2.7. Значение сохранения биологического разнообразия

Биологическое разнообразие является главным источником удовлетворения многих потребностей человека и служит основой его приспособления к изменениям условий окружающей среды. Это неиссякаемый источник биологических ресурсов: продуктов питания, лекарств, источников сырья для одежды, производства строительных материалов и т.д. Следует помнить об эстетической и этической сторонах проблемы сохранения биоразнообразия. Главная же причина состоит в обеспечении устойчивости экосистем и биосферы в целом, стабилизации климата, обеспечении пригодных для жизни человека условий, его выживания и устойчивого развития цивилизации.

2.8. Круговорот веществ в биосфере

Круговорот веществ в биосфере возможен за счет энергии солнечной радиации (СР). Поток СР измерен на середине расстояния Земли от Солнца и он приблизительно равен 4190х10³ Дж / (м² х год). Вследствие шарообразности Земли на единицу её поверхности в среднем поступает 1/5 часть от общей величины потока СР. Еще меньше энергии поглощается самой планетой. Нагретая поверхность Земли становится источником длинноволнового излучения, нагревающего атмосферу. Атмосфера задерживает частично длинноволновое излучение и в виде противоизлучения возвращает его земной поверхности. Алгебраическая сумма потоков радиационной энергии, приходящих к поверхности Земли и уходящих от нее, называется радиационным балансом (РБ) земной поверхности.

Энергия РБ-са расходуется на нагревание атмосферы, на испарение, на теплообмен с более глубокими слоями гидро- или литосферы и ряд др.процессов, которые имеют громадное значение для других компонентов биосферы. Например, процесс фотосинтеза связан с преобразованием радиационной энергии в химическую энергию и созданием органического вещества (ОВ). ОВ-во в природе создается за счет автотрофных растений, которые способны синтезировать ОВ из минерального. ОВ-во почти полностью потребляется гетеротрофными организмами. Часть этих организмов поедает живое ОВ, другая часть питается отмирающими частями автотрофных растений. Очень небольшая часть ОВ-ва сохраняется в верхних слоях литосферы и на дне водоемов в виде угля, торфа, нефти и др.органических соединений.

Солнечная энергия на Земле вызывает два круговорота веществ: - большой, или геологический, наиболее ярко проявляющийся в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый или биологический. Оба круговорота взаимосвязаны и представляют единый процесс. Биологический круговорот веществ, втягивая в свои многочисленные орбиты косную среду, обеспечивает воспроизводство живого вещества и оказывает активное влияние на облик биосферы.

Растительные организмы, животные и бактерии используют для построения своих тканей водород и кислород, азот, фосфор и серу, кальций и калий, магний, кремний и др., а также микроэлементы (йод, кобальт, медь, цинк) и одновременно отделяют легкие изотопы углерода, водорода, кислорода, азота и серы от более тяжелых форм.

Организмы суши, водной и воздушной среды непрерывно (пожизненно и посмертно) обмениваются со своим окружением, воспринимают и отдают широкий спектр минеральных и органических соединений в виде газов, растворов, твердых тел. Суммарная масса и объем продуктов прижизненного обмена организмов и среды в несколько раз превышают биомассу живого вещества.

Нагревание водных масс, образование и конденсация паров, выпадение атмосферных осадков, движение поверхностных и подземных вод – вторая важная форма перераспределения энергии Солнца и в биосфере. Эрозия, химические трансформации, транспорт, осаждение и накопление химических и механических осадков на суше и в океане – все это звенья единой цепи передачи и превращения энергии и работы, выполняемой большими и локальными круговоротами в биосфере.

Круговорот веществ и энергии в природе складывается из нескольких взаимосвязанных процессов:

1. Регулярно повторяющийся или непрерывный приток энергии,, а также образование и синтез новых соединений.

2. Постоянный или периодический перенос и перераспределение энергии, вынос и направленное перемещение синтезированных соединений под влиянием физических, химических и биологических агентов.

3. Направленное ритмическое или периодическое преобразование, разложение и деструкции (разрушение) синтезированных ранее соединений под влиянием биогенных или абиогенных воздействий среды.

4. Постоянное или периодическое образование простейших минеральных или органно-минеральных комплексов в газообразном, жидком или твердом состоянии, которые играют роль составных компонентов для новых (очередных) синтетических циклов круговорота веществ в биосфере.

Именно благодаря непрерывному функционированию системы «атмосфера-почва-растения-животные-микроорганизмы» сложился биогео-химиический круговорот многих химических элементов и их соединений, охватывающий сушу, атмосферу и внутриконтинентальные воды. Именно поэтому живое вещество на Земле уже многие миллионы лет является фактором геологического значения. Человек давно использует преимущества планирования своей хозяйственной деятельности в земледелии, пастбищном животноводстве, водоснабжении, навигации и др. сферах с учетом цикличности природных процессов в биосфере.

Резюме

Биосфера - наружная оболочка Земли, населенная живыми организмами, включающая всё живое вещество и область его распространения. Биосфера биотическая среде обитания. Различают четыре типа сред обитания на планете: водная - в гидросфере, наземно-воздушная – в атмосфере, почвенная – в верхней части литосферы и сами живые организмы. Все сферические слои биосферы хорошо различимы. Основоположником учения о биосфере является В.И.Вернадский. Он подчеркивал, что биосфера – результат сложнейшего механизма геологического и биологического развития и взаимодействия косного и биогенного вещества. Живое вещество биосферы – совокупность всех ее живых организмов. Основа стабильности – круговорот веществ в биосфере и биологическое разнообразие всего живого на Земле – от генов до экосистем.