Определение природная среда биосферы

2. Природная среда как система. Атмосфера, гидросфера, литосфера. Состав, роль в биосфере.

Под системой понимается некая мыслимая или реальная совокупность частей со связями между ними.

Природная среда – то системное целое, состоящее из различных функционально связанных и иерархически соподчиненных экосистем, объединенных в биосферу. В рамках этой системы происходит глобальный обмен веществом и энергией между всеми ее составляющими. Этот обмен реализуется путем изменения физических и химических свойств атмосферы, гидросферы, литосферы. Любая экосистема основана на единстве живого и неживого вещества, которое проявляется в использовании элементов неживой природы, из которых благодаря солнечной энергии синтезируются органические вещества. Одновременно с процессом их создания происходит процесс потребления и разложения на исходные неорганические соединения, что обеспечивает внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Этот механизм действует во всех основных составляющих биосферы, что является основным условием устойчивого развития любой экосистемы. Природная среда как система развивается благодаря этому взаимодействию, поэтому изолированное развитие составляющих природной среды невозможно. Но различные компоненты природной среды обладают отличными, только им присущими особенностями, что позволяет их выделить и исследовать по отдельности.

Это газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, паров и пыли. Она имеет четко выраженное слоистое строение. Самый близкий слой к поверхности Земли называется тропосферой (высота от 8 до 18 км). Далее на высоте до 40 км расположен слой стратосферы, а на высоте более 50 км – мезосфера, выше которой расположена термосфера, не имеющая определенной верхней границы.

Состав атмосферы Земли: азот 78%, кислород 21%, аргон 0, 9%, пары воды 0,2 – 2,6%, диоксид углерода 0,034%, неон, гелий, оксиды азота, озон, криптон, метан, водород.

Экологические функции атмосферы:

1. Защитная функция (от метеоритов, космических излучений).
2. Терморегулирующая (в атмосфере имеется углекислый газ, вода, которые повышают температуру атмосферы). Средняя температура на земле 15 градусов, если бы не было углекислого газа и воды, то температура на земле была бы на 30 градусов ниже.
3. В атмосфере формируется погода и климат.
4. Атмосфера является средой обитания, т.к. она обладает жизнеобеспечивающей функциями.
5. атмосфера слабо поглощает слабую коротковолновую радиацию, но задерживает длинноволновое (ИК) тепловое излучение земной поверхности, что уменьшает теплоотдачу Земли и повышает ее температуру;

• является составляющей живых организмов; живые организмы не могут длительное время обходиться без воды;
• влияет на состав в приземном слое атмосферы – поставляет в нее кислород, регулирует содержание углекислого газа;
• влияет на климат: вода обладает высокой теплоемкостью, поэтому, нагреваясь за день, ночью остывает медленнее, что делает климат более мягким и влажным;
• в воде протекают химические реакции, которые обеспечивают химическую очистку биосферы и производство биомассы;
• круговорот воды увязывает воедино все части биосферы, образуя замкнутую систему. В результате него происходит накопление, очистка и перераспределение планетарного запаса воды;
• испаряющаяся с поверхности земли вода образует атмосферные воды в виде водяного пара (парниковый газ).

• основа всех наземных и пресноводных экосистем (как природных, так и техногенных).
• Почва – основа питания растений обеспечивает биологическую продуктивность, т. е. это основа производства продуктов питания для человека и других бионтов.
• Почва аккумулирует органическое вещество и различные химические элементы и энергию.
• Круговороты не возможны без почвы – она регулирует все потоки вещества в биосфере.
• Почва регулирует состав атмосферы и гидросферы.
• Почва – это биологический поглотитель, разрушитель и нейтрализатор различных загрязнений. В почве содержится половина всех известных микроорганизмов. При разрушении почвы сложившееся в биосфере функционирование необратимо нарушается, т. е. роль почвы колоссальна. Т. к. почва стала объектом промышленной деятельности, то это породило значительное изменение состояния земельных ресурсов. Эти изменения не всегда положительны.

Источник

1. Понятия: биоценоз, биотоп, биосфера, природная экосистема, техносфера, окружающая среда.

Биоценоз (или биота, «живое вещество»)– это совокупность растений, грибов, животных и микроорганизмов, взаимодействующих между собой и средой обитания.

Экотоп (или биотоп, среда, место обитания) – участок территории, где обитает биоценоз. Биота обладает средообразующей и средорегулирующей функцией. Эти функции реализуются участием всех живых организмов в биогеохимическом круговороте.

Биосфера – это особая активная оболочка земли, состав, строение и энергетика которой определяется существованием и деятельностью живых организмов. Мощность биосферы составляет 30-40 км. Биосфера включает в себя, прежде всего, «живое вещество», все вещества атмосферы, гидросферы, литосферы, которые участвуют в природном биогеохимическом круговороте. Наиболее густонаселенная часть биосферы – расстояние от корней деревьев до высоты примерно 100 м находится 90% всей биомассы. Жизнь была обнаружена на глубине 10-15 км. Стабильность биосферы основывается на высоком разнообразии живых организмов. При этом отдельные группы живых организмов выполняют различные функции: поддержание общего потока вещества и энергии.

Экосистемы – это единые природные комплексы, которые образованы живыми организмами и неорганическими факторами среды, объединенных вещественно-энергетическими и информационными потоками. Концепция экосистем: экосистема – гибкле понятие, к ним могут относиться природные сообщества любого масштаба. Микроэкосистемы, например, муравейник, желудочный кишечный тракт. Мезоэкосистемы, например, лес, пруд. Макроэкосистемы, например, какой-то регион. Глобальная экосистема – биосфера.

Природные экосистемы – это устойчивые саморегулирующиеся системы, если не происходят природные катастрофы или если не вмешается человек. Чем крупнее экосистема, тем она устойчивее, самая устойчивая из экосистем – глобальная экосистема, т.е. биосфера. Биосфера – это совокупность всех природных экосистем. Между экосистемами существует иерархическое взаимодействие, а именно большие экосистемы включают меньшие.

Техносфера (или технобиосфера) – это пространство планеты, находящееся под воздействием производственной деятельности человека или продуктов этой деятельности. Это коренным образом преобразованная часть биосферы. Техносфера – это искусственная, техногенная, антропогенная среда обитания, которая объединяет три группы факторов: абиотические, биотические и социально-экономические.

Техногенез – это интенсивная производственная деятельность человека с использованием все более совершенных способов, средств для воздействия на природную среду с целью получения нужных продуктов и социальных благ. Техногенез изменяет и нарушает равновесное функционирование биосферы, он вмешивается в биогеохимические процессы, нарушает замкнутость биогеохимических круговоротов.

Ноосфера – высшая стадия развития биосферы, это сфера разума, связанная с развитием цивилизации. Когда разумная деятельность человека становится определяющим фактором развития биосферы.

Среда – это и физические свойства пространства, окружающее растения, животных или человека, т. е. температура, освещенность, давление, уровень радиации, подвижность частиц. Это и химический состав веществ, это и живые организмы своего и чужих видов, с которыми данный организм вступает в непосредственный контакт.

Источник

20. Определения понятия «природная среда» и ее свойств.

Природная среда – комплекс геооблочек Земли, находящийся в условиях относительного термодинамического равновесия Вкл. в себя: околоземное космическое пространство, атмосферу, гидросферу, криосферу, деятельный слой литосферы. Внутри геосистемы выделяется биосфера. Единым свойством компонентов прир.среды как физич.объектов явл. сплошность среды (позволяет производить дифференциальные и интегральные оценки параметров среды).

Свойства среды, определяющие отношение к внешн.воздействиям: 1)устойчивость (гомеостатичность) – способность саморегуляции после оказанного воздействия. (похожие понятии – инерционность, или эластичность, достигаемая механизмом обратных +/- связей); 2) емкость — способность до некот.предела абсорбировать не свойственные среде в первонач.момент времени материальные, энергетические, информационные потоки. (развитие свойства – способность к самоочищению)

21. Классификация состояний природной среды по Морачевскому.

1)естественное, т. е. не измененное непосредственной хозяйственной деятельностью человека (местная природа испытывает лишь очень слабое косвенное воздействие от антропогенной деятельности);

2) равновесное — скорость восстановительных процессов выше или равна темпам антропогенных нарушений;

3) кризисное — скорость антропогенных нарушений превы-шает темп самовосстановления природных систем, но еще не происходит коренного их изменения;

4) критическое — происходит пока обратимая замена прежде существовавших экологических систем на менее продуктивные;

5) катастрофическое —труднообратимый процесс закрепления малопродуктивных экологических систем;

6) состояние коллапса — необратимая утеря биологической продуктивности экологических систем.

22. Классификация антропогенных воздействий на природную среду по Морачевскому.

3 вида антроп. Воздействия (могут быть параметрически описаны, наиболее часто приводят к изменениям в ОС):

—эмиссионное (выбросы газов в атм (нейтральные, токсические и термодинамически активные, выбросы аэрозолей (неорганич. и органич.), седиментация на поверхности почвы, воды и ледников (разделяются по размеру частиц), выпуск жидких, и диспергированных тв.веществ в водоемы(разделяется по степени токсичности и биол.свойствам), -фоново-параметричекое (тепловое загрязнение (низкие КПД машин), р/активн. излучение, шумовое воздействие, изменение ионизации (*мощн. источником “-“ ионов явл. растительность), —ландшафтно-деструктивное (урбанизация, замена биоценозов аргоценозами, мелиорация и ирригация, опустынивание)

23. Основные источники энергии в биосфере, тепловой баланс и его антропогенные изменения.

Основной источник энергии – солнечная радиация. Общее количество солнечной энергии, достигающей верхней атмосферы, составляет 5,49-10^24 джоулей за год. Поток солнечной радиации обеспечивает такие осн. процессы экосферы, как общая циркуляция атмосферы и океана, выветривание и денудация верхних горизонтов литосферы, глобальные биогеохимические циклы вещества, образование первичной биологической продукции и пр. В частности, затраты солнечной энергии на испарение воды с поверхности океанов и суши определяют один из основных механизмов системы — глобальный гидрологический цикл, или круговорот воды. Собственное излучение Земли (сопоставимо с затратами энергии человечеством) — в 20-30 тысяч раз меньше, чем поступление энергии от Солнца

Солн.радиация рассеивается в атмосфере, отражается от нее в мировое пространство, достигает поверхности Земли (~половина от инсоляции). Достигая поверхности солн.энергия отражается от поверхности Земли в атмосферу и за ее пределы, нагревает поверхность почвы и океанов, расходуется на испарение воды.

С т.зр. энергетического баланса, экосфера — открытая система. Несмотря на это, экосфера находится в состоянии относительного термического равновесия, а долговременные изменения теплового баланса экосферы, как естественные, так и антропогенные, весьма малы по сравнению с основными компонентами теплового баланса, но именно эти изменения определяют вековые глобальные изменения климата.

Радиационный баланс в различных зонах поверхности Земли неодинаков.Тепловое равновесие земной поверхности поддерживается межширотным обменом энергией посредством глобальной циркуляции атмосферы, а также и океана. Антропогенные изменения теплового баланса в отдельных точках или территориях (акваториях) могут вызывать изменения в циркуляции атмосферы с соответствующими воздействиями на климат.

Источник