10. Компоненты биогеоценоза.

Биогеоценоз – это комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных видов) , обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существованиями. Это определение понадобится для пользования в дальнейшем. Дубрава – это совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных. Понятно, что при таком разнообразии видов, населяющих дубраву, поколебать устойчивость данного биогеоценоза, истребив один или несколько видов растений или животных, будет сложно. Сложно, потому что в результате длительного сосуществования видов растений и животных из разрозненных видов они стали единым и совершенным биогеоценозом – дубравой, которая, как уже было сказано выше, способна при неизменных внешних условиях существовать веками.

Основные компоненты биогеоценоза и связи между ними; растения – главное звено в экосистеме. Основу подавляющего большинства биогеоценоза составляют зеленые растения, которые, как известно, являются производителем органического вещества (продуцентами) . А так как в биогеоценозе обязательно присутствуют растительноядные и плотоядные животные – потребители живого органического вещества (консументы) и, наконец, разрушители органических остатков – преимущественно микроорганизмы, которые доводят распад органических веществ до простых минеральных соединений (редуценты) , то не трудно догадаться, почему растения являются главным звеном в экосистеме. А потому, что в биогеоценозе все потребляют органические вещества, или соединения образующиеся после распада органических веществ и ясно, что если растения – главный источник органического вещества исчезнут, то жизнь в биогеоценозе практически исчезнет.

10. Процессы формирования почв

Все горные породы, покрывающие поверхность земного шара, с первых же моментов их образования под влиянием различных процессов начинали немедленно разрушаться. Сумма процессов преобразования горных пород на поверхности Земли называется выветриванием или гипергенезом. Совокупность продуктов выветривания называется корой выветривания. Процесс преобразования исходных пород в кору выветривания чрезвычайно сложен и включает в себя многочисленные процессы и явления. В зависимости от характера и причин разрушения горных пород различают физическое, химическое и биологическое выветривание, которое сводится обычно к физическому и химическому воздействию организмов на горные породы.

Процессы выветривания (гипергенеза) распространяются на некоторую глубину, образуя зону гипергенеза. Нижняя граница этой зоны условно проводится по кровле верхнего горизонта подземных (пластовых) вод. Нижнюю (и большую) часть зоны гипергенеза занимают горные породы, в той или иной степени измененные процессами выветривания. Здесь выделяют новейшую и древнюю коры выветривания, сформированные в более древние геологические периоды. Поверхностный слой зоны гипергенеза является тем субстратом, на котором происходит образование почвы. Как же происходит процесс почвообразования?

В процессе выветривания (гипергенеза) изменялся первоначальный облик горных пород, как и их элементный и минеральный состав. Первоначально массивные (т.е. плотные и твердые) горные породы постепенно переходили в раздробленное состояние. Примерами раздробленных в результате выветривания горных пород могут служить дресва, песок, глина. Становясь раздробленными, горные породы приобретали ряд новых свойств и особенностей: они становились более проницаемыми для воды и воздуха, в них увеличивалась общая поверхность их частиц, усиливавшая химическое выветривание, образовывались новые, в том числе и легко растворимые в воде соединения и, наконец, горные породы приобретали способность удерживать в себе влагу, имеющую большое значение для обеспечения растений водой.

Однако сами по себе процессы выветривании не могли привести к накоплению в горной породе элементов пищи растений, а следовательно, и не могли превратить горную породу в почву. Образующиеся в результате выветривания легко растворимые соединения могут только вымываться из горных пород под влиянием атмосферных осадков; а такой биологический важный элемент, как азот, потребляемый растениями в больших количествах, совершенно не содержится в изверженных горных породах.

Рыхлые и способные впитывать воду горные породы становились благоприятной средой для жизнедеятельности бактерий и различных растительных организмов. Постепенно происходило обогащение верхнего слоя коры выветривания продуктами жизнедеятельности организмов и их отмирающими остатками. Разложение органических веществ и присутствие кислорода приводило к сложным химическим процессам, в результате которых происходило накопление в горной породе элементов зольной и азотной пищи. Таким образом, горные породы поверхностного слоя коры выветривания (их еще называют почвообразующими, коренными или материнскими породами) стали почвой. В состав почвы, таким образом, входит минеральная компонента, соответствующая составу коренных пород, и органическая компонента.

Поэтому началом процесса почвообразования нужно считать тот момент, когда на продуктах выветривания горных пород поселились растительность и микроорганизмы. С этого момента раздробленная горная порода стала почвой, т.е. качественно новым телом, обладающим рядом качеств и свойств, самым существенным из которых является плодородие. В этом отношении все существующие почвы на земном шаре представляют собой естественно-историческое тело, образование и развитие которого связано с развитием всей органической жизни на земной поверхности. Один раз зародившись, почвообразовательный процесс никогда не прекращался.

10. Глобальные проблемы биосферы.

На конференции в Рио-де-Жанейро и на других экологических форумах (27-й Международный географический конгресс (Вашингтон, США, 1992), 6-й Международный экологический конгресс (Манчестер, Великобритания, 1994)) были сформулированы глобальные экологические проблемы биосферы:

1. Изменение химического состава атмосферы, ведущее к кислотным дождям, разрушению озонового слоя, фотохимическим смогам, глобальному потеплению климата и т. д.

2. Рост дефицита водных ресурсов и ухудшение их качества.

3. Возрастающее загрязнение различными токсикантами морей и океанов.

4. Обезлесивание и опустынивание.

5. Снижение биологического разнообразия планеты.

6. Проблема опасных отходов (горючие и радиоактивные вещества).

7. Резкое ухудшение состояния среды обитания человека. Одной из важнейших экологических проблем, с которой связывают деградацию природной среды, являются кислотные дожди (рис. 30). Они образуются при промышленных выбросах в атмосферу диоксида серы и оксидов азота, которые соединяются с атмосферной влагой и образуют серную и азотную кислоты. В результате дождь и снег оказываются подкисленными (число рН ниже 5,6).

10. Условия перехода от биосферы к ноосфере.

Биосфера - Активная оболочка, образуемая всей совокупностью биогеоценоза, связанных между собой круговоротом вещества и энергии. Важнейшее значение имеет почва – верхний слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата. Основные части:

• Минеральные частицы (песок, глина).

• Вода.

• Воздух.

• Детрит – отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животного.

• Разнообразные живые организма, которые разлагают детрит.

Почва – природная система, в которой постоянно осуществляется динамическое взаимодействие указанных частей.

Этапы развития почвы:

• Выветривание горных пород или отложение осадков (молодые почвы).

• Заселение молодых почв другими видами растений и животных.

• Достижение динамического равновесия растительного покрова, живых организмов и климата.

Каждый тип почв лежит в основе соответствующих типов биоценозов. Поверхности почвы содержат остатки растительных и животных организмов – детрит, разлагаясь, они образуют гумус, его количество определяет плодородие почвы. В почве постоянно происходит обмен веществ. Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, которые после отмирания растений возвращаются обратно в почву. Живые организмы, обитающие в почве перерабатывают все органические остатки и этот процесс повторяется вновь и вновь. В почвах (искусственных агроценозах), где возделываются сельскохозяйственные культуры, обмен веществ всегда нарушен. В связи с тем, что оттуда всегда изымаются растения, что влечет уменьшение содержание гумуса, а значит, почва теряет плодородие. Здесь требуется внесение удобрений. Использование ядохимикатов оказывает существенное влияние на органический и химический состав почвы.

Учение о биосфере и ноосфере создано Вернадским. Развивая идеи о биосфере, он пришел к идее о существовании ноосферы. Переход биосферы в ноосферу является закономерным этапом развития материи. На поверхности планеты решающую роль в биохимических процессах играют живые организмы и энергия Солнца. В земной коре осуществляется круговорот вещества. Движущими силами этого круговорота являются направление с поверхности в недра Земли энергии излучения Солнца, а из глубин – энергии радиоактивного распада. Живые организмы поглощают солнечную энергию, и в ходе фотосинтеза энергия излучения преобразуются в энергию органических и неорганических соединений. Органический мир разрушает минеральные тела Земли и использует их энергию.

Воздействуя на горные породы, простейшие живые организмы с имеющимися в их составе кислотами извлекают из них и включают в оборот веществ такие элементы как железо, алюминий, магний, кальций и др. Главным фактором естественных энергетических процессов биосферы является живое вещество – вся совокупность живых организмов, населяющих планету. Основные движущие факторы развития биосферы:

• Синтез.

• Разрушения органического вещества.

Условия перехода от биосферы к ноосфере:

• Заселение человеком всей планеты.

• Преобразование средств связи и обмена между странами.

• Усиление связи между странами, в том числе политической.

• Начало преобладания геологической роли человека над другими процессами биосферы.

• Расширение границ биосферы и выход в космос.

• Открытие новых источников энергии.

• Равенство людей.

• Свобода научной мысли от давления.

• Создание возможности недопущения голода, нищеты, ослабить болезни.

• Разумное преобразование природы и земли с целью сделать ее способной удовлетворить возрастающие потребности населения.

Принципы, на которых должны базироваться отношения общества и природы были сформулированы в 1987 году в концепции устойчивого развития.