Экология гидросферы и охрана окружающей среды

(лекционный курс для специальности ВВ

- заочная форма обучения)

Пермь – 2009г.

1. Понятие о биосфере. Учение Вернадского о биосфере. Структура биосфе­ры.

Биосфера - оболочка земли, в которой развивается жизнь разнообразных орга­низмов, населяющих поверхность суши, почву, нижние слои атмосферы, гидросфе­ру. Биосфера представляет собой результат взаимодействия живой и неживой мате­рии.

Основоположником современного представления о биосфере является совет­ский ученый В.И. Вернадский. Биосферу Вернадский рассматривал как качественно своеобразную оболочку Земли, развитие которой в значительной мере определяется ^деятельностью живых организмов. Биосфера по Вернадскому - это не просто сово­купность живых организмов, а единое пространство, в котором сосредоточена жизнь и осуществляется взаимодействие всего живого с неорганическими условиями сре­ды.

Биосфера по Вернадскому включает в себя:

1.«Живое вещество», т.е. множество живых организмов.

2.«Биогенное вещество», т.е. органо-минеральные или органические продук­ты, созданные живым веществом (каменный уголь, торф, подстилка, гумус -верхний плодородный слой почвы).

3. «Биокосное вещество», созданное живыми организмами вместе с неживой природой (вода, атмосфера, осадочные породы).

4. «Косное вещество», образовавшееся без участия живых организмов (магма­тические горные породы).

Биосфера охватывает поверхность Земли, верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы - тропосферу. Границы биосферы определяют­ся наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхней гра­ницей биосферы является озоновый слой (20 - 30 км от земной поверхности), а ее нижняя граница не опускается в литосферу ниже 2-3 км. Нижний предел жизни ограничивает высокая температура земных недр (свыше 100°С). Наивысших преде­лов ее достигают только низшие организмы - бактерии.

Основой жизни на земле является круговорот веществ и превращение энергии (фотосинтез).

Фотосинтез осуществляется растениями, водорослями и фитопланктоном. Это процесс образования растениями органических соединений под влиянием солнечно­го света, в результате которого двуокись углерода и вода превращаются в углеводы, а в качестве побочного продукта выделяется кислород. Кислород Земли - результат фотосинтеза.

Биотический круговорот осуществляется при участии всех организмов, каждый из которых - звено в биотическом круговороте. Любой организм использует в каче­стве пищи тела или продукты распада других организмов. Основную роль в этом играют микроорганизмы. Они минерализуют органические останки животных и растений, превращая их в минеральные соли и простейшие органические соедине­ния, которые вновь используются зелеными растениями при синтезе нового органи­ческого вещества.

Жизнь и биосфера, как взаимосвязанные процессы, возникли на Земле не сразу, а на определенном историческом этапе эволюции материального мира, в продолжи­тельном процессе формирования, изменения и развития, под влиянием совокупно­сти внутренних, внешних, абиотических и биотических условий, факторов и причин.

Жизнь на нашей планете возникла 3 млрд. лет назад. Примерно 400 млн. лет на­зад первые живые существа начали заселять сушу. Все современные виды растений, животных и микроорганизмов в той или иной степени родственны друг другу. Все они в течение миллиардов лет питались, размножались, отмирали и изменялись под действием естественного отбора и всегда воздействовали на среду своего существо­вания, коренным образом обновляя состав атмосферы, природных вод, осадочных пород.

Ноосфера - материальная оболочка земли, измененная в результате воздействия человека на природу.