Учебно-методический комплекс дисциплины. СД. Ф.7 Геоэкология и природопользование. Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям) (стр. 13 )

Такая парадигма экономического роста фактически поощряет избыточность потребления и деградацию природных ресурсов. Это влечет за собой неизбежность глобального геоэкологического кризиса. Уже имеются свидетельства нарушения гомеостазиса экосферы. Мы становимся свидетелями, как непрерывно растущие размеры глобальной экономики начинают превосходить ресурсные, восстановительные и ассимиляционные возможности экосферы.

Следует различать рост и развитие. Понятие «развитие» означает движение к лучшему, чем сейчас, состоянию системы. Развитие совсем не означает увеличения размеров системы, оно означает все более полную реализацию заложенных в системе возможностей.  Развитие возможно и без колич роста.  Наша планета развивается по мере ее эволюции, но это не приводило к ее росту.

Имея в виду сущ пределов валового роста, человечество должно изменить свою главную стратегию, ставя своей целью качественное и устойчивое развитие, а не валовой рост. Необходима смена основной парадигмы (основополагающей теории) в обасти охраны окружающей среды. Коренной задачей экономики должно стать улучшение качества жизни людей, достигаемое без дальнейшего роста объема экономики. За переходный период главная стратегия экономики должна измениться от роста к развитию.

Бесконфликтного решения с т. зр. экономики и экологии найти невозможно, необходимо искать компромиссные стратегии через путь единства науки, экономики, этики и политики. Изменение стратегии неизбежно, или же Земля в конечн итоге станет непригодной для жизни ее же населения. Понятие устойчивого развития возникло как попытка найти выход из глобального геоэкологич кризиса.

Вопросы для самоконтроля.

Геоэкология – наука об экологических проблемах геосфер. Строение природных геосфер Земли. Специфические и искусственные оболочки Земли. Экологические функции геосфер. Влияние социально-экономических факторов на экологические функции геосфер. Демографический взрыв. Глобальная демографическая стратегия. Главные компоненты стратегии выживания человечества. Конференция ООН по народонаселению. Рост и развитие.

Лекция 6. Тема: Биосфера: состав, строение, организованность.

Учение Вернадского о живом веществе.

План лекции:

Понятие «биосфера». Состав, строение и организованность биосферы. Учение Вернадского о живом веществе. Живое вещество биосферы, его планетарные свойства и функции. Уровни организации живой материи. Свойства живого вещества. Роль живого вещества в функционировании биосферы.

Основные понятия и положения:

       К истории понятия о биосфере. По словам Вернадского, в 1802 г. знаменитый фр. биолог-эволюционист Жан Батист Ламарк в книге «Гидрогеология» вплотную подошел к понятию о биосфере, рассмотрев влияние живых организмов на процессы, протекающие на земной поверхности. Он еще не употреблял термин «биосфера», и не сформулировал четко отвечающее ему понятие. Эта заслуга принадлежит выдающему австрийскому геологу Эдуарду Зюссу. Он  в 1875 г развил учение об оболочках Земли, понимая под «биосферой» не только живое вещество планеты, но и окружающую среду.

       Оценку происходящих процессов в биосфере дал Вернадский. Он создал стройное учение о биосфере, как о сфере распространения жизни, особой оболочке планеты. Поэтому основоположником учения о биосфере является Вернадский.  Биосферой Вернадский называл область существования на Земле живого вещества. Вернадский  считал, что в развитии земной коры исключительно ведущую роль играли живые организмы. Живое вещество является передаточным звеном энергии между космосом и Землей. Оно аккумулирует энергию Солнца, трансформирует ее в энергию Земли. При помощи химических, физических, тепловых, электрических процессов непрерывно обменивается веществом с косной (неживой) материей (Большаков и др, 2000,с 43). Основное свойство живого вещества – это способность к метаболизму, т. е. созданию и отмиранию клеток, и к эволюции.

       Состав, строение  и организованность биосферы 

в свете современных представлений (Д. и др,128).

       Современная биосфера возникла 3.5-4 млрд. л. н. Она включает около 3 млрд. видов живых организмов, их остатки, зоны атмо-, гидро - и литосферы, населенные и видоизмененные этими организмами.

       В состав биосферы, кроме живого вещества (раститений, животных и микроорганизмов), входят биогенное вещество (депонированные продукты жизнедеятельности живых организмов – каменный уголь, битумы, нефть), биокосное вещество (продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами – почвы,  кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности живых организмов на планете) и, конечно, косное вещество – совокупность тех веществ в биосфере, в образ которых, как считают, не участвуют живые  организмы (горные породы магматического неорганического происхождения, космическая пыль, метеориты).

       Развивая идеи своего учителя о биокосных системах почв, сформулировал понятие о биокосных системах или биокосных телах. Косное – неживое, мертвое вещество, не обладающее функциями живого (не способно генерировать ОВ, размножаться, выполняять 5 функций живого вещесттва): минеральные  вещества взвеси и осадков, соли морской и иловой воды, коллоиды. Однако Вернадским убедительно было показано, что живое и неживое вещество в природе находятся в тесном взаимодействии. Возникают биокосные системы или, как их назвал Вернадский, биокосные тела.        

       Т. о., биосфера – это та область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную, глобальную экосистему, поддерживающую  планетарный круговорот веществ.

       Границы биосферы определяются 2 осн. факторами: наличием воды и количеством коротковолновых излучений (Сауков,1975). Однако, живые бактерии обнаруживаются в литосфере до 4 км.  В нефтяных месторождениях в значительных  количествах на глубине 2-2.5 км. В океане встреч на дне океанических впадин в 10-11 км, т. к. температура там около 0 градусов. В атмосфере граница распространения живых организмов определяется озоновым экраном. Встречаются микроорганизмы в условиях высокого вакуума, в водах атомных реакторов, при температуре жидкого воздуха (-192 град), гелия (-268.9 град). Даже отдельные высшие растения и насекомые переносят температуры, близкие к  абсолютному нулю (-273єС).

       Отсюда следует очень важный вывод: выносливость жизни в целом к отдельным  факторам среды шире диапазонов тех условий, которые существуют в границах современной биосферы. Следоват, жизнь обладает значительным «запасом прочности», устойчивости к воздействию среды и потенциальной способностью к еще большему распространению.

Традиционно выделяют следующие уровни организации жизни: особь (организм) – популяция – биоценоз – биогеоценоз (экосистема) – биосфера.

Или же уровни организации живой материи: молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный.

Понятие «живое вещество» было введено Вернадским (Биогеохимия…, с.9). В соответствии с определением Вернадского, живое вещество включает в себя:

1 – все живые организмы, животные и растительность, микроорганизмы, в т. ч. и все человечество, существующее в данный момент;

2 – всю часть окружающей среды – жидкой,  твердой  и газообразной, которая необходима для сохранения жизни в короткий, но определенный промежуток жизни;

3 – все  выделения организмов, находящиеся вне организма  в земной коре в тот же промежуток времени; вне их;

4 – все трупы организмов и их остатки, находящиеся в тот же промежуток времени на земной поверхности.

Эта совокупность есть проявление массы, состава и энергии живого, а не мертвого вещества. 

       

Осн свойства живого вещества (Денисов и др.,2002,с.13)

- Обмен веществ, энергии, информации (ассимиляция, диссимиляция, радиация, антиэнтропия);

- Единство химического состава;

- Киральная чистота;

- Самовоспроизведение (ДНК, наследственность, изменчивость);

- Способность к росту и развитию (саморегуляция, гомеостаз);

- Раздражимость (передача информации);

- Дискретность;

- Иерархичность.

Роль биоты в функционировании экосферы (системы Земля). Голубев

Биота обеспечивает стабильность экосферы, поддерживая оптимальные условия ее существования и гася возмущения.

Важнейшим является процесс фотосинтеза – образования ОВ из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии. Кроме углерода, водорода и кислорода в ОВ входят азот и сера. ОВ – это важнейший возобновимый ресурс экосферы, основа всей жизни и мощный регулятор глобальых геохимических циклов.

       Распад ОВ или деструкция осуществляет эффективное управление потоками и концентрацией биогенных элементов.

       Образов кислорода. Озон. Выветривание.

       Биота играет роль в образовании почв. Гумус.

Важнейшим индикатором глобального экологического кризиса являетсяя высокое потребление (или разрушение) человеком ОВ – около 40%. А может потреблять не более нескольких  % от производимого в процессе фотосинтеза.

Роль живого вещества и его биогеохимические функции

Роль живого вещества заключается в следующем (с.7. Биогеохимия):

       - создается кислородная оболочка Земли;

       - создаются условия для развития коры выветривания континентов и почвы (окислительная обстановка, микроорганизмы) - создание условий для образования осадков материков из пород суши;

       - создание сульфатных океанических вод;

       - создание ОВ (белков, липидов, углеводов и др.);

       - образование органо-минеральных  соединений многих элементов;

       - концентрация этих элементов и перевод в донные отложения.