Биосфера и человек. 9

 

 

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

            Кафедра «Промышленная экология и безопасность»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

«Биосфера и  человек.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                          

 

 

 

 

                                                                      Выполнил: студент 1 курса

                                                                      гр. 3Саб (190600)  

                                                                      Липин Александр Аркадьевич                                                                                  

                                                                     Руководитель: ассистент кафедры

                                                           Гаглоева Анжелика Ефремовна

 

                                                                    

 

 

                                               Омск-2012 

 

Содержание.

 

 

Введение………………………………………………………………………….3

 

1. Структура биосферы.……………………………………………………..4

 

2. Эволюция биосферы ………………………………..................................7

 

3. Биосфера и человек ……………………………........................................9

 

                 Заключение……………………………………………………………………...12

 

Список использованной литературы……………..…………………………...13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

      Введение

 

      Современный мир  отличается необычайной сложностью  и противоречивостью

 событий, он пронизан противоборствующими  тенденциями, полон сложнейших

 альтернатив, тревог и надежд.

      Конец XX века характеризуется  мощным рывком в развитии

 научно-технического прогресса,  ростом социальных противоречий, резким

 демографическим взрывом, ухудшением  состояния окружающей человека

 природной среды.

      Поистине наша  планета никогда ранее не подвергалась  таким физическим и

 политическим перегрузкам, какие  она испытывает на рубеже XX - XXI веков.

 Человек никогда ранее не  взимал с природы столько дани  и не оказывался

 столь уязвимым перед мощью,  которую сам же создал.

     Что же несет нам  век грядущий - новые проблемы  или безоблачное будущее?

 Каким будет человечество  через 150, 200 лет? Сможет ли человек  своим

 разумом и волей спасти  себя самого и нашу планету  от нависших над ней

 многочисленных угроз?

     Эти вопросы, несомненно, волнуют многих людей. Будущее  биосферы стало

 предметом пристального внимания  представителей многих отраслей  научного

 знания, что само по себе  может быть достаточным основанием  для выделения

 особой группы проблем.

     Человечество резко  прогрессирует. Миллион лет назад  человек почти ничем

 не отличался от животного.  Он существовал благодаря природе,  она щедро

 делилась с ним своими  дарами и никто не мог предположить, что спустя

 несколько столетий человек  станет единственным решающим  фактором во

 взаимоотношениях с природой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Структура биосферы.

 

      Биосфера включает  в себя: живое вещество, образованное  совокупностью

 организмов; биогенное вещество, которое создается в процессе

 жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть,

 торф, известняки и др.); косное  вещество, которое формируется без

 участия живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой

 совместный результат жизнедеятельности  организмов и небиологических

 процессов (например, почвы).

 

 Косное вещество биосферы.

 

       Границы биосферы  определяются факторами земной  среды, которые делают

 невозможным существование живых организмов. Верхняя граница проходит

 примерно на высоте 20 км от  поверхности планеты и ограничена слоем

 озона, который задерживает губительные для жизни коротковолновую часть

 ультрафиолетового излучения  Солнца. Таким образом, живые организмы  могут

 существовать в тропосфере  и нижних слоях стратосферы.  В гидросфере

 земной коры организмы проникают  на всю глубину Мирового океана - до

10-11 км. В литосфере жизнь встречается  на глубине 3,5-7,5 км, что

 обусловлено температурой земных  недр и условием проникновения  воды в

 жидком состоянии.

 

 Атмосфера.

 

       Газовая оболочка  состоит в основном из азота  и кислорода. В небольших

 количествах в ней содержится диоксид углерода (0,03%) и озон. Состояние

 атмосферы оказывает большое  влияние на физические, химические и

 биологические процессы на  поверхности Земли и в водной  среде. Для

 биологических процессов наибольшее  значение имеют: кислород,

 используемый для дыхания и минерализации мертвого органического

 вещества, диоксид углерода, участвующий  в фотосинтезе, и озон,

 экранирующий земную поверхность от жесткого ультрафиолетового излучения.

 Азот, диоксид углерода, пары  воды образовались в значительной  мере

 благодаря вулканической деятельности, а кислород - в результате

 фотосинтеза.

 

 Гидросфера.

 

       Вода - важнейший  компонент биосферы и один  из необходимых факторов

 существования живых организмов. Основная ее часть (95%) находится  в

 Мировом океане, который занимает около 70% поверхности земного шара и

 содержит 1300 млн. км3. Поверхностные  воды (озера, реки) включают всего

0,182 млн. км3, а количество воды  в живых организмах составляет  всего

0,001 млн. км3. Значительные запасы  воды (24 млн. км3) содержат ледники.

 Большое значение имеют газы, растворенные в воде: кислород  и диоксид

 углерода. Их количество широко  варьирует от температуры и  присутствия

 живых организмов. Диоксида  углерода, содержащегося в воде, в 60 раз

 больше, чем в атмосфере. Гидросфера  формировалась в связи с развитием

 литосферы, которая в течение  геологической истории Земли  выделяла

 большое количество водяного  пара.

 

 Литосфера.

 

      Основная масса  организмов, обитающих в пределах  литосферы, находится в

 почвенном слое, глубина которого не превышает нескольких метров. Почва

 включает минеральные вещества, образующиеся при разрушении  горных пород,

 и органические вещества - продукты  жизнедеятельности организмов.

 

 Живые организмы (живое вещество).

 

       Хотя границы  биосферы довольно узки, живые  организмы в их пределах

 распределены очень неравномерно. На большой высоте и в глубинах

 гидросферы и литосферы организмы  встречаются относительно редко.  Жизнь

 сосредоточена главным образом на поверхности Земли, в почве и в

 приповерхностном слое океана. Общую массу живых организмов оценивают в

2,43х1012т. Биомасса организмов, обитающих  на суше, на 99,2%

 представлена зелеными растениями и 0,8% - животными и микроорганизмами.

 Напротив, в океане на долю  растений приходится 6,3%, а на долю  животных

 и микроорганизмов - 93,7% всей  биомассы. Жизнь сосредоточена главным

 образом на суше. Суммарная  биомасса океана составляет всего  0,03х10 12

 т, или 0,13% биомассы всех  существ, обитающих на Земле.

       В распределении  живых организмов по видовому  составу наблюдается важная

 закономерность. Из общего числа  видов 21% приходится на растения, но их

 вклад в общую биомассу  составляет 99%. Среди животных 96% видов  -

 беспозвоночные и только 4% - позвоночные, из которых десятая  часть -

 млекопитающие. Масса живого  вещества составляет всего 0,01-0,02% от

 косного вещества биосферы, однако она играет ведущую роль в

 геохимических процессах. Вещества и энергию, необходимую для обмена

 веществ, организмы черпают  из окружающей среды. Ограниченные  количества

 живой материи воссоздаются, преобразуются и разлагаются.  Ежегодно,

 благодаря жизнедеятельности  растений и животных, воспроизводится  около

10% биомассы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Эволюция  биосферы.

 

      Все компоненты  биосферы тесно взаимодействуют  между собой, составляя

 целостную, сложно организованную  систему, развивающуюся по своим

 внутренним законам и под  действием внешних сил, в том  числе космических

 (солнечного излучения, гравитационных сил, магнитных полей Солнца, Луны

 и др. небесных тел)

       По современным  представлениям, развитие безжизненной  геосферы, т.е.

 оболочки, образованной .веществом Земли, происходило на ранних стадиях

 существования нашей планеты,  миллиарды лет назад. Изменения  облика Земли

 были связаны с геологическими  процессами, происходившими в земной  коре,

 на поверхности и в глубинных  слоях планеты и находили проявление  в

 извержениях вулканов, землетрясениях, подвижках земной коры,

 горообразовании. Такие процессы происходят и сейчас на безжизненных

 планетах солнечной системы и их спутниках - Марсе, Венере, Луне.

       С возникновением  жизни (саморазвивающихся устойчивых  форм) сначала

 медленно и слабо, затем  все быстрее и значительнее  стало проявляться

 влияние живой материи на  геологические процессы Земли.

       Деятельность  живого вещества, проникшего во  все уголки планеты, привела

 к возникновению нового образования  - биосферы - тесно взаимосвязанной

 единой системы геологических  и биологических тел и процессов

 преобразования энергии и  вещества. Размеры преобразований,

 осуществляемых живой материей, достигли планетарных масштабов,

 существенно видоизменив облик  и эволюцию Земли.

      Так, например, в  результате процесса фотосинтеза  - деятельности зеленых

 растений, образовался современный  газовый состав атмосферы, в  ней

 появился кислород. В свою  очередь на активность фотосинтеза  существенно

 влияет концентрация углекислого  газа в атмосфере, наличие влаги  и тепла.

      Почва является  целиком результатом деятельности  живого вещества в косной

(неживой) среде. Решающая роль  в этом процессе принадлежит  климату,

 топографии, деятельности микроорганизмов  и растений и материнским

 породам. Биосфера, возникнув и сформировавшись 1-2 млрд. лет назад (к

 этому времени относятся  первые обнаруженные остатки  живых организмов),

 находится в постоянном динамическом  равновесии и развитии.

      В биосфере, как  в любой экосистеме, происходит  круговорот воды,

 планетарные перемещения воздушных  масс, а также биологический

 круговорот, характеризующийся  емкостью - количеством химических

 элементов, находяшихся одновременно в составе живого вещества в данной

 экосистеме, и скоростью - количеством  живого вещества, образующегося  и

 разлагающегося в единицу  времени. В результате на Земле  поддерживается

 большой геологический круговорот  веществ, где для каждого элемента

 характерна своя скорость  миграции в больших и малых  циклах. Скорости

 всех циклов отдельных элементов  в биосфере теснейшим образом  сопряжены

 между собой.

     Установившиеся за  многие миллионы лет круговороты  энергии и вещества в

 биосфере самоподдерживаются в глобальных масштабах, хотя локальные

(местные) изменения структуры  и особенностей отдельных экосистем

(биогеоценозов), составляющих биосферу, могут быть значительными.

      Еще на ранних  этапах эволюции живое вещество  распространилось по

 безжизненным пространствам  планеты, занимая все потенциально  доступные

 для жизни места, изменяя  их и превращая в места обитания. И уже в

 древние времена различные  жизненные формы и виды растений, животных,

 микроорганизмов, грибов заняли  всю планету. Живое органическое  вещество,

 можно найти и в глубинах  океана, и на вершинах самых  высоких гор, и в

 вечных снегах Приполярья, и в горячих водах источников вулканических

 районов.

     Такую способность  к распространению живого вещества  В.И.Вернадский

 назвал «всюдностью жизни».

     Эволюция биосферы  шла по пути усложнения структуры  биологических

 сообществ, умножения числа  видов и совершенствования их

 приспособляемости. Эволюционный  процесс сопровождался увеличением

 эффективности преобразования  энергии и вещества биологическими

 системами: организмами, популяциями,  сообществами.

      Вершиной эволюции  живого на Земле явился человек,  который как

 биологический вид на основе  многочисленных изменений приобрел  не только

 сознание (совершенную форму  отображения окружающего мира), но  и

 способность изготавливать  и использовать в своей жизни  орудия труда.

      Посредством орудий  труда человечество стало создавать  фактически

 искусственную среду своего обитания (поселения, жилища, одежду, продукты

 питания, машины и многое  другое). С этих пор эволюция  биосферы вступила

 в новую фазу, где человеческий  фактор стал мощной природной движущей

 силой.

 

 

 

3. Биосфера и человек.

 

        Первая созданная  человеком культура-палеолит (каменный  век) -

 продолжалась примерно 20-30 тысяч  лет. Она совпадала с длительным

 периодом оледенения. Экономической  основой жизни человеческого  общества

 была охота на крупных  животных: благородного и северного  оленя,

 шерстистого носорога, осла, лошадь, мамонта, тура. На стоянках человека

 каменного века находят многочисленные  кости диких животных -

 свидетельство успешной охоты.  Интенсивное истребление крупных травоядных

 животных привело к сравнительно  быстрому сокращению их численности  и

 исчезновению многих видов.  Если мелкие травоядные могли  восполнить

 потери от преследования  охотниками высокой рождаемостью, то крупные

 животные в силу эволюционной  истории были лишены этой возможности.

 Дополнительные трудности возникли  вследствие изменения природных  условий

 в конце палеолита. 10-12 тысяч  лет назад наступило резкое  потепление,

 отступил ледник, леса распространились  в Европе, вымерли крупные

 животные. Это создало новые  условия жизни, разрушило сложившуюся

 экономическую базу человеческого  общества. Закончился период его

 развития, характеризовавшийся только использованием пищи, т.е. чисто

 потребительским отношением  к окружающей среде.

     В следующую эпоху  - эпоху неолита (новый каменный  век) - наряду с

 охотой, рыбной ловлей и собирательством  все большее значение приобретает

 процесс производства пищи. Делаются первые попытки одомашнивания

 животных и разведения растений, зарождается производство керамики. Уже

9-10 тысяч лет назад существовали  поселения, среди остатков которых

 обнаруживают пшеницу, ячмень, чечевицу, кости домашних животных - коз,

 свиней, овец. Развиваются зачатки  земледельческого и скотоводческого

 хозяйства. Широко используется  огонь и для уничтожения растительности  в

 условиях подсечного земледелия, и как средство охоты. Начинается

 освоение минеральных ресурсов, зарождается металлургия.

     Рост населения, качественный  скачок в развитии науки и  техники за

 последние два столетия, и  особенно в наши дни, привели  к тому, что

 деятельность человека стала  фактором планетарного масштаба, направляющей

 силой дальнейшей эволюции  биосферы. Возникли антропоценозы (от

 греческого anthropos - человек, koinos - общий, общность) - сообщества

 организмов, в которых человек  является доминирующим видом,  а его

 деятельность-определяющей состояние  всей системы. В.И.Вернадский считал,

 что влияние научной мысли  и человеческого труда обусловили  переход

 биосферы в новое состояние  - ноосферу (сферу разума). Сейчас

 человечество использует для  своих нужд все большую часть  территории

 планеты и все большие  количества минеральных ресурсов.

      Впервые глубоко  обосновал единство человека  и биосферы Вернадский.

 Согласно современным представлениям, биосфера - это своеобразная

 оболочка Земли, содержащая  всю совокупность живых организмов  и ту часть

 вещества планеты, которая  находится в непрерывном обмене  с этими

 организмами.

     Биосфера охватывает  нижнюю часть атмосферы, гидросферу  и верхние

 горизонты литосферы. Продукты  жизнедеятельности живых существ  относятся

 к весьма подвижным веществам, которые перемещаются в пространстве далеко

 за пределы обитания организмов. Поэтому естественно, что распределение

 живых организмов более ограничено  в пространстве, чем вся биосфера  в

 целом.

 

       Возникновение  жизни и биосферы представляют  собой проблему современного

 естествознания. Постепенное развитие  живого вещества в пределах

 биосферы, к переходу ее в  ноосферу. Термин «ноосфера» был  предложен в

1927 году французским математиком  и философом Э.Леруа. «Noos» -

 древнегреческое название человеческого  разума.

Под ноосферой понимают сферу взаимодействия природы и общества.

      Ноосфера - новое  эмоциональное состояние биосферы, при котором разумная

 деятельность человека становится  решающим фактором ее развития. Для

 ноосферы характерно взаимодействие  человека и природы: связь законов

 природы с законами мышления  и социально-экономическими законами.

Прежде чем вплотную заняться изучением  геохимии биосферы, Вернадский еще

 в 1913 году совершенно определенно,  кратко, чрезвычайно интересно и

 содержательно охарактеризовал  геохимическую деятельность человечества.

 Он писал: "В последние  века появился новый фактор, который  увеличивает

 количество свободных химических  элементов, преимущественно газов  и

 металлов, на земной поверхности.  Фактором этим является деятельность

 человека".

      Продолжая деятельность  живого вещества, человек осуществляет  такие

 химические реакции, которых  не было раньше на Земле.  Выделяется в чистом

 виде железо, олово, свинец, алюминий, никель и многие другие химические

 элементы.

     Количество добываемых  и выплавляемых человеком металлов  достигает

 колоссальных размеров и  возрастает с каждым годом.  Еще более значительна

 добыча горючих полезных  ископаемых.

     При горении каменного  угля и другого топлива идет  образование углерода,

 азота и других продуктов.  Это побочные, бессознательно осуществляемые

 процессы. К числу их относится  и развитие некоторых видов

 микроорганизмов, сопровождающие  деятельность человека.

      "Еще большее  влияние оказывает человек полным  изменением лика Земли,

 которая производится им во все больших и больших размерах по мере

 развития культуры и распространения  влияния культурного человечества.

 Земная поверхность превращается  в города и культурную землю  и резко

 меняет свои химические свойства.

     Изменяя характер  химических процессов и химических  продуктов, человек

 совершает работу космического  характера. Она является с каждым  годом все

 более значительным фактором  в минеральных процессах земной  коры и мало-

 помалу меняет их направление" (В.И.Вернадский).

     Труд человека, то  есть основная форма его жизнедеятельности,  есть в

 первую очередь взаимодействие  его с природой. Человек проявляет  эту свою

 способность не столько в  качестве источника энергии или  массы, сколько в

 виде специфического регулятора, возбуждающего действие одной силы

 природы против другой. Именно здесь возникает и проявляется "хитрость

 разума".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

      На сегодняшний  день деятельность человека достигла  глобальных масштабов

 воздействия на биосферу, изменяя  круговорот веществ, водный баланс

 планеты, оказывая сильное  влияние на почвы, растительность  и животный

 мир. Антропогенная деятельность  создала новые токсические источники

 загрязнения биосферы, что в конечном счете может создать угрозу

 существования самого человека.

     Взаимоотношения Человека  и Природы носят сложный характер  и нуждаются в

 тщательном и полном изучении. Успехи человечества в потреблении

 природных ресурсов зависят  от познания законов природы  и умелого их

 использования. Человечество  как часть природы может существовать  только

 в постоянном взаимодействии  с ней, получая все необходимое  для жизни.

     Человечеству для  своего дальнейшего существования  необходимо заботиться

 о сохранении окружающей  среды. И для этого требуются  обширные знания в

 области экологии и широкое  применение их во всех отраслях  своей

 деятельности.

       Следует сказать  и о значении таких проблем,  как укрепление здоровья

 человека, а также борьба  с хроническими заболеваниями,  патологическим

 старением, освоение новых  экстремальных районов планеты  и космоса,

 совершенствования существования  человека в земных условиях. Сейчас

 актуальны проблемы пресной  воды, чистого воздуха, зеленого  покрова

 планеты, загрязнения окружающей  среды, приближение к критическим

 пределам использования невостребованных рудных и энергетических

 ресурсов.

      Человечество не  может делать все что заблагорассудится. Оно ограничено в

 своих действиях, ибо человеческая история - не сумма случайностей. В

 основных своих чертах она закономерна и направлена.”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Список использованной  литературы

 

 

1. Агаджанян Н.А. «Человек и биосфера», М., изд-во Знание, 1996г.

 

2. Новиков Ю.В. Природа и человек. - М.: Просвещение, 1991. - 103 с.

 

3. Проблемы экологии России. - М., 1993. - 215 с.