Лекция 18

Пищевые связи в сообществах – это механизмы передачи энергии от одного организма к другому. Ряды, в которых можно проследить пути расходования изначальной дозы энергии называют цепями питания. Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем. Выделяют два типа пищевых цепей: пастбищные цепи (цепи выедания) и детридные. В любой экосистеме выполняется правило Линдемана (правило 10%): с одного трофического уровня на другой переходит в среднем 10% энергии.

Биосфера. Современные концепции биосферы

Термин принадлежит Ламарку (19 век). Термин биосфера для обозначения особой оболочки, образованной совокупностью живых организмов, принадлежит биологу э. Зюссу (1875 г.). Целостное учение о биосфере как глобальной экосистемы планеты разработал академик Вернадский в начале 20 века. Социально-экономическая концепция также принадлежит Вернадскому. ПО Вернадскому биосфера – это такая оболочка, в которой существует или существовала жизнь и которая подвергалась или подвергается воздействию живых организмов. В биосфере выделяют: абиотическую и биотическую части. Абиотическая часть представлена: 1. Почка и подстилающие ее породы (2-3 км). 2. Атмосферный воздух. 3. Водная среда. Биотическая часть: 1. Живые организмы всех таксонов, осуществляющие биогенный ток (биогенная миграция атомов), биогенный ток осуществляется благодаря дыханию, питанию и размножению живых организмов, обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы. Границы биосферы. Нижняя граница: 2-3 км, верхняя – ограничена озоновым экраном (20-25 км). Вернадский выделял в биосфере 7 геологически взаимосвязанных типов вещества:

1. Живое вещество.

2. Биогенное вещество. Горючие ископаемые, известняки. Вещество, которое создается и перерабатывается живыми организмами.

3. Косное вещество – вещество, в образовании которого живые организмы не учувствуют (горные породы и т.д.).

4. Биокосное вещество. Вещество создается одновременно живыми организмами и неорганическими процессами (НП, почва, поверхностные воды, ил).

5. Радиоактивное вещество.

6. Рассеянные атомы.

7. Космическое вещество.

Живое вещество и его функции. Живое вещество по Вернадскому характеризуется элементарным химическим составом, массой, энергией и трансформирует солнечную энергию. В биосфере осуществляется почти полный рециклинг материи (вторичное использование атома).

Закон Вернадского о биогенной миграции атомов в биосфере. Атомы большинства химических элементов проходят через живое вещество бесчисленное количество раз. Живое вещество выполняет следующие F на планете:

1. Энергетическая. В основе – фотосинтетическая деятельность у зеленых растений.

2. Газовая. Обусловливает миграцию газов и их превращение.

3. Концентрационная. Проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов среды.

4. Оксилительно-восстановительная. Заключается в химическом превращении веществ, содержащих атомы с переменной валентностью (степенью оксиления). Mn. Fe и т.д.

5. Деструкицонная функция. Обусловливает процессы, связанные с разложением организмов после их смерти. Вследсвтии чего происходит минерализация органичесокго вещества.(минерализация – процесс превращения живого вещества в косное).

Эволюция биосферы

Эволюция биосферы осуществлялась под влиянием двух главных факторов: 1. Естественные геологические и климатические изменения на планете.2. Изменение видового состава и количество живых существ в процессе биологической эволюции. 3. На современном этапе выделяется 3 фактор – человек, развивающиеся человеческое общество. Первыми живыми организмами были анаэробы, получавшие энергию путем брожения. Изменения и развитие сложно организованных живых форм стало возможным благодаря прогрессивному увеличении кислорода в воде и развитию механизма аэробного дыхания.

В течении палеозойской эры живые существа не только заселили все моря, но и вышли на сушу. С появлением человеческого общества в развитии биосферы наметился переход от биогенеза к ноогенезу, т.е. к развитию под влиянием разумной деятельности человечества. Новая оболочка – ноосфера – это новое состояние биосферы, когда деятельность человека становится главным фактором в развитии. Термин был сформулирован в 1927 году Э. Леруа и П. Тейяр де Шарден. Они охарактеризовали ноосферу как особый надбиосферный мыслительный пласт, который по-своему окутывает биосферу. По Вернадскому ноосфера представляет собой новый этап в развитии биосферы, заключающийся в разумном регулировании отношений человека и природы.

Понятие о загрязнении. Классификация загрязнений

Загрязнением называют поступление в окружающую среду или образование в ней любых веществ, организмов или энергии, в количествах вредных для здоровья человека и для состояния экосистем. Классификация загрязнений? Выделяют 3 основных типа загрязнений:

1. Физические. Тепловое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное.

2. Химические. Химические вещества, аэрозоли, тяжелые металлы, пестициды, ПАВы.

3. Биологические. Принадлежат биотические (внедрение в экосистему несвойственных ей видов), микробиологические (попадание в экосистему болезнетворных организмов, а также брожения и гниения органических остатков) и генетические загрязнения (попадание чужеродных генов и изменение ДНК).

4. Эстетические (дополнительный) – изменение ландшафтов и т.д.

ЮНЕСКО в 1973 г. Вывела список 10 наиболее значимых загрязняющих веществ биосферы:

1. Углекислый газ. Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере Земли приводит к повышению температуры, что вызывает геохимические и экологические последствия (парниковый эффект).

2. Окись углерода (CO). Образуется при неполном сгорании топлива. Нарушает тепловой баланс атмосферы. Связывает гемоглобин крови животных и человека.

3. Сернистый газ (SO2) и некоторые другие соединения серы. Он содержится в дымах промышленных предприятий. Вызывает обострении респираторных заболеваний, соединяясь с атмосферной влагой, образует кислотные дожди.

4. Окислы азота. Содержатся в промышленных выбросах, создают смоги, вызывают респираторные заболевания. Смог: зимний и летний.

5. Фосфаты. Содержатся в удобрениях. Попадая в водоемы, усиливают процесс эвтрофикации (ускорение естественных процессов).

6. Ртуть. Образование метилртути в водных экосистемах, накапливание в организме, передается по пищевым цепям.

7. Свинец. Действует на ферментативные системы и нарушает обмен веществ в живых клетках. Способен накапливаться и передаваться по пищевым цепям.

8. Нефть и продукты ее переработки. Является токсическим веществом, затрудняет газообмен между атмо- и гидросферой. Вызывает гибель планктонных организмов и морских обитателей.

9. Пестициды. Токсичны для большего числа живых организмов. Обладают мутагенным и канцерогенным действием, кроме этого являются сильными аллергенами. Передаются и накапливаются по пищевым цепям.

10. Радиация.

Загрязнение сред биосферы можно разделить на загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение гидросферы и почв (литосферы). Соотношение загрязняющих веществ и степень значимости будет различной. Кризисный характер - гидросфера. Основной вклад загрязнения атмосферного воздуха на территории РФ вносят теплоэнергетика и черная металлургия. Уровень загрязнения атмосферы определяется:

1. Поступлением загрязнителей в воздух.

2. Объемом пространства, в котором они рассеиваются.

3. Механизмами удаления загрязнителей из воздуха.

Поиск по сайту: