25)Функции живого вещества в биосфере. Охарактеризуйте регулирующее воздействие биоты на окружающую среду. Как происходит эволюция биосферы.

1. Энергетическая функция живого вещества заключается в трансформации более 99% энергии, поступающей на поверхность Земли, от Солнца.

2. Редуцентная функция заключается в том, что за счет жизнедеятельности огромного количества гетеротрофов, в основном грибов, животных и микроорганизмов, происходит работа по разложению органических остатков.

3. Газовая функция живого вещества связана с тем, что многие газов планеты имеют органическое происхождение, то есть являются продуктами жизнедеятельности живых существ. Так, кислород в атмосфере, на долю которого приходится 21%, выделяется в результате фотосинтеза зелеными растениями.

4. Окислительно-восстановительная функция заключается в том, что за счет жизнедеятельности микроорганизмов в биосфере осуществляются такие химические процессы, как окисление и восстановление элементов с переменной валентностью (азот, сера, железо, марганец и др.)

5. Концентрационная функция заключается в том, что многочисленные организмы наделены способностью накапливать, концентрировать в себе определенные элементы, несмотря на кое слишком ничтожен содержание их в окружающей среде.

Биотическая регуляция окружающей среды — это механизм регуляции окружающей средой, основанный на отобранных в процессе биотической эволюции видов, содержащих необходимую для управления средой генетическую информацию. Возможность выживания человечества состоит в восстановлении естественной биоты на территориях, достаточных для сохранения ее способности к регуляции окружающей среды в глобальных масштабах.

Биосфера находится в постоянном динамическом равновесии и развитии.

На начальном этапе развития биосферы живые организмы использовали органические соединения первичного океана. Углекислый газ, как побочный продукт обмена веществ, выделялся в атмосферу.

Живые организмы довольно быстро использовали запасы органических веществ первичного океана. Преимущества получили и широко размножились микроорганизмы.

На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в качестве побочного продукта в атмосферу стал выделяться кислород. Это вело к изменению состава атмосферы Земли. Теперь в ней становилось все больше кислорода.

С появлением промышленности процессы разрушения в атмосфере стали преобладать над процессами созидания, причем эти тенденции становятся все более выраженными. Биосфера находится на грани нового экологического кризиса. Его последствия могут быть катастрофическими для человечества. Чтобы предотвратить беду, необходимо не только изменить промышленные технологии, но и — в первую очередь — перестроить собственное сознание.

26. Глобальные экологические проблемы современности: кислотные дожди, опустынивание, сокращение биоразнообразия. Охарактеризуйте причины возникновения и предложите пути решения

Кислотные дожди. - под названием «кислотные дожди» кроется сложный комплекс воздействий техногенных загрязнений воздуха на человека и природную среду, главные последствия которых - рост аллергических заболеваний дыхательных органов, потери урожайности сельскохозяйственных растений, усыхание лесов, безрыбные озера.

Причины кислотных дождей Определенный уровень кислотности имеет любая дождевая вода. Но в нормальном случае этот показатель соответствует нейтральному уровню pH – 5,6-5,7 или несколько выше. Небольшая кислотность объясняется содержанием в воздухе углекислого газа, но считается настолько низкой, что не наносит никакого вреда живым организмам. Таким образом, причины кислотных дождей связаны исключительно с деятельностью человека, и не могут быть объяснены естественными причинами.

Предпосылки для повышения кислотности атмосферной воды возникают, когда промышленные предприятия выбрасывают большие объемы оксидов серы и оксидов азота. Наиболее характерные источники таких загрязнений – это выхлопные газы автомобилей, металлургическое производство и тепловые электростанции (ТЭЦ). К сожалению, современный уровень развития технологий очистки не позволяет отфильтровывать соединения азота и серы, который возникают в результате сгорания угля, торфа, других видов сырья, что используются в промышленности. В итоге такие оксиды попадают в атмосферу, соединяются с водой в результате реакций под действием солнечного света, и выпадают на землю в виде осадков, которые и называют «кислотные дожди».

Пути решения проблемы:

Для разрешения проблемы кислотных дождей необходимо уменьшить выбросы двуокиси серы и окиси азота в атмосферу. Этого можно достичь несколькими методами, в том числе путем сокращения энергии получаемой человеком при сжигании ископаемого топлива и увеличения количества электростанций использующих альтернативные источника энергии (энергия солнечного света, ветра, энергию приливов и отливов). Другие возможности для уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу это:

1. Снижение содержания серы в различных видах топлива. Наиболее приемлемым

решением было бы использование только тех видов топлива, которые содержат

минимальные количества соединений серы. Недостатком является то, что таких видов топлива очень мало и удаление серы из состава топлива очень дорогой процесс.

2. Применение высоких труб. Данный метод не уменьшает воздействия на

окружающую среду, но увеличивает эффективность перемешивания загрязняющих

веществ в более высоких слоях атмосферы, что приводит к выпадению

кислотных осадков на более удаленных территориях от источника

загрязнения.

Опустынивание — Опустынивание – процесс, в результате которого уменьшается продуктивность земель, подверженных засухе. Опустынивание может происходить вследствие сведения лесов, нерационального землепользования, засухи, перевыпасов скота, нерационального орошения (заболачивания и засоления) и т.д.

Причины:

1. Усиление испаряемости в связи с цикличным (80-летним) изменением климатических условий, что вызывает систематическое нарастание засух. Например, в 80-х годах в Северной Африке.

2. Изменение направления и объема речного стока (например, в древности реки Амударьи, что привело к расширению пустыни Каракумов).

3. Забор больших объемов воды из рек и как следствие — понижение уровня грунтовых вод (например, сокращение стока Амударьи в Аральском море, резкое уменьшение его площади, возникновение развеваемых песков).

4. Главная причина опустынивания — уничтожение травяной растительности с нарушением почвоудерживающей дернины неконтролируемым выпасом скота. Борьба с опустыниванием приобретает международное значение.

Пути решения:

1. создание защитных лесных полос по окраинам оазисов, границам полей и вдоль каналов; 

2. создание лесных массивов в глубине пустынь для защиты скота от сильных ветров, палящих лучей солнца и укрепления кормовой базы; 

3. восстановление растительного покрова на территориях открытых горных разработок, вдоль строительства ирригационной сети, дорог, трубопроводов и всех мест, где он уничтожен; 

4. закрепление и облесение подвижных песков с целью защиты от песчаных заносов и выдувания орошаемых земель, каналов, населенных пунктов, железных и шоссейных дорог, нефте- и газопроводов, промышленных предприятий.

5. Главный рычаг успешного решения этой глобальной проблемы – международное сотрудничество в области охраны природы и борьбы с опустыниванием. От того, насколько своевременно и безотлагательно будут решаться задачи по контролю и управлению природными процессами, во многом зависит жизнь Земли и жизнь на Земле. 

Биологическое разнообразие - это вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя разнообразие в рамках вида, между видами и разнообразие экосистем (из Конвенции о биологическом разнообразии).

Сокращение биоразнообразия занимает особое место среди основных экологических проблем современности. Происходит интенсивное уничтожение природных экосистем и исчезновение видов живых организмов. Природные экосистемы полностью уничтожены на пятой части суши. Под угрозой исчезновения находятся тысячи видов растений и животных.

Дальнейшее сокращение биоразнообразия может привести к дестабилизации биоты, утрате целостности биосферы и ее способности поддерживать важнейшие функции биосферы. В результате ее необратимого перехода в новое состояние условия жизни на планете могут оказаться непригодными для человека. Сохранение разнообразия живых организмов на Земле - необходимое условие выживания человека и устойчивого развития цивилизации.

Причинами исчезновения отдельных видов обычно являются нарушение местообитания и чрезмерная добыча. В связи с разрушением экосистем уже погибли многие десятки видов. Только около обитателей тропических лесов исчезло порядка 100 видов. От чрезмерной добычи страдают промысловые животные, особенно те, которые высоко ценятся на международном рынке. Под угрозой находятся редкие виды, обладающие коллекционной ценностью. К числу других причин относятся: влияние со стороны интродуцированных видов, ухудшение кормовой базы, целенаправленное уничтожение с целью защиты сельского хозяйства и промысловых объектов. Считается, что 12 видов живых существ были уничтожены случайно.

Пути решения:

• защита особой среды обитания – создание охраняемых природ­ных территорий;

• защита отдельных видов или групп организмов от чрезмерной эксплуатации;

• сохранение видов в виде генофонда в ботанических садах или в банках генов.