Особенности и основные задачи экологии биосферы
Завершая характеристику биосферы, отметим главные ее черты. Биосфера занимает тонкий слой вблизи земной поверхности, содержащей живые организмы. Она функционирует путем поглощения солнечной коротковолновой радиации и испускания длинноволнового теплового излучения. Первичная утилизация солнечной энергии осуществляется автотрофными организмами - растениями в процессе фотосинтеза органики из неорганических соединений. В дальнейшем гетеротрофными организмами производится разложение этой органики на первичные неорганические компоненты. Поток химических элементов через живые организмы обеспечивают организм при химических превращениях этих элементов энергией и веществом, потребными для жизнедеятельности. Совершив превращения внутри организма, химические вещества выводятся из него. Все выведенные из организма вещества потребляются другими организмами. Таким образом, круговороты химических веществ в биосфере осуществляются в замкнутых циклах. Это становится возможным благодаря огромному разнообразию видов. Отсюда становится понятным, как важно это разнообразие видов. В частности, смертность автотрофов делает принципиально невозможным образование замкнутой системы круговорота биогенных элементов внутри автотрофного организма и требует существования гетеротрофов. Существенно, что полная замкнутость цикла образования и разрушения живого вещества имеет место в биосфере в целом. Этот цикл незамкнут в отдельных экологических системах или в отдельных сферах обитания организмов - атмосфере, литосфере и гидросфере. В этом отражается большая целостность биосферы по сравнению с ее частями. Именно, биосфера в целом осуществляет глобальное «безотходное производство».
|
|
|
Регулирование жизненных процессов в организме и в биосфере принципиально отличаются друг от друга. В организме имеет место централизованное управление не конкурирующими между собой органами. В биосфере в целом входной поток энергии фиксирован и регулирование жизненных процессов основано на принципе свободной конкуренции составляющих ее организмов. Это обеспечивает максимально допустимую эффективность усвоения входной энергии и распределение организмов по мало перекрывающимся экологическим нишам. В стабильных условиях число видов организмов в различных нишах достигает максимума, определяемого величиной входного потока энергий и значением минимума особей вида, обеспечивающим воспроизводство. В таком состоянии расход энергии на конкуренцию минимален. Виды, существующие в биосфере одновременно, образуют полные наборы, необходимые для обеспечения замкнутого круговорота биогенных веществ. В изменчивых условиях внешней среды для любых возникающих условий существует вид, который развивает максимально допустимую эффективность усвоения энергии. Популяция его становится доминантной, увеличивает численность и пропускает через себя основную часть потока энергии. Так происходит потому, что изменившиеся условия, которые оказались неблагоприятными для одних видов, остаются «нейтральными» или благоприятными для других. В результате в изменчивых условиях численность особей видов в среднем выше минимума, обеспечивающего воспроизводство, и, следовательно, в силу конкуренции видовое многообразие ниже, чем в стабильных условиях при одинаковых входных энергетических потоках.
|
|
|
Со своей экологической нишей и ее эволюцией входит в состав биосферы и человечество, как один из ее видов. Вместе с тем все возрастающие возможности человека по изменению окружающей среды, по нарушению естественно складывающегося кругооборота веществ в биосфере представляет угрозу нарушения ее устойчивости. И только человек с его возможностями способен предотвратить эти угрозы и продлить существование устойчивой биосферы.
Лекция №2. Начала термодинамики и их применение в биогеофизике.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 304; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!