Pojmy: geografický obal, krajinný priestor, krajinný obal, prírodný územný komplex, biosféra, noosféra, vitasféra. Klasifikácia prírodných ekosystémov biosféry na krajinnom základe

Predmetom fyzickej geografie je geografická škrupina alebo krajinná sféra, keďže ide o dutú guľu (presnejšie povedané elipsoid revolúcie), a krajinná geografia - pretože pozostáva z krajiny alebo krajiny, chápanej ako celok zemskej kôry. , vodný obal (hydrosféra), spodné časti vzdušného obalu (troposféra) a organizmy, ktoré ich obývajú. Geografický obal má vysoký stupeň jednoty; energiu prijíma ako zo Slnka, tak aj z vnútrozemských zdrojov – rádioaktívnych prvkov obsiahnutých v zemskej kôre. Všetky druhy hmoty a energie sa navzájom prenikajú a interagujú. Život vo svojich prirodzených prejavoch (teda astronauti sa nepočítajú) je na Zemi možný len v rámci geografického obalu, len sa vyznačuje vyššie uvedenými vlastnosťami a ostatné sféry Zeme, ležiace v nej aj mimo nej, nie sú vlastniť ich.

Geografický obal (krajinná sféra) je veľmi tenký film, no jeho význam pre človeka je nesmierne veľký. Narodil sa v nej, zdokonalil sa, dosiahol čestný titul „kráľ prírody“ a ešte relatívne nedávno neopustil jej hranice. Preto je prirodzené, že ľudia by mali krajinnú sféru obzvlášť dobre poznať a venovať jej špeciálnu vedu – fyzickú geografiu. Musia ho poznať úplne, v jeho hlavných prejavoch, vo všeobecných vzorcoch, rozmanitosti, vo všetkých miestnych kombináciách podmienok, vo všetkých formách, ktoré má, t. j. vo všetkých typoch krajiny. Preto sa fyzická geografia delí na dve časti – všeobecnú geovedu a krajinnú vedu.

Hranicu medzi oboma časťami fyzickej geografie nemožno presne nakresliť, existujú stredné oblasti vedy, ktoré možno klasifikovať ako jednu alebo druhú.

Všeobecné geovedy a krajinná veda sú jadrom fyzickej geografie, ktorá zostala po vyčlenení súkromných alebo odvetvových vied z nej.

D.L. Armand (1968) pochopil zmätok geológov z toho, ako možno geológiu, ktorá má pre národné hospodárstvo väčší význam ako všetky geografické vedy dohromady, začleniť do geografických vied. Praktický význam geológie je skutočne veľmi významný a môže byť samostatnou vedou, ale podľa zákonov logiky a systematiky stále zostáva geografickou vedou, pretože študuje zemskú kôru a zemská kôra je jednou z štyri geosféry zahrnuté do krajinnej sféry (geografický obal) a je predmetom fyzickej geografie. Na webe moto-mir.ru si môžete kúpiť nafukovacie člny, rámové člny a všetko potrebné vybavenie pre člny. Je tu tiež možnosť výberu predtým používaného vybavenia.

Možné zmätok zo strany geografov (alebo „fyzických regionálnych geografov“) je tiež pochopiteľný. Ich veda nie je v tejto schéme vôbec zahrnutá. Opisujúc „krajiny“, t. j. štáty alebo ich administratívne časti, sú nútené zapadnúť do hraníc, ktoré sú prírode cudzie, umelé a neustále sa meniace. Robia užitočnú prácu pre vzdelávací proces, pre referenčné publikácie, pre cestovný ruch, kde sú popisy v rámci štátnych hraníc naliehavo potrebné. Ale robiť vedecké zovšeobecnenia vo vzťahu k akejkoľvek krajine, ktorá rozdeľuje na časti hory a nížiny, medzi ktorými sa nachádza, je nelogické, vychádzajúc zo spoločného vývoja zložiek geografického prostredia. Iná situácia je v ekonomickej geografii. Z pohľadu ekonomického geografa predstavujú štátne hranice skutočné hranice rôznych ekonomických systémov. Preto sú ekonomické regionalistiky určite logickým vedným odvetvím.

Jasnosť si vyžaduje aj otázka vonkajších hraníc fyzickej geografie, v skutočnosti jej „kontroverzných“ hraníc s geofyzikou a geochémiou. Po prvé, z priestorového hľadiska tieto vedy študujú celú zemeguľu, ktorá sa rozprestiera smerom von aj dovnútra nemerateľne za tenkú vrstvu, cez ktorú sa rozprestiera fyzická geografia. Po druhé, v rámci tejto vrstvy fyzická geografia berie do úvahy živú aj mŕtvu prírodu, zatiaľ čo geofyzika a geochémia sa obmedzujú najmä na druhú. Po tretie, geofyzika a v menšej miere geochémia študuje všeobecné fyzikálne a chemické javy bez ohľadu na miesto a čas, v ktorom sa prejavujú, pričom fyzická geografia sa zaujíma práve o dané miesto a čas a o zvláštny odtlačok, ktorý kombinácie miestnych podmienok nechávajú na nich. Samozrejme, sú geofyzici a geochemici, ktorí pri prekročení hranice rozvíjajú čisto geografické problémy, za čo by sme im my, geografi, mali byť len vďační. V zásade je otázka hranice medzi geografiou a biológiou riešená rovnako (s výnimkou prvého bodu). Len, samozrejme, biológia rieši výlučne otázky živej a neživej prírody spoločne.

V mnohých vedách, ktoré študujú materiálne systémy vnorené do seba, si fyzická geografia pevne našla svoje miesto. Táto séria (rozdeľuje astronómiu na tri vedy, z ktorých pozostáva) je nasledovná:

Otázka prijatia astrogeografie (alebo planetológie) do geografických vied bola nastolená viac ako raz. Obe tieto mená podľa D.L. Armand (1988) sú neúspešní. Prvý preto, že vôbec nehovoríme o hviezdach, druhý preto, že je rozumné nazývať planetológiu vedou podobnú geológii, ktorá študuje vnútro a pevné telá planét. A veda podobná geografii by sa mala nazývať „planetografia“, pričom treba mať na pamäti, že jej úlohy sa neobmedzujú len na opis, ale na komplexné štúdium krajinných sfér planét, rovnako ako úlohy geografie už dávno nie sú. obmedzený na opis Zeme.

Planetografia sa delí na lunarografiu, marsografiu atď., hoci sa z nejakého dôvodu nazývajú selenológia, areológia atď., Pri použití gréckych mien na planéty, ktoré majú v európskych jazykoch názvy odvodené z latinských koreňov. Ale bez ohľadu na to, ako sa nazývajú, štúdium krajinných sfér planét je taká grandiózna úloha, že si, samozrejme, zaslúži byť vyčlenená ako samostatná veda. Hoci to budú nepochybne geografi, ktorí budú prvými dodávateľmi personálu pre prieskum Mesiaca, aspoň kým na našich univerzitách nevzniknú lunárne oddelenia.

Niet pochýb o tom, že miestna história súvisí so všetkými odvetviami geografie, ale súvisí aj s etnografiou, históriou a archeológiou. Takáto široká fronta záujmov jej bráni dostať sa na úroveň skutočnej vedy, pričom si ponecháva veľmi dôležitý „titul“ spoločenského hnutia a veľmi potrebnú úlohu popularizácie vedomostí. Účasť na hnutí miestnej histórie je v jeho geografickej časti vynikajúcou aplikačnou oblasťou práce geografov.

Napriek spoločným charakteristikám existuje rozdiel medzi geografickým obalom a krajinnou sférou.

Geografický obal predstavuje pomerne mohutnú (20-35 km) zónu vzájomného prieniku a interakcie litosféry, atmosféry a hydrosféry, charakterizovanú prejavmi organického života. Fyzická geografia študuje geografický obal Zeme, jej štruktúru a vývoj. Krajinná sféra je vertikálne ohraničená (od niekoľkých do 200-300 m) zóna priameho kontaktu a aktívnej interakcie litosféry, atmosféry a hydrosféry, ktorá sa zhoduje s biologickým zameraním geografického obalu. Na oceánoch získava krajinná sféra dvojvrstvovú štruktúru. Štúdiom krajinnej sféry Zeme sa zaoberá špeciálna veda – krajinná veda. Krajinná náuka patrí medzi špeciálne fyzicko-geografické vedy, podobne ako geomorfológia, klimatológia a hydrológia, a nie je synonymom regionálnej geografie.

Geografické prostredie je tá časť krajinnej škrupiny Zeme, v ktorej vznikol a rozvíja život ľudskej spoločnosti (Anuchin, 1960).

Prvky vzájomného prenikania a interakcie atmosféry, hydrosféry a litosféry, ako aj prejavy organického života sú charakteristické pre celú hrúbku geografického obalu, ale ich bezprostredný, priamy kontakt sprevádzaný prepuknutím životných procesov je charakteristický pre len jedna krajinná sféra.

Krajinná sféra je súbor krajinných komplexov lemujúcich pevninu a oceány. Na rozdiel od geografickej škrupiny má krajinná sféra malú hrúbku - nie viac ako niekoľko stoviek metrov. Krajinná sféra zahŕňa: moderné zvetrávacie kôry, pôdu, vegetáciu, živočíšne organizmy a prízemné vrstvy ovzdušia. V dôsledku priameho kontaktu a aktívnej interakcie atmosféry, litosféry a hydrosféry tu vznikajú špecifické prírodné komplexy – krajiny.

Hrúbka krajinnej sféry Zeme sa posudzuje odlišne, no konsenzus je taký, že sa zväčšuje od pólov k rovníku. Z jedného hľadiska v tundre a arktických púšťach jeho hrúbka v priemere nepresahuje 5-10 m pod mokrou hyliou, kde siaha do hĺbky 50-60 m a nad povrchom pôdy sa dvíha koruna stromov. do rovnakej alebo väčšej výšky dosahuje hrúbka krajinnej sféry 100-150 m. V tomto náraste hrúbky od pólov k rovníku existuje známa analógia medzi krajinnou sférou a geografickým obalom Zeme.

Z iného hľadiska je hornou hranicou krajinnej sféry (ako predmetu fyzickej geografie) tropopauza – povrch kontaktu medzi troposférou a stratosférou. Vo vrstvách pod tropopauzou je zloženie vzduchu konštantné, s výškou spravidla klesá teplota, fúka premenlivý vietor, nachádzajú sa tu oblaky vodnej pary a vyskytuje sa tu prevažná väčšina meteorologických javov. Toto všetko neexistuje hore, v stratosfére a ionosfére. Tropauza leží v nadmorskej výške o

9 km (v blízkosti pólov) do 17 km (v blízkosti rovníka) nad hladinou oceánu.

Vnútorná hranica zemskej kôry, takzvaná Mohorovicova hranica (hranica), sa teda považuje za spodnú hranicu krajinnej sféry. Nad ním dochádza pri stavbe hôr k procesom miešania hrúbky zeme, cirkulujú juvenilné vody (pochádzajúce z hlbokých hornín), vytvárajú sa lokálne centrá tavenín, z ktorých vzniká väčšina sopiek a zdroje miestnych zemetrasení. Mohorovičický úsek je plastická zóna, v ktorej je hmota Zeme vo viskóznom stave a vonkajšie poruchy sú tlmené, s výnimkou pozdĺžnych vĺn zemetrasení. Mohorovicic limit je v hĺbkach od

3 km (pod oceánmi) až 77 km (pod horskými systémami).

Zvláštna dvojvrstvová verzia krajinnej sféry vzniká vo Svetovom oceáne, kde nie sú podmienky na priamy kontakt a aktívnu interakciu všetkých štyroch hlavných obalov Zeme naraz: litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry. V oceáne dochádza k priamej interakcii len medzi tromi geosférami a na rozdiel od pevniny na dvoch vertikálne oddelených miestach: na povrchu oceánu (atmosféra s hydrosférou a biosférou) a na jeho dne (hydrosféra s litosférou a biosférou). Prvky litosféry sú však prítomné aj na hladine oceánu vo forme rozpustených a suspendovaných častíc.

V dôsledku interakcie hydrosféry s atmosférou a biosférou sú vrchné vrstvy vody vo Svetovom oceáne nasýtené atmosférickými plynmi a prenikajú do nich slnečné svetlo, čo vytvára na povrchu oceánov priaznivé podmienky pre rozvoj života. K absorpcii slnečného žiarenia a najmä červenej časti jeho spektra, potrebnej na fotosyntézu, dochádza v morskej vode pomerne rýchlo, v dôsledku čoho aj v moriach charakterizovaných priezračnou vodou miznú rastlinné organizmy v hĺbkach 150 – 200 m, resp. mikroorganizmy a živočíchy žijú hlbšie, pre ktoré slúži ako hlavný zdroj výživy nadložná vrstva fytoplanktónu. Práve túto spodnú hranicu fotosyntézy treba považovať za spodnú hranicu povrchovej vrstvy krajinnej sféry v oceánoch.

Spodná, spodná vrstva krajinnej sféry v oceánoch sa tvorí aj v hlbokomorských depresiách a priekopách. V životných procesoch nižšej vrstvy krajinnej sféry oceánov zohrávajú mimoriadne dôležitú úlohu baktérie, ktoré majú obrovskú biochemickú energiu.

Pozdĺž okrajov oceánov, v rámci kontinentálnych plytčín a v hornej časti kontinentálneho svahu sa horná a dolná vrstva krajinnej sféry navzájom spájajú a vytvárajú jednu krajinnú sféru nasýtenú organickým životom.

Krajinná sféra je predmetom štúdia špeciálnej fyzickogeografickej vedy - krajinnej vedy, ktorá je na úrovni špeciálnych fyzickogeografických vied (hydrológia, klimatológia, geomorfológia, biogeografia). Všetky majú ako predmet skúmania jednotlivé zložky – zložky geografického obalu: hydrosféra, atmosféra, krajinná sféra, reliéf, organický svet. Preto nemôžeme súhlasiť s rozšíreným názorom, že krajinná veda je synonymom regionálnej (súkromnej) fyzickej geografie.

Miera premenlivosti prírodných zložiek krajiny sa v čase mení. Litogénna báza sa vyznačuje najväčšou konzervativnosťou, najmä jej geologickým založením, najväčšími znakmi reliéfu – geotextúrami, ktoré za svoj vznik vďačia silám v planetárnom (kozmickom) meradle, a morfoštruktúrami, ktoré vznikli v dôsledku interakcie endogénnych a exogénne sily, s vedúcou úlohou prvých - pohybov zemskej kôry. Oveľa rýchlejším zmenám podliehajú morfoskulptické znaky reliéfu, ktoré za svoj vznik vďačia exogénnym procesom v interakcii s inými reliéfotvornými faktormi. Klíma, pôda a najmä biocenózy tiež vykazujú rýchlu variabilitu v čase. Moderný vzhľad týchto komponentov je výsledkom udalostí najmä poslednej geologickej epochy.

Vlastnosti krajinnej sféry

Krajinná sféra má ďalšiu charakteristickú črtu - zložitú a pohyblivú štruktúru: hrúbka zemskej kôry, vody oceánu a vzduchové hmoty sa neustále menia v priestore a čase. Okrem toho sa v organickom svete (rastlinná ríša a živočíšna ríša) pozorujú prejavy najzložitejšej hmoty – živej hmoty. Látka v krajinnej sfére je mimoriadne rôznorodá, v tomto tenkom filme existuje veľa chemických zlúčenín za najkritickejších podmienok teploty a tlaku. Nad a pod krajinnou sférou sa črtá iný obraz: homogénne hmoty a pomery sa tu rozprestierajú na veľkých priestoroch, ich hranice sú málo a postupné.

Aj keď sú v krajinnej sfére pevné, kvapalné a plynné telesá dosť ostro oddelené, neustále do seba prenikajú: prach a vodná para nasycujú atmosféru, podzemná voda a juvenilná voda a vzduch prenikajú do zemskej kôry, sedimentov, rozpustených látok a pod. vzduch je obsiahnutý vo vode všetkých oceánov. A život preniká do všetkých sfér. Niet divu, že A.A. Grigoriev nazval krajinnú sféru „sférou interakcie atmosféry, litosféry, hydrosféry, biosféry, žiarenia a iných kategórií energie...“.

Pokiaľ ide o energiu, existujú dva hlavné typy: elektromagnetická (žiarivá) energia Slnka, prúdiaca k vonkajšej hranici Zeme s intenzitou 2 cal/cm 2 min, a energia rádioaktívneho žiarenia hornín, ktoré tvoria zemská kôra, ktorej tok cez povrch pevniny a oceánov smerujúci nahor dosahuje 0,0001 cal/cm 2 min. Ako vidíme, druhý tok je extrémne malý v porovnaní s prvým, ale prejavy vnútornej energie Zeme sú veľké a porovnateľné s aktivitou slnečnej energie. Všetko je to o podmienkach, v ktorých sa energia uvoľňuje. Vnútrozemská energia, uvoľnená vo forme tepla v hrúbke masívnych hornín, v nich vyvoláva zásadné zmeny. Niektoré roztaví, iné roztiahne, a keďže sú stlačené vrstvami nad nimi, ohýbajú sa, vytvárajú záhyby, napučiavajú, niekedy pomaly, po milióny rokov, niekedy prudko, čím sa uvoľnia vnútorné napätia s ničivými zemetraseniami. Zároveň vytvárajú reliéf zemského povrchu, kontinentov a oceánov, pohorí a tektonických depresií. Takmer vždy fungujú proti gravitácii a zdvíhajú bilióny ton skál na kilometre.

Žiarivá energia svojou podstatou nie je schopná priamo preniknúť do nepriehľadných médií. Preto sa do pevnej kôry dostáva len do hĺbky

20 m, kvôli tepelnej vodivosti hornín, a hlbšie - spolu so zakopanými horľavými fosíliami. Na povrchu Zeme ohrieva masy vody a vzduchu, ktoré plávajú do horných vrstiev, čím ich v atmosfére a oceáne nahrádzajú prúdy. Tieto prúdy vo forme vetra, morského príboja a sedimentov unášané prúdmi vzduchu a znovu zvrhnuté neustále melú a spracovávajú zemskú kôru. Ich úsilie je vždy vyjadrené v denudácii toho posledného, ​​t. j. vyhladzovaní, sploštení hôr, vypĺňaní a zanášaní kotlín a oceánov. Vždy pracujú v smere gravitácie a snažia sa dať Zemi rovnomerný sféroid rotácie.

Ale tektonické pohyby znova a znova narúšajú plochý povrch a bránia slnečnej energii dokončiť svoju prácu. Navyše vnútorné (endogénne) sily dvíhajú zemskú kôru vo veľkých hmotách bez narušenia celistvosti jej povrchu (s výnimkou vulkánov) a vonkajšie (exogénne) sily ju majú tendenciu vyrovnávať, pričom tento povrch neustále obnovujú.

Na Zemi sú aj ďalšie zdroje energie: energia prílivu a odlivu - premenená energia rotácie Zeme v gravitačnom poli Mesiaca a Slnka, ktorá pri neustálom spotrebovaní túto rotáciu spomaľuje, energia najťažších hornín klesá na zem. stredu Zeme, energia exotermických (tepelných) chemických reakcií, ktorá pôsobí spolu s rádioaktívnym rozpadom a niektoré ďalšie, ktoré nehrajú veľkú úlohu.

V priebehu 20. storočia sa naše predstavy o distribúcii tepla po povrchu Zeme spresnili. Prostredníctvom diel V.V. Dokuchaeva, A.I. Voeikova a L.S. Berg priniesol nielen obraz tepelných zón zonálnej štruktúry Zeme, ale vysvetlil hlavne pôvod každej zóny, spojený s distribúciou slnečnej energie po povrchu lopty a všeobecnou cirkuláciou atmosféry.

Nasledujúce objasnenie teórie zónovania zaviedol A.A. Grigoriev, upozorňujúci na striedanie vlhkých a suchých zón na Zemi. Zóny vysokej vlhkosti sa na každej pologuli opakujú trikrát. Obzvlášť vysoké zrážky padajú okolo 70º a 30º, ako aj v blízkosti rovníka (obr. 2). A teplota od pólu k rovníku stúpa takmer nepretržite. Rôzne kombinácie tepla a vlhka určujú rôzne podmienky pre rozvoj vegetácie a tá sa vyvíja tým lepšie, čím je bohatšia a výdatnejšia, čím väčšia je zhoda medzi teplom a vlahou a tiež čím väčšie je celkové množstvo energie, ktorú územie prijíma. M.I. Budyko našiel pre tento vzor kvantitatívne vyjadrenie. Ukázal, že prosperita vegetácie závisí od hodnoty indexu radiačnej suchosti R / Lr, kde R je slnečné žiarenie, r zrážky, L je koeficient latentného tepla výparu. Od pólov k rovníku sa tento pomer najskôr zvyšuje (v dôsledku nárastu slnečného žiarenia R), potom klesá (kde začína zóna zvýšených zrážok a r sa zvyšuje), potom sa opäť zvyšuje na úroveň vyššiu ako v predchádzajúcom prípade, znova padne atď. atď. Navyše tam, kde je pomer menší ako jedna, t.j. dodáva sa menej tepla, ako sa môže odpariť (R Lr), t.j. prichádza viac tepla, ako je potrebné na odparenie všetkej padajúcej vody. Prebytočné teplo veľmi zahrieva zemský povrch a nastupuje kráľovstvo púští. Spolu s vegetáciou svet zvierat buď bohatne, alebo opäť zaniká, striedajú sa úrodné a chudobné pôdy, prekvitá a chudobnie poľnohospodárstvo. A to sa opakuje so zvyšujúcou sa silou v každej tepelnej zóne, keď sa blíži k rovníku. A.A. Grigoriev a M.I. Budyko nazval fenomén, ktorý objavili, „periodický zákon zonácie“. Samozrejme, toto je len schéma a na skutočnej Zemi veľa vecí skresľuje toto jednoduché pravidlo. To je vlastnosť všetkých geografických zákonov, ktoré nie sú také nemenné ako zákony fyziky a možno práve preto je lepšie hovoriť len o geografických zákonoch.

Ale čo Svetový oceán? Existuje tam zemepisné členenie? Existujú, samozrejme, tepelné zóny, ale zlomkovejšie rozdelenie sa dá len ťažko identifikovať, ale vertikálne vrstvenie je jasne vyjadrené. Život siaha do oveľa väčšej hĺbky ako na súši a niektoré jeho formy sú umiestnené nad ostatnými. Trochu podobná situácia je v horách, ale tam sú vysokohorské krajiny umiestnené takpovediac na rôznych schodoch rebríka a môžu byť stále zobrazené na mape, zatiaľ čo morské krajiny môžu byť zobrazené iba na profile.

Geograf I.M. Zabelin radí vždy pamätať na to, že krajinná sféra (v jeho terminológii biogenosféra) je trojrozmerná, pretože má hĺbku. Delí ho skôr na objemové ako plošné jednotky; hlavne veľa I.M. Zabelin ich nájde v mori.

Žiaľ, geografi sa stále málo podieľajú na objemovom zónovaní oceánu, hoci budúcnosť oceánu, ako hlavného živiteľa ľudstva, podliehajúceho starostlivej ochrane, si zaslúži väčšiu pozornosť. Záujmy geografov sa medzitým týkajú predovšetkým krajiny, ktorú rozdeľujú, teda zónujú do prvého priblíženia, ako dvojrozmernú oblasť.

Územná zonácia je jednou z veľmi dôležitých úloh fyzickej geografie v oblasti štúdia krajiny. Už nie je možné obmedziť sa na jednoduché rozdelenie Zeme na prírodné zóny, pretože nie všetky faktory v prírode sú zónové. Napríklad všeobecné znaky reliéfu alebo zloženie hornín môžu byť rovnaké na ďalekom severe a pod rovníkom. Keď prírodná oblasť prechádza cez pohorie, zmenia sa všetky jej vlastnosti. Ak sú hory vysoké, môže dokonca ustúpiť inej prírodnej zóne, ktorá na rovine prebieha v oveľa vyšších zemepisných šírkach. Keď prírodná zóna pretína piesočnaté priestory, menia sa jej pôdy, stávajú sa hlinitopiesočnatými, mení sa vegetácia, napr. sa stáva suchším, pretože dažďová voda nestagnuje piesok Skrátka vstupujeme do pieskovej verzie tej istej prírodnej oblasti. V tomto prípade hovoria, že azonálne faktory boli superponované na zonálne faktory. Je potrebné študovať aj ich pôsobenie, a preto je potrebné ich najprv zmapovať. Pri zónovaní je potrebné dodržiavať určitý poriadok, určený podriadenosťou zložiek (zložiek) krajiny. Zmena niektorých zložiek pôsobí na iné mimoriadne silne, naopak, spätný efekt je len slabý a nepriamy. Preto nie všetky zložky majú v prírode rovnakú dôležitosť, delia sa na určujúce (vedúci) a rozhodné (otrok).

Komponenty krajiny môžu byť umiestnené približne v takom rade. Každý prekrývajúci prvok tejto schémy je rozhodujúci vo vzťahu k základnému prvku. Zemská kôra a atmosféra majú rovnaké práva, pretože každá z nich má nezávislý zdroj energie a je tvorená relatívne nezávisle. Pôda sa nachádza úplne na dne pod živočíšnym svetom, pretože približne 9/10 z nich tvoria nižšie organizmy žijúce v pôde a vytvárajúce ju v priebehu svojho metabolizmu.

Vo fyzickogeografickom zónovaní sa vždy identifikujú oblasti, ktoré sú si do istej miery podobné, viac príbuzné v prírodných podmienkach. Pre každý hospodársky podnik je potrebné vedieť, na aké územie možno tú či onú činnosť rozšíriť a kde ležia jej prirodzené hranice. Fyzikálnogeografická rajonizácia je potrebná napríklad pri umiestňovaní poľnohospodárskych plodín a plemien hospodárskych zvierat po celej krajine, pri prideľovaní pozemkov na rekultiváciu, pri výbere lesov na výrub, pri boji proti erózii, pri výstavbe strediská, na výber oblastí pre nové osídlenie, na vedecké účely a mnohé ďalšie. Pri každej udalosti musíte venovať pozornosť jej vlastným osobitostiam prírody. Bolo by absurdné vyberať pre pacientov s tuberkulózou klimatické podmienky na základe rovnakých kritérií ako pre pestovanie vodných melónov. Preto bude zónovanie pre každý jednotlivý účel v každom prípade odlišné.

Niektorí geografi si myslia, že zónovanie je súčasťou samotnej prírody, že sa stačí len pozorne pozerať, aby ste si „všimli“ hranice. Ide o mylnú predstavu, ktorá vychádza z prirodzenej túžby ľudí schematizovať a zjednodušovať prírodu. Mnohé zmeny v prírode, ako napríklad klimatické zmeny, sa neuskutočňujú náhle, ale postupne. Preto sa postupne menia aj všetky zonálne charakteristiky: pôdy, vegetácia v závislosti od klímy. Reliéf je azonálny a prekrýva túto zonalitu tým najnepredvídateľnejším (rozmarným) spôsobom. Mnohé z jeho hraníc sú tiež postupné: napríklad oblasti ľadovcov alebo morských ústupov. A tie hranice, ktoré sa zdajú ostré, sa takými ukážu len v malom meradle. Keď zväčšíte mapy, budú rozmazané; napríklad pobrežia - hranice morí - sú zobrazené ako čiara len na tých mapách, na ktorých možno zanedbať zónu odlivu a odlivu. Za takýchto podmienok nie je možné s istotou povedať, kde jeden typ krajiny končí a kde začína iný, či je potrebné v území rozlíšiť 5 typov alebo 7. Aby sa predišlo neistote, uchyľujú sa ku kvantitatívnym charakteristikám. Je dohodnuté napríklad rozlišovať bezlesé nížiny pokryté černozemou ako osobitný typ územia. Oblasti, v ktorých lesy zaberajú najviac 3 % plochy, sa považujú za bezlesie; nížiny sú roviny nie vyššie ako

200 m nad morom a černozeme sú pôdy obsahujúce najmenej 4 % humusu. Vybrané územie potom získa istotu a môže byť stanovené s presnosťou, ktorá závisí len od stupňa jeho preštudovania. Samozrejme, je to dosiahnuté vďaka konvenciám, ktoré sme zaviedli. Ak by sme sa dohodli, že za spodnú hranicu bohatosti černozeme nebudeme považovať 4, ale povedzme 5 %, potom by hranica nakreslená pôdami a celá mapa zón bola trochu iná. Zvyčajne sa ako obmedzujúce čísla vyberajú tie, ktoré majú ekonomický alebo iný význam, a ak nie sú známe, potom jednoducho okrúhle čísla.

Hranice pre charakteristiky, ktoré sme prevzali, sa spravidla nezhodujú a musíme ich zónovať v etapách - povedzme najprv oddeliť nížiny od vysočiny (1. etapa), potom v rámci nížin identifikovať oblasti bez stromov a oddeliť ich od lesy (2. etapa), potom sa pôdne rozčlenia na černozeme, gaštanové pôdy, solonce atď. (3. etapa). Po dokončení týchto operácií sa zdá, že postupne vrastáme do krajiny. Ak je objektom zónovania celá zemeguľa, potom prejdeme približne od definujúcich zložiek k definovateľným. Najprv identifikujeme pásy, ktoré majú jednotu iba v tepelnom zmysle, potom v rámci svojich hraníc - krajiny, ktoré majú jednotu v tepelnom aj tektonickom zmysle, potom segmenty zón v rámci krajín - to je jednota tepla, vlhkosti a tektoniky, potom provincie podľa na geomorfologické charakteristiky; Tu sa k množstvu komponentov, ktoré sa zjednotili, pridáva reliéf, potom vegetácia, pôdy atď., až kým nedostaneme úplne zložité krajinné celky.

Príroda teda existuje objektívne a jej rozdelenie je vždy zovšeobecnením, ktoré urobil človek, výsledkom činnosti jeho mysle. To samozrejme nevylučuje možnosť, že na niektorých miestach príroda geografovi povie, aké typy krajiny má zmysel rozlišovať. Keď sa nejaká lokalita, relatívne homogénna, rozprestiera na veľkú vzdialenosť, je jasné, že si zaslúži byť odlíšená ako špeciálny typ, relevantný pre väčšinu účelov, ktoré možno formulovať. Potom môžeme s istotou zmapovať ohnisko alebo jadro daného typu a potom sa môžeme dohodnúť na charakteristike, ktorou nakreslíme hranicu medzi týmto a susednými typmi.

Nie všetci geografi však konajú tak, ako je opísané vyššie. Niekedy sa hranice vytýčia okamžite, „podľa súboru charakteristík“. Komplex je však neurčitý koncept; zónovanie sa ukazuje ako nekonzistentné a ľubovoľné v závislosti od intuície a oka autora.

Ďalšie nedorozumenie sa týka takzvaných „hlavných“ a „najmenších“ taxonomických jednotiek. Existuje predstava, že zemská krajina je ako dláždená podlaha. Môžu byť veľké alebo malé, ale vždy sú rovnakého rangu a sedia presne vedľa seba. Hranice väčších štvrtí, ktoré združujú niekoľko susediacich „dlaždíc“ a tie menšie, do ktorých sú rozbité, nie sú také dôležité a nie sú tak viditeľné. Zároveň sa odvolávajú na analógiu: všetky organizmy sú postavené z buniek a chemické látky sú vyrobené z molekúl. Okrem toho existuje hranica delenia, pod ktorú geografi nejdú. Prijímajú niektoré jednotky ako ďalej nedeliteľné a privierajú oči pred vnútornými rozdielmi, ktoré v nich existujú. Tieto myšlienky sú opäť zjednodušením. Porovnanie nie je dôkazom, bunky sa sem nehodia. Krajinnú sféru tvorí zemská kôra, svetové oceány a atmosféra, ktoré nemajú bunkovú štruktúru. A ak to nemajú oddelene, potom to určite nebudú mať spolu, prepletené do zložitých kombinácií, ktoré tvoria krajinu. Ich väzby sa líšia veľkosťou, stupňom zložitosti a závažnosti a stupňom jasnosti hraníc. Preto nie je možné vyčleniť žiadnu „hlavnú“ úroveň zónovania na Zemi, na mape sú najväčšie aj najmenšie objekty rovnako dôležité, všetky si zaslúžia štúdium a spolu tvoria pestrý koberec, ktorý nazývame tvár Zeme.

Čo sa týka najmenších jednotiek, časti najmenšieho z nich sa od seba vždy nejakým spôsobom líšia. V močiaroch, humnách, oknách vodnej hladiny možno identifikovať oblasti so zvláštnou vegetáciou a na svahu rokliny sa každý horizont líši od nasledujúceho stupňom vlhkosti, množstvom vyplaveného alebo vyplaveného materiálu. . Slávny lesný vedec a botanik V.N. Sukačev spočiatku považoval biogeocenózu za najmenšiu homogénnu a nedeliteľnú jednotku, a keď ju podrobnejšie študoval, musel zaviesť novú jednotku - „parcel“, a takýchto jednotiek bolo v biogeocenóze tucet alebo viac. Samozrejme, tí vedci, ktorí hovoria, že sa musíme niekde zastaviť, majú pravdu. Ale kde presne, to opäť neurčuje samotná príroda, ale len úroveň rozvoja vedy a nároky praxe, ktorej nároky na podrobné štúdium prírody sa stále zvyšujú.

Biosféra (z gréckeho „bios“ - život, „guľa“ - lopta) je oblasťou existencie a distribúcie živej hmoty. Akademik V.I. Vernadsky sformuloval koncept biosféry takto: „Biosféra je organizovaná, určitá škrupina zemskej kôry spojená so životom a jej hranice sú určené predovšetkým oblasťou existencie života. Veril, že biosféra je geologicky večná. V dôsledku toho je biosféra najväčším ekologickým systémom, systémom najvyššej úrovne. V súčasnom stave pokrýva spodnú časť do výšky ozónovej vrstvy, celú pedosféru a hornú časť litosféru do hĺbky rozšírenia živých mikroorganizmov. Ak je horná hranica biosféry celkom jasná, tak spodná je nejasná a mení sa nielen z kontinentov na kontinenty, ale aj v rámci samotných kontinentov. V ich hraniciach a pod dnom oceánu je limitovaný teplotami existencie mikroorganizmov.

Biosféra Zeme funguje prostredníctvom interakcie s atmosférou, hydrosférou a litosférou, prijíma z nich a biofiltruje látky a chemické zlúčeniny potrebné pre život.

Prítomnosť biosféry odlišuje Zem od iných planét. Atmosféra kyslíka, globálny cyklus, globálne cykly fosforu, uhlíka, dusíka a ich zlúčenín, tak nevyhnutné pre fungovanie biosféry, existujú len na Zemi. Biota zohráva rozhodujúcu úlohu vo všetkých celosvetovo prebiehajúcich biogeochemických procesoch a cykloch. Vďaka biote je zabezpečená homeostáza systému, t.j. schopnosť udržať si svoje základné parametre v podmienkach priaznivých pre život, a to aj napriek vonkajším vplyvom prírodného aj antropogénneho charakteru.

Hlavným procesom tvorby organickej hmoty je fotosyntéza. Hlavným cieľom tohto procesu je tvorba živej hmoty z neživej hmoty, ktorá zabezpečuje trvalo udržateľnú tvorbu najdôležitejšieho prírodného zdroja – primárnych biologických produktov.

Osud modernej biosféry bol do značnej miery určený procesom cefalizácie. Spočíva v izolácii hlavy u obojstranne symetrických zvierat a sústredení v nej zmyslových orgánov, predných častí centrálneho nervového systému, ktoré sa u iných zvierat nachádzajú v iných častiach tela. Na ochranu týchto životne dôležitých orgánov si stavovce vyvinuli lebku.

Biosféra vznikla v najskoršom štádiu vývoja Zeme a pomaly sa vyvíjala počas svojej dlhej geologickej histórie. V prvých štádiách (pred 4,0-3,5 miliardami rokov) biosféra Zeme pozostávala hlavne z prokaryotických tvorov, medzi ktorými boli hlavné modrozelené riasy, baktérie a vírusy. Ich existenciu zabezpečovala redukčná bezkyslíkatá atmosféra. So vznikom eukaryotov sa výrazne menia funkcie a podmienky interakcie biosféry s inými geosférami. Po dlhú dobu (3,5-0,65 miliardy rokov) spolu existovali prokaryotické a eukaryotické tvory, ktoré boli prevažne jednobunkovými formami. Najdôležitejším medzníkom vo vývoji biosféry bol objavenie sa voľného kyslíka v atmosfére a hydrosfére a postupný vznik ozónovej clony. Od tohto času prešla dominantná úloha na mnohobunkové formy. Objavujú sa a usadzujú sa organizmy s tvrdou vápenatou, chitínovou a kremičitou kostrou, vyvíjajú sa rôzne riasy a huby.

Dôležitým medzníkom pre rozvoj biosféry bolo obdobie ordoviku, počas ktorého sa vegetácia postupne presúvala na súš a medzi vodnými organizmami sa objavili stavovce s oddelenou lebkou. Asi pred 350 - 400 miliónmi rokov, v období devónu, prišli na súš zvieratá. Počas nasledujúcich geologických období osídlili stavovce všetky existujúce ekologické niky. V období triasu sa objavili prvé cicavce, ktoré zaujali dominantné postavenie v období paleogénu, po masovom vymieraní dinosaurej fauny pred 65 miliónmi rokov. Zároveň sa začala izolácia primátov. Asi pred 35-40 miliónmi rokov vznikli antropoidi. Medzi nimi sa hominoidi objavili asi pred 5 miliónmi rokov a ľudia sa objavili len pred 3,5 miliónmi rokov.

Biologická diverzita a bioindikácia

Celkový počet organizmov obývajúcich Zem je veľmi veľký. Predpokladá sa, že na Zemi súčasne existuje 5 až 80 miliónov druhov organizmov. Významnú časť z nich tvoria hmyz, baktérie a vírusy. Viac-menej jasná taxonomická príslušnosť bola stanovená len pre 1,5 milióna druhov. Z tohto počtu je asi 750 000 hmyzu, 41 000 stavovcov a asi 25 000 rastlín. Zvyšné druhy zastupuje komplexný súbor bezstavovcov, húb, rias a mikroorganizmov.

Rôzne krajinno-klimatické regióny sa od seba líšia nielen kvalitatívnym zložením, ale aj počtom druhov. Biodiverzita sa líši od pólu k rovníku. Počet sladkej vody v tropických ekosystémoch je takmer 5-krát vyšší ako v miernom podnebí. V tropických dažďových pralesoch, napríklad v Amazónii, sa vyskytuje až 100 druhov stromov na hektár, zatiaľ čo v suchých oblastiach trópov ich počet nepresahuje 30.

Rovnaký vzor je pozorovaný v morskom prostredí. Počet ascidiánskych druhov v Arktíde teda sotva presahuje 100 a v trópoch dosahuje 600. Biodiverzita je základom života na Zemi a predstavuje najdôležitejší zdroj života. Ľudia jedia asi 7 000 druhov rastlín, ale asi 90 % svetovej potravy pochádza len z 20 druhov, z ktorých pšenica, raž, kukurica a ryža zabezpečujú asi polovicu všetkých potrieb. Biologické zdroje sú dôležitým zdrojom surovín pre priemysel, vrátane medicíny.

V posledných desaťročiach si ľudstvo uvedomilo dôležitosť a užitočnosť divo rastúcich rastlín a živočíchov. Mnohé z nich prispievajú nielen k rozvoju poľnohospodárstva, využívajú sa v medicíne a priemysle, ale sú prospešné aj pre životné prostredie, tvoria základ prirodzených ekosystémov. Biodiverzita sa považuje za hlavný faktor určujúci stabilitu biogeochemických cyklov hmoty a energie v biosfére. Veľkú úlohu zohrávajú organizmy, ktoré človek priamo využíva na potravu, ako aj živočíšne filtračné kŕmidlá a detritivory, ktoré významne prispievajú k biogénnemu cyklu. A preto medzi obrovskou rozmanitosťou organizmov existujú skupiny, ktoré poskytujú výhody nepriamo. Mnohé organizmy na úsvite vývoja Zeme výrazne prispeli k formovaniu a rozvoju zemskej atmosféry a klímy, napríklad modrozelené riasy. Aktivita množstva živočíchov a rastlín je stále silným stabilizačným faktorom vo vzťahu ku klíme.

Biodiverzita teda zahŕňa všetky typy organizmov, ktoré sú súčasťou ekologických systémov a ekologických procesov.

Biodiverzitu možno posudzovať na troch úrovniach: genetickej, druhovej a ekosystémovej. Genetická diverzita je špeciálny typ genetického materiálu obsiahnutý v génoch organizmov, ktoré žijú na Zemi. Druhová diverzita je rôznorodosť druhov obývajúcich Zem. Ekosystémová diverzita sa vzťahuje na rôzne biotopy, biotické spoločenstvá a ekologické procesy v biosfére.

Množstvo organických spoločenstiev, skupín druhov a jednotlivých druhov určitým spôsobom reaguje na rôzne antropogénne záťaže. Stupeň reakcie živých ekosystémov na antropogénnu záťaž sa nazýva bioindikácia. Indikátorové funkcie vykonávajú druhy, jednotlivci alebo skupiny jednotlivcov, ktorí majú úzku amplitúdu tolerancie prostredia vo vzťahu k akémukoľvek faktoru.

Indikácia podmienok prostredia sa vykonáva na základe hodnotenia stavu druhovej diverzity, ktorá odráža ich schopnosť akumulovať chemické prvky a zlúčeniny pochádzajúce z prostredia. Navyše s rastúcim znečistením biotopov môžu niektoré druhy rastlín a živočíchov z biocenózy vymiznúť (chrobák obyčajný, lišajníky v industrializovaných oblastiach) alebo naopak zvýšiť ich počet (modrozelené riasy).

Bioindikácia je neoddeliteľnou súčasťou environmentálneho monitoringu (z latinského „monitor“ - pripomínanie, dohľad), čo je systém sledovania a monitorovania stavu životného prostredia v určitej oblasti. Deje sa tak za účelom racionálneho využívania prírodných zdrojov a ochrany prírody.

Monitoring životného prostredia je založený na zisťovaní obsahu škodlivín v ovzduší, vode alebo pôde. Neoddeliteľnou súčasťou monitoringu životného prostredia je biologický, ktorého testovacími objektmi sú živé organizmy a ich spoločenstvá.

Rast znečisťujúcich látok v ovzduší, vode a geologickom prostredí môže byť prirodzeným faktorom a môže byť spôsobený antropogénnou činnosťou.

Vo vzduchu a vo vodnom prostredí znečisťujúce látky spôsobujú upchávanie a plynovú koróziu tkanív a dýchacích orgánov zvierat a rastlín. Nepriaznivé faktory prostredia vedú v rastlinách k narušeniu procesov morfogenézy, inhibícii rastu, kvitnutia a plodenia. Ale stupeň náchylnosti rastlín a živočíchov na znečistenie životného prostredia závisí od druhu.

Predpokladá sa, že bioindikácia presnejšie odráža situáciu životného prostredia ako priame inštrumentálne pozorovania a merania.

Rastliny sa často používajú ako testovacie indikátory znečistenia životného prostredia, najmä pri uvoľňovaní látok obsahujúcich síru a ťažké kovy, ktoré sa začínajú hromadiť v asimilačných orgánoch. V závislosti od technologických procesov v priemyselných podnikoch, od ktorých závisí chemické zloženie emisií aerosólov a plynov do ovzdušia, sa používajú rôzne typy rastlín a používajú sa rôzne výskumné metódy - od experimentov v špeciálnych komorách s daným zložením vzduchu. na jemné fyzikálno-chemické metódy analýzy. Dôležité je aj zistenie chemického zloženia kôry ihličnatých stromov, ktorá absorbuje nečistoty a prach v atmosférickom vzduchu.

Nižšie rastliny, najmä lišajníky, sú najcitlivejšie na znečistenie ovzdušia. Ich použitie pri monitorovaní životného prostredia sa nazýva indikácia lišajníkov. Citlivosť nižších rastlín na antropogénne emisie je známa už od polovice 19. storočia, no ako bioindikátory sa začali používať až v druhej polovici 20. storočia. Štúdie uskutočnené v Kanade, Veľkej Británii a škandinávskych krajinách preukázali priamu súvislosť medzi stavom lišajníkov a stupňom koncentrácie škodlivín v nich, najmä ťažkých kovov a oxidov siričitých, s úrovňou znečistenia ovzdušia. Medzi lišajníkmi existujú druhy s rôznou citlivosťou na znečistenie ovzdušia, ale väčšina druhov má vysokú úroveň citlivosti, stokrát vyššiu ako citlivosť zvierat a ľudí.

Na základe úrovne znečistenia ovzdušia stanovenej pre rôzne druhy lišajníkov sa vypracúvajú špeciálne mapy, ktoré zobrazujú rôzne stupne znečistenia ovzdušia. Takéto mapy, vytvorené pre územia s vysokou úrovňou priemyselného rozvoja, často odrážajú územia úplne bez lišajníkovej vegetácie: niektoré oblasti polostrova Kola, Norilsk atď.

Bioindikačné štúdie v systéme monitorovania životného prostredia umožňujú sledovať priestorové rozloženie mnohých látok škodlivých pre zdravie obyvateľstva a prírodné prostredie na pozadí celkového znečistenia územia ako celku. Získané hodnoty koncentrácie určitých látok v konkrétnych ekosystémoch možno využiť pri modelovaní a predpovedaní znečistenia a pri hodnotení jeho environmentálnych dôsledkov na globálnej, regionálnej a lokálnej úrovni škodlivých látok vstupujúcich do životného prostredia.

Indikátormi znečistenia vodného prostredia môžu byť tak riasy a makrofyty, ako aj jednotlivé živočíchy, najmä kôrovce, raky, krevety a kraby. Eutrofizácia vôd v dôsledku intenzívneho premnoženia modrozelených a zelených rias je dôsledkom vstupu veľkého množstva živín do vodných útvarov a slúži ako charakteristická výstraha pred začiatkom znečisťovania vodného útvaru.

Vodné a suchozemské rastliny majú zároveň jedinečnú filtračnú schopnosť. Absorbujú zo vzduchu a v tkanivách neutralizujú značné množstvo škodlivých zložiek vstupujúcich do ovzdušia z tepelných energetických zariadení, priemyselných podnikov, dopravy a poľnohospodárstva. Vo vodnom prostredí rastliny plnia funkcie tvoriace prostredie. Dôležitá je medzi nimi filtračná funkcia, pomocou ktorej sa zadržiavajú a vyzrážajú rôzne mechanické nečistoty, spracovávajú a absorbujú sa organické látky; absorpcia-akumulácia, kedy sa hromadia minerálne zlúčeniny vrátane rádiogénnych a detoxikácia, vďaka ktorej niektoré druhy vodných rastlín v priebehu svojej životnej činnosti detoxikujú škodlivé škodliviny, ktoré sa tak či onak dostávajú do vodných útvarov.

Nestabilná biosféra a trvalo udržateľný rozvoj

Vedci z rôznych oblastí sa v posledných desaťročiach veľmi intenzívne zaoberajú globálnymi procesmi spôsobenými narušením biogeochemických cyklov, inváziou do klimatického systému a redukciou biodiverzity v dôsledku antropogénnych aktivít. To, ako aj problémy s lavínovitým rastom populácie, nedostatkom potravín, hladom a nedostatkom čistej pitnej vody, nevyhnutne vyvolávajú otázku kapacity biosféry a schopnosti systémov podpory života pokračovať v plnení svojich funkcií v podmienkach. rastúceho antropogénneho tlaku.

Ako je známe, priame a spätné spojenia udržiavajú homeostázu. To znamená, že planetárna biota riadi spojenie medzi atmosférou, oceánmi a hornou časťou litosféry. Tým udržuje a udržiava stabilitu tokov hmoty a energie v biosfére. Homeostáza nastáva len pri určitej vysokej úrovni absorpcie slnečnej energie planetárnou biotou a je možná len pri absencii extrémnych kozmických a planetárnych dopadov na biosféru. Je založená na spojeniach, ktorých zničenie sa spúšťa. To znamená, že živá príroda a mnohé bioinertné útvary, ktoré udržujú homeostatickosť biosféry, sa ukážu ako krehké, spontánne sa zrútia, keď je ekologická rovnováha narušená silami organickej prírody. Destabilizácia biosféry je možná v dôsledku vplyvu troch síl: kozmickej, geologickej a antropogénnej.

V dôsledku štúdií biosféry z hľadiska prírodného systému, ktoré uskutočnil G. Lovelock (1982), ktorý konkretizoval a trochu modifikoval predstavy V.I.Vernadského o organizácii biosféry, ako aj V.G.Gorshkov (1995). ), ktorý matematicky vyjadril G. Lovelocka o homeostáze globálneho ekosystému, môžeme konštatovať:

prirodzená biota Zeme je navrhnutá tak, aby bola schopná udržiavať obývateľný stav životného prostredia s najvyššou presnosťou;

enormná produkčná sila, ktorú biota dosahuje, jej umožňuje v čo najkratšom čase, meranom v desiatkach rokov, obnoviť akékoľvek prirodzené narušenia životného prostredia;

Obrovská sila, ktorú vyvinula biota Zeme, skrýva v sebe skryté nebezpečenstvo rýchleho zničenia životného prostredia v priebehu desaťročí, ak sa naruší integrita bioty. Zistilo sa, že rozsiahle obrábanie krajiny je nebezpečnejšie ako vytváranie antropogénnych púští;

biosféra je do určitej miery schopná kompenzovať akékoľvek poruchy spôsobené ľudstvom, avšak len vtedy, ak podiel jej spotreby nepresahuje 1 % produkcie biosféry;

moderné zmeny v biosfére človekom, vedúce k uvoľneniu 2,3 ​​miliardy ton/rok uhlíka do atmosféry biotou, naznačujú jej prechod do nestabilného stavu, silné narušenie globálnych biogeochemických cyklov a výrazné potlačenie destabilizačného rovnovážneho stavu. jeho prirodzených samoregulačných procesov;

Súčasný stav biosféry je do určitej miery reverzibilný. Je schopný vrátiť sa do predchádzajúceho stavu, ktorý nastal v minulom storočí, ale na to je potrebné rádovo znížiť spotrebu jeho prírodných produktov;

neexistuje iný stabilný stav biosféry a ak zostane alebo sa zvýši stupeň antropogénneho zaťaženia, naruší sa stabilita prostredia a biosféra začne kolabovať;

zotrvačnosťou demografických procesov rast populácie Zeme na 8 miliárd ľudí. nevyhnutné. Po stabilizácii na tejto úrovni je však potrebné prostredníctvom plánovaného rodičovstva znížiť počet ľudí na planéte takmer o rád a len v tomto prípade sa destabilizovaná biosféra vráti do stabilného stavu samoregulácie v súlade s Le Chatelierovým princípom, keďže ľudské odmietnutie jej produktov nepresiahne 1 % (K. S. Losev et al., 1993).

Poprední ekológovia teda jasne naznačujú, že spontánne sa rozvíjajúca civilizácia sa priblížila k prahu stability biosféry. Hlavným nebezpečenstvom je, že antropogénne vplyvy viedli k narušeniu samoregulačných procesov biogeochemických cyklov. Ľudstvo preto stojí pred ekologickým imperatívom: buď obnova divokej prírody na úrovni 19. storočia. alebo aj niekoľko skorších čias, alebo koniec sveta. Tretia neexistuje. Podľa V.G.Gorškova je biosféra homeostatická len v podmienkach pretechnogénneho holocénu a iné stabilné stavy pre ňu nie sú charakteristické. Tento záver, urobený na základe priamej aplikácie metódy aktualizmu, si však vyžaduje isté úpravy. Celá história biosféry, počnúc od najskorších štádií jej vzniku a vývoja, je nepretržitým sledom homeostázy a bifurkačných katastrof (kríz a revolúcií).

Biosféra do dnešného dňa prešla zložitou a náročnou cestou zložitosti a zrýchlenia. Zažilo širokú škálu katastrof, od veľkých kozmických a planetárnych po regionálne a miestne. Ich vývoj často priviedol biosféru na pokraj sebazničenia a úplného kolapsu. Biosféra sa však zakaždým vďaka vnútornej energii vymanila z najťažších situácií so cťou a život opäť ožil. Takýchto prípadov je v geologickej histórii veľa. Pozoruhodným príkladom je globálna kríza biosféry, ku ktorej došlo pred 65 miliónmi rokov. V dôsledku zrážky Zeme s veľkým kozmickým telesom (asteroidom) vznikla ekologická katastrofa. Zmenilo sa plynové zloženie atmosféry a teploty povrchovej časti ovzdušia a morských vôd, začali rozsiahle lesné požiare na rozsiahlych územiach atď. Výbuch kozmického telesa s hmotnosťou niekoľko stoviek miliárd ton a s priemer asi 10 km najprv spôsobil výrazné zvýšenie povrchových teplôt v dôsledku požiarov a potom - chladné počasie, podobné „jadrovej zime“.

Narušenie prirodzenej rovnováhy bolo také výrazné, že viedlo k smrti veľkých suchozemských stavovcov vrátane dinosaurov. Organický svet Zeme stratil takmer celý svoj lesný porast. Zmizli všetky hlavonožce (amonity a belemnity), všetky čeľade planktonických organizmov, koraly a machorasty, 75 % čeľade ramenonožcov, rovnaký počet lastúrnikov a ulitníkov a iné organizmy. Po relatívne krátkom čase, po 3-5 miliónoch rokov, sa však podarilo oživiť organický život na Zemi.

Medzitým táto kozmická katastrofa stále nebola najväčšou v histórii Zeme. Za posledných 800 miliónov rokov geologickej histórie sa takýchto kozmických katastrof udialo 21. Nejde len o priame dopady a výbuchy asteroidov, ale aj o pády komét či ich prechody blízko Zeme. Toto všetko je zaznamenané v dejinách vývoja organického sveta a je poznačené hlavnými hranicami geochronologického rozsahu. Ak by asteroid nespadol na Zem 65 miliónov rokov, ak by v tom čase neprebehlo kozmické bombardovanie, nevedno, koľko miliónov rokov mohla trvať éra života dinosaurov. Po ich zmiznutí však ekologickú niku dinosaurov obsadili cicavce, ktorých vývoj viedol k vzniku Homo sapiens a k tomu, čo sa v súčasnosti deje s biosférou.

Spomedzi planetárnych procesov by sme si mali všimnúť sopečné erupcie, regionálne v rozsahu a globálne v stupni dopadu, gigantické procesy kolízie litosférických dosiek a také skromné ​​procesy v porovnaní s veľkými zaľadneniami a medziľadovými. Je pravda, že zmena ľadových dôb na interglaciály, ako aj prudké poklesy teploty, ktoré spôsobili objavenie sa zaľadnení, mohli byť výsledkom kozmických dôvodov, najmä tých, ktoré sú spojené s príchodom komét a astronomických cyklov.

Spojenie štvrtohorných glaciálov a interglaciálov s astronomickými cyklami M. Milankoviča je dnes všeobecne akceptované. Tento vedec spája nástup ľadových dôb so zmenami troch parametrov zemskej dráhy: excentricita, t. j. miera odchýlky dráhy od kruhovej, sklon zemskej osi (uhol medzi osou a kolmicou na obežnú dráhu). orbitálna rovina) a čas, kedy Zem prejde perihéliom, t. j. okamih, v ktorom je Zem najbližšie k Slnku. Každý z uvedených parametrov je ovplyvnený príťažlivosťou Mesiaca a iných planét. Excentricita dosahuje maximálne hodnoty každých 92 tisíc rokov, cykly kolísania sklonu zemskej osi a doby prechodu perihélia sa periodicky opakujú každých 41 tisíc, respektíve 21 tisíc rokov.

Konečným výsledkom zmien polohy Zeme na obežnej dráhe vzhľadom k sú cyklické zmeny letného slnečného žiarenia vo vysokých zemepisných šírkach za podmienok relatívnej stálosti radiačnej bilancie ako celku. Vo vysokých zemepisných šírkach je takáto zmena dostatočná na výrazné zníženie priemerných ročných teplôt, ktoré majú za následok vznik a samovývoj ľadových príkrovov na rovinách a náhorných plošinách a horských ľadovcoch. Takéto rozsiahle zmeny zase priamo destabilizujú biosféru, ktorá zakaždým vynakladá obrovské úsilie na dodatočnú spotrebu energie a hmoty, aby sa najskôr prispôsobila vznikajúcim neobvyklým situáciám a potom sa dostala z krízy alebo kritických situácií, ktoré nastali.

V geologickej histórii Zeme sa ľadovce rôznej dĺžky vyskytli najmenej šesťkrát a zakaždým, keď rast kryosféry zúžil vývoj biosféry a narušil jej homeostázu. Narušený bol nielen teplotný režim zemského povrchu, čo spôsobilo migrácie či zmeny v životnom štýle živočíchov a rastlín. To viedlo aj k výraznému zníženiu biomasy, čiže narušilo biologický cyklus látok. Narušený bol aj hydrologický cyklus. Počas glaciálnych období sa výmena vlhkosti medzi oceánom a atmosférou znížila, obsah vlhkosti v atmosfére sa znížil, a preto sa znížila zložka skleníkového efektu. Vývojom kryosféry na veľkých plochách sa výrazne zvýšilo albedo zemského povrchu a znížila sa radiačná bilancia a to všetko ešte viac posilnilo chladiaci efekt planéty.

Aktívny vulkanizmus, najmä s výrazným uvoľňovaním pyroklastického materiálu do atmosféry, určitým spôsobom znižoval albedo atmosféry, no uvoľňovanie značného množstva oxidu uhličitého naopak prispievalo k zvýšeniu skleníkového efektu.

Ako v prípade negatívneho (ochladzovania), tak aj pozitívneho vývoja planetárnych udalostí, kedy sa objavilo veľké množstvo krajín priaznivých pre život organizmov, sa biosféra úspešne vyrovnala so vzniknutými ťažkosťami a ďalej sa rozvíjala.

Pri antropogénnom dopade je však možný úplne iný scenár, ak sa kryogénno-ľadovcový vplyv spôsobený človekom stane faktorom deštrukcie. Môže vzniknúť v prípade jadrového konfliktu a rozsiahleho používania jadrových zariadení. To spôsobuje jav opísaný ako „nukleárna zima“. V tomto prípade sa naruší zásobovanie Zeme energiou, a kryosféra sa stane planetárnou, t.j. Zem sa môže zmeniť na novú ľadovú planétu.

Porovnania moderných podmienok s paleogeografickými, teda s fyzicko-geografickými podmienkami geologickej minulosti, naznačujú, že novodobá destabilizácia biosféry, hoci svojím pôvodom ojedinelá, zďaleka nie je prvou. To však vôbec neznamená, že biosféra je aj v súčasnom stave schopná zniesť aj vážnejšie vplyvy modernej civilizácie.

Súčasná situácia je nezvyčajná aj v tom, že je superponovaná na podmienky prirodzenej homeostázy v biosfére, a preto jej vývoj možno považovať za jednosmerný. Určitú stabilizáciu vývoja poskytujú javy destabilizačného aj priaznivo sa vyvíjajúceho charakteru, ale hlavné je, ktoré javy budú prevládať.

V modernej biosfére nie sú environmentálne zdroje úplne obnovené. Biosféra má však ešte jednu jedinečnú vlastnosť. Tým, že je v destabilizovanom stave, nestráca úplne svoje ekologické funkcie. Živá hmota je schopná akumulovať energiu rozptýlenú anorganickými zdrojmi a zároveň ju opäť prerozdeľovať do okolitého priestoru tak, že inertné prostredie, hlavne anorganické, sa mení na faktor postupného zvyšovania funkčného a statického potenciálu. živá príroda. Živá hmota, ktorá pracuje pre seba, mení pôsobenie procesov v neživej prírode (S. P. Gorshkov, 1998). V biosfére sa teda vyskytujú procesy, ktoré obnovujú homeostázu.

Od svojho vzniku biosféra neustále interaguje s kozmom. Táto interakcia vyplýva z trvania vývoja biosféry, ktorá na Zemi existuje takmer 4 miliardy rokov, a neustáleho zvyšovania biodiverzity a biologických funkcií živej hmoty.

Tieto dva faktory naznačujú úžasnú stabilitu biosféry, určitý obmedzený rozsah vplyvu anorganickej prírody na biosféru a zrýchlenie kozmického vplyvu na biosféru, prinajmenšom počas fanerozoickej histórie. Na vypracovanie vedecky podloženej stratégie trvalo udržateľného rozvoja a optimálnych podmienok pre prežitie ľudstva je podľa popredných ekológov potrebné stanoviť si nasledovné priority (S. P. Gorshkov, 1998):

Vyššia - environmentálna a ekonomická optimalizácia prírodno-antropogénnych a antropogénnych systémov. Riešenie demografického problému závisí aj od úspešnosti implementácie najvyššej priority; vysoká - ochrana prírodných systémov a biodiverzity. V súvislosti s kombináciou demografických, sociálno-ekonomických a environmentálnych kríz by mali mať vyššiu prioritu ciele, ktoré zároveň chránia ľudí a prírodu.

Biosféra je chápaná ako súhrn všetkých živých organizmov na planéte. Obývajú každý kút Zeme: od hlbín oceánov, útrob planéty až po vzdušný priestor, a preto mnohí vedci nazývajú túto škrupinu sférou života. Žije v ňom samotná ľudská rasa.

Zloženie biosféry

Biosféra je považovaná za najglobálnejší ekosystém na našej planéte. Skladá sa z niekoľkých sfér. Zahŕňa všetky vodné zdroje a nádrže Zeme. Ide o Svetový oceán, podzemné a povrchové vody. Voda je životným priestorom mnohých živých tvorov a zároveň nevyhnutnou látkou pre život. Zabezpečuje tok mnohých procesov.

Biosféra obsahuje atmosféru. Sú v nej rôzne organizmy a sama je nasýtená rôznymi plynmi. Zvlášť cenný je kyslík, ktorý je nevyhnutný pre život všetkých organizmov. Atmosféra tiež zohráva v prírode dôležitú úlohu, ovplyvňuje počasie a klímu.

Litosféra, teda horná vrstva zemskej kôry, je súčasťou biosféry. Je obývaná živými organizmami. Hmyz, hlodavce a iné živočíchy teda žijú v hlbinách Zeme, rastú rastliny a ľudia žijú na povrchu.

Svet a sú najdôležitejšími obyvateľmi biosféry. Zaberajú obrovský priestor nielen na zemi, ale aj plytko v podloží, obývajú vodné plochy a nachádzajú sa v atmosfére. Formy rastlín sa líšia: od machov, lišajníkov a bylín až po kríky a stromy. Pokiaľ ide o zvieratá, najmenšími zástupcami sú jednobunkové mikróby a baktérie a najväčšími sú suchozemské a morské tvory (slony, medvede, nosorožce, veľryby). Všetky majú širokú škálu a každý druh je dôležitý pre našu planétu.

Význam biosféry

Biosféra bola skúmaná rôznymi vedcami vo všetkých historických obdobiach. Tejto škrupine venoval V.I. veľkú pozornosť. Vernadského. Veril, že biosféra je definovaná hranicami, v ktorých žije živá hmota. Stojí za zmienku, že všetky jeho komponenty sú vzájomne prepojené a zmeny v jednej oblasti povedú k zmenám vo všetkých škrupinách. Biosféra zohráva dôležitú úlohu pri distribúcii energetických tokov na planéte.

Biosféra je teda životný priestor ľudí, zvierat a rastlín. Obsahuje základné látky a prírodné zdroje ako je voda, kyslík, zem a iné. Ľudia na ňu majú výrazný vplyv. V biosfére existuje kolobeh prvkov v prírode, život je v plnom prúde a vykonávajú sa najdôležitejšie procesy.

Vplyv človeka na biosféru

Vplyv človeka na biosféru je nejednoznačný. S každým storočím sa antropogénna činnosť stáva intenzívnejšou, deštruktívnejšou a rozsiahlejšou, takže ľudia prispievajú k vzniku nielen lokálnych environmentálnych problémov, ale aj globálnych.

Jedným z výsledkov ľudského vplyvu na biosféru je zníženie počtu flóry a fauny na planéte, ako aj vymiznutie mnohých druhov z povrchu Zeme. Napríklad rozsahy rastlín sa zmenšujú v dôsledku poľnohospodárskych činností a odlesňovania. Mnohé stromy, kríky a trávy sú sekundárne, to znamená, že namiesto primárneho vegetačného krytu boli vysadené nové druhy. Populácie zvierat zase lovci ničia nielen kvôli potrave, ale aj za účelom predaja cenných koží, kostí, žraločích plutiev, sloních klov, rohov nosorožcov a rôznych častí tiel na čiernom trhu.

Antropogénna činnosť pomerne silne ovplyvňuje proces tvorby pôdy. Oranie polí teda vedie k veternej a vodnej erózii. Zmena zloženia vegetačného krytu vedie k tomu, že na procese tvorby pôdy sa zúčastňujú iné druhy, a tým vzniká iný typ pôdy. Vplyvom používania rôznych hnojív v poľnohospodárstve a vypúšťaním pevných a tekutých odpadov do pôdy sa mení fyzikálne a chemické zloženie pôdy.

Demografické procesy majú negatívny vplyv na biosféru:

• populácia planéty rastie a spotrebúva stále viac prírodných zdrojov;
• rozsah priemyselnej výroby sa zvyšuje;
• je viac odpadu;
• Rozloha poľnohospodárskej pôdy sa zvyšuje.

Stojí za zmienku, že ľudia prispievajú k znečisteniu všetkých vrstiev biosféry. V súčasnosti existuje veľké množstvo rôznych zdrojov znečistenia:

• výfukové plyny vozidiel;
• častice uvoľnené počas spaľovania paliva;
• rádioaktívne látky;
• ropné produkty;
• uvoľňovanie chemických zlúčenín do ovzdušia;
• tuhý komunálny odpad;
• pesticídy, minerálne hnojivá a agrochemikálie;
• špinavé odpadové vody z priemyselných aj komunálnych podnikov;
• elektromagnetické zariadenia;
• jadrové palivo;
• vírusy, baktérie a cudzie mikroorganizmy.

To všetko vedie nielen k zmenám v ekosystémoch a znižovaniu biodiverzity na zemi, ale aj ku klimatickým zmenám. Vplyvom ľudskej rasy na biosféru dochádza k topeniu ľadovcov a zmenám hladiny oceánov a morí, kyslým zrážkam a pod.

Postupom času sa biosféra stáva čoraz nestabilnejšou, čo vedie k zničeniu mnohých ekosystémov na planéte. Mnohí vedci a verejní činitelia obhajujú zníženie vplyvu ľudskej komunity na prírodu, aby sa biosféra Zeme zachovala pred zničením.

Materiálové zloženie biosféry

Na zloženie biosféry sa možno pozerať z rôznych uhlov pohľadu. Ak hovoríme o materiálovom zložení, potom zahŕňa sedem rôznych častí:

• Živá hmota je súhrnom živých bytostí, ktoré obývajú našu planétu. Majú elementárne zloženie a v porovnaní s inými škrupinami majú malú hmotnosť, živia sa slnečnou energiou a distribuujú ju vo svojom prostredí. Všetky organizmy tvoria silnú geochemickú silu, ktorá je rozložená nerovnomerne po zemskom povrchu.
• Biogénna látka. Sú to tie minerálno-organické a čisto organické zložky, ktoré vytvorili živé bytosti, konkrétne fosílne palivá.
• Inertná látka. Ide o anorganické zdroje, ktoré sa tvoria bez účasti živých bytostí samostatne, to znamená kremenný piesok, rôzne íly, ako aj vodné zdroje.
• Bioinertná látka získaná interakciou živých a inertných zložiek. Ide o pôdu a horniny sedimentárneho pôvodu, atmosféru, rieky, jazerá a iné povrchové vody.
• Rádioaktívne látky ako prvky urán, rádium, tórium.
• Rozptýlené atómy. Vznikajú z látok pozemského pôvodu, keď sú ovplyvnené kozmickým žiarením.
• Kozmická hmota. Telesá a látky vytvorené vo vesmíre padajú na Zem. Môžu to byť buď meteority, alebo úlomky kozmického prachu.

Vrstvy biosféry

Stojí za zmienku, že všetky škrupiny biosféry sú v neustálej interakcii, takže niekedy je ťažké rozlíšiť hranice konkrétnej vrstvy. Jednou z najdôležitejších schránok je aerosféra. Dosahuje úroveň približne 22 km nad zemou, kde sa ešte nachádzajú živé bytosti. Vo všeobecnosti ide o vzdušný priestor, kde žijú všetky živé organizmy. Tento plášť obsahuje vlhkosť, slnečnú energiu a atmosférické plyny:

• kyslík;
• ozón;
• argón;
• dusík;
• vodná para

Počet atmosférických plynov a ich zloženie závisí od vplyvu živých bytostí.

Geosféra je neoddeliteľnou súčasťou biosféry; zahŕňa všetky živé bytosti, ktoré obývajú zemský povrch. Táto sféra zahŕňa litosféru, svet flóry a fauny, podzemnú vodu a plynový obal zeme.

Významnou vrstvou biosféry je hydrosféra, teda všetky vodné plochy bez podzemnej vody. Táto škrupina zahŕňa svetový oceán, povrchové vody, atmosférickú vlhkosť a ľadovce. Celá vodná sféra je obývaná živými bytosťami – od mikroorganizmov po riasy, ryby a živočíchy.

Ak hovoríme podrobnejšie o pevnom obale Zeme, pozostáva z pôdy, hornín a minerálov. V závislosti od prostredia lokality existujú rôzne typy pôd, ktoré sa líšia chemickým a organickým zložením a závisia od faktorov prostredia (vegetácia, vodné útvary, zver, antropogénne vplyvy). Litosféra pozostáva z obrovského množstva minerálov a hornín, ktoré sa na Zemi vyskytujú v nerovnakom množstve. V súčasnosti bolo objavených viac ako 6 000 minerálov, ale na planéte je najbežnejších iba 100 - 150 druhov:

• kremeň;
• živec;
• olivín;
• apatity;
• sadra;
• karnalit;
• kalcit;
• fosforitany;
• sylvinit atď.

V závislosti od množstva hornín a ich ekonomického využitia sú niektoré z nich cenné, najmä fosílne palivá, kovové rudy a drahé kamene.

Pokiaľ ide o svet flóry a fauny, ide o škrupinu, ktorá podľa rôznych zdrojov zahŕňa 7 až 10 miliónov druhov. Vo vodách Svetového oceánu žije asi 2,2 milióna druhov a asi 6,5 milióna na súši. Na planéte je približne 7,8 milióna predstaviteľov živočíšneho sveta a asi 1 milión rastlín. Zo všetkých známych druhov živých bytostí nebolo popísaných viac ako 15 %, takže ľudstvu bude trvať stovky rokov, kým preskúma a popíše všetky existujúce druhy na planéte.

Spojenie biosféry s inými obalmi Zeme

Všetky zložky biosféry sú v úzkom vzťahu s ostatnými obalmi Zeme. Tento prejav možno pozorovať v biologickom cykle, keď zvieratá a ľudia uvoľňujú oxid uhličitý, absorbujú ho rastliny, ktoré pri fotosyntéze uvoľňujú kyslík. Tieto dva plyny sú teda v atmosfére neustále regulované v dôsledku vzájomných vzťahov rôznych sfér.

Jedným z príkladov je pôda - výsledok interakcie biosféry s inými schránkami. Na tomto procese sa podieľajú živé bytosti (hmyz, hlodavce, plazy, mikroorganizmy), rastliny, voda (podzemná voda, zrážky, nádrže), vzduchová hmota (vietor), pôdotvorné horniny, slnečná energia, klíma. Všetky tieto zložky medzi sebou pomaly interagujú, čo prispieva k tvorbe pôdy priemernou rýchlosťou 2 milimetre za rok.

Keď zložky biosféry interagujú so živými schránkami, vytvárajú sa horniny. Vplyvom živých bytostí na litosféru vznikajú ložiská uhlia, kriedy, rašeliny a vápenca. Pri vzájomnom ovplyvňovaní živých bytostí, hydrosféry, solí a minerálov a určitej teploty vznikajú koraly a z nich zasa koralové útesy a ostrovy. To tiež umožňuje regulovať zloženie soli vo vodách Svetového oceánu.

Rôzne typy reliéfu sú priamym výsledkom spojenia biosféry s inými vrstvami zeme: atmosférou, hydrosférou a litosférou. Tá či oná forma reliéfu je ovplyvnená vodným režimom územia a zrážkami, charakterom vzdušných hmôt, slnečným žiarením, teplotou vzduchu, aké druhy flóry tu rastú, aké živočíchy toto územie obývajú.

Význam biosféry v prírode

Význam biosféry ako globálneho ekosystému planéty nemožno preceňovať. Na základe funkcií škrupiny všetkých živých vecí možno pochopiť jej význam:

• Energia. Rastliny sú sprostredkovateľmi medzi Slnkom a Zemou a pri prijímaní energie sa časť z nej distribuuje medzi všetky prvky biosféry a časť sa využíva na tvorbu živín.
• Plyn. Reguluje množstvo rôznych plynov v biosfére, ich distribúciu, transformáciu a migráciu.
• Koncentrácia. Všetky stvorenia selektívne extrahujú biogénne zložky, takže môžu byť prospešné aj nebezpečné.
• Deštruktívne. Ide o ničenie minerálov a hornín, organických látok, čo prispieva k novému obratu prvkov v prírode, pri ktorom vznikajú nové živé a neživé látky.
• Formovanie prostredia. Ovplyvňuje podmienky prostredia, zloženie atmosférických plynov, hornín sedimentárneho pôvodu a pôdnej vrstvy, kvalitu vodného prostredia, ako aj látkovú bilanciu na planéte.

Úloha biosféry bola dlho podceňovaná, keďže v porovnaní s inými sférami je množstvo živej hmoty na planéte veľmi malé. Napriek tomu sú živé bytosti mocnou prírodnou silou, bez ktorej by mnohé procesy, ako aj život samotný, boli nemožné. V procese činnosti živých bytostí, ich vzájomných interakcií a ich vplyvu na neživou hmotu sa formuje samotný prírodný svet a vzhľad planéty.

Úloha Vernadského pri štúdiu biosféry

Teóriu biosféry ako prvý vypracoval Vladimír Ivanovič Vernadskij. Izoloval túto škrupinu od ostatných pozemských sfér, aktualizoval jej význam a prezentoval, že ide o veľmi aktívnu sféru, ktorá mení a ovplyvňuje všetky ekosystémy. Vedec sa stal zakladateľom novej disciplíny - biogeochémie, na základe ktorej bola podložená doktrína biosféry.

Pri štúdiu živej hmoty Vernadsky dospel k záveru, že všetky formy reliéfu, podnebia, atmosféry, hornín sedimentárneho pôvodu sú výsledkom činnosti všetkých živých organizmov. Jednu z kľúčových úloh v tomto zohrávajú ľudia, ktorí majú obrovský vplyv na priebeh mnohých pozemských procesov, sú určitým prvkom, ktorý má určitú silu, ktorá môže zmeniť tvár planéty.

Vladimir Ivanovič predstavil teóriu všetkých živých vecí vo svojej práci „Biosféra“ (1926), ktorá prispela k vzniku nového vedeckého odboru. Akademik vo svojej práci predstavil biosféru ako ucelený systém, ukázal jej zložky a ich vzťahy, ako aj úlohu človeka. Pri interakcii živej hmoty s inertnou hmotou je ovplyvnených niekoľko procesov:

• geochemické;
• biologické;
• biogénne;
• geologické;
• migrácia atómov.

Vernadsky načrtol, že hranice biosféry sú oblasťou existencie života. Jeho vývoj ovplyvňuje teplota kyslíka a vzduchu, voda a minerálne prvky, pôda a slnečná energia. Vedec tiež identifikoval hlavné zložky biosféry, o ktorých sa hovorilo vyššie, a identifikoval tú hlavnú - živú hmotu. Sformuloval aj všetky funkcie biosféry.

Medzi hlavné ustanovenia Vernadského učenia o životnom prostredí možno rozlíšiť tieto tézy:

• biosféra pokrýva celé vodné prostredie až po oceánske hĺbky, zahŕňa povrchovú vrstvu zeme do 3 kilometrov a vzdušný priestor po hranicu troposféry;
• ukázal rozdiel medzi biosférou a ostatnými schránkami v jej dynamike a neustálej aktivite všetkých živých organizmov;
• špecifickosť tejto škrupiny spočíva v nepretržitom obehu prvkov živej a neživej prírody;
• aktivita živej hmoty viedla k významným zmenám na celej planéte;
• existenciu biosféry určuje astronomická poloha Zeme (vzdialenosť od Slnka, sklon osi planéty), ktorá určuje klímu a priebeh životných cyklov na planéte;
• Slnečná energia je zdrojom života pre všetky tvory v biosfére.

Možno sú to kľúčové pojmy o životnom prostredí, ktoré Vernadsky stanovil vo svojom učení, hoci jeho diela sú globálne a vyžadujú si ďalšie pochopenie, sú aktuálne aj dnes. Stali sa základom pre výskum ďalších vedcov.

Záver

Aby sme to zhrnuli, stojí za zmienku, že život v biosfére je rozdelený inak a nerovnomerne. Na zemskom povrchu, či už vodnom alebo suchom, žije veľké množstvo živých organizmov. Všetky bytosti prichádzajú do kontaktu s vodou, minerálmi a atmosférou a sú s nimi v nepretržitej komunikácii. Práve to poskytuje optimálne podmienky pre život (kyslík, voda, svetlo, teplo, živiny). Čím hlbšie do oceánskej vody alebo pod zem, tým je život monotónnejší. Živá hmota sa tiež rozprestiera na ploche a za povšimnutie stojí rozmanitosť foriem života na celom zemskom povrchu. Aby sme pochopili tento život, budeme potrebovať viac ako tucet rokov alebo dokonca stovky, ale musíme si vážiť biosféru a chrániť ju pred naším škodlivým ľudským vplyvom už dnes.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené na http://www.allbest.ru/

Vplyv ľudskej činnosti na biosféru a krajinu Zeme

1. Vlastnosti biosféry a úloha v ekosfére

3. Moderné krajiny sveta

4. Problémy dezertifikácie, odlesňovania, zachovania biodiverzity Zeme

Literatúra

ekosféra krajinná biodiverzita

1. Vlastnosti biosféry a jej úloha v ekosfére

Vo vedeckej literatúre existuje niekoľko pojmov označených slovom „biosféra“. Spoločné sú najmä dva pojmy. Podľa jedného, ​​širšieho, je biosféra oblasťou existencie živej hmoty spolu s jej biotopom. V tomto zmysle V.I. Vernadsky chápal biosféru a v rovnakom zmysle sa často nachádza v literatúre. V užšom zmysle je biosféra jednou z geosfér Zeme, oblasťou distribúcie živej hmoty. Biosféra je sústredená hlavne vo forme relatívne tenkého filmu na povrchu pevniny a prevažne (ale nie výlučne) v horných vrstvách oceánu. Nemôže fungovať bez úzkej interakcie s atmosférou, hydrosférou a litosférou a pedosféra by jednoducho neexistovala bez živých organizmov.

Prítomnosť biosféry odlišuje Zem od iných planét slnečnej sústavy. Osobitne treba zdôrazniť, že ide o biotu, t.j. totalita živých organizmov sveta vytvorila ekosféru takú, aká je (presnejšie takú, aká bola pred začiatkom aktívnej ľudskej činnosti), a práve biota zohráva najdôležitejšiu úlohu pri stabilizácii ekosféry. Atmosféra kyslíka, globálny vodný cyklus, kľúčová úloha uhlíka a jeho zlúčenín sú spojené s aktivitou bioty a sú charakteristické len pre Zem. Biota zohráva významnú, ak nie rozhodujúcu úlohu vo všetkých globálnych biogeochemických cykloch. Predovšetkým vďaka biote je zabezpečená homeostáza ekosféry, t.j. schopnosť systému udržať si základné parametre napriek vonkajším vplyvom, prírodným a v čoraz väčšej miere aj antropogénnym.

Hlavným procesom tvorby organickej hmoty je fotosyntéza. Proces fotosyntézy, t.j. tvorba živej hmoty z neživej hmoty, zabezpečuje trvalo udržateľnú tvorbu najdôležitejšieho prírodného zdroja – primárnych biologických produktov.

2. Biotický manažment ekosféry a úloha ľudských aktivít

Hodnota primárnej biologickej produkcie je celkové množstvo organickej hmoty vytvorené počas fotosyntézy za jednotku času (zvyčajne za rok) na určitom území. Očakáva sa, že v roku 2050 v dôsledku klimatických zmien vzrastie „čistá“ primárna produkcia biosféry na 82,5 miliárd ton/rok, pričom produkcia ekosystémov bude rovnajúca sa 8,1 miliárd ton/rok. Stupeň procesov s otvorenou slučkou sa teda zvýši na 10 %, čo naznačuje progresívny neduh ekosféry, pokiaľ sa zásadne nezmení stratégia ľudstva týkajúca sa geoekologických problémov.

Proces fotosyntézy je základom podpory života na Zemi a jeho výsledok, biologické produkty, sú najdôležitejším obnoviteľným zdrojom. Týchto 220 miliárd ton organickej hmoty ročne je hlavným obnoviteľným zdrojom ekosféry, ktorý zabezpečuje poľnohospodárstvo, lesníctvo, rybolov a ďalšie odvetvia hospodárstva spojené s využívaním obnoviteľných prírodných zdrojov.

Ešte dôležitejšia je úloha biologických produktov a bioty vo všeobecnosti pri zabezpečovaní trvalo udržateľného fungovania ekosféry. Na túto najdôležitejšiu stabilizačnú úlohu bioty sa často zabúda. Syntéza a zodpovedajúca deštrukcia organickej hmoty je základom globálneho biogeochemického uhlíkového cyklu a lokálne stability ekosystémov. Zároveň sa na globálnej úrovni syntéza a deštrukcia vyrovnávajú s presnosťou 10 4 pre časové úseky asi 10 tisíc rokov.

Úloha bioty v globálnom hydrologickom cykle je významná. Keďže živú hmotu tvorí približne 90 % vody, biota viaže ročne 60 miliárd ton uhlíka a približne 500 km v novo fotosyntetizovanej organickej hmote! voda. V procese syntézy organickej hmoty prejde vegetácia cez seba o dva rády viac vody, ako je množstvo, ktoré sa ukázalo byť viazané v organickej hmote. Túto vodu odoberajú rastliny z pôdnej vlhkosti, podieľa sa na fungovaní rastlín a potom sa dostáva do atmosféry. Takto sa na biologickom prepojení globálneho vodného cyklu (hydrologického cyklu) podieľa ročne asi 30 tisíc km3 vody. To je asi 25 % z celkového množstva zrážok dopadajúcich na zemský povrch.

Množstvo slnečnej energie použitej na stavbu organickej hmoty počas fotosyntézy je 133 x 1012 W. To je 13-krát viac ako celosvetová spotreba energie ľudstva, ale len 0,16 % slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch.

Zistilo sa, že v biosfére si biota zachováva schopnosť kontrolovať podmienky prostredia, ak človek v procese svojej činnosti nevyužíva viac ako 1 % čistej primárnej produkcie bioty. Zvyšok produkcie by sa mal rozdeliť medzi druhy, ktoré plnia funkcie stabilizácie životného prostredia. Z pohľadu ľudstva je teda biota mechanizmom, ktorý poskytuje ľuďom potravu (energiu) s faktorom účinnosti 1% a 99% ide na udržanie udržateľnosti životného prostredia.

Ak by sme považovali človeka za biologický druh nachádzajúci sa na vrchole ekologickej pyramídy, tak by sa podľa zákonov biologickej ekológie spoliehal na potravu len z niekoľkých percent z primárnej biologickej produkcie produkovanej na súši, t. asi 10 miliárd ton ročne. V skutočnosti ľudia vďaka využívaniu ornej pôdy, pasienkov a lesov absorbujú poľnohospodárske a lesné produkty v celkovej hmotnosti 31 miliárd ton Je zrejmé, že ľudská spotreba primárnych biologických produktov už prekračuje všetky mysliteľné limity. S ďalším rastom svetovej populácie je možné uspokojovať jej potreby len na úkor potrieb iných živých organizmov, čo nevyhnutne povedie skôr či neskôr ku katastrofálnej degradácii biosféry a následne aj ekosféry ako celku. .

Problémy degradácie biosféry majú dva najvážnejšie aspekty:

po prvé, ako sme práve videli, nadmerná antropogénna absorpcia a ničenie obnoviteľných biologických zdrojov, ktoré nezodpovedá úrovni stanovenej prírodou;

po druhé, zníženie úlohy biosféry pri stabilizácii stavu ekosféry. Oba problémy sú mimoriadne závažné, ale možno je dôležitejší druhý problém, pretože ovplyvňuje základné, hlboké, systémové procesy fungovania ekosféry. Možno uvažovať, že veľkosť antropogénneho podielu absorpcie a deštrukcie primárnej biologickej produkcie pôdy je najvýznamnejším geoekologickým indexom mimoriadne nepriaznivého, krízového stavu ekosféry.

3. Moderné krajiny sveta

Množstvo biologickej produktivity každej oblasti zemského povrchu závisí od pomeru tepla a vlhkosti dodávanej do tejto oblasti. Čím väčšie množstvo slnečnej energie absorbuje povrch Zeme, tým lepšie sú podmienky pre syntézu primárnych biologických produktov. To však platí len vtedy, ak oblasť dostáva optimálne množstvo vody. Najvyššia hodnota primárnej produktivity je charakteristická pre vlhké lesy rovníkového pásma (okolo 4000 t/km2 za rok). Subtropické lesy produkujú 2000 t/km2 a tajga - 700 t/km2. V tomto rozsahu rôznych typov lesnej krajiny je určujúcim faktorom teplo, t.j. radiačnej bilancie.

Zákon geografického členenia nám umožňuje opísať priestorové rozloženie hlavných čŕt zonálnych procesov a ich kombinácií vo forme prírodno-územných komplexov alebo krajiny v podobe, ktorá by teraz existovala na Zemi, keby ľudia nepôsobili to.

Ľudská činnosť výrazne zmenila primárnu alebo potenciálnu krajinu Zeme. Na 20 – 30 % rozlohy krajiny ľudia takmer úplne zmenili krajinu. V oblastiach s vysokou hustotou obyvateľstva sa prírodné ekosystémy takmer nezachovali. Namiesto toho ich územia zaberajú zo 40 – 80 % poľnohospodárska pôda, sídla, cesty, priemyselné budovy a iné výsledky ľudskej činnosti. Zvyšok obsahuje sekundárne alebo kultivované lesy, degradovanú pôdu a vodohospodárske systémy, ktoré sú vo všeobecnosti v nie ideálnom stave. Zároveň môžu navonok takéto územia vyzerať prosperujúce (ako je to napríklad v západnej Európe alebo USA), ale v skutočnosti ide o oblasti destabilizácie ekosféry.

V dôsledku toho niektoré zonálne typy krajiny zanikli, iné sa transformovali, takže vznikli antropogénne modifikácie prírodnej krajiny. Z 96 zonálnych typov krajiny identifikovaných na rovinách sveta 40 typov zaniklo alebo sa radikálne zmenilo. Celkovo asi 60 % svetového územia premenili ľudia do tej či onej miery.

Na svete nezostali žiadne územia úplne nezmenené človekom. Dokonca aj v oblastiach vzdialených od centier hospodárskej činnosti, ako je Antarktída alebo severovýchod našej krajiny, sa usadzovaním chemikálií z atmosféry zmenil, hoci v malej miere, pôvodný predantropogénny stav krajiny Zeme. K antropogénnej premene sveta však prispeli aj aktivity lovcov-zberačských kmeňov žijúcich v zle upravenej krajine.

Veľké oblasti Zeme však zostávajú do značnej miery nedotknuté. Hrajú obrovskú, planetárnu úlohu pri udržiavaní homeostázy ekosféry, a preto by sa mali považovať za najcennejšie aktívum celého ľudstva.

Členenie krajiny podľa stupňa antropogénnej premeny. 1. Pôvodné (primárne) krajiny sú zonálne typy krajiny, ktoré neboli priamo ovplyvnené hospodárskou činnosťou, t.j. prakticky nie je transformovaný.

Táto kategória zahŕňa krajiny ľadovcových púští, niektoré tropické púšte, veľkú väčšinu vysokohorských oblastí, ako aj významné časti krajiny boreálnych lesov (t. j. lesy mierneho pásma severnej pologule) a tundry. Patria sem aj prírodné rezervácie a iné prísne chránené územia. Množstvo výskumníkov považuje primárnu (pôvodnú) krajinu za najdôležitejší prírodný zdroj, ktorý hrá dôležitú úlohu v ekologickej stabilizácii ekosféry.

2. Sekundárne odvodené krajiny sú prírodno-antropogénne krajiny, ktoré sa vytvorili namiesto primárnych v dôsledku hospodárskej činnosti v súčasnosti alebo minulosti, existujú v relatívne stabilnom stave desaťročia alebo prvé storočia vďaka prirodzeným procesom samoregulácie. Takéto krajiny sa vyznačujú ekonomickou aktivitou strednej intenzity, alebo v málo zmenenej krajine sú izolované miesta s vysoko intenzívnou aktivitou.

3. Do kategórie antropogénne modifikovaných krajín patria krajiny s veľmi vysokým stupňom transformácie. V nich boli antropogénne zmeny rýchlejšie ako prirodzené variácie geografických podmienok. Tieto krajiny sú na jednej strane spravované ako prírodné systémy a na druhej strane sú vo veľkej miere závislé od ľudskej činnosti.

Do tejto kategórie patria predovšetkým poľnohospodárske úpravy krajiny: polia (zavlažované a zavlažované), zeleninové záhrady, sady, plantáže a pasienky rôznych typov. Patria sem aj oblasti intenzívneho, cieleného pestovania dreva. Do kategórie antropogénne modifikovanej krajiny patria aj chránené rekreačné oblasti, predovšetkým parky.

4. Technogénne krajiny sú prírodné systémy riadené predovšetkým ľudskou činnosťou. Sú to mestské systémy so všetkou mestskou a prímestskou infraštruktúrou: obytné oblasti, ulice a námestia, rekreačné oblasti, priemyselné zóny, komunikačné cesty, systémy podpory života (zásobovanie vodou a kanalizácia, zber a spracovanie odpadu, zásobovanie energiou a vykurovanie) atď. sú miesta ťažby a spracovania nerastných surovín (lomy, bane, ropné polia a pod.). Ide o krajiny vodných stavieb (priehrady, nádrže, kanály, čerpacie stanice atď.) s priľahlými vodnými plochami a územiami.

Podľa typov ľudskej činnosti možno antropogénne krajiny rozdeliť do nasledujúcich kategórií: krajiny poľnohospodárskych oblastí zalievaných dažďom, krajiny zavlažovaných poľnohospodárskych oblastí, krajiny pasienkov, lesné krajiny, banícke krajiny, mestské krajiny, rekreačné krajiny.

Vlastnosti antropogénnej transformácie krajiny a ekosystémov

1. Systém sa z takmer úplne uzavretého systému mení na otvorený (otvorený) najmä kvôli odcudzeniu biomasy v podobe produktov, ktoré sa používajú! osoba. Stupeň otvorenosti systému je zjavne indikátorom stupňa jeho antropogénnej transformácie.

2. Jednotvárnosť krajiny sa zvyšuje. Indikátorom antropogénnej transformácie môže byť aj pokles vnútrokrajinnej diverzity.

3. Produktivita krajiny klesá v priamej (prípadne nelineárnej) závislosti od integrálneho antropogénneho tlaku v určitom časovom intervale.

4. Čím vyšší je integrálny antropogénny tlak, tým viac je narušený evolučný vývoj krajiny a ekosystémov.

5. Chemická rovnováha, ktorá sa vyvinula v krajinách a ekosystémoch počas ich vývoja v predantropogénnej ére, bola narušená. Antropogénne toky chemických prvkov a ich zlúčenín sú často o jeden až dva rády vyššie ako úroveň prirodzených tokov chemikálií.

6. Zvlášť sa zintenzívnili toky živín.

7. Dochádza k kontinuálnej premene pôdneho fondu.

Spoločným znakom svetových krajín je zhoršovanie ich stavu (degradácia), prejavujúce sa predovšetkým poklesom ich prirodzenej biologickej produktivity. Hlavnými procesmi sú odlesňovanie v relatívne vlhkých krajinách a dezertifikácia v relatívne suchých krajinách. Prírodné podmienky priaznivé pre rozvoj týchto dvoch procesov existujú na viac ako 90 % územia bez ľadovcov a antropogénne vplyvy túto možnosť premieňajú na skutočnosť.

4. Problémy odlesňovania, dezertifikácie, zachovania biologickej diverzity Zeme

Problém odlesňovania. O výnimočnej úlohe, ktorú zohráva biota ako celok pri stabilizácii zemskej ekosféry, sme už hovorili vyššie. Úloha lesov je tiež vysoká. Ak je vplyv vegetácie na stav ekosféry mimoriadne dôležitý, potom je zrejmé, že vplyv lesov, ktoré tvoria asi 85 % svetovej fytomasy, nemôže byť rozhodujúci. Lesy skutočne zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri formovaní globálneho vodného cyklu a globálnych biogeochemických cyklov prvkov, ako je uhlík a kyslík. Svetové lesy regulujú dôležité črty svetového podnebia a vodného režimu. Rovníkové lesy sú obzvlášť dôležitým rezervoárom biodiverzity, pričom na 6 % rozlohy krajiny zachovávajú 50 % svetových živočíšnych a rastlinných druhov. Príspevok lesov k svetovým zdrojom je nielen kvantitatívne významný, ale aj jedinečný, keďže lesy sú zdrojom dreva, papiera, liečiv, farieb, gumy, ovocia atď.

Podľa Medzinárodnej organizácie pre výživu a poľnohospodárstvo (FAO) pokrývali v roku 1995 prirodzené a zavedené lesy 26,6 % pôdy bez ľadu, teda približne 35 miliónov km2.

V dôsledku svojej činnosti ľudia zničili najmenej 10 miliónov km2 lesov, ktoré obsahujú 36 % fytomasy krajiny. Hlavným dôvodom ničenia lesov bola potreba zväčšiť výmeru ornej pôdy a pasienkov z dôvodu rastu populácie.

Osídľovanie a antropogénna premena zóny tropického dažďového pralesa prebiehala postupne. Ľudia sa prvýkrát objavili v zóne tropických dažďových pralesov pred 25-40 tisíc rokmi v juhovýchodnej Ázii a Oceánii, pred 10 tisíc rokmi v Amazónii, pred 3 tisíc rokmi v Afrike a ešte neskôr na Madagaskare a Novom Zélande. Vo všetkých prípadoch boli zmeny lesov spôsobené človekom nepatrné, pretože tam žijúce kmene lovcov a zberačov majú minimálny vplyv na zdravie lesov. Za posledných 200 rokov sa však v tejto oblasti objavilo plantážne poľnohospodárstvo, kde sa pestovali produkty na predaj (cukrová trstina, tabak, káva, kakao, čaj, kaučuk, kokos a olejové palmy). Vývoz tropického dreva sa od roku 1950 zvýšil 16-násobne. Spolu s tým prudko rástol počet obyvateľov, čo v konečnom dôsledku viedlo k výraznému odlesňovaniu a degradácii lesov.

Ročná strata plochy tropických pralesov je 13,7-15,5 milióna hektárov ročne. Vo vyspelých krajinách sa lesné plochy mierne zmenili, v priemere sa zvýšili o 1,8 milióna hektárov ročne. V niektorých rozvojových krajinách (napríklad Malajzia, Thajsko) dochádza k poklesu plochy lesov obzvlášť rýchlo.

Hlavné príčiny odlesňovania v tropických zónach.

1. Rozvoj nových pozemkov pre polia, plantáže a pasienky pre migrujúcich roľníkov, ako aj pre veľké firmy (najmä spoločnosti na chov dobytka). Nové cesty vybudované v rozvojových oblastiach poskytujú podporu ďalšej kolonizácii územia. V mnohých oblastiach je hlavným problémom rozvoja poľnohospodárstva rýchle zarastanie vyklčovaných plôch lesnou vegetáciou. V niektorých oblastiach brazílskej Amazónie rastú 5-10 rokov po vyčistení stromy 50-75 druhov až do výšky 8 m. Preto je plocha skutočného odlesňovania výrazne menšia ako plocha ročného odlesňovania. Roľníci často dávajú prednosť klčovaniu relatívne mladého sekundárneho lesa na polia a plantáže. vytvorený po čírom rezaní pri ťažbe dreva. Platí to najmä pre krajiny juhovýchodnej Ázie.

Ak už bol les vyrúbaný, výzvou je vyvinúť trvalo udržateľné poľnohospodárske postupy na vyrúbaných oblastiach. Tento problém zatiaľ nenašiel úspešné riešenia v poľnom poľnohospodárstve.

2. Rozšírenie oblasti pôdy využívanej na presun poľnohospodárstva v dôsledku nárastu populácie kmeňov praktizujúcich tento spôsob využívania pôdy.

3. Ťažba dreva. Na rozdiel od lesov mierneho pásma tropické lesy často zahŕňajú selektívnu ťažbu jednotlivých cenných druhov drevín a nie úplnú ťažbu. Pri ich zvoze z húštiny na cestu dochádza k strate značného množstva lesa (podľa jednej štúdie pripadajú na každý jeden vyrúbaný strom dva usmrtené alebo vážne poškodené, podľa iných zdrojov je tento podiel ešte vyšší). Preto je často hlavným geoekologickým výsledkom ťažby degradácia lesov, a nie zmenšenie ich výmery.

4. Okrem potreby cenného dreva uspokojujú tropické lesy aj potreby miestneho obyvateľstva na palivové drevo. (Vo väčšine afrických krajín 70 až 95 % energetických potrieb domácností, najmä na varenie, pokrýva palivové drevo.)

Efektívne využívanie oblastí rovníkových dažďových pralesov predstavuje značné problémy. Väčšina živín sa nachádza predovšetkým v stromoch a keď sa vyrúbajú, odstránia sa spolu s nimi a pôdy zostávajú málo úrodné. Po odlesňovaní sú pôdy vystavené aj nepriaznivým vplyvom priameho slnečného žiarenia a silného dažďa. V pôdach vlhkých trópov je nedostatok fosforu a draslíka a v suchých trópoch dusíka. Úrodné pôdy sa nachádzajú len na špecifických miestach, ako sú svahy sopiek alebo záplavové oblasti a delty riek. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššie sú ročné zrážky a čím dlhšie je obdobie dažďov, tým je hospodárenie náročnejšie.

Vzhľadom na veľmi zložité vzťahy v ekosystémoch môžu malé zmeny v nich viesť k nezamýšľaným následkom. Podľa D. Poea a D. Sayersa (Anglicko) sú základné princípy manažmentu oblastí tropických dažďových pralesov nasledovné:

1) zohľadnenie geoekologických obmedzení vo všetkých fázach realizácie ekonomických projektov;

2) poskytovanie tropického pralesa na uspokojenie potrieb, ktoré nesúvisia s fungovaním lesa, je povolené len po komplexnom (ekonomickom, sociálnom a environmentálnom) posúdení projektu av dialógu s miestnymi obyvateľmi;

3) tropický les možno premeniť na iné druhy využívania pôdy, len ak sa preukáže, že je to výnosnejšie a účelnejšie ako využívanie lesa;

5) osobitná pozornosť by sa mala venovať tým lesným oblastiam, ktorých hlavnou úlohou je zachovanie biologickej diverzity alebo vykonávanie funkcií ochrany pôdy a vôd v povodiach;

6) obyvateľstvo tropických pralesov by malo mať možnosť podieľať sa na ich obhospodarovaní.

Obhospodarovanie tropických lesov často neberie do úvahy, že výhody obhospodarovania lesov v ich udržateľnom stave môžu generovať vyšší príjem ako výhody spojené s klčovaním lesov a využívaním dreva. Ukázalo sa napríklad, že zber ovocia, lesných plodov, liečivých rastlín, kaučuku atď. neprináša menší a často väčší príjem ako odlesňovanie a zároveň sa zachováva les.

V lesoch mierneho pásma sú najväčšie problémy v Ruskej federácii. Rusko má najväčšiu lesnú plochu na Zemi, ktorá dosahuje 7,7 milióna km2, čo predstavuje 46 % všetkých netropických lesov na svete. Odhadovaná ťažobná plocha krajiny (t. j. ročný prírastok dreva) sa využíva len čiastočne. V roku 1996 predstavovalo odlesňovanie len 21,4 % odhadovanej plochy ťažby dreva, no v niektorých oblastiach európskeho Ruska, napríklad v Tatarstane, Komi a Čuvašsku, presahuje 100 %, t.j. Plocha lesa sa zmenšuje. V mnohých regiónoch Ruska sú primárne lesy nahradené sekundárnymi. Niektoré lesy trpia kyslými dažďami, najmä v okolí miest. Ruské lesy trpia veľkými stratami v dôsledku požiarov a škodcov, ktoré sa rozprestierajú na ploche asi 1 milióna hektárov ročne.

Vzhľadom na globálnu úlohu lesov pri stabilizácii ekosféry je potrebný globálny prístup k ich obhospodarovaniu. Je potrebné vypracovať a prijať medzinárodný dohovor o lesoch, ktorý by definoval základné princípy a mechanizmy medzinárodnej spolupráce v tejto oblasti s cieľom udržať trvalo udržateľný stav lesov a zlepšiť ho.

Jedna zo súčastí tejto spolupráce úspešne funguje. Ide o Medzinárodnú organizáciu pre drevo, ktorá združuje ako spotrebiteľské krajiny, tak krajiny vlastniace lesné zdroje (nielen v tropickom, ale aj v miernom pásme).

Problémy s dezertifikáciou. Existuje mylná predstava, že dezertifikácia je prenikanie púští do produktívnejších oblastí. Medzinárodný dohovor o boji proti dezertifikácii, uzavretý v roku 1994, definuje dezertifikáciu takto: „Dezertifikácia znamená degradáciu pôdy v suchých oblastiach, ku ktorej dochádza v dôsledku rôznych faktorov vrátane klimatických výkyvov a ľudskej činnosti. Pôdy dezertifikačných oblastí sa vyznačujú nízkou úrodnosťou, čo v kombinácii s nízkymi a premenlivými zrážkami vedie k tomu, že biologická produktivita v oblastiach s výraznou dezertifikáciou nepresahuje 400 kg/ha sušiny za rok.

V súlade s klimatickými podmienkami by púšte mali na svete zaberať plochu asi 48 miliónov km2 (vrátane ľadových príkrovov, t. j. ľadových púští). V skutočnosti podľa pôdno-botanických údajov ich rozloha dosahuje 57 miliónov km2. Rozdiel medzi týmito dvoma údajmi, rovných 9 miliónov km2, predstavuje antropogénne púšte. Na ďalších 25 miliónoch km2 sa rozvíja dezertifikácia rôzneho stupňa. Šestina svetovej populácie žije v oblastiach ohrozených dezertifikáciou. Svetové ekonomické straty spôsobené dezertifikáciou sa od roku 1990 odhadujú na 42 miliárd dolárov ročne.

Znaky dezertifikácie sú: zníženie stupňa pokrytia pôdy vegetáciou, zvýšenie odrazivosti (albedo) povrchu pôdy, výrazný úbytok viacročných rastlín, najmä stromov a kríkov, degradácia pôdy a erózia, napádanie piesku. a salinizácia pôdy. Všetky tieto prírodné procesy sú typické pre suchú krajinu a sú prirodzene regulované. Ale keď sú prepojené s ľudskými činmi, mnohé zmeny sa stávajú nezvratnými.

Príklad. Dezertizáciou najviac trpí Sahel, rozľahlá oblasť južne od Sahary. V Saheli hustota obyvateľstva a dobytka zjavne prekročila únosnú kapacitu oblasti. V roku 1968 tam začalo viacročné sucho (obdobie nízkych zrážok), ktoré trvalo v dvoch vlnách približne 20 rokov. To viedlo k zníženiu produktivity polí a pasienkov, vysychaniu studní, zníženiu prietoku rieky, poklesu hladiny Čadského jazera a ďalším katastrofálnym následkom. Počas prvej vlny sucha (1968-1973) zomrelo hladom viac ako 250 tisíc obyvateľov a 40% hospodárskych zvierat. V Mali a Mauritánii uhynulo viac ako 90 % hospodárskych zvierat.

Klíma je najdôležitejším prírodným faktorom pri formovaní území rôzneho stupňa dezertifikácie. Zvlášť jasne je to vidieť na príklade Sahelu, kde v smere zo severu na juh existujú prudké hydroklimatické a geoekologické gradienty, ktoré určujú priestorové zmeny v hlavných typoch hospodárstva. Od severu na juh zrážky pribúdajú, ich premenlivosť sa z roka na rok znižuje, predlžuje sa trvanie vlhkého obdobia a zlepšuje sa vodná bilancia v období dažďov. V dôsledku toho sa zvyšuje úloha poľnohospodárstva v poľnohospodárstve na juhu a chov dobytka, naopak, klesá.

Úroveň 600 mm zrážok za rok oddeľuje oblasti s trvalo udržateľným a neudržateľným poľnohospodárstvom. Táto dlhodobá priemerná hodnota však nie je úplne orientačná. Krátke trvanie vlhkého obdobia a jeho kolísanie z roka na rok spôsobuje, že poľnohospodárstvo je riskantné aj pri vyšších zrážkach. Krátkosť obdobia dažďov výrazne obmedzuje možnosti poľnohospodárstva, čo núti roľníka pestovať iba plodiny s krátkym vegetačným obdobím. V súlade s tým v chove dobytka veľká variabilita zrážok z roka na rok mení životné podmienky hospodárskych zvierat a ich majiteľov, od takmer nadbytku až po extrémny nedostatok vody a potravy.

Nepríjemným dodatočným agroklimatickým znakom Sahelu je, že vlhké aj suché roky sa zvyčajne vyskytujú v sériách rokov, ktoré tvoria suché alebo vlhké obdobia. Farmári aj pastieri majú zvyčajne skúsenosti s prežitím v rámci jedného suchého roka, no nie sú schopní prežiť sériu suchých rokov, čo ich vedie ku katastrofe.

V Saheli sa vplyvom klimatických podmienok pri pohybe na juh zvyšuje biologická produktivita územia, a tým aj hustota osídlenia. Navyše vo všetkých typoch krajiny a zodpovedajúcich typoch hospodárstva hustota obyvateľstva prevyšuje potenciálnu kapacitu územia. Obzvlášť zložitá situácia nastáva v zóne neudržateľného poľnohospodárstva so zrážkami 400-600 mm, kde sa vysoká hustota obyvateľstva spája s protichodnými záujmami chovu dobytka a poľnohospodárstva, čo v konečnom dôsledku spôsobuje zvýšenú dezertifikáciu.

Z tohto hľadiska možno územie Sahelu rozdeliť na prevažne poľnohospodárske a pastierske zóny. V prvom prípade sa v dôsledku rastu populácie zmenšuje plocha ležiacej pôdy. Menia sa na ornú pôdu a pomerne rýchlo degradujú, čo opäť vedie k potrebe posielať časť ornej pôdy úhorom a k potrebe novej orby, pričom sa skracujú úhorové plochy a „oddychový“ čas pôdy. čo spôsobuje ďalšiu degradáciu týchto území. Takto vznikajú nové centrá dezertifikácie v tejto zóne, veľmi ďaleko od Sahary.

V pastierskej zóne je napriek nízkej biologickej produktivite na jednotku plochy prirodzená vegetácia lepšia ako v poľnohospodárskej zóne. Produktivita pastvín v Saheli (na jednotku plochy) je 1,5 až 10-krát vyššia ako na moderných farmách v Texase alebo Austrálii, pretože rozmanité hospodárske zvieratá v stádach sahelskej populácie požierajú všetku vegetáciu: kravy - trávu, ovce - kríky , kozie vetvy stromov . Okrem toho v Saheli pripadá 10 pastierov na 1 km2 a na moderných farmách USA je jeden pastier na 100 km2, t.j. v Saheli je 1000-krát vyššia. Tieto okolnosti robia zdanlivo primitívny systém chovu dobytka skutočne veľmi efektívny, prispôsobený agroekologickým podmienkam oblasti a prakticky neohrozujúci ekologický stav pastevnej zóny. Pastiersky systém vytvorený skúsenosťami mnohých generácií však nedokáže odolať narastajúcemu antropogénnemu tlaku.

V procese cyklického presunu dobytka v rámci pastevnej zóny sa dobytok v zime vyháňa na juh a v lete na sever (počas obdobia dažďov) smerom k Sahare. Na juhu zóny je množstvo a kvalita pastvín horšia ako na severe, a to z dôvodu vysokej hustoty obyvateľstva a konfliktu záujmov medzi pastiermi a farmármi. V dôsledku toho sú tieto územia nadmerne využívané a znehodnocované.

Sahel je len typickým a najznámejším príkladom, ale procesy a riadenie dezertifikácie sú vo všetkých suchých oblastiach sveta do značnej miery podobné.

Účinný boj proti dezertifikácii musí byť založený na hlbokom pochopení systému vzájomne sa ovplyvňujúcich prírodných a sociálno-ekonomických faktorov a v konečnom dôsledku na stratégii sociálno-ekonomickej transformácie krajín trpiacich dezertifikáciou. Medzinárodný dohovor o boji proti dezertifikácii je jedným z hlavných mechanizmov účasti všetkých krajín sveta na riešení tohto problému.

Problémy zachovania biologickej diverzity Zeme

Biologická diverzita (BD) je súhrn všetkých foriem života obývajúcich našu planétu. Práve tým sa Zem líši od ostatných planét slnečnej sústavy. BR je bohatstvo a rozmanitosť života a jeho procesov, vrátane rozmanitosti živých organizmov a ich genetických rozdielov, ako aj rozmanitosť biotopov, spoločenstiev, ekosystémov a krajín, v ktorých organizmy existujú. BR je rozdelená do troch hierarchických kategórií: diverzita medzi členmi toho istého druhu (tj na úrovni génov), medzi rôznymi druhmi a medzi ekosystémami.

Genetická diverzita je extrémne vysoká. Vzťahuje sa na variácie v génoch v rámci druhu. Donedávna sa zmeny genetickej diverzity skúmali predovšetkým u plemien domácich rastlín a zvierat, ako aj u populácií jednotlivých druhov chovaných v botanických záhradách a zoologických záhradách. Výskum globálnych problémov BD na génovej úrovni je zrejme otázkou budúcnosti.

Čo sa týka druhovej diverzity, doteraz sa odhady počtu druhov na Zemi od rôznych autorov líšia rádovo. Spomedzi rastlín a strunatcov je opísaných 85 – 90 % druhov, ale vo všetkých ostatných taxónoch je opísaných oveľa menej ako polovica druhov. Odhady celkového počtu druhov sa podľa rôznych autorov pohybujú medzi 3,6 milióna až 112 miliónmi.Takýto veľký rozdiel je spôsobený najmä tým, že počet druhov hmyzu sa odhaduje na 2 až 100 miliónov druhov, ale aj ak nie Vzhľadom na takéto rozdielne údaje o hmyze zostáva úroveň vedomostí o biologickej diverzite nízka. Najsmerodajnejšie hodnotenie druhovej diverzity, na ktorom sa podieľalo asi 1500 špecialistov, vykonal UNEP v roku 1995. Podľa tohto hodnotenia je najpravdepodobnejší počet druhov 13-14 miliónov, z ktorých je popísaných len 1,75 milióna, alebo menej ako 13 %.

Najvyššou hierarchickou úrovňou biologickej diverzity je ekosystém alebo krajina. Mapy malej mierky zonálnych typov krajiny sveta alebo kontinentov v skutočnosti odrážajú túto biologickú diverzitu najvyššej hierarchickej úrovne.

Najväčšiu druhovú diverzitu (v zostupnom poradí) majú tieto krajiny: rovníkové dažďové pralesy, koralové útesy, tropické suché lesy, dažďové pralesy mierneho pásma, oceánske ostrovy, krajiny stredomorského podnebia, krajiny bez stromov (savana, step). Bohatstvo rovníkových dažďových pralesov je obzvlášť veľké: napríklad 200 hektárov lesa v Indonézii obsahuje toľko druhov stromov, koľko je v celej extratropickej Severnej Amerike. Koralové útesy nie sú o nič menej druhovo rozmanité.

V dôsledku toho sa pozorujú globálne centrá maxím biodiverzity a iné centrá vysokej biodiverzity. Mnohé centrá pôvodne identifikoval N. I. Vavilov v 20. rokoch 20. storočia.

1. Čoko (Kostarika);

2. tropické východné Andy;

3. Atlantická Brazília;

4. Východné Himaláje (provincia Yunnan v Číne);

5. Severné Borneo;

6. Nová Guinea.

Okrem globálnych centier existuje ďalších 16 centier vysokej biodiverzity (3 000 druhov alebo viac na 10 000 km2), v rámci ktorých sa vyskytujú oblasti s najvyššou diverzitou. Medzi takéto centrá vysokej biodiverzity patrí napríklad Stredozemné more (vrátane Kaukazu), Východoafrická priekopová prepadlina, Cape Center (južná Afrika), Madagaskar, Guyanská vysočina atď.

Biologická diverzita začala v posledných dvoch desaťročiach priťahovať pozornosť nielen biológov, ale aj ekonómov, politikov a verejnosti kvôli zjavnej hrozbe antropogénnej degradácie biodiverzity, ktorá ďaleko prevyšuje normálnu, prirodzenú degradáciu.

Za posledných 500 miliónov rokov bolo na Zemi päť období masového vymierania druhov. Z nich posledná bola približne pred 65 miliónmi rokov. Zakaždým trvalo obnovenie biologického bohatstva približne 10 miliónov rokov. V súčasnosti v dôsledku ľudskej činnosti reálne hrozí ďalšie obdobie masívneho úbytku biologickej diverzity, avšak rýchlosťou výrazne prevyšujúcou tak mieru v predchádzajúcich obdobiach hromadného ničenia, ako aj súčasnú prirodzenú mieru ničenia a nahradzovania druhov. .

Podľa Globálneho hodnotenia biodiverzity (UNEP, 1995) čelí hrozbe zničenia viac ako 30 tisíc druhov zvierat a rastlín. Rýchlosť vymierania druhov cicavcov v 20. storočí bola 40-krát vyššia ako maximálne rýchlosti zaznamenané v geologickej minulosti. Za posledných 400 rokov zmizlo 484 živočíšnych druhov a 654 rastlinných druhov.

Príčiny súčasného zrýchleného poklesu biologickej diverzity.

1. Rýchly rast populácie a ekonomický rozvoj, prinášajúci obrovské zmeny do životných podmienok všetkých organizmov a ekologických systémov Zeme;

2. Dlhodobé dôsledky činností, ktoré ničia podmienky existencie živých organizmov, využívajú prírodné zdroje a zavádzajú nepôvodné druhy, sa neberú do úvahy;

3. Trhové hospodárstvo nie je schopné posúdiť skutočnú hodnotu biologickej diverzity a jej strát;

4. Zvýšená migrácia ľudí, rast medzinárodného obchodu a cestovného ruchu;

5. Zvyšovanie a šírenie znečistenia prírodných vôd, pôdy a ovzdušia.

Za posledných 400 rokov boli hlavnými priamymi príčinami vyhynutia živočíšnych druhov:

1) introdukcia nových druhov sprevádzaná premiestnením alebo vyhubením miestnych druhov (39 % všetkých stratených živočíšnych druhov);

2) ničenie životných podmienok, ako je strata území obývaných zvieratami a ich degradácia, fragmentácia, zvýšený okrajový efekt (36 % všetkých stratených druhov);

3) nekontrolovaný lov (23 %);

4) iné dôvody (2 %).

Dôvody pre potrebu zachovania genetickej diverzity.

Etické: všetky druhy (bez ohľadu na to, aké škodlivé alebo nepríjemné môžu byť) majú právo na existenciu. Toto ustanovenie je napísané vo „Svetovej charte prírody“, ktorú prijalo Valné zhromaždenie OSN.

Užívanie si prírody, jej krásy a rozmanitosti má tiež najvyššiu hodnotu, ktorá nie je vyjadrená kvantitatívne.

Rozmanitosť je základom pre vývoj foriem života. Pokles druhov a genetickej diverzity preto podkopáva ďalšie zlepšovanie foriem života na Zemi.

Existuje vážna ekonomická realizovateľnosť zachovania biodiverzity prinajmenšom z dvoch hlavných dôvodov: a) divoká živá príroda je zdrojom selekcie domácich rastlín a zvierat, ako aj genetickým rezervoárom potrebným na aktualizáciu a udržanie udržateľnosti odrôd; b) divoká príroda je zdrojom liečiv: 25 až 40 % liečiv obsahuje prírodné biologické zložky.

Ekonomická hodnota biologickej diverzity.

1. Okamžitá hodnota. Hodnota tých zložiek biodiverzity, ktoré zodpovedajú potrebám spoločnosti. Spotrebiteľské využitie génov, druhov, ekologických spoločenstiev alebo biologických procesov na zabezpečenie potrieb, ako sú potraviny, palivo, lieky, energia a drevo. Nekonzumné využitie zložiek biodiverzity na rekreáciu, turistiku, vedu alebo vzdelávanie.

2. Nepriama hodnota. Využitie biodiverzity na podporu ekonomických alebo iných aktivít spoločnosti. Táto hodnota vyplýva z úlohy biodiverzity pri ochrane tých ekosystémových „služieb“, ktoré podporujú biologickú produktivitu, stabilizujú klímu, udržiavajú úrodnosť pôdy a čistia prírodné vody a vzduch.

Nevyužitý alebo pasívny majetok

Hodnota v prospech ostatných členov modernej spoločnosti. Toto je pre

čo sú ľudia ochotní zaplatiť, aby iní príslušníci danej generácie mohli využívať určité zložky biodiverzity. Odovzdať hodnotu budúcim generáciám: To je to, za čo sú ľudia ochotní zaplatiť (alebo za výhody, ktorých sú ochotní sa vzdať), aby budúce generácie mohli mať prospech z určitých zložiek biodiverzity. Existenčná hodnota biodiverzity: To je to, za čo sú ľudia ochotní zaplatiť (alebo za výhody, ktorých sú ochotní sa vzdať), aby si zabezpečili trvalú existenciu biodiverzity alebo jej niektorých zložiek. Toto sa niekedy nazýva skutočná hodnota.

Spôsoby ochrany biologickej diverzity.

a) Ochrana biologickej diverzity na úrovni druhov.

Stratégia biotopov je hlavná. V rámci neho sú jednotlivé druhy alebo populácie zákonom chránené, lov a obchod s nimi je regulovaný (aj medzinárodný), vyvíjajú sa a realizujú stratégie na ochranu jednotlivých, najcennejších a vzácnejších druhov (napríklad nosorožec, tiger ussurijský) alebo na opätovné vysadenie druhy do voľnej prírody (kôň Przewalského, zubry, zubry). Na úrovni krajiny sa prijímajú zákony upravujúce ochranu voľne žijúcich živočíchov a rastlín.

Stratégia mimo lokality využíva zoologické záhrady, botanické záhrady, akváriá a zbierky semien a mikroorganizmov na ochranu obmedzeného počtu voľne žijúcich zvierat. Vydávajú sa aj Červené knihy, ktoré obsahujú zoznam ohrozených druhov.

Ochrana biodiverzity na úrovni druhov je drahá a časovo náročná cesta, možná len pre vybrané druhy, ale nedosiahnuteľná na ochranu celého bohatstva života na Zemi.

b) Ochrana biologickej diverzity na úrovni ekosystémov.

Najúčinnejší a relatívne ekonomický spôsob ochrany BD na úrovni ekosystému je cez chránené územia. V súlade s klasifikáciou Svetovej únie na ochranu prírody (IUCN) existuje 8 typov chránených území:

1. Rezervy. Cieľom je zachovať prírodu a prírodné procesy v nenarušenom stave.

2. Národné parky. Cieľom je zachovať prírodné územia národného a medzinárodného významu pre vedecký výskum, vzdelávanie a rekreáciu. Ide spravidla o rozsiahle územia, v ktorých nie je povolené využívanie prírodných zdrojov a iné materiálne ľudské vplyvy.

3. Prírodné pamiatky. Zvyčajne ide o malé oblasti, ktoré potrebujú ochranu: balvany, duby, pramene.

4. Manažované prírodné rezervácie. Zber niektorých prírodných zdrojov je povolený pod kontrolou správy.

5. Chránené krajiny a pobrežné druhy. Ide o malebné zmiešané prírodné a kultúrne oblasti so zachovaním tradičného využívania pôdy.

6. Rezervy zdrojov vytvorené s cieľom zabrániť predčasnému využívaniu územia.

7. Antropologické rezervácie (rezervácie), vytvorené na zachovanie tradičného spôsobu života pôvodného obyvateľstva.

8. Územia na viacúčelové využívanie prírodných zdrojov, zamerané na trvalo udržateľné využívanie vody, lesov, flóry a fauny, pasienkov a na cestovný ruch.

Existujú dve ďalšie kategórie, ktoré sa prekrývajú s vyššie uvedenými ôsmimi:

9. Biosférické rezervácie. Sú vytvorené za účelom zachovania BR. Zahŕňajú niekoľko sústredných zón rôzneho stupňa využitia: od zóny úplnej neprístupnosti (zvyčajne v centrálnej časti rezervácie) až po zónu primeranej, no pomerne intenzívneho využívania.

10. Miesta svetového dedičstva. Sú vytvorené na ochranu jedinečných prírodných prvkov svetového významu. Manažment sa vykonáva v súlade s Dohovorom o svetovom dedičstve.

Celkovo bolo na svete v roku 1994 9793 chránených území kategórií 1-5 podľa klasifikácie IUCN s celkovou rozlohou 9,6 milióna km2, čo predstavuje 7,1 % celkovej rozlohy krajiny (bez ľadovcov). Cieľ, ktorý Svetová únia ochrany prírody stanovuje pre svetové spoločenstvo, je dosiahnuť rozšírenie chránených území na veľkosť predstavujúcu 10 % plochy každej veľkej rastlinnej formácie (biómu), a teda aj celého sveta. Prispelo by to nielen k ochrane biodiverzity, ale aj k zvýšeniu udržateľnosti ekosféry ako celku.

V Severnej a Strednej Amerike je 2 549 chránených oblastí, ktoré pokrývajú 10,2 % rozlohy kontinentu.

Stratégia rozširovania počtu a rozlohy chránených území je v rozpore s využívaním pôdy na iné účely, najmä vzhľadom na rastúcu svetovú populáciu. Pre ochranu biologickej diverzity je preto potrebné popri chránených územiach stále viac zlepšovať využívanie „obyčajných“ obývaných území a manažment populácií voľne žijúcich druhov, nielen ohrozených, a ich biotopov na takýchto územiach.

Medzi efektívne spôsoby ochrany biologickej diverzity patria medzinárodné zmluvy, ktorých celkový počet v oblasti ochrany BD je veľmi významný. Konferencia OSN o životnom prostredí a rozvoji (1992) prijala Medzinárodný dohovor o biologickej diverzite, ktorý je v tejto oblasti ústredný a najdôležitejší. Tento komplexný dokument, záväzný pre zmluvné strany Dohovoru, sa zameriava na využívanie a ochranu biodiverzity. Vyžaduje od členských krajín, aby vypracovali a implementovali stratégiu trvalo udržateľného využívania a ochrany biodiverzity. Dohovor poskytuje fórum pre pokračujúcu diskusiu o otázkach biodiverzity.

Dôležitou dohodou je Dohovor o medzinárodnom obchode s ohrozenými druhmi voľne žijúcich živočíchov a rastlín (CITES). K dohovoru sa pripojilo viac ako sto štátov. Existuje aj celý rad ďalších dohovorov, ktoré chránia rôzne aspekty biologických zdrojov a biodiverzity: Dohovor o ochrane sťahovavých druhov voľne žijúcich živočíchov, Dohovor o ochrane mokradí, Dohovor o ochrane veľrýb atď. sú tiež početné regionálne a bilaterálne dohody upravujúce špecifické otázky biodiverzity.

Žiaľ, nateraz možno konštatovať, že napriek mnohým opatreniam zrýchlená erózia svetovej biologickej diverzity pokračuje. Bez tejto ochrany by však rozsah straty biodiverzity bol ešte väčší.

Literatúra

Hlavná literatúra

1. Golubev G.N. Geoekológia: Učebnica pre vysokoškolákov/G.N. Golubev. 2. vyd. kor. a dodatočné M.: Aspect Press, 2006. 288 s.

2. Petrov K.M. Geoekológia: Učebnica. príspevok. Petrohrad: Petrohradské vydavateľstvo. Univ., 2004. 274 s.

3. Egorenkov L.I., Kochurov B.I. Geoekológia: Učebnica. príspevok. M.: Financie a štatistika, 2005. 320 s.

4. Bratkov V.V. Geoekológia: Učebnica. príručka pre študentov vysokých škôl študujúcich environmentálne odbory / V.V. Bratkov, N.I. Ovdienko. M.: Vyššia škola, 2006. 271 s.

doplnková literatúra

1. Orlyonok V.V., Fedorov G.M. Regionálna geografia Ruska. Kaliningradská oblasť: učebnica. dedina pre študentov, 2005. - 259 s. NA (377 kópií)

2. Geografický atlas Kaliningradskej oblasti, 2002. - 275 s. NA (52 kópií)

3. Geografia Kaliningradskej oblasti. Terénna všeobecnogeografická prax: učebnica. 2007. -261 s. NA (152 kópií)

4. Lopatin K.I. Problémy geoekológie / K.I.Lopatin, S.A. Sladkopevcev. M.: Ministerstvo vnútra, 2008. 259 s.

5. Ekológia a geoekológia využitia podložia: Učebnica pre študentov vysokých škôl študujúcich v odbore príprava bakalárskych, magisterských a diplomovaných špecialistov „Geológia, prieskum a rozvoj nerastných surovín“ / A.G. Milyutin a ďalší; upravil A.G.Milyutina. M.: Vyššia škola, 2007. 439 s.

6. Komárová N.G. Geoekológia a environmentálny manažment: Učebnica. príspevok na vysokoškolské vzdelanie ped. učebnica inštitúcie / N.G. Komárovej. M.: Edičné stredisko "Akadémia", 2003. 192 s.

7. Rodzevič N.N. Geoekológia a environmentálny manažment: Učebnica. pre univerzity / N.N. Rodzevič. M.: Drop, 2003. 256 s. Ch.z. č. 1 (1 kópia).

8. Emelyanov A.G. Základy regionálnej geoekológie: Učebnica. príspevok / A.G. Emelyanov, O.A. Tichomirov; Ministerstvo školstva Ros. federácie. Tverský štát univ. Tver: Tver.gos. univ., 2000. 154 s. NA (13 kópií).

Uverejnené na Allbest.ru

...

Podobné dokumenty

Ľudský tlak na biosféru. Aktivizácia hospodárskych a výrobných činností človeka. Znečistenie svetových oceánov. Vstup kyslíka do zemskej atmosféry v dôsledku fotosyntetickej aktivity. Chemické a radiačné znečistenie.

test, pridaný 16.12.2011


Zohľadnenie vlastností ľudskej ekológie vo vidieckych oblastiach. Vplyv poľnohospodárskych plodín na suchozemské ekosystémy. Zavádzanie intenzívnych technológií v 20. storočí (monokultúry, nechránené odrody, chemizácia pôd) a ich vplyv na biosféru Zeme.

test, pridané 29.03.2011


Úloha flóry pri tvorbe organickej hmoty. Distribúcia organickej hmoty na planéte. Priestorová heterogenita biosféry. Vplyv človeka na flóru Zeme. Vyhynutie a ochrana flóry. Biologický cyklus.

kurzová práca, pridané 13.07.2013


Podstata a príčiny globálnych environmentálnych problémov. Distribúcia znečisťujúcich látok v atmosfére. Zničenie ozónovej vrstvy Zeme. Znečistenie hydrosféry a litosféry. Vplyv antropogénnych aktivít na flóru a faunu.

prezentácia, pridané 19.12.2013


Vplyv ľudskej hospodárskej činnosti na vzhľad púštnej krajiny s riedkym rastlinným porastom. Hlavné príčiny degradácie pôdy na celom svete. Analýza dynamiky plytčiny Aralského jazera a dezertifikácie kaukazských území.

prezentácia, pridané 18.11.2012


Biologická diverzita biosféry. Zachovanie biologickej diverzity a genofondu biosféry pod vplyvom ľudskej činnosti, ktorá má negatívny vplyv. Výberové úlohy, aklimatizácia druhov. Chránené územia a prírodné lokality.

kurzová práca, pridané 3.12.2016


Všeobecné charakteristiky znečistenia životného prostredia. Ekologické problémy biosféry. Atmosféra je vonkajší obal biosféry. Vplyv človeka na flóru a faunu. Spôsoby riešenia environmentálnych problémov. Racionálny environmentálny manažment.

abstrakt, pridaný 24.01.2007


Zmeny v druhovom a populačnom zložení fauny a flóry spôsobené ľudskou činnosťou. Červené knihy. Technologické formy vplyvu človeka na biosféru. Ekologické formy vplyvu človeka na biosféru.

test, pridaný 12.7.2006


Biosociálna povaha človeka a jeho populačné charakteristiky. Prírodné zdroje Zeme ako limitujúci faktor pre prežitie človeka. Vplyv antropogénnych faktorov na prirodzené prostredie živých organizmov. Spôsoby riešenia veľkých environmentálnych problémov.

abstrakt, pridaný 21.02.2012


Štúdium príčin, ktoré spôsobili krízy v rôznych štádiách vývoja biosféry. Hodnotenie negatívnych ľudských aktivít, ktoré viedli k degradácii globálneho ekologického systému. Oblasti akútnej environmentálnej situácie v Rusku. Recyklácia priemyselného odpadu.

PREDNÁŠKA 11

BIOSFÉRA. KONCEPCIA GEOGRAFICKEJ KRAJINY.

Učenie V.I. Vernadského o biosfére. Biosféra, jej hranice, zloženie. Biostrom. Biologický cyklus. Pojem geografickej krajiny. Prírodné a antropogénne krajiny.

Biosféra - obal planéty obývanej živou hmotou. Živá hmota je jedným z najstarších prírodných telies známych na Zemi. V chemickej štruktúre biosféry zohráva hlavnú úlohu kyslík, uhlík a vodík, ktoré tvoria 96,5 % hmotnosti živej hmoty, ako aj dusík, fosfor a síra, ktoré sa nazývajú biofilné.

Pojem biosféra sa v biológii objavil v 18. storočí, no spočiatku mal úplne iný význam ako teraz. Biosféra bol názov pre malé hypotetické guľôčky (jadrá organickej hmoty), ktoré údajne tvoria základ všetkých organizmov. V polovici 19. storočia sa v biológii vyjasnili pozície vedeckých predstáv o skutočných organických bunkách a výraz „biosféra“ stratil svoj pôvodný význam. J.-B. prišiel k myšlienke biosféry v jej modernej interpretácii. Lamarck (1744-1829), zakladateľ prvého holistického konceptu evolúcie živej prírody, ale tento termín nepoužil. Prvýkrát v modernom zmysle pojem „biosféra“ zaviedol rakúsky geológ E. Suess, ktorý ju vo svojej knihe „Pôvod Álp“ (1875) definoval ako zvláštny obal Zeme. tvorené organizmami. V súčasnosti sa na označenie tejto škrupiny používajú pojmy „biota“, „bios“, „živá hmota“ a pojem „biosféra“ sa interpretuje tak, ako ho interpretoval akademik V.I. Vernadský (1863-1945). Hlavné dielo V.I. Vernadského „Chemická štruktúra biosféry Zeme a jej prostredia“ vyšla až po jeho smrti.

Holistická doktrína biosféry je prezentovaná v jeho klasickom diele „Biosféra“ (1926). IN AND. Vernadskij definoval biosféru ako špeciálna škrupina Zeme naplnená životom. Vo fyzikálno-chemickom zložení biosféry V.I. Vernadsky identifikuje tieto komponenty:

-živá hmota– súhrn všetkých živých organizmov;

-inertná hmota– neživé telesá alebo javy (atmosférické plyny, horniny magmatického, anorganického pôvodu atď.);

-bioinertná látka– heterogénne prírodné útvary (pôda, povrchové vody atď.);

-živina– odpadové produkty živých organizmov (pôdny humus, uhlie, rašelina, ropa, bridlica atď.);

-rádioaktívna látka(vzniká v dôsledku rozpadu rádioaktívnych prvkov rádia, uránu, tória atď.);

- rozptýlené atómy(chemické prvky nachádzajúce sa v rozptýlenom stave v zemskej kôre);

-organická látka(meteority z kozmického prachu).

Učenie V.I. Vernadsky sa zameral na štúdium živých, inertných a bioinertných telies v ich nerozlučnej jednote, čo zohralo významnú úlohu pri príprave prírodných vedcov na holistické vnímanie prírodných systémov.

Ak vezmeme do úvahy moderné koncepcie, biosféra zahŕňa škrupinu Zeme, ktorá obsahuje všetky živé organizmy a časť hmoty planéty, ktorá je s týmito organizmami v nepretržitej výmene. Inými slovami Biosféra je oblasť aktívneho života, ktorá pokrýva spodnú časť atmosféry, celú hydrosféru a horné horizonty litosféry.

Štruktúra biosféry je súbor plynných, vodných a pevných schránok planéty a živej hmoty, ktorá ich obýva. Hmotnosť biosféry je približne 0,05 % hmotnosti Zeme a jej objem je 0,4 % objemu planéty. Hranice biosféry sú určené rozmiestnením živých organizmov v nej. Napriek rozdielnej koncentrácii a rozmanitosti živej hmoty v rôznych oblastiach zemegule sa verí, že biosféra nemá horizontálne hranice. Hornú vertikálnu hranicu existencie života neurčujú ani tak nízke teploty, ako skôr ničivý účinok ultrafialového žiarenia a kozmického žiarenia slnečného a galaktického pôvodu, pred ktorými je živá hmota planéty chránená ozónovou clonou. Maximálna koncentrácia molekúl ozónu (triatómový kyslík) sa vyskytuje vo výške 20-25 km, kde je hrúbka ozónovej vrstvy 2,5-3 km. Ozón intenzívne pohlcuje žiarenie v slnečnom spektre s vlnovou dĺžkou menšou ako 0,29 mikrónu.

Keďže hranica biosféry je určená oblasťou existencie života, kde je možná reprodukcia, zhoduje sa s hranicou troposféry (spodnej vrstvy atmosféry), ktorej výška je od 8 km nad pólmi po 18 km nad zemským rovníkom. V troposfére však dochádza len k pohybu živých organizmov, ktoré celý cyklus svojho vývoja vrátane rozmnožovania uskutočňujú v litosfére, hydrosfére a na hranici týchto prostredí s atmosférou (dostávajú sa len spóry a baktérie). výška do 20 km, v hrúbke litosféry v hĺbke 4, 5 km sa vo vrtoch našli len anaeróbne baktérie).

Biosféra kompletne zahŕňa celú hydrosféru (oceány, moria, jazerá, rieky, podzemné vody, ľadovce), ktorej hrúbka je 11 km. Najväčšia koncentrácia života sa sústreďuje do hĺbky 200 m, v tzv eufotickej zóny, kde preniká slnečné svetlo a je možná fotosyntéza. Začína sa hlbšie dysfotická zóna, kde vládne tma a nie sú tam žiadne fotosyntetické rastliny, ale predstavitelia živočíšneho sveta sa aktívne pohybujú, mŕtve rastliny a zvyšky zvierat klesajú ku dnu v súvislom prúde.

Spodná hranica biosféry v rámci litosféry leží v priemere v hĺbke 3 km od zemského povrchu a 0,5 km pod dnom oceánu (vrchná vrstva zemskej kôry s tlakom 4 x 10 7 Pa a teplotou 100 °C).

Vznik života a biosféry predstavuje najväčší problém moderných prírodných vied. Môžeme hovoriť o dvoch hypotézach – o vzniku (spontánnom generovaní) života a o vzniku života z vesmíru.

Podľa prvá hypotéza o samovoľnom vytváraní života na Zemi Na povrchu neživej planéty prebiehala pomalá abiogénna syntéza organických látok, ktoré vznikli zo sopečných plynov pri výbojoch bleskov. Primitívne organizmy vznikli z proteínových štruktúr na konci raného archeanu, asi pred 3 miliardami rokov. Prvé jednobunkové organizmy schopné fotosyntézy vznikli asi pred 2,7 miliardami rokov a prvé mnohobunkové organizmy sa objavili najmenej o 1 miliardu rokov neskôr. Bez ozónovej clony by sa život mohol rozvíjať len v pobrežných častiach morí a vnútrozemských vodných útvaroch, na dno ktorých prenikalo slnečné svetlo. Multimolekulové systémy vznikli z organických zlúčenín, ktoré interagovali s prostredím, vďaka evolúcii získali vlastnosti živých organizmov.

Teraz je na prvom mieste kozmochemická hypotéza o pôvode života v slnečnej sústave(teória panspermie). Existujú dôkazy, že život na Zemi existoval oveľa skôr ako 3 miliardy rokov (podľa A.I. Oparina). Najstaršou časťou zemskej kôry je komplex Isua v západnom Grónsku, ktorý je starý najmenej 3,8 miliardy rokov. V skalách Isua sa našli zreteľné stopy geochemického charakteru, ktoré poukazujú na prítomnosť biosféry s fotoautotrofnými organizmami, a teda na existenciu vtedajšieho života. Autotrofným organizmom však musia predchádzať heterotrofné, pretože sú primitívnejšie, takže začiatok života je posunutý za dátum 4 miliardy rokov, t.j. je možné, že život na Zemi existuje tak dlho, ako planéta sám. Boli získané údaje naznačujúce existenciu života vo vesmírnych podmienkach - organické zlúčeniny boli objavené v meteoritoch a fragmentoch asteroidov, výskum potvrdil ich biogénny pôvod... pravdepodobne vznik organických zlúčenín v Slnečnej sústave v raných štádiách jej vzniku evolúcia bola typickým a rozšíreným javom.

Život sa na planéte dlho nachádzal v „škvrnách“, „film života“ bol prerušovaný. Široké a rýchle šírenie života na Zemi bolo uľahčené úžasnou prispôsobivosťou organizmov svojmu prostrediu, rozmanitosťou druhov a úžasným potenciálom pre reprodukciu. Rozmanitosť druhov živých organizmov zabezpečila vyplnenie všetkých ekologických ník. Mikroorganizmy sa nachádzajú v mrazivých pôdach a vo vode s teplotou 100 0 C, znášajú vysoké koncentrácie kyselín, existujú v alkalickom prostredí, mikroorganizmy sa nachádzajú v chladiacich kvapalinách jadrových reaktorov.

Biostrom. Na rozhraní atmosféry, hydro a litosféry sa sústreďuje najväčšia hmota živej hmoty na planéte a táto škrupina zeme sa nazýva biostróm (biogeosféra), alebo film života. Len v jeho medziach je možný ľudský život a existencia. Synonymá pre biogeosféru sú „epigenéma“ (R.I. Abolin), „vitasféra“ - sféra života (A.N. Tyuryukanov a V.D. Aleksandrov), „biostrome“, „fytogeosféra“ (E.M. Lavrenko), „fytosféra“ (V.B. Sochava), „biogeococoen obálka“ (V.N. Sukachev) a ďalšie termíny podobného obsahu.

Štrukturálne sa biostróm skladá z fytostrómu, zoostrómu a mikrobiostrómu. Zoostrom nezúčastňuje sa na tvorbe organických látok. Role mikrobiostróma tento proces je malý a uskutočňuje sa pomocou niektorých, najmä vodných, fotosyntetických baktérií, chemosyntetických baktérií (rastú v dôsledku chemickej oxidácie anorganických látok) a baktérií oxidujúcich sírovodík (žijú v rôznych hĺbkach hydrotermálnych prieduchov alebo v ich blízkosti oceánu vrátane priepasti). Hlavným producentom, tvorcom primárnej organickej hmoty bol a zostáva fytostróm Vytvára ho počas procesu fotosyntézy počas dňa, fixuje časť energie slnečného žiarenia vo forme potenciálnej energie potravy.

IN AND. Vernadsky identifikoval dve formy koncentrácie živej hmoty: životne dôležité filmy a kondenzácie života. Filmy o živote, zaberajúce obrovské priestory, sú obmedzené na fázové hranice. Najmä rozlišovaciu vlastnosť oceánsky biostróm je v ňom prítomnosť dvoch filmov života: vodná hladina (eufotická alebo planktónna) A dno. Planktónový film sa obmedzuje na eufotickú zónu Svetového oceánu, hranicu kontaktu medzi atmosférou a hydrosférou, kde pomocou ftosyntézy vytvára fytoplanktón organickú hmotu – potravu pre veľkú väčšinu organizmov vo všetkých hĺbkach oceánu. Spodný film života zaberá dno (bentál) oceánu (obývané bentosom), nachádza sa na rozhraní medzi kvapalnou a pevnou fázou hmoty. Vodná hladina a spodné vrstvy biostrómu pri brehoch, v plytkých vodách, sa spájajú a vytvárajú tu jeden oceánsky biostróm, ktorý sa vyznačuje rovnako bohatým a rozmanitým planktónom a bentosom.

Existujú dva filmy o živote na zemi - zem a pôdu. Ground film(terestrický biostróm) sa nachádza na povrchu pôdy a úplne zahŕňa rastlinný kryt (fytostróm) a živočíšnu populáciu krajiny (zoostróm a mikrobiostróm). Pôdny film obmedzený na tenkú povrchovú vrstvu litosféry, pretvorenú pôdotvornými procesmi. Z hľadiska analýzy štruktúrnych častí GO pôda predstavuje vrchnú vrstvu modernej zvetrávacej kôry pretvorenej biostrómom. Je to nádoba pre podzemnú časť biostrómu, miesto, kde sa sústreďujú koreňové systémy a biotop pre bohatú a rôznorodú faunu - od krtkov a krtkov až po mnohé bezstavovce a mikroorganizmy. Na súši sú filmy života v priamom kontakte a neexistuje medzi nimi žiadna ostrá hranica.

Živá hmota v biosfére je rozmiestnená nerovnomerne nielen vertikálne, ale aj plošne a vytvára koncentrácie života. Na súši sú takými koncentráciami života lesy, močiare, záplavové oblasti a jazerá; v oceáne sa rozlišujú tieto typy koncentrácie života: pobrežná (vyskytuje sa tam, kde sa prekrývajú planktónové a spodné filmy života - pobrežie, šelfy a ústia riek); sargassum (obmedzené na oblasti oceánu, ktoré zaberajú hnedé riasy sargassum); rift (rozsiahle plytké osídlenie koralových polypov a iných morských organizmov s tvrdou vápencovou kostrou – Veľký bariérový útes v Tichom oceáne); upwelling (vzniká tam, kde vetry odháňajú teplú povrchovú vodu od pobrežného svahu v subtropických a tropických zemepisných šírkach, výsledkom čoho je studená hlboká voda bohatá na živiny stúpajúca na povrch; najčastejšie pozorovaná pri západných pobrežiach kontinentov); priepasťová trhlina (malé oázy v hlbokomorských priekopách a mimo nich, obývané riftidmi, mnohoštetinavcami, lastúrnikmi, slepými krabmi a rybami v úplnej neprítomnosti rastlín – objavené severovýchodne od Galapágskych ostrovov, v hĺbke 2450 m).

Funkcie živej hmoty v biosfére. Celková biomasa živá hmota biosféry je 2-3 bilióny. t a 98 % z toho tvorí biomasa suchozemských rastlín. Biosféru obýva asi 1 500 000 živočíšnych druhov a 500 000 (350 000 rastlín a 1 700 000 živočíchov podľa F.N. Milkova, 1990) rastlinných druhov (G.V. Voitkevich, V.A. Vronsky, 1989). V procesoch samoorganizácie biosféry hrá živá hmota vedúcu úlohu a plní tieto funkcie:

Energia – prerozdelenie slnečnej energie medzi zložky biosféry;

Prostredie tvoriace (plyn) - v procese životnej činnosti živej hmoty vznikajú hlavné plyny: dusík, kyslík, oxid uhličitý, metán atď.; živé organizmy sa podieľajú na migrácii plynov a ich premenách; sa delia na kyslík-oxid uhličitý, oxid uhličitý, dusík, uhľovodík, ozón a peroxid vodíka),

Koncentrácia - extrakcia a akumulácia biogénnych prvkov (kyslík, uhlík, vodík, dusík, sodík, horčík, draslík, hliník, síra atď.) živými organizmami v koncentráciách stotisíckrát vyšších ako je ich obsah v prostredí (v r. uhlie obsah uhlíka je vyšší, ako je priemer pre zemskú kôru, uhličitany sú koncentrované v koraloch, vzniká organogénny vápenec, kremík je koncentrovaný v rozsievkach, jód je koncentrovaný v riasach chaluhy);

Deštruktívne (prejavuje sa mineralizáciou organických látok);

Redox (spočíva v chemickej premene látok v biosfére);

Biochemické (spojené s životne dôležitou činnosťou živých organizmov - ich výživou, dýchaním, rozmnožovaním, smrťou a následnou deštrukciou tiel; v dôsledku toho dochádza k chemickej premene živej hmoty, najprv na bioinertnú a potom, po smrti, na inertnú)

Biogeochemická aktivita ľudstva (vedie k modifikácii celej planéty).

Vodná funkcia živej hmoty v biosfére je spojená s biogénnym kolobehom vody, ktorý je dôležitý v kolobehu vody na planéte.

Živá hmota sa pri plnení uvedených funkcií prispôsobuje prostrediu a prispôsobuje ho svojim biologickým (a ak hovoríme o ľuďoch, tak sociálnym) potrebám. V tomto prípade sa živá hmota a jej prostredie vyvíjajú ako jeden celok, ale kontrolu nad stavom životného prostredia vykonávajú živé organizmy.

Proces tvorby organickej hmoty v biosfére prebieha súčasne s opačnými procesmi spotreby a rozkladu heterotrofnými organizmami na východiskové minerálne zlúčeniny (voda, oxid uhličitý a pod.). Takto prebieha kolobeh organickej hmoty v biosfére za účasti všetkých organizmov, ktoré ju obývajú, tzv. malý, alebo biologický (biotický), kolobeh látok na rozdiel od slnečnej energie veľký, alebo geologické, cirkulačné, najzreteľnejšie sa prejavuje v kolobehu vody a atmosférickej cirkulácii. Veľký cyklus prebieha počas celého geologického vývoja Zeme a prejavuje sa v prenose vzdušných hmôt, produktov zvetrávania, vody, rozpustených minerálnych zlúčenín, znečisťujúcich látok vrátane rádioaktívnych.

Malý (biologický) cyklus začína vznikom organickej hmoty v dôsledku fotosyntézy zelených rastlín, teda tvorbou živej hmoty z oxidu uhličitého, vody a jednoduchých minerálnych zlúčenín pomocou žiarivej energie Slnka. Fotosyntézu vykonávajú suchozemské rastliny, sladkovodné riasy a oceánsky fytoplanktón. Organické látky vznikajúce v liste sa presúvajú do stoniek a koreňov, kde sú do syntézy zahrnuté minerálne zlúčeniny pochádzajúce z pôdy - dusíkaté soli, síra, draslík, vápnik, fosfor. Rastliny ( výrobcov) extrahovať síru, fosfor, meď, zinok a ďalšie prvky z pôdy v rozpustenej forme. Bylinožravce ( spotrebiteľov prvého rádu) absorbovať zlúčeniny týchto prvkov vo forme potravín rastlinného pôvodu. Predátori ( spotrebiteľov druhého rádu) živia sa bylinožravcami, konzumujú potravu komplexnejšieho zloženia vrátane bielkovín, tukov, aminokyselín atď. Zvyšky zvierat a odumreté rastliny spracováva hmyz, huby, baktérie ( rozkladačov), ktoré sa menia na minerálne a jednoduché organické zlúčeniny, ktoré vstupujú do pôdy a sú opäť spotrebované rastlinami. Takto sa začína nové kolo biologického cyklu.

Na rozdiel od veľkého okruhu má malý okruh iné trvanie: rozlišujú sa sezónne, ročné, celoročné a sekulárne malé okruhy. Biologické cykly hmoty nie sú uzavreté. Keď organická hmota odumrie, do pôdy sa vracajú nielen tie prvky, ktoré z nej boli odobraté, ale aj nové tvorené samotnou rastlinou. Niektoré látky opúšťajú cykly na dlhú dobu, zostávajú v pôde alebo vytvárajú sedimentárne horniny.

Tvorba a deštrukcia organickej hmoty sú opačné, ale neoddeliteľné procesy. Zrýchlenie alebo absencia jedného z nich nevyhnutne povedie k zániku života. Ak sa hromadí iba organická hmota, atmosféra bude čoskoro zbavená oxidu uhličitého, litosféry - fosforu, síry a draslíka. V dôsledku toho sa fotosyntéza zastaví a rastliny odumrú. Na druhej strane, ak sa rýchlosť rozkladu zvýši, všetka organická hmota sa rýchlo rozloží na minerálne zlúčeniny a život zanikne.

Pojem biogeochemický cyklus. Výmena hmoty a energie, ktorá prebieha medzi rôznymi štrukturálnymi časťami biosféry a je určená životnou aktivitou mikroorganizmov, sa nazýva biogeochemický cyklus. Bolo to s uvedením V.I. Vernadského koncept „biogeochemického cyklu“ prestal existovať myšlienka cyklu látok ako uzavretého systému. Všetky biogeochemické cykly tvoria moderný dynamický základ existencie života, sú navzájom prepojené a každý z nich zohráva svoju úlohu vo vývoji biosféry.

Jednotlivé cyklické procesy, ktoré tvoria všeobecný cyklus látok v biosfére, nie sú úplne reverzibilné. Jedna časť látok v opakovaných procesoch transformácie a migrácie je rozptýlená alebo viazaná v nových systémoch, druhá sa vracia do kolobehu, avšak s novými kvalitatívnymi a kvantitatívnymi charakteristikami. Niektoré látky môžu byť tiež extrahované z kolobehu, pričom sa v dôsledku fyzikálnych a geologických procesov presúvajú do nižších horizontov litosféry alebo sa rozptyľujú vo vesmíre. Trvanie cyklov obehu určitých látok je extrémne odlišné. Čas dostatočný na úplný obrat atmosférického oxidu uhličitého fotosyntézou je asi 300 rokov, atmosférický kyslík aj fotosyntézou je 2000 - 2500, voda vyparovaním asi 1 milión rokov.

Mnohé chemické prvky a ich zlúčeniny sú zapojené do veľkých a malých cyklov, ale najdôležitejšie z nich sú tie, ktoré určujú súčasnú fázu vývoja biosféry spojenú s ekonomickou činnosťou človeka. Patria sem cykly uhlíka, síry a dusíka (ich oxidy sú hlavnými znečisťujúcimi látkami ovzdušia), ako aj fosforu (fosfáty sú hlavným znečisťovateľom pevninských vôd). Veľký význam majú kolobehy toxických prvkov – ortuti (kontaminant potravín) a olova (zložka benzínu).

Zásah človeka do prírodných cyklov vedie k závažným zmenám v stave biosféry. Návrat k učeniu V.I. Vernadského, treba poznamenať, že objavenie sa človeka na Zemi hodnotil ako obrovský krok vo vývoji planéty. Vedec veril, že so vznikom človeka a rozvojom jeho výrobných činností sa ľudstvo stáva hlavným geologickým faktorom všetkých zmien, ku ktorým dochádza v biosfére planéty, a nadobúda globálny charakter: „Ľudstvo ako celok sa stáva mocným. geologická sila“. Ďalší nekontrolovaný rozvoj ľudskej činnosti je plný veľkého nebezpečenstva, a preto veril V.I. Vernadského, biosféra by sa mala postupne zmeniť na noosféra, alebo sféra mysle (z gréckeho noos – myseľ, sféra – guľa).

Za zakladateľov konceptu noosféry možno považovať troch vedcov – významného francúzskeho matematika, antropológa a paleontológa E. Leroya (1870-1954), francúzskeho teológa, paleontológa a filozofa P. Teilharda de Chardin (1881-1955) a tzv. vynikajúci ruský prírodovedec V.I. Vernadského.

Pod pojmom „noosféra“ V.I. myslel Vernadsky najvyššia forma rozvoja biosféry, determinovaná harmonicky existujúcimi procesmi rozvoja spoločnosti a prírody. Vernadského učenie potvrdzuje princíp spoločného vývoja ľudstva a prírodného prostredia (teraz sa tento proces nazýva koevolúcia), má za cieľ nájsť praktické spôsoby zabezpečenia sociálnej a prírodnej rovnováhy.

Pojem „noosféra“ odráža budúci stav racionálne organizovanej prírody, novú etapu vo vývoji biosféry, éra noosféry, keď sa ďalší vývoj planéty bude riadiť rozumom, aby sa zabezpečila potrebná harmónia v spolužití prírody a spoločnosti.

Kvalitatívne rozdiely GO v noosférickom štádiu vývoja:

Škrupina sa vyznačuje rôznorodým materiálovým zložením, premieňa sa primárna látka, vznikajú nové pôdy, horniny a minerály, kultúrne rastliny a živočíchy;

Množstvo mechanicky vyťaženého litosférického materiálu sa zvyšuje, prevyšuje už množstvo materiálu odnášaného riečnym odtokom;

Existuje masívna spotreba produktov fotosyntézy z minulých geologických období, najmä na energetické účely; v noosfére začína klesať obsah kyslíka a zvyšuje sa oxid uhličitý, zvyšuje sa priemerná ročná teplota planéty (asi o 1-1,5 0), čo spôsobuje otepľovanie planéty;

Sú prítomné rôzne druhy energií, využíva sa jadrová a termonukleárna energia;

V rámci noosféry dochádza k úzkej interakcii všetkých zložiek, čo vedie k vytvoreniu nových systémov: prírodno-územných a antropogénnych;

V noosfére sa prejavuje inteligentná ľudská činnosť, vďaka vzniku rozumu vzniká spoločnosť (súbor jednotlivcov, osobností schopných spolupracovať);

Noosféra presahuje biosféru v dôsledku obrovského pokroku vedeckej a technologickej revolúcie: objavuje sa kozmonautika, ktorá zabezpečuje ľudský odchod mimo planétu.

Biosféra je teda rozvíjajúca sa formácia a v procese jej vývoja možno rozlíšiť tieto štádiá:

samotná biosféra (vplyv človeka na prírodné prostredie nenadobudol globálny rozmer);

biotechnosféra - biosféra súčasnosti, výsledok dlhodobého transformačného vplyvu technicky vyzbrojenej ľudskej spoločnosti na prírodu Zeme;

noosféra je stav biosféry charakterizovaný harmóniou a jednotou prírody a spoločnosti založenej na pozitívnom a tvorivom vedeckom myslení.

Diferenciácia GO. Prírodný komplex. Pojem geografickej krajiny.

GO diferenciácia– rozdelenie jediného planetárneho komplexu na objektívne existujúce prírodné komplexy rôzneho stupňa. Diferenciácia závisí od zonálnych a azonálnych dôvodov.

Prírodný komplex (NK) je samoregulačný a samoreprodukujúci sa systém vzájomne prepojených komponentov a komplexov nižšieho rangu (definícia F.N. Milkova). Prírodné komplexy sa delia na prírodno-územné(PTK) a prírodné vodné(BALENIE). PTC sushi je najviac študovaný. PC sa vyznačuje relatívne homogénnym povrchom, ktorého jednota je určená jeho geografickou polohou, jedinou históriou vývoja a prírodnými procesmi vyskytujúcimi sa v rámci jeho hraníc.

Všetky PC sú tvorené interakciou komponentov: horniny, voda, vzduch, rastliny, zvieratá, pôda. Úlohu komponentov v PC vedci hodnotia rôzne. NA. Solntsev priraďuje litogénnemu základu (komplex geologických a geomorfologických čŕt skúmaného územia vrátane stratigrafie, litológie hornín, tektoniky, reliéfu) úlohu vedúceho faktora pri vzniku a stabilite PC. Prvýkrát myšlienku rovnocennosti všetkých komponentov vyjadril V.V. Dokuchaev, vo vzťahu k pôde. Vedec veril, že pôda je výsledkom vzájomnej činnosti klímy, vegetácie, zvierat a pôdy.

PC podľa veľkosti a zložitosti sa delia na planetárne(GO), regionálne(kontinenty, fyzickogeografické krajiny a regióny, geografické zóny a zóny), miestne(obmedzené na mezo- a mikroformy reliéfu – rokliny, riečne údolia, morénové kopce).

Za hlavnú jednotku krajinnej vedy sa navrhuje považovať krajinu, t.j. taký kompletný PTC, ktorého štruktúra priamo zahŕňa všetky hlavné zložky, počnúc zemskou kôrou a končiac živočíchmi obývajúcimi toto PTC.

Pojem „krajina má“ medzinárodné uznanie. Je prevzatý z nemeckého jazyka (Land - land and schaft - interconnection).

Pojem krajina zaviedol do vedeckej literatúry v roku 1805 nemecký vedec A. Gommeier. Krajinou myslel súbor oblastí viditeľných z jedného bodu, uzavretých medzi blízkymi horami, lesmi a inými časťami zeme. U nás je rozvoj krajinnej vedy spojený s prácami vynikajúcich geografov L.S. Berga, A.A. Grigorieva, S.V. Kalešnika, F.N. Milková a ďalší.

Existujú tri známe interpretácie geografickej krajiny.

Krajina je územne ohraničená oblasť zemského povrchu charakterizovaná genetickou jednotou a úzkym prepojením jej zložiek (A.A. Grigoriev, N.A. Solntsev, S.V. Kalesnik, A.G. Isachenko).

Krajina je zovšeobecnený typologický koncept fyzicko-geografických komplexov. Tento pohľad bol rozvinutý v prácach B.B. Polynova N.A. Gvozdetsky. Územne izolované, ale podobné relatívne homogénne komplexy sú zahrnuté do jedného typologického celku. Krajina sa vyznačuje rovnakým typom vegetácie a vlahy, ale geograficky sa môže nachádzať na rôznych kontinentoch (stepná krajina existuje na rôznych kontinentoch v Severnej Amerike a Eurázii).