Тема 5. Основные закономерности развития и динамики биосферы

Биосфера является глобальной экосистемой. Современное учение о биосфере разработал академик В.И. Вернадский (1926). При изучении этой темы желательно обратить внимание на историю создания учения о биосфере. Это поможет в усвоении многих основных понятий темы.

Тема включает в себя этапы развития биосферы, ее компоненты как совокупности живых организмов и элементов неорганической природы, законы развития и саморегуляции, уровни организации и иерархические зависимости, живое вещество и энергетические потоки в биосфере, характеристику современной биосферы.

При изучении границ биосферы нужно обратить внимание на факторы, лимитирующие распространения жизни в различных оболочках Земли. Необходимо знать характеристику составных частей биосферы – атмосферы, гидросферы, литосферы. При изучении биосферы необходимо обратить внимание на взаимосвязь и взаимообусловленность элементов природы, круговорот веществ и потоки энергии, биогеохимические циклы геологического и биологического круговоротов. Усвоение этой темы предполагает изучение не только общих закономерностей, характерных для биогеохимических циклов, но и особенностей циркуляции наиболее важных элементов – углерода, азота, фосфора, кальция, серы, а также изучение круговорота воды.

Необходимо уяснить роль различных групп организмов в круговороте конкретных химических элементов в биосфере. В завершении следует знать, какое значение для биосферы имеют антропогенные нарушения круговорота элементов, и как свести их к минимуму.

Человеческое общество – причина изменения качественного состава биосферы, ее перехода в ноосферу. В связи с этим нужно иметь представление о современных тенденциях этого процесса.

При усвоении темы у студента должна сложиться целостное представление о биосфере как глобальной экосистеме, обладающей не только свойствами экосистем, но и индивидуальными особенностями организации, выраженными в функциях живого вещества, мировом распределении первичной продукции и др.

Вопросы для самопроверки

1. Какие факторы определяют границы распространения жизни в биосфере?

2. Что такое биогеохимический круговорот веществ?

3. Дайте характеристику круговороту азота.

4. Какие вы знаете уровни организации живого вещества? Дайте характеристику каждому уровню.

5. Что такое ноосфера?

Тема 6. Агроэкосистема и их воздействие на биосферу

Под агроэкосистемой понимается природный комплекс, преобразованный сельскохозяйственной деятельностью человека. При изучении данной темы нужно понять экологическую роль сельского хозяйства в формировании первичной биологической продукции на Земле. Ознакомившись с типами, формами, структурой и функциями агроэкосистем, их особенностями, свойствами и отличиями от естественных растительных сообществ, необходимо провести сравнительный анализ круговорота питательных веществ в природных и сельскохозяйственных экосистемах.

Сельскохозяйственное производство в отличие от других отраслей экономики напрямую воздействует на природную среду, масштабность и характер изменений в ней обусловлены многими причинами.

Студенту необходимо ознакомиться с классификацией основных направлений негативного воздействия интенсивного сельскохозяйственного производства на природные комплексы и их компоненты. Затем следует разобрать основные виды таких воздействий, раскрыв следующие вопросы:

• экологические аспекты химизации (факторы поведения средств химизации в экосистемах, причины загрязнения природной среды, нормирование загрязнений, экологизация защиты растений);

• экологические аспекты механизации (влияние средств механизации на почвенно-биотический комплекс, основные причины негативных воздействий современных средств механизации и целесообразные пути их устранения);

• экологические аспекты ирригации и осушительной мелиорации;

• экологические аспекты отраслей животноводства;

В заключение изучения темы студент должен усвоить принципы формирования природосообразных систем сельского хозяйства для снижения негативного воздействия аграрного производства на природные комплексы.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое искусственные экосистемы и в чем их основные отличия от естественных?

2. Каковы основные воздействия агроэкосистем на биосферу?

3. Как меняется концентрация токсикантов при продвижении по трофическим уровням?

4. Какой вред может нанести окружающей среде неправильное применение удобрений?

5. Каковы механические и химические воздействия сельскохозяйственной техники на окружающую среду?