23. Биосфера – глобальная экосистема земли. Круговорот веществ в природе. Закон целостности биосферы. Приведите примеры.

Все экосистемы Земли являются структурными элементами единой глобальной экосистемы - биосферы. Учение о биосфере было создано выдающимся отечественным ученым Владимиром Ивановичем Вернадским. До В.И. Вернадского в естественных науках сложилось представление, что процессы, меняющие в течение геологического времени облик нашей планеты, имеют лишь физико-химическую природу, то есть, вызваны размывом, растворением, осаждением и т. п. В.И. Вернадский показал, что главный фактор, преобразующий лик Земли - это деятельность живых организмов. Термин "биосфера" ввел в науку австрийский биолог Э. Зюсс (1875). В.И. Вернадский, в свою очередь, наполнил это понятие конкретным содержанием. Он назвал биосферой ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергалась и подвергается воздействию живых организмов. Биосфера обладает уникальным свойством: представленная разнообразными взаимосвязанными экосистемами, она саморегулируется, оставаясь постоянной, практически не изменяя своих параметров. В ней осуществляется глобальный круговорот веществ, который включает биологические круговороты веществ, протекающие в различных экосистемах.

Биосферу как экосистему относят к биосферному уровню организации живого. На этом уровне современная биология решает глобальные проблемы, связанные с влиянием деятельности человека на живую природу. Основных круговоротов веществ в природе два: большой (геологический) и малый (биогеохимический). Большой круговорот веществ в природе (геологический) обусловлен взаимодействием солнечной энергии с глубинной энергией Земли и осуществляет перераспределение вещества между биосферой и более глубокими горизонтами Земли. Осадочные горные породы, образованные за счет выветривания магматических пород, в подвижных зонах земной коры вновь погружаются в зону высоких температур и давлений. Малый круговорот для жизни биосферы — главный, и он сам является порождением жизни. Изменяясь, рождаясь и умирая, живое вещество поддерживает жизнь на нашей планете, обеспечивая биогеохимический круговорот веществ. Главным источником энергии круговорота является солнечная радиация, которая порождает фотосинтез. Эта энергия довольно неравномерно распределяется по поверхности земного шара. Например, на экваторе количество тепла, приходящееся на единицу площади, в три раза больше, чем на архипелаге Шпицберген (80° с.ш). Кроме того, она теряется путем отражения, поглощается почвой, расходуется на транспирацию воды и т. д. (рис. 6.8) а, как мы уже отмечали, на фотосинтез тратится не более 5% от всей энергии, но чаще всего 2—3 %. В ряде экосистем перенос вещества и энергии осуществляется преимущественно посредством трофических цепей.

24. Биота – важнейший природный ресурс. Загрязнение биоты, сохранение биоразнообразия. Проблемы и пути их решения.

Биота - это совокупность организмов, обитающих на какой-либо территории. Живые организмы играют огромную, определяющую роль в формировании и функционировании экосферы. Именно они превратили Землю в планету, резко отличающуюся от других. Биота обеспечивает стабильность экосферы, поддерживая оптимальные условия ее существования и гася возмущения. Один из самых важных, а может быть, и наиважнейший природный процесс в экосфере - фотосинтез, то есть процесс образования растительностью органического вещества из углекислого газа атмосферы и воды с использованием солнечной энергии. Важнейшую роль биота играет в выветривании (разрушении) горных пород и образовании почв: микроорганизмы обеспечивают эффективное формирование большей части мелкодисперсной фракции почв, играющей определяющую роль в плодородии почвы. Перечисление важнейших глобальных процессов, в которых биота играет определяющую или важную роль, могло бы быть продолжено. Человеческое общество в процессе своей эволюции оказывало все увеличивающееся давление на окружающую среду. Во многих случаях это давление осуществляется посредством воздействия на биоту и биогенные процессы. Человек как биологический вид находится на верхнем уровне экологической пирамиды. Это означает, что в соответствии со сложившимися в природе соотношениями, он может потреблять не более нескольких процентов от производимого в процессе фотосинтеза органического вещества. На самом деле он потребляет или разрушает около 40% органического вещества, производимого растительностью суши, что является важнейшим индикатором глобального экологического кризиса. иологическое разнообразие - главный природный и генетический ресурс Казахстана и всей планеты, обеспечивающий возможность их устойчивого развития. Это - непреходящая ценность, имеющая ключевое экологическое, социальное, экономическое и эстетическое значение. Не вызывает сомнений и тот факт, что оно является своего рода потенциалом самоорганизации биосферы, обеспечивающим ее регенерацию, устойчивость к негативным природным и антропогенным воздействиям, ресурсом для компенсации потерь отдельных биотических элементов. Его сохранение и инвестирование в охрану живой природы Казахстана, принимая во внимание ее экосистемные услуги – экономически выгодные мероприятия.