close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Экология Учение о биосфере

код для вставкиСкачать
Экология
Учение о биосфере
Доцент кафедры общей психологии и
психологии личности
Мальцев Алексей Владимирович
Основоположники учения о
биосфере
• Эдуард Зюсс (1831-1914)
Биосфера – совокупность всех живых
организмов, находящихся на Земле
• Вернадский Иван Владимирович (18631945)
Биосфера – область распространения
жизни
Место биосферы в структуре
Земли
• Литосфера (вехрняя часть)
• Гидросфера (полностью)
• Атмосфера (нижняя часть)
Границы биосферы
• Верхняя граница биосферы – в
атмосфере - озоновый слой (15- 20 км)
• Нижняя граница биосферы – в
гидросфере максимальная глубина
Мирового океана (12 км) в литосфере
(3-5 км) определяется температурой
Основные концепции биосферы
• Географическая (Александр Гумбольд и
Василий Васильевич Докучаев)
• Биогеохимическая (Иван Владимирович
Вернадский)
• Социальные (Д. Медоуз «Пределы роста» 1991
г.) «Чем дольше будут сдерживаться
фундаментальные изменения в стратегиях
развития, тем менее привлекательным будет
конечный результат»
ex3220
Географическая концепция
биосферы
• Основана на периодической
зональности процессов и явлений на
Земле как следствие космического
положения планеты (расстояния до
Солнца, скорости вращения, угла наклона
земной оси)
Физико-географические пояса
• Полярный (арктический и антарктический)
• Субполярный (субарктический и
субантарктический)
• Умеренный (северный и южный)
• Субтропический (северный и южный)
• Тропический (северный и южный)
• Субэкваториальный (северный и южный)
• Экваториальный
Закон периодической системы
экологических условий суши
• Соотношение видового разнообразия
живого мира с количеством тепла и
влаги в каждом конкретном месте
земной поверхности лежит в основе
экологической оценки любого ее
участка
Номенклатура физикогеографической классификации
биосферы
• Пояса
• Зоны
• Подзоны
• Области
Эмпирические обобщения
• Принцип Тинеманна
• Правило Аллена
• Правило Бергмана
Принцип Тинеманна
• При благоприятных условиях среды
наблюдается большое число видов,
каждый из которых представлен
небольшим числом особей
Правило Аллена
• Отражает закономерность изменения
размеров поверхности тела у
теплокровных животных с изменением
климатических условий
Правило Бергмана
• Отражает закономерность изменения
размеров тела у теплокровных
животных в связи с изменением
температурного фактора
Стуктура биосферы в рамках
биогеохимической концепции
• Живое вещество
• Биокосное вещество
• Косное вещество
Живое вещество
• Совокупность химических элементов,
сосредоточенных во всех живых
организмах вместе взятых
• В состав живого вещества входят как
органические, так и неорганические
вещества
• Может быть однородным и
неоднородным
Косное вещество
• В образовании которого живые
организмы не участвуют: твердое,
жидкое и газообразное
Биокосное вещество
• Создается одновременно живыми
организмами и косными процессами,
представляя динамически равновесные
системы тех и других. Таковы почва, ил,
кора выветривания и некоторые
минералы.
Живое вещество характеризуется
• Массой – биомассой
• Химическим составом
• Запас свободной энергии
Биомасса
• Масса живого вещества оценивается
величиной 2,4 - 3,6*1012 т (в сухом весе)
и составляет менее 10-6 массы других
оболочек Земли.
• Есть величина постоянная
• Постоянно увеличивается
Формы структурной симметрии реализуемые в
Космосе и живом веществе
Объект
Галактики
Вирусы
Бактерии
Простейш
ие
Растения
Беспозв.
Позвон.
Колонии
организм.
Шаровая
Элипсои
дная
Радиаль
ная
Спираль
ная
Билатера Неправи
льная
льная
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Химический состав основных сфер Земли
(в весовых %)
Элемент
Земля в
целом
Земная
кора
Атмосфера
Гидросфера
Живое
вещество
H
-
-
-
10,8
8,0
Fe
39,8
6,4
-
-
-
Si
14,5
26,5
-
-
0,2
O
27,7
46,0
23,3
85,3
70,0
C
0,04
0,1
0,04
0,01
18,0
Ca
2,32
4,8
-
-
0,48
K
0,14
1,2
-
-
0,2
N
-
0,01
75,3
-
0,5
Запас свободной энергии
• Это
солнечная
энергия,
превращающаяся
в
энергию
химических
связей
в
процессе
фотосинтеза зеленых растений и
растекающаяся по поверхности Земли
благодаря
способности
живого
регулировать проявления собственных
процессов
Расчет свободной энергии
V 46383 , 935 lg 2
18 , 70762 lg K
см / с
• 46383,935 - отношение длины экватора к
числу секунд в сутках
• 18,70762 - логарифм поверхности Земли
• К - коэффициент плотности жизни
• lg2~ - показатель геометрической прогрессии
размножения вида
Скорость заселения разных
видов
• Бактерии – 33100 см/с
• Слон – 0,1 см/с
Функции живого вещества
•
•
•
•
•
•
Энергетическая
Концентрационная
Деструктивная
Средообразующая
Транспортная
Газовая
Энергетическая
Заключается в поглощении солнечной
энергии при фотосинтезе, а химической
энергии – путем разложения
энергонасыщенных веществ и передаче
энергии по пищевой цепи разнородного
живого вещества.
Концентрационная
• Избирательное накопление в ходе
жизнедеятельности определенных видов
вещества.
• Выделяют два типа концентраций химических
элементов живым веществом:
а) массовое повышение концентраций
элементов в среде, насыщенной этим
элементов, например, серы и железа много в
живом веществе в районах вулканизма;
б) специфическую концентрацию того или иного
элемента вне зависимости от среды.
Закономерности поглощения химических
элементов организмами по А.П. Виноградову
• Подвижные элементы (йод, литий, фтор)
накапливаются лучше
• В четных рядах таблицы Менделеева после
кислорода каждый шестой элемент характеризуются
накоплением в организмах (железо, стронций, барий)
• В ряду с нечетным номером каждый шестой элемент
после водорода характеризуются накоплением в
организмах марганец, рубидий, цезий)
• С возрастанием порядкового номера в группе
увеличивается ядовитость (цинк-кадмий-ртуть)
• Более всего накапливают элементы простейшие
формы
Деструктивная
• Заключается в минерализации
необиогенного органического вещества,
разложении неживого неорганического
вещества, вовлечении образовавшихся
веществ в биологический круговорот
Средообразующая
• Преобразование физико-химических
параметров среды (главным образом за
счет необиогенного вещества).
Транспортная.
• Перенос вещества против силы тяжести
и в горизонтальном направлении
• Глобальное следствие размножения
Размножение
• Осуществляется в геометрической
прогрессии
• Ограничен только внешними
условиями: наличием пищи, света
температурой и т.д. и т.п. Биологических
ограничений нет.
• Темп размножения зависит от размеров
организмов
Газовая функция
• Следствие дыхания и фотосинтеза
• Кислородный состав современной
атмосферы – результат процесса
фотосинтеза, протекающего в клетках
зеленых растений и дегазации
глубинных океанических вод.
Кислород
• Кислородный состав современной
атмосферы – результат процесса
фотосинтеза, протекающего в клетках
зеленых растений и дегазации
глубинных океанических вод
Азот
• Азотофиксаторы: клубеньковые
бактерии, свободно-живущие
Эволюция биосферы
По В.И. Вернадскому имеет три основных
принципа:
Первый - связан с устойчивостью
геологических процессов в ходе
исторического времени
Второй – связывает эволюцию отдельных
биосферы в целом и отдельных видов
Третий основан на геометрической
прогрессии размножения организмов
Первый принцип
• Биогенная миграция химических
элементов в биосфере всегда
стремится к максимальному своему
выражению
• Правило постоянства химического
базиса эволюции живого вещества
Второй принцип
• Эволюция видов в ходе геологического
времени, приводящая к созданию форм
жизни, устойчивых в биосфер, идет в
направлени, увеличивающем биогенную
миграцию атомов биосферы.
• Три группы видов: базовая, новые,
«стареющие»
• Правило направленности
эволюционных изменений
Третий принцип
• В течение всего геологического времени
заселение планеты должно быть
максимально возможным для всего
живого вещества, которое тогда
существовало
• Правило полной заселенности Земли во
все геологические времена
Поле живого вещества
• Часть пространства в пределах которого
действует что-либо
• Связь материальных объектов с полем
неразрывна
• Поле есть определенным образом
организованная среда
• Каждый объект биоты имеет собственное
поле существования, т.е. собственную
определенным образом организованную с
его участием среду, через которую и
осуществляется взаимодействие
Устойчивость биосферы
• Количественная поддерживается
увеличением числа видов и их
жизнедеятельностью
• Качественная связанная с
дифференциацией живого вещества:
статическая проявляется в строении;
динамическая в процессах
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
133
Размер файла
343 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа