Закон константності (Вернадського) - кількість живої речовини біосфери (для одного геологічного періоду) є константа.
Закон необоротності (Долло) - організм (популяція, вид) не може повернутися до попереднього стану, вже здійсненого в ряду його предків.
5. Закон 1 % - зміна енергетики природної системи в межах 1 %, як правило, не виводить природну систему із врівноваженого стану.
Закон толерантності (Шелфорда) - лімітуючим фактором процвітання організму (виду) може бути як мінімум , так і максимум екологічного фактора, діапазон між якими визначає величину витривалості - толерантності організму.
6. Закон розвитку довкілля - будь-яка система розвивається лише за рахунок використанн матеріально-енергетичних і інформаційних ресурсів навколишнього вередовища. Дуже важливими є наслідки цього закону:
- абсолютно безвідхідне виробництво неможливе
- будь-яка більш високоорганізована система є потенційною загрозою для менш організованої, тому в біосфері Землі неможливе повторне зародження життя.
- біосфера Землі як система розвивається за рахунок внутрішніх і космічних ресурсів.
7. Закон фізико-хімічної єдності живої речовини - уся жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу. З цього витікає - що шкідливе для однієї групи організмів, шкодить і для іншої системи.
8. Внутрішньої динамічної рівноваги
9. Закон генетичної різноманітності
10. Закон мінімуму - (є слабка ланка в кожній системі, яка не витримує)
11. Закон обмеженості природних ресурсів Землі та ін.
|
|
|
Американський еколог Баррі Коммонер у 1974 році вдало узагальнив екологічні закони, звівши їх до чотирьох:
1. “Все пов’язане з усім”.
2. “Все повинно кудись дітися”. (Закон збереження енергії).
3. “Природа знає краще”.
4. “Ніщо не дається задарма”. ( За всі втручання в природні процеси ми змушені будемо розплачуватися).
Таким чином, коло завдань сучасної екології дуже широке. З суто біологічної науки, якою була екологія 30 - 40 років тому, сьогодні вона стала багатогранною наукою, головною метою якої є розробка наукових основ порятунку людства й середовища його існування.
Учення про біосферу В.І. Вернадського.
Біосфера - оболонка Землі, що включає нижню частину атмосфери, біосферу і верхні шари літосфери, склад, структура і енергетика яких в значній мірі обумовлені минулою і сучасною життєдіяльністю живих організмів. Вперше цей термін вжив австрійський вчений Е.Зюсс у 1875році, але поширився він після праць В.І. Вернадського. Він довів, що живі організми відіграють дуже важливу роль у процесах, котрі відбуваються у всіх сферах Землі. “ Якби на Землі було відсутнє життя, - писав учений -, обличчя її було б таким же незмінним і хімічно інертним, як нерухоме обличчя Місяця, як інертні уламки небесних світил.” За мільярди років існування Землі живі істоти рішуче змінили склад її атмосфери, гідросфери й літосфери, створивши, по суті, зовсім нове середовище життя.
|
|
|
Вернадський визначив біосферу, як термодинамічну оболонку з температурами +50...-50гр.С і тиском приблизно 10000 Па, що відповідає межам життя для більшості організмів.
За В.І.Вернадським, верхня межа біосфери проходить на висоті 15-20 км, охоплюючи тропосферу і нижню частину стратосфери. Знизу біосфера обмежена відкладаннями на дно океанів (до глибини 10км) і глибиною проникнення в надра Землі організмів і води в рідкому стані.
Нижній кордон біосфери в межах літосфери обумовлений тепловим бар’єром і , як правило, не опускається нижче 5км. Загальна протяжність біосфери - 40км. Від усіх геосфер вона відрізняється енергійним ходом хімічних перетворень.
Біосфера має функції:
- газову ( всі гази пов’язані з життям );
- окислювальну ( окислення більш бідних киснем сполук );
- кальцієву ( виділення кальцію у вигляді чистих солей );
- відновлювальну ( створення сульфатів );
- концентраційну ( скупчення окремих елементів );
Функцію руйнування ( розкладання органічних сполук з виділенням води і СО2, N2 ).
|
|
|
Ту область біосфери, яка представлена біоценозами і частинами літосфери, атмосфери і гідросфери, які прилягають до них, іноді називають фітогеосферою.
Живі організми біосфери утворюють біомасу, що складає 0, 001 % маси земної кори.
Основним поняттям біосфери В.І.Вернадський вважає живу речовину, яка є рухомою силою біосфери. Дуже важливою, за його словами, є її організованість. Бути живим - значить бути організованим, відмічав В.І.Вернадський, і в цьому полягає суть поняття біосфери як організованої оболонки Землі. Протягом мільярдів років існування біосфери організованість створюється і зберігається діяльністю живої речовини - сукупності всіх живих організмів. Суха маса живої речовини на Землі оцінюється у 2-3 трлн. т. Це, порівняно з основними сферами планети, дуже мала величина: вона в 1000 разів менша за масу тропосфери, в 10 млн. Разів - земної кори і в мільярд - за масу Землі. Форма ж діяльності живого, його біохімічна робота в біосфері (нове поняття, введене В.І.Вернадським), заключається у здійсненні необоротних і незамкнутих кругообігів речовини і потоків енергії між основними структурними компонентами біосферної цілісності: гірськими породами і природними водами, горами і грунтами, рослинністю, тваринністю і мікроорганізмами. Цей безперервний процес руху кругообігу складає одне із спірних питань і носить назву біогеохімічної циклічності.
|
|
|
Саме надзвичайно високою активністю, зокрема дуже швидким кругообігом речовин жива речовина відрізняються від неживої.
Уся жива маса біосфери оновлюється за 33 доби, а фітомаса ( тобто маса рослин ) - щодня.
В.І.Вернадський говорив, що концентруючи сонячну космічну енергію і трансформуючи її в активну (вільну) енергію земних процесів, живі організми намагаються спрямовуватись до максимального прояву цієї діючої енергії в процесах обміну, в кругообігах і біохімічних циклах.
Жива та нежива речовина на Землі становлять гармонійне ціле, що, власне, й називається біосферою. Крім тих живих істот, що живуть сьогодні на Землі, В.І.Вернадський включав у біосферу істоти минулих епох, від яких до нашого часу дійшли товщі гірських порід органічного походження (такі, як вапняки чи вугілля ), їх вчений називав “ палео-біосферами “.
Узагальнюючи результати досліджень у галузі геології, палеонтології, біології та інших природних наук, В.І.Вернадський дійшов висновку, що біосфера - це “ стійка динамічна система, рівновага в якій встановилася в основних своїх рисах ... з археозою й незмінно діє протягом 1,5-2 млрд. років.” Стійкість біосфери, за Вернадським, виявляється в сталості її загальної маси (1019 тон), маси живої речовини (1015 тон), енергії, зв’язаної з живою речовиною (1018ккал ) і середнього хімічного складу всього живого. Оскільки всі функції живих організмів у біосфері не можуть виконуватись організмами якогось одного виду, а лише їх комплексом ( подібно до того, як якась клітина в організмі не може діяти сама по собі, а лише в складі всього організму ), то звідси випливає важливе положення, розроблене Вернадським: біосфера Землі з самого початку сформувалася як складна система з великою кількістю видів організмів, кожен з яких виконував свою роль у загальній системі. Без цього біосфера взагалі не могла б існувати, тобто стійкість біосфери була з самого початку обумовлена її складністю.
Вернадському належить відкриття й такого основного закону біосфери: “Кількість живої речовини є планетною константою з часів архейської ери , тобто за весь геологічний час “. За цей час живий світ Землі морфологічно змінився невпізнанно, але ці зміни не вплинули ні на загальну кількість живої речовини, ні на її валовий склад.
Загальні властивості біосфери:
Живі організми відзначаються високою пристосованістю до умов існування;
Живі організми не лише пристосовуються до умов існування, але й активно його змінюють (граніти, підводні мули)
Живі організми відрізняються високою швидкістю розмноження (інфузорії, діатомеї)
Жива речовина має швидкий кругообіг речовин (оновлення біосфери за 8 років; всі хімічні елементи земної кори, атмосфери й гідросфери багаторазово входять до складу тих чи інших організмів)
Живі організми відіграють величезну роль в акумуляції сонячної енергії (кам’яне вугілля, нафта, газ, мінеральні копалини)
Склад і функціонування біосфери.
Продуценти - організми, що утворюють живу речовину за рахунок сонячної енергії, води, вуглекислого газу та мінеральних солей. До цього типу належать рослини, приблизно 350 000 видів.
Консументи- організми, що одержують енергію за рахунок харчування продуцентами або іншими консументами. До них належать рослиноїдні тварини, хижаки й паразити, хижі рослини та гриби - 1,5 млин видів.
Редуценти - мікроорганізми, що розкладають органічну речовину продуцентів та консументів до простих сполук - води, вуглецю, мінеральних солей. - 75 тис видів.
Найголовнішою ланкою управління біосферою є енергія Сонця, другорядною - енергія Землі, енергія радіоактивного розпаду елементів. Неживою речовиною біосфери керують продуценти, ними - консументи, діяльність яких визначають зворотні зв’язки, що йдуть від продуцентів і т. ін. В цілому, біосфера схожа на єдиний гігантський суперорганізм, у якому автоматично підтримується гомеостаз - динамічна сталість фізико-хімічних та біологічних властивостей внутрішнього середовища та стійкість основних його функцій.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 415; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!