому, что деятельность человека
стала фактором планетарного масштаба, направляющей силой дальнейшей эволюции
биосферы. Возникли антропоценозы (от греческого anthropos - человек, koinos
- общий, общность) - сообщества организмов, в которых человек является
доминирующим видом, а его деятельность-определяющей состояние всей системы.
В.И.Вернадский считал, что влияние научной мысли и человеческого труда
обусловили переход биосферы в новое состояние - ноосферу (сферу разума)[3].
Сейчас человечество использует для своих нужд все большую часть территории
планеты и все большие количества минеральных ресурсов.
4.3. Природные ресурсы и их использование.
Биологические, в том числе пищевые, ресурсы планеты обуславливают возможности
жизни человека на Земле, а минеральные и энергетические служат основой
материального производства человеческого общества. Среди природных богатств
планеты различают исчерпаемые и неисчерпаемые ресурсы.
Неисчерпаемые ресурсы.
Неисчерпаемые ресурсы подразделяются на космические, климатические и водные.
Это энергия солнечной радиации, морских волн, ветра. С учетом огромной массы
воздушной и водной среды планеты неисчерпаемыми считают атмосферный воздух и
воду. Выделение это относительно. Например, пресную воду уже можно
рассматривать как ресурс исчерпаемый. поскольку во многих регионах земного
шара возник острый дефицит воды. Можно говорить и о неравномерности ее
распределения, и невозможности ее использования из-за загрязнения. Условно
считают и кислород атмосферы неисчерпаемым ресурсом.
Современные ученые-экологи полагают, что при современном уровне технологии
использования атмосферного воздуха и воды этим ресурсы можно рассматривать
как неисчерпаемые только при разработке и реализации крупномасштабных
программ, направленных на восстановление их качества[3].
Исчерпаемые ресурсы.
Исчерпаемые ресурсы делятся на возобновляемые и невозобновляемые.
К возобновляемым относятся растительный и животный мир, плодородие почв. Из
числа восполняемых природных ресурсов большую роль в жизни человека играет
лес. Лес имеет немаловажное значение как географический и экологический
фактор. Леса предотвращают эрозию почвы, задерживают поверхностные воды, т.е.
служат влагонакопителями, способствуют поддержанию уровня грунтовых вод. В
лесах обитают животные, представляющие материальную и эстетическую ценность
для человека: копытные, пушные звери и дичь. В нашей стране леса занимают
около 30% всей ее суши и являются одним из природных богатств.
К невосполнимым ресурсам относятся полезные ископаемые. Их использование
человеком началось в эпоху неолита. Первыми металлами, которые нашли
применение, были самородные золото и медь. Добывать руды, содержащие медь,
олово, серебро, свинец умели уже за 4000 лет до н.э. В настоящее время
человек вовлек в сферу своей промышленной деятельности преобладающую часть
известных минеральных ресурсов. Если на заре цивилизации человек использовал
для своих нужд всего около 20 химических элементов, в начале XX века - около
60, то сейчас более 100 - почти всю таблицу Менделеева. Ежегодно добывается
(извлекается из геосферы) около 100 млрд. т руды, топлива, минеральных
удобрений, что приводит к истощению этих ресурсов[2]. Из земных недр
извлекается все больше различных руд, каменного угля, нефти и газа. В
современных условиях значительная часть поверхности Земли распахана или
представляет собой полностью или частично окультуренные пастбища для домашних
животных. Развитие промышленности и сельского хозяйства потребовало больших
площадей для строительства городов, промышленных предприятий, разработки
полезных ископаемых, сооружения коммуникаций. Таким образом к настоящему
времени человеком преобразовано около 20% суши[3].
Значительные площади поверхности суши исключены из хозяйственной деятельности
человека вследствие накопления на ней промышленных отходов и невозможности
использования районов, где ведется разработка и добыча полезных ископаемых.
Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов,
однако, в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала
заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|