- •Глобальная экология
- •Курс лекций
- •Для студентов биологического факультета
- •Специальности н.06.01.00 «Экология»
- •Биосфера - глобальная экосистема планеты
- •1. 1. Предмет, задачи и методы глобальной экологии.
- •1. 2. История возникновения учения о биосфере
- •1. 3. Границы биосферы
- •1. 4. Энергетика биосферы
- •1. 5. Возникновение биосферы
- •1. 6. Типы веществ в биосфере
- •1. 7. Химический состав живого вещества
- •1. 8 . Биогеохимические функции живого вещества
- •1. 9. Свойства живого вещества
- •1. 10. Биогеохимические принципы в.И.Вернадского
- •1. 11. Основные свойства биосферы
- •1. 12. Биомасса и продуктивность живого вещества
- •1. 13. Биогеохимические циклы (круговороты) химических веществ
- •1. 14. Характеристика наземных биомов
- •1. Появление человека - новый фактор эволюции биосферы.
- •2. 2. Появление сельского хозяйства
- •2. 3. Промышленноразвитое общество
- •2. 4. Демографическая история человечества ( по : Рамад, 1981).
- •2. 5. Рост населения в развитых и развивающихся странах
- •2. 6. Пирамиды поло-возрастного состава популяций человека
- •2. 7. Общий коэффициент фертильности.
- •2. 8. Темпы прироста населения
- •2. 9. Связь роста населения с экономическим ростом страны
- •2. 10. Демографический переход
- •2. 11. Прогнозы роста численности населения в будущем
- •2. 12. Экологическая ниша человека
- •2. 13. Среды жизни современного человека
- •2. 14. Классификация потребностей человека
- •3. 1. История антропогенных экологических кризисов
- •3. 2. Масштабы техносферы
- •3. 3. Классификация природных ресурсов
- •3. 4. Экологические проблемы атмосферы
- •3. 4. 1. Проблема «парникового», или «тепличного» эффекта
- •3. 4. 2. Проблема озонового экрана
- •3. 4. 3. Кислотные осадки
- •3. 5. Проблемы водных ресурсов.
- •3. 5. 3. Эвтрофирование водоемов.
- •3. 6. Проблемы земельных ресурсов
- •3. 7. Проблемы производства пищи
1. 8 . Биогеохимические функции живого вещества
Исключительно важным жизненным механизмом биосферы является выполнение организмами разнообразных биогеохимических функций:
Энергетическая функция. Суть этой одной из важнейших функций заключается в способности живых организмов аккумулировать и трансформировать энергию. Энергия солнца аккумулируется в виде первичной продукции, ежегодно составляющей примерно около 200 млрд. т сухого органического вещества, которая передается в последующие пищевые звенья.
Энергетическая функция живого вещества нашла отражение в двух биогеохимических функциях, сформулированных В. И. Вернадским. В соответствии с первым из них геохимическая биогенная энергия стремится в биосфере к максимальному проявлению. Второй принцип гласит, что в процессе эволюции выживают те организмы, которые своей жизнью увеличивают геохимическую энергию.
2. Газовая функция заключается в способности изменять и поддерживать определенный газовый состав среды обитания и атмосферы в целом.Метаболизм совершается за счет газового обмена или
сопровождается им. Наиболее масштабные процессы - это фотосинтез и дыхание растений, животных и микроорганизмов, сопровождающиеся поглощениеми выделением CO2 и О2. Организмы, способные к фотосинтезу, сыграли решающую роль в смене восстановительной среды на окислительную в геохимической эволюции планеты и формировании состава современной атмосферы.
С газовой функцией в настоящее время связывают два переломных периода (точки) в развитии биосферы. Первая из них относится ко времени, когда содержание кислорода в атмосфере достигло примерно 1% от современного уровня (первая точка Пастера). Это обусловило появление первых аэробных организмов. С этого времени восстановительные процессы в биосфере стали дополняться окислительными. Это произошло примерно 1,2 млр. лет назад. Второй переломный период в содержании кислорода связывают со временем, когда концентрация его достигла примерно 10% от современной (вторая точка Пастера). Это создало условия для синтеза озона и образования озонового экрана в верхних слоях атмосферы, что обусловило возможность освоения организмами суши.
3. Концентрационная функция. Живое вещество способно концентрировать в себе химические элементы. Элемент считается сконцентрированным, если его в организме больше, чем в окружающей среде на 10 % и более. Благодаря этой функции были образованы осадочные породы - известняки, залежи горючих ископаемых, рудные месторождения и т. п. Эта функция сыграла главную роль в почвообразовательных процессах. Кроме того, благодаря этой функции происходит накопление вредных веществ в телах живых организмов и передача их по трофическим цепям. Например, если в растениях обнаруживаются только следовые концентрации ДДТ, то на следующем трофическом уровне концентрация ДДТ выше на порядок и так далее.