Екологічні закони

Размещено на http://www.allbest.ru

План викладу і засвоєння матеріалу

I. Колообіг речовин у біосфері.

II. Основні екологічні закони(За Коммонером).

III. Ноосфера.

IV. „Біосфера-2"

Суттєво:

Знати:

- екологічні закони

- біохімічні цикли важливих елементів у біосфері

- визначення понять біосфера, ноосфера

Вміти:

- проілюструвати колообіг азоту, кисню, водню, вуглецю

- пояснити експеримент "Біосфери - 2"

- охарактеризувати екологічні закони, навести приклади.

-

1. Колообіг речовин у біосфері

Існування життя на землі залежить не лише від потоку енергії, а від кругообігу речовин у біосфері.

Коло обіг речовин - це повторюваний процес взаємопов`язаваного перетворення, переміщення речовин у природі, який має циклічний характер і відбувається за обов`язкової участі живих організмів.

Колообіг кисню й водню.

Кисень, водень входять до складу всіх органічних сполук. Вони починаються продуцентами в складі води й вуглекислого газу в процесі фотосинтезу, всіма іншими організмами - з органічною речовиною, створено продуцентами, під гас дихання й уживання питної води. Як кінцеві продукти біологічного кругообігу, водень і частина кисню повертаються в неживе середовище також у вигляді води, окрім того, виділяються в молекулярній формі в атмосферу рослинами - продуцентами як один із кінцевих продуктів фотосинтезу.

Колообіг вуглецю.

Вуглець - це основа органічних речовин (жирів, вуглеводів тощо). До первинних джерел вуглецю в біосфері належать атмосферний вуглекислий газ, розчинений у воді Світового океану.

Неорганічний вуглець доступний лише для продуцентів. Унаслідок в процесі фото - й хемосинтезу вуглець зв`язується в молекули сахаридів, які потому використовуються для створення інших органічних сполук. У такому вигляді вуглець стає доступним для консументів і редуцентів. У результаті процесів дихання й бродіння органічні речовини в кімнатах окислюються з виділенням енергії й вуглекислого газу, який знову потрапляє в атмосферу або розчиняється у воді, а також утворює іони карбонату. Органічна речовина загиблих особин також розпадається з утворенням вуглекислого газу. Цей процес здійснюється редуцентами. Якщо з якихось причин відмерлі рештки не були використані редуцентами вони нагромаджуються в літосфері і трансформуються у вуглецевмісні копалини - газ, торф, вугілля, нафта.

Колообіг азоту

Атмосферний азот, що перебуває в молекулярній формі, доступний тільки для нечисленної групи азотфіксуючих бактерій і синьозелених водоростей. Азотфіксатори, засвоюючи молекулярний азот залучають його до органічної речовини свого тіла, тобто разом переводять в органічну форму. Після відмиранння органічний азот трансформується в мінеральну форму (амоній, нітрати або нітрити) амоніфікуючими й нітрофікуючими бактеріями. Мінеральний азот доступний лише для рослин, які засвоюють його й переводять його в органічну форму(білки, нуклеїнові кислоти), й у такому вигляді азот стає доступним для консументів - тварин і грибів. Після їх відмирання азот знову використовується бактеріями амоніфікаторами й нітрифікаторами. Мінеральний азот використовують використовують бактерії денітрифікатори, які врешті-решт, переводять його в молекулярну форму й повертають в атмосферу.

2. Основні екологічні закони(За Коммонером)

Екологія - молода наука, що не сформулювала своїх законів за математичною чи фізичною точністю.

Поки що вважають, що екологічні закони середньо статичні прояви певних причинно зумовлених явищ

Еколог Чіраз вважає, що природа розвивається й функціонує за чотирма основними принципами:

1) регулярності, або повторного багаторазового використання найважливіших речовин;

2) постійного відновлення ресурсів;

3) консервативного споживання, коли живі істоти споживають те й у такій кількості, як їм необхідно;

4) популяційного контролю - природа не допускає вибухоподібного росту популяції, регулюючи кількість особин того чи іншого вду створенням відомих умов для його існування та розмноження.

Більшість цих та інших екологічних принципів і законів узагальнив еколог Б.Коммонер в 1974 р., звівши їх до чотирьох законів .

Закон перший: усе пов'язане з усім.

Екологія розглядає біосферу нашої планету, як складну систему з багатьма взаємопов'язаними елементами. Ці зв'язки реалізуються за принципами зворотнього негативного зв'язку(хижак -жертва), прямих зв'язків, а також завдяки різноманітним взаємодіям, що взаємо виключають одна одну. За рахунок цих зв'язків гармонується гармонійність системи кругообігу речовин та енергії. Будь-яке втручання в роботу збалансованого організму біосфери виникає відповідь одразу за багатьма напрямками, що роблять прогнозування в екології надзвичайно складною справою.

Закон другий: усе має кудись діватися.

На прикладі біологічного кровообігу видно, як рештки й продукти життєдіяльності одних організмів є джерелом існування для інших.

Людина поки ще не створила такого кругообігу в своїй господарській діяльності. Будь-яке виробництво постійно випускає необхідну продук4цію й відходи. Відходи самі собою не зникають вони нагромаджуються й втягуються в кругообіг речовин і призводять до не передбачуваних наслідків.

Закон третій: природа знає краще.

Третій закон стверджує, що штучне введення органічних речовин, які не існують в природі, а створенні людиною, але беруть участь у живій системі, швидше завдасть шкоди. В природі для будь-якої органічної субстанції, виробленої живими істотами є фермент здатний цю субстанцію розкласти. Тому, коли людина синтезує нову органічну сполуку, яка за структурою значно відрізняється від природних речовин цілком ймовірно, що для неї немає розкладального ферменту й ця речовина "накопичуватиметься".

Закон четвертий6 ніщо не дається задарма.

Четвертий закон стверджує, що природні ресурси не нескінченні. Людина в процесі своєї діяльності бере у природи „борг" частину її продукції, залишаючи під заставу ті відходи й ті забруднення. Яким не може чи не хоче запобігти. Цей борг зростатиме доти, доки існування людства не опиниться під загрозою й люди сповна не усвідомлять необхідність усунення негативних наслідків своєї діяльності. Це усунення потребуватиме великих затрат, які й стануть платою цього боргу.

екологічний закон біохімічний цикл

3. Ноосфера

Людина в біосфері Землі в ролі нової сили ,нового фактора.

Упродовж тривалої еволюції біосфери в ній складається стійка рівновага, яка відзначається споживально-відтворювальною функцією, тобто спожиті ресурси постійно і своєчасно відтворюються з появою людини ця гармонійна рівновага порушується. Чисельність населення зростає повільно і природа була здатна до само відтворення й у великій кількості були ресурси(невичерпні) живої речовини.

Зі зростанням чисельності населення все відчутніше порушується рівновага в біосфері. Збільшується чисельність населення, а зменшується кількість для задоволення споживчих потреб.

У конкурентній боротьбі за подолання голоду виникали війни й хвороби, що гальмували ріст чисельності населення. Небувалими темпами зростає науково-технічний прогрес. І людство починає розуміти, що вирішення своїх потреб слід використовувати досягнення науково0технічного прогресу.

Техногенна діяльність впливає на біосферу Землі, яка, за визначенням В.І.Вернадського перетворюється на ноосферу, тобто сферу розумового життя. За сучасними уявленнями ноосфера - це сфера гармонійної взаємодії людини й суспільства, у межах, якої розумна діяльність стає головним, вирішальним фактором розвитку біосферних процесів.

У межах ноосфери нині виділяють антропосферу - сукупність людей як організмів, техносферу - сукупність штучних об'єктів антропогеннї діяльності та природних об'єктів, змінених цією діяльністю; соціосферу - сфера суспільної виробничої діяльності, охопленою людською працею.

Перехід до ноосфери слід вважати ідеальним варіантом майбутнього. Визначальним чинником має бути високий інтелект людини.

Основою ноосферного процесу є перехід людства до самозабезпечення енергетичними ресурсами й сировиною на базі цілісності суспільного виробництва і біотехнології. Всі речовини потрібно багаторазово використовувати і лише незворотні витрати слід поповнювати за рахунок первинних природних ресурсів.

Нині коли споживацький підхід до природи консерватизм мислення і існуючі технології виробництва поки, що далекі від ноосфер них принципів господарювання.

4. "Біосфера-2"

У 1991 році група американських дослідників проводила експеремент „Біосфера -2 „. В пустельному районі штату Аризона споруджено комплекс ізольованого від зовнішніх середовищ приміщень із скляним дахом і стінами(ззовні надходила лише сонячна енергія), в яких створено 5 з'єднаних одна з одно екосистем: вологий тропічний ліс, савана, пустеля, болото, море(басейн загальної глибини 8м із живими кораловими рифами.)

У „Біосферу - 2" було перенесено 3800 представників флори і фауни, причому вони могли приносити користь людям ( споживатись як їжа, очищувати повітря, давати ліки та ін.)

У „біосферу - 2" було внесено й техносферу (житлові й робочі приміщення, на 8 чоловік, бібліотека, спортзал, город, техніка.)

Комп'ютер мав датчик і повинен був вести моніторинг життєво важливих параметрів комплексу.

Метою експерименту, розрахованого на два роки було створення замкненої екосистеми, своєрідної міні - біосфери, яка б функцію вала на основі самозабезпечення й була незалежною від „Біосфери - 1".

Проект був покликаний здійснити мрію В.І.Вернадського.

Експеримент завершився невдало менш як за півроку: вміст вуглекислого газу в повітрі і склад мікроорганізмів в ґрунті вийшли з - під контролю, що стало небезпечним для існування людей.

Цей експеримент довів , що ніякі комп'ютери не спроможні перебрати на себе керівництво системою, складність якої набагато вища за їхню власну.

Резюме

- Існування життя на Землі залежить лише від потоку енергії, а й від кругообігу речовин у біосфері.

- Сучасний стан біосфери В.І. Вернадський назвав ноосферою, тобто якісно новим етапом біосфери, перебудованої розумом людини та її працею.

- Екологічні закони - це середньо статичні прояви певних причинно - зумовлених явищ.

Література

1. Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй Р. С. „Основи загальної екології" - К.: Либідь, 1995 - 368с.

2. Білявський Г. О., Фурдуй Р. С., Костіков І. О. „Основи екологічних знань" - К.: Либідь, 2000 - 334с.

3. Запольський А. К. „Основи екології". Підручник - К.: Вища школа, 2001 - 358с.

4. Злобін В. А. „Основи екології" - К.: Видавництво „Лібра", ТОВ, 1998 - 248с.

5. Коютшо Д.М. „Екологія і економіка" - К.:КНЕУ, 1999 - 368с.

6. Кучерявий В. П. „Екологія" - Львів: Світ, 2000 - 500с.

7. Потіш А. Ф., Медвідь В. Г., Гвоздецький О. Г., Козак З. Я. „Екологія: основи теорії і практики". - Львів: „Новий світ - 2000", 2004 - 296с.

8. Сафранов Т. А. „Екологічні основи природокористування". Львів „Новий світ - 2000", 2003 - 248с.

9. Стадницький В. І., Радіонов А. І. „Екологія" - М.: Вища школа, 1988 - 402с.

Размещено на Allbest.ru