Биосферы земли - файл n1.doc

Биосферы земли
Скачать все файлы (65.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc66kb.27.01.2014 08:08скачать

n1.doc



Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования
« Тульский государственный университет»
Кафедра «аэрологии, охраны труда и окружающей среды»
Реферат по экологии

«Биосферы земли»

Выполнил: студентка Зиновьева И.А.

Группа 360861
Проверил: Сметанова В.А.

Тула 2009

СОДЕРЖАНИЕ


Введение……………………………………………………………………..3

1 Структура и границы……………………………………………………...4

2 Атмосфера…………………………………………………………………5

3 Гидросфера………………………………………………………………...6

4 Литосфера………………………………………………………………….8

5 Ноосфера…………………………………………………………………...9

Заключение…………………………………………………………………11

Литература………………………………………………………………….12


Введение


Термин «Биосфера» в последние годы все чаще встречается в биологической, геологической, технической, философской и социально-экономической литературе. Это понятие введено в биологию Ж. Ламарком, а в геологию – Э. Зюссом. Ж. Ламарк под этим термином понимал «сферический организм», а Э. Зюсс использовал его в процессе обобщения исследований о строении и развитии земной коры. О сущности биосферы они практически не писали.

Отечественным основоположником учения о биосфере является В.И. Вернадский. Он рассматривал биосферу как геологическое тело, строение и функции которого определяются особенностями Земли и Космоса, как активную оболочку Земли, в которой совокупная деятельность живых организмов, в т.ч. человека, проявляется через геохимический фактор планетарного масштаба.

Развитие биосферы связано с появлением человека на Земле, но длительное время воздействия человека на биосферу определялись только наличием его как биологического вида.

1 Структура и границы

Биосфера возникла под влиянием солнечной энергии в результате длительных биохимических процессов. Она является оболочкой Земли, включающую как область распространения живого вещества, так и само это вещество.

В биосферу входят: нижняя часть атмосферы, состоящая из тропосферы и нижней части стратосферы, высотой до 15-20 км, гидросфера, где наблюдается жизнь ниже глубины Мирового океана на 1-2 км, и литосфера – верхняя часть оболочки Земли глубиной до 4,5 км. На этой глубине в нефтеносных водах найдены микроорганизмы. Верхней границей служит защитный озоновый экран, который предохраняет живые организмы на Земле от вредных влияний ультрафиолетовых лучей. К биосфере относится и человек.

Биосфера представляет собой грандиозную равновесную систему с непрерывным круговоротом вещества и энергии, в котором активную роль играют микроорганизмы.

Для нее характерно: присутствие живого вещества; наличие значительного количества жидкой воды; восприятие мощного потока энергии солнечных лучей; присутствие поверхностей раздела между веществами, находящимися в трех фазах: твердой, жидкой и газообразной.

Развитие Биосферы определяет Космос, откуда поток энергии поступает на Землю. Доминирующим источником энергии для Земли является Солнце. Эта энергия расходуется на:

В биосфере энергия солнечного излучения расходуется, трансформируется, связывается. Накопителями энергии являются органические вещества. Общее количество солнечной энергии, достигающей верхней границы атмосферы, составляет в среднем 700 ккал / см2 в сутки. Около 55 ккал / см2 в год видимой части солнечного спектра достигает поверхности Земли и используется организмами. Составные части биосферы можно условно разделить на живую и неживую природу.

2 Атмосфера

Атмосфера является одним из необходимых условий возникновения и существования жизни на Земле. Она участвует в формировании климата на планете, регулирует ее тепловой режим, способствует перераспределению тепла у поверхности. Часть лучистой энергии Солнца поглощается атмосферой, а остальная энергия, достигая поверхности Земли, частично уходит в почву, водоемы, а частично отражается в атмосфере.

Атмосфера предохраняет Землю от резких колебаний температуры. При отсутствии атмосферы и водоемов температура поверхности Земли в течение суток колебалась бы в интервале 200о С. Благодаря наличию кислорода, атмосфера участвует в обмене и круговороте веществ в биосфере.

В современном состоянии атмосфера существует сотни миллионов лет, все живое приспособлено к строго определенному ее составу. Газовая оболочка защищает живые организмы от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Атмосфера предохраняет Землю от падения метеоритов.

В атмосфере распределяются и рассеиваются солнечные лучи, что создает равномерное освещение. Она является средой, где распространяется звук. Из-за действия гравитационных сил атмосфера не рассеивается в мировом пространстве, а окружая Землю, вращается вместе с ней.

В тропосфере находится около 80% всего атмосферного воздуха, где содержится почти весь водяной пар. Температура в тропосфере понижается с высотой со средним градиентом 0,6оС/100м.

На границе тропосферы расположен относительно тонкий переходной слой – тропопауза. Затем следует стратосфера, верхняя граница которой проходит на высоте около 55 км. В этом слое температура воздуха повышается с градиентом 0,1 – 0,20 С/100 м, а у верхней границы достигает положительных значений. В стратосфере воздух так же перемещается, его количество составляет около 19% от всей массы атмосферы, содержание водяных паров очень мало. Стратосфера заканчивается стратопаузой.

Следующий слой стратосферы – мезосфера, заканчивающийся мезопаузой. Выше находится термосфера, которую часто называют ионосферой, т.к. газы здесь находятся в ионном состоянии. Наиболее интенсивно процесс ионизации происходит в диапазоне высот от 60 – 80 до 220 – 400 км. Эти слои оказывают влияние на распространение радиоволн. Самая верхняя часть атмосферы – экзосфера.

В верхних слоях стратосферы расположен в небольшой концентрации озон. Поэтому эту часть атмосферы часто называют озоновым экраном. Озон играет большую роль в формировании температурного режима нижележащих слоев атмосферы и, следовательно, воздушных течений. Над различными участками земной поверхности и в разное время года содержание озона неодинаково. Его больше в высоких широтах, меньше в средних и низких. Весной озона больше, чем осенью.

3 Гидросфера

Гидросфера – это водная оболочка Земли. Вода является составной частью биосферы, от которой зависит состояние животного и растительного мира. Из общей поверхности планеты, равной 510 млн. км2, вода занимает 70,8%. Объем воды Мирового океана составляет около 1400 млн. м3 . Более 98% всех водных ресурсов планеты представлены водами с повышенной минерализации, которые малопригодны для хозяйственной деятельности.

На долю пресных вод планеты, приходится около 28 млн. м3 , из которых 4,2 млн. м3 доступны для хозяйственного использования, что составляет 0,3% объема всей гидросферы. При этом распространены эти ресурсы неравномерно: большая их часть находится в малоосвоенных районах, что создает дефицит пресных вод в развитых регионах.

Подземные воды составляют 14% запасов пресных вод. В связи с усиливающимся загрязнением поверхностных вод, их роль как источника водоснабжения будет возрастать.

Мировой океан является практически неисчерпаемым водным резервуаром. В перспективе он может стать одним из основных источников пресной воды, но для этого необходимы производительные и надежные опреснительные установки.

Качество воды в природе определяется совокупностью физико-географических факторов (климат, рельеф местности, почвенный покров, характер прибрежной растительности, площадь стока, особенность его строения, лесистость) а также зависит от биологических процессов, протекающих в водоеме, и деятельности человека (регулирование речного стока, сброс сточных вод, судоходство). Под качеством воды понимают совокупность ее свойств, обусловленных характером содержащихся в воде примесей (минеральных и органических веществ) в ионном, молекулярном, комплексном, коллоидном и взвешенном состоянии, а так же изотопном составом радионуклидов в воде.

Состав природных вод оценивается физическими, химическими и санитарно-гигиеническими показателями.

Физические показатели – температура, содержание взвешенных веществ, цветность, запах и привкус.

Химический состав воды характеризуется ионным составом, жесткостью, щелочностью, окисляемостью, активной реакцией водородных ионов (рН), сухим остатком, общим солесодержанием, содержанием растворенного кислорода, сероводорода активного хлора, свободной углекислотой. Самосодержание (минерализацию) воды оценивают по сухому остатку, мл/л.

4 Литосфера

Литосфера – это твердая оболочка Земли. Включает геосферу (толщиной около 70 км в виде слоев осадочных пород, гранитного и базальтового) и мантию (толщиной до 3000 км).

Понятие о Земной коре сложилось в 19 веке, когда под влиянием космогонических гипотез Канта и Лапласа и на основании наблюдений над деятельностью вулканов и горячих источников предполагалось, что земной шар состоит из жидкого расплавленного ядра, покрытого сверху тонкой твердой коркой, образовавшейся в результате застывания магмы. В начале 20 века было выяснено, что весь земной шар, (в том числе и земное ядро, вещество которого находится в особом, близком к твердому, состоянии) является твердым. Но термин Земной коры сохранился, хотя понятие о литосфере получило новое содержание.

Под термином «земной коры» понимают каменную оболочку Земли толщиной 15-70 км, которая сверху ограничена атмосферой и гидросферой, а снизу так называемым сейсмическим разделом Мохоровичича. На этом разделе скорость продольных сейсмических волн при прохождении сверху вниз дает резкий скачок и увеличивается с 6,3 км/сек до 7,8 км/сек, а поперечных – с 3,7 км/сек до 4,3 км/сек. Нижняя граница Земной коры точно не известна, она опускается глубже под горными хребтами и повышается под дном океана и крупными впадинами рельефа. Земная кора состоит из горных пород. Подсчеты для верхних 16 км показывают, что Земная кора на 95% состоит из пород магматического происхождения, на 4% из метаморфических и только на 1% из осадочных пород. Средняя плотность Земной коры принимается равной 2,79.

5 Ноосфера

Ноосфера – сфера разума, мыслящая оболочка, высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней мыслящего человечества (по В.Т. Вернадскому).

Сфера дискретного духовного пространства, вбирающего из элементов техно-био-социо-ресурсосфер все биоэнергоинформационные, технократические (объективные и субъективные) данные, сведения и знания о проявлениях живых организмов и, главным образом, генерирующих идеи, производящих действия (акты) и продукцию (включая процессы) отдельных людей и социумов в экосфере.

Ноосферность жизни – духовная осмысленность земной жизни субъектов, восходящая к требованиям и законам ноосферы.

Оценив масштабы вмешательства человека в ход биосферных процессов, В.И. Вернадский пришел к заключению, что человеческий разум уже стал на Земле фактором геологического значения. Еще в 1927 году французские ученые Леруа и Тейяр де Шарден ввели понятие ноосферы – сфера разума. Считая разум абстрактной субстанцией, они рассматривали ноосферу как некую «надбиосферную» оболочку Земли, область материального проявления его деятельности. Иной смысл придал этому термину Вернадский. Обсуждая роль человеческого разума как геологического фактора, в 30-е и 40-е годы в ряде работ он развил представление о ноосфере как таком состоянии биосферы, в котором проходящие в ней процессы будут не только осмысливаться, но и управляться разумом.

И до наших дней сохраняются два понятия ноосферы. Часть ученых считают, что сам факт сильного влияния разумной деятельности человека на биосферные процессы позволяет говорить о том, что биосфера уже перешла в состояние ноосферы. Другие, последовательно развивая концепцию Вернадского, указывают на то, что до тех пор, пока вся мощь человеческого разума направлена преимущественно на достижение «сиюминутного» благополучия ценой разрушения будущего биосферы, и разум играет главным образом деструктивную роль в биосферных процессах, можно говорить о технобиосфере, о стадии ноогенеза, то есть зарождение ноосферы, но еще не о существовании ноосферы.

Признаками начала перехода биосферы в состояние ноосферы можно считать не столько даже осознание наукой необходимости такого перехода и разработку проблем глобальной экологии, сколько принятие практических мер по их решению. В частности, в последние годы приняты международные соглашения по защите озонового слоя атмосферы, для чего правительства развитых стран, обязались стимулировать замену фрионов экологически безопасными хладагентами, по сохранению видового разнообразия жизни на Земле. Разрабатываются международные проекты, направленные на поиск мер по предотвращению накопления в атмосфере углекислого газа и развития парникового эффекта и ряд других.

Заключение

Развитие учения о биосфере и деятельности в ней человека привело к распространению понимания того, что биосфера состоит из множества взаимодействующих экосистем разного уровня, и фактически представляют собой единую интегральную экосистему Земли. Многие закономерности развития и существования биосферы проявляются на собственно биосферном уровне. Вместе с тем в ней в планетарном масштабе реализуются те же закономерности, что и в частных случаях конкретных экосистем разных уровней. Это способствовало распространению представления об экологии как науке, занимающейся судьбой всей жизни на нашей планете.

Биосфера, будучи открытой системой, в геологическом масштабе времени (метеоритное вещество, комические частицы), в практическом смысле представляют собой закрытую систему, которая обменивается только энергией с космическими, всепланетными источниками. Обмен веществом с неживыми оболочками Земли – атмосферой, гидросферой и литосферой – происходит за счет поглощаемой энергии. Именно постоянный приток солнечной энергии и возможность ее максимального использования за счет совершенствования структуры биосферы, экосистем, видов живых организмов составляет энергетическую базу как эволюции жизни и биосферы, так и современного существования жизни на Земле, включая человека как компонент биосферы.
Литература

  1. Природопользование: Учебник. Под редакцией проф. Э.А. Арустамова 3-е изд, перераб. и доп. – М.: Издательский Дом «Дашков и Ко», 2001.

  2. Общая экология: Учебник для технических направлений и специальностей. – СПб.: Издательство «Лань»,2001.

  3. Большая советская энциклопедия, том 17, второе издание, государственное научное издательство «Большая советская Энциклопедия», 1952 г.



Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации