Структура природнього середовища: атмосфера, гідросфера, літосфера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Донецький державний університет управління

Маріупольський навчально-науковий центр

Реферат

з дисципліни: Екологія

Структура природнього середовища: атмосфера, гідросфера, літосфера

Виконала:

студентка 1курсу гр. МНС

Бєльська А.І.

Перевірив:

Чорна Л.М.

Маріуполь 2013

Атмосфемра -- зовнішня газова оболонка планети, пов'язана з нею силою тяжіння, яка безпосередньо прилягає до космічного вакууму.

Атмосфера Землі - суміш газів, що оточують Землю, не відділяється завдяки силі тяжіння. Тиск атмосфери зменшується зі збільшенням висоти над поверхнею. Нижній шар атмосфери складається з азоту (78%) і кисню (21%), обидва гази перебувають в молекулярній формі (два атоми, з'єднані разом). Решту 1%, складу належить, в основному, аргону (0,98%) з невеликими добавками інших газів, включаючи пари води і вуглекислий газ (0,03%).

Атмосфера відіграє вирішальну роль у різних природних циклах (круговерті води, вуглецевому циклі і азотному циклі). Вона є промисловим джерелом азоту, кисню і аргону, які отримують при фракційної дистиляції скрапленого повітря.

Майже 75% маси атмосфери зосереджено у нижньому 10-кілометровому шарі, тобто у межах біосфери. Маса атмосфери становить одну мільйонну частину маси Землі.

Літосфемра (рос. литосфера, англ. lithosphere, нім. Lithosphдre f) -- верхня тверда оболонка земної кулі.

До її складу входять земна кора та субстрат (верхня частина мантії Землі).

Потужність Л. під океанами становить 5--100 км (мінімальна під серединно-океанічними хребтами, максимальна на периферії океанів), під континентами -- 25--200 км і більше (мінімальна під молодими гірськими спорудами, вулканічними дугами і континентальними рифтовими зонами, максимальна -- під щитами древніх платформ).

Найбільші значення потужності літосфери спостерігаються в найменш прогрітих і найменші -- в найбільш прогрітих областях. Найбільш великі структурні одиниці літосфери -- літосферні плити, розміри яких в поперечнику становлять 1--10 тис. км.

У сучасну епоху літосфера розділена на 7 головних і декілька більш дрібних плит. Межі плит є зонами максимальної тектонічної, сейсмічної і вулканічної активності.

Рух літосферних плит і блоків, а також його можливі причини вивчаються геодинамікою. Під континентами і океанами літосфера переходить в астеносферу, твердість і в'язкість речовини якої нижчі, ніж у літосфери.

Разом з астеносферою літосфера утворює тектоносферу Землі, в якій відбуваються основні геологічні процеси.

Гідросфера (рос. гидросфера, англ. hydrosphere, нім. Hydrosphдre f) - водна оболонка Землі, до складу якої входять океани, моря та континентальні водні маси, сніговий покрив і льодовики.

Гідросфера -- це сукупність вод планети, переривчаста водна оболонка Землі між атмосферою і земною корою. Океани, моря, озера, річки, підземні води та льодові покриви вкривають майже 71% земної поверхні. Водні ресурси планети в рідкому, газоподібному і твердому станах становлять 1,6 млрд. куб. км. Це 1/800 об'єму Землі. Гідросфера є досить рухливим елементом географічної оболонки.

Примромдні ресумрси (рос. природные ресурсы, англ. natural resources) - це однорідні складові природи, що є елементами екосистеми і придатні для задоволення певних потреб людини. Природні ресурси поділяються на ресурси неживої природи і ресурси живої природи.

Природні ресурси - сукупність об'єктів і систем живої і неживої природи, компоненти природного середовища, що оточують людину, які використовуються в процесі суспільного виробництва для задоволення матеріальних і культурних потреб людини і суспільства. П.р. класифікують за різними критеріями: приналежністю до тих чи інших компонентів природи (мінеральні, кліматичні, лісові, водні тощо); можливістю відтворення в процесі використання - на вичерпні (поновлювальні й непоновлювальні П.р.) і невичерпні та ін. До П.р. входять сонячна енергія, атмосфера, гідросфера, наземна рослинність, ґрунт, тваринний світ, ландшафт, корисні копалини. Осн. напрям освоєння природних ресурсів -їх комплексне використання.

Природними ресурсами є: землі, надра, води, повітряний простір, Поновлювані і непоновлювані природні ресурси

Розрізняють поновлювані і непоновлювані природні ресурси.

Непоновнювальні природні ресурси,(рос. невозобновимые природные ресурсы, англ. nonrenewable natural resources_ - ресурси природи, що зовсім не відновлюють свій кількісний і якісний стан після використання їх або відновлюють його протягом тривалого часу. Належать до вичерпних природних ресурсів, куди включають більшість корисних копалин (руди, вугілля, нафта, горючі сланці, мінеральні будівельні матеріали тощо).

Поновнювальні природні ресурси - ресурси рік, озер, морів, океану, рослинний і тваринний світ тощо.

Загальні властивості біосфери.

Екосистема - це функціональна система, яка вбирає в себе угрупування живих організмів разом із середовищем, в якому вони мешкають.

За характером функціонування речовини розрізняють екосистеми:

- закриті - в яких речовина циркулює від продуцентів до редуцентів по колу в межах цієї екосистеми.

- відкриті - речовина по колу не обертається, а вилучається і переноситься в іншу екосистему.

Відносно механізму саморегуляції розрізняють екосистеми здатні або не здатні до саморегуляції.

Екосистеми - відкриті термодинамічні цілісні системи, що існують за рахунок надходження енергії з навколишнього середовища.

Біосфера - оболонка Землі, що включає усю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, що знаходиться в безупинному обміні з цими організмами. Термін “біосфера” уперше ввів у науку в 1875 р. австрійським вчений Едуард Зюсс (1831-1914). Поте цілісне вчення про біосферу створив наш видатний співвітчизник В.І. Вернадський.

Вернадський виділяє ознаки біосфери:

Біосфера - загальнопланетна оболонка.

Склад і будова біосфери зумовлені сучасною і минулою життєдіяльністю всієї сукупності живих організмів.

Біосфера є наслідком взаємодії живих і неживих компонентів, акумуляції та перерозподілу в ній величезної кількості енергії.

Біосфера є термодинамічно відкритою, самоорганізованою, саморегульованою динамічно зрівноваженою, стійкою системою.

Межі біосфери: верхня межа - променева - зумовлена наявністю жорсткого короткохвильового ультрафіолетового випромінювання. Від нього життя захищається озоновим шаром. Нижня межа - термічна. В певних температурних режимах життя існувати не може.

Біосфера охоплює три геологічні сфери:

1. Атмосфера є зовнішньою газовою оболонкою Землі, що досягає від її поверхні в космічний простір приблизно на 3000км.

Верхня межа біосфери в атмосфері - на думку одних вчених, проходить на висоті вершин Гімалаїв (10км над рівнем моря), на думку інших - досягає нижніх шарів стратосфери (30км), де ще трапляються в досить великій кількості спори й навіть клітини бактерій, грибів і деяких водоростей. Іноді верхньою межею біосфери вважають озоновий шар (25 - 30 км над поверхнею планети).

Функції атмосфери:

захисна - захищає живі організми від згубного впливу космічних випромінювань (озоновий шар) та ударів метеоритів;

регулююча: кліматорегулююча (регулює основні кліматичні параметрі: температуру, вологість, тиск, швидкість і напрям вітру), забезпечує фотосинтез та обмін речовини, енергії й інформації;

спричиняє ряд складних екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, діяльність природних вод, мерзлоти, льодовиків тощо);

є середовищем життя.

Шари атмосфери (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км) - тут зосереджено 90% маси повітря; стратосфера (до 50) містить озоновий шар ;мезосфера (до 80); термосфера (1000);екзосфера (1900); геокорона (умовно до 20000 км);далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум.

Домінуючі елементи хімічного складу атмосфери: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

2. Гідросфера - це водна сфера нашої планети, сукупність океанів, морів, вод континентів, льодовикових покривів. Запаси води на Землі величезні--1,46-109 км3, тобто 0,025% усієї маси Землі. Проте абсолютна більшість цієї колосальної маси -- це гірко-солона морська вода, непридатна для пиття та технологічного використання. Прісна вода на планеті становить лише 2 % від її загальної кількості, причому 85 % її зосереджено в льодовикових щитах Гренландії й Антарктиди, айсбергах і гірських льодовиках. Лише близько 1% прісної води -- це річки, прісноводні озера й деяка частина підземних вод; саме ці джерела й використовуються людством для своїх потреб.

Межі біосфери в гідросфері окреслені чітко: біосфера охоплює всю гідросферу, в тому числі найбільші океанічні западини до 11км, де існує значна кількість глибоководних видів.

Вода виконує дуже важливі екологічні функції:

1) це головна складова частина всіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70 % складається з води, а деякі організми, такі, як медуза чи огірок, містять у собі від 98 до 99 % води);

2) основний механізм здійснення взаємозв'язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, ріст біомаси);

3) головний агент-переносник глобальних біоенергетичних екологічних циклів;

4) води Світового океану є основним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії і «кухнею» погоди для всієї планети;

5) один із найважливіших видів мінеральної сировини, головний природний ресурс споживання людства (людство використовує її в тисячу разів більше, ніж нафти чи вугілля).

Величезну роль відіграє гідросфера в формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку екзогенних процесів (вивітрювання гірських порід, ерозії, карсту тощо), в переносі хімічних речовин, забруднювачів довкілля.

Домінуючі елементи хімічного складу гідросфери: Na+, Mg2+, Ca2+, Cl-, S, C.

3. Літосфера -- це зовнішня тверда оболонка Землі, що включає всю земну кору й частину верхньої мантії Землі й складається з осадових, вивержених і метаморфічних порід.

Межа біосфери в літосфері - деякі дослідники нижньою межею літосфери вважають глибини, на яких температура літосфери починає перевищувати 1000С: близько 10км на рівнинах і 7-8 км у горах.

Екологічне значення літосфери:

на її поверхні живе більшість рослинних і тваринних організмів, у тому числі й людина;

верхня тонка оболонка літосфери на материках -- це ґрунти, що забезпечують умови життя для рослин і є основною умовою для отримання продуктів харчування людей;

є джерелом отримання корисних копалин -- енергетичної сировини, руд металів, мінеральних добрив, будівельних матеріалів тощо;

у межах літосфери періодично відбувались і відбуваються грізні екологічні процеси (виверження вулканів, землетруси, зсуви, селі, обвали, ерозія земної поверхні), які мають величезне значення для формування екологічних ситуацій в певних ділянках планети, а іноді призводять до глобальних екологічних катастроф.

Домінуючі елементи хімічного складу гідросфери: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

жива речовина - сукупність живих організмів, біота;

біогенна речовина - джерела потужної потенціальної енергії (кам'яне вугілля, бітуми, вапняки, нафта тощо);

косна речовина - тверда, рідка, газоподібна (камінь, вода, повітря), у відтворенні якої не беруть участі живі організми.

біокосна речовина - утворена одночасно живими організмами і косними процесами (океанічна та річкова вода біосфери, Ґрунт, кора вивітрювання).

радіоактивна речовина, що розпадається.

речовина з розсіяними атомами, які утворюються під впливом сонячного випромінювання.

речовина космічного походження (космічний пил, метеори тощо).

Властивості живої речовини

високоорганізована внутрішня структура;

здатність вловлювати із зовнішнього середовища і транспортувати речовини та енергію, забезпечуючи ними процеси своєї життєдіяльності;

здатність підтримувати сталість власного внутрішнього середовища, незважаючи на коливання умов середовища зовнішнього, якщо ці коливання сумісні з життям;

здатність до самовідтворення шляхом розмноження.

Функції живої речовини в біосфері

Закон константності за Вернадським: кількість живої речовини (за певний геологічний час) є величина постійна.

Закон фізико-хімічної єдності живої речовини (за Вернадським): уся жива речовина Землі має єдину фізико-хімічну природу.

Біомасою називають кількість живої речовини на одиниці площі в момент спостереження. Найчастіше за одиниця біомаси беруть один грам сухої (рідше сирої) органічної речовини на 1 м2.

Продуктивністю називають здатність живої речовини створювати, трансформувати й нагромаджувати органічну речовину (біомасу).

Розрізняють продукцію первинну - швидкість засвоєння сонячної енергії у вигляді органічних речовин, синтезованих продуцентами, та продукцію вторинну - швидкість трансформації й накопичення органічної речовини консументами й редуцентами.

Деструкція - це швидкість розкладання органічної речовини до мінеральної (здійснюється редуцентами).

Закон біогенної міграції атомів (закон Вернадського): міграція хімічних елементів на земній поверхні та біосфері в цілому здійснюється під переважаючим впливом живої речовини, організмів.

Геологічний кругообіг речовин має найбільшу швидкість в горизонтальному напрямку між сушею і морем. Зміст великого колообігу полягає в тому, що гірські породи розпадаються, вивітрюються, а продукти вивітрювання, в тому числі розчинення у воді поживних речовин, зносяться потоками води в Світовий океан, утворюючи морські нашарування і повертаються на сушу лише частково, наприклад, з опадами. Далі на протязі довгого періоду часу протікають повільні геотектонічні зміни - рух материків, підняття та опускання морського дна, вулканічні виверження і т.д., в результаті яких утворене напластування повертається на сушу і процес починається знову.

Біологічний кругообіг є частиною великого і відбувається на рівні біогеоценозів. Він полягає в тому, що поживні речовини ґрунту, води, CO2 та інших речовин із атмосфери за рахунок фотосинтезу акумулюються в речовині продуцентів (рослин і деяких бактерій), використовуються на побудову тіла і життєві (обмінні) процеси продуцентів і консументів. Далі в основному за рахунок редуцентів органічні речовини розкладаються і частково мінералізуються, знову стають доступними рослинам і знову ними втягуються в потік речовин (кругообіг) Швидкість переміщення речовин при біологічному кругообігу значно вища, ніж при геологічному.

Біологічний кругообіг характеризується:

- місткістю - кількістю хімічних елементів, які знаходяться одночасно в складі живих речовин екосистеми;

- швидкістю - кількістю живих речовин, які створюються і розпадаються за одиницю часу.

Крім кругообігу речовини та енергії, величезну роль в біосфері мають інформаційні зв'язки. Інформативні сигнали енергетично дуже слабкі й самі не можуть викликати якоїсь відчутної реакції, але вони містять важливі відомості в закодованій формі. Ці сигнали сприймаються, розшифровуються (здебільшого автоматично) та враховуються живими організмами. Обробляти, накопичувати й використовувати інформацію окремо від енергії можуть лише живі організми.

У біосфері автоматично підтримується гомеостаз - динамічна сталість фізико-хімічних і біологічних властивостей внутрішнього середовища та стійкість основних функцій.

Закон внутрішньої динамічної рівноваги: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем і їх ієрархії є дуже тісно пов'язані між собою, так що будь-яка зміна одного із показників неминуче призводить до функціонально-структурних змін інших, але при цьому зберігаються загальні якості системи - речовинно-енергетичні, інформаційні та динамічні.

Список літератури

атмосфера природний біогенний

1. Мягченко О.П. Підручник. - К.: Центр учбової літератури, 2010. - 312 с.

2. Джигирей В.С. Навч. посібник. - 3-є вид., випр. і доп. - К.: Т-во "Знання", КОО, 2004. - 309 с.

Размещено на Allbest.ru