Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Вопрос о том, что же, собственно, является «геккелевским» определением понятия «экология», остается открытым




Обычно предлагаются определения Э. Геккеля, которые наиболее распространены. Так, в 1866 году в монографии «Общая морфология организмов» Э. Геккелем введено такое определение:

«Экологиянаука о связи организмов с окружающей сре­дой, куда мы относим в широком понимании все условия существо­вания» (цит. по: В. К. Мьякушко, Ф. В. Вольвач, 1984). У И. И. Дедю (1990) приводится такое определение экологии

Э. Геккеля :«Экологиянаука о взаимоотношении организмов меж­ду собой точно так же, как хорология — наука о географическом и топографическом распределении организмов... Это физиология вза­имоотношений организмов со средой и друг с другом».

В другом произведении Э. Геккеля «Природная история мирозда­ния» имеется такое определение:

«Под экологией необходимо понимать сумму знаний, которая относится к экономике природы: изучение всей совокупности вза имоотношений животных (курсив наш — авт.) с окружающей сре­дой как органической, так и неорганической и, прежде всего, их дружеских или враждебных отношений с теми животными и расте­ниями, с которыми они непосредственно или опосредованно всту­пают в контакт» (цит. по: В. К. Мьякушко, Ф. В. Вольвач, 1984).

Н. Наумов собрал целую коллекцию определений понятия «эко­логия». Приведем только некоторые из них. Так, Ф. Клеменс (1920) оп­ределял экологию как «науку о сообществах», а видный английский эколог Г. Элтон (1937) — как «научную естественную историю, име­ющую дело с социологией и экономикой животных». Известный аме­риканский ученый X. Б. Одум в 1959 году сформулировал всеобъемлю­щее определение, которое звучит следующим образом: «Экология — это изучение структуры и функций природы». Французский иссле­дователь Р. Дажо (1975) в книге «Основы экологии» приводит чисто био­логическое определение:

«Экология — наука, изучающая условия существования жи­вотных организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают».

Иначе выглядит определение, данное академиком И. П. Герасимо­вым (1985). Он пишет, что «правильнее толковать экологию как специ­фический общенаучный подход к изучению различных объектов природы и общества наряду, скажем, с системным и другими под­ходами. Цель экологического подхода — выявление и исследование-свя­зей, существующих между изучаемым той или иной наукой объектом и окружающей его средой. В своих же приложениях он должен базироваться на знаниях различных наук (география, биология, социоло­гия и т. д.)». Другой крупнейший ученый, академик С. Шварц в 1972 году подчеркивал, что экология — это «наука о законах, управляющих жиз­нью растений и животных в естественной среде обитания». Кстати, именно С. Шварц утверждал, что берется привести сто определений эко­логии и все они будут верны.

Характерно, что в определении С. Шварца на передний план выдви­гается терминоэлемент «управление», который нередко присутствует и у других исследователей. Приведем высказывание известного американского эколога Э. Макфедьена: «Экология посвящена изучению взаимоотношений живых организмов, растительных и/или животных, со средой; она имеет целью выявить принципы, управляющие этими отношениями. Эколог ис­ходит из того, что такие принципы существуют. Поле его исследований — это все разнообразие жизненных условий, в которых находятся изучаемые растения и животные, их систематические положения, их реакция на воз­действия среды и друг на друга, а также изучение физических и абиотиче­ских факторов, образующих абиотическую среду».

Так же и В. Дежкин (1975) отмечает: «Внимание экологии посто­янно сосредоточено на познании глубоких связей в природных систе­мах. Никакая рациональная хозяйственная деятельность невозможна без учета этих взаимосвязей. Поэтому экология и превращается в науку об управлении природными ресурсами в процессе их эксплуатации и ох­раны — глобальную экологию. Это часть классической экологии, на основе которой сейчас быстро растет новая экологическая наука».

Из сказанного выше логически вытекает появление терминоэле- мента «управление», более того — как только в понятие «экология» включается терминоэлемент «система», автоматически за ним следует терминоэлемент «управление».

В чем же причина того, что авторы определений пытаются вклю­чить в понятие «экология» не только всю природу, но и многие другие отрасли знаний? Вернемся к высказываниям уже упоминавшегося нами американского эколога Э. Макфедьена, который констатировал: «При­ходится признать, что эколог — это нечто вроде дипломированного воль­нодумца. Он самовольно бродит по законным владениям ботаника и зо­олога, систематика, физиолога, метеоролога, зоопсихолога, геолога, физика и даже социолога. Он браконьерствует во всех названных и во многих других уже сложившихся и почтенных дисциплинах».

ВЫВОД 11 Какое бы количество определений мы ни рассматривали, в каждом из них присутствуют по крайней мере два аспекта: 1) ряд исследова­телей по-прежнему пытаются в той или иной мере придерживаться первичного определения, данного Э. Геккелем, так или иначе его коррек­тируя — что совершенно правомерно; 2) другая группа, сохраняя базовые терминоэлементы геккелевского определения, вводят новые, пы­таясь отразить те глубочайшие изменения в со­держании самой науки, которые произошли за сотню с лишним лет ее существования, при этом начисто забывая о приоритете первого определения.

Вполне очевидно, что ни в первом, ни во втором случае результат не достигается, ибо в силу объективных и субъективных причин корен­ным образом изменилось содержание самой науки и никакие корректи­вы не в состоянии объединить старое понятие с новым содержанием науки. Требуется совершенно иной подход.

Безусловно, следует сохранить экологию в том понимании, кото­рое вкладывал в свое определение Э. Геккель, а то, что сейчас именуют «современной экологией», определить как новую науку, воз­никшую на классической основе, — неоэкологию с присущим ей объек­том исследования, методами, понятийно-терминологическим аппаратом

и, разумеется, структурой.

Подробно об этом речь пойдет во второй части учебного пособия, а сейчас, чтобы четко разграничить традиционную и современную эколо­гию, необходимо осознать, что эти две части экологии являются относи­тельно самостоятельными науками. При том, что у обеих имеется общая основа—взаимоотношения живых организмов между собой и средой.

 

Хотелось бы особо подчеркнуть, что без изучения традиционной (геккелевской) экологии невозможно полноценное понимание со­временной экологии, то есть неоэкологии.

Не меньше неопределенностей и с понятием «геоэкология». Сту­дентам уже известны определения этого понятия по Н. Ф. Реймерсу и И. И. Дедю. Напомним их. Н. Ф. Реймерс (1990) формулирует следую­щим образом:

«Г еоэкология — раздел экологии (по другим воззрениям — географии), исследующий экосистемы (геосистемы) высших иерар­хических уровней — до биосферы включительно (синонимы: ланд­шафтная экология; биоценология)». И. И. Дедю (1990) приводит следу­ющее определение со ссылкой на К. Троля (1966): «Геоэкология — эко­логия ландшафтов». В то же время в «Экологическом словаре» (1993) понятие определяется несколько иначе:

«Г еоэкология — практический раздел экологии, занимающий­ся изучением региональных и глобальных изменений компонен­тов природной среды, обусловленных техногенным воздействием; в конкретной практике объектом изучения геоэкологии являются экосистемы или их составные части: почвы, поверхностные и под­земные воды, приземная атмосфера и горные породы».

С точки зрения авторов, эта отрасль экологии изучает только тех- ногенно измененные компоненты.

Авторы научно-методической книги «Геоэкология» (В. А. Боков и соавт.), в свою очередь, считают, что геоэкология анализирует раз­нообразные цепочки связей между природой, человеком, социумом и хозяйством, предлагает пути рациональной пространственной орга­низации природных, социальных и хозяйственных систем. Они подчер­кивают, что сфера интересов геоэкологии в большей степени пере­секается с географией, но в геоэкологии более четко, чем в геогра­фии, просматривается оценочный, то есть

субъективный подход. Объектом изучения геоэкологии являются «геоэкосистемы — управля­емые или контролируемые человеком территориальные системы, пред­ставляющие участки ландшафтной сферы с характерными для них про­цессами тепло- и влагообмена, биохимическими круговоротами, опре­деленными видами хозяйственной деятельности и социокультурных от­ношений».

В «Словаре-справочнике по экологии» (К. Сытник и др.) опреде­ление понятия «геоэкология» вообще отсутствует, что, вероятно, отра­жает взгляды авторов.

Таким образом, в определении понятия «геоэкология» также су­ществуют разногласия. В известной мере это закономерно, поскольку происходит процесс становления науки и формирования понятийно- терминологического аппарата.

Основными методами экологического исследования являются: наблюдение, эксперимент и моделирование.

При наблюдении важнейшим является определение средней ве­личины и среднеквадратичного отклонения. По значению среднеквад­ратичного отклонения возможно определить вариабельность признака, выяснить, какая доля отклонения от среднего показателя приходится на одну варианту фактической выборки. Эксперимент может проводить­ся в полевых и в лабораторных условиях.

ЕРЯ Так как природа имеет системный принцип организации, то мето-

дологической основой ее исследования является системный под­ход. Конечная цель исследования есть построение модели системы, ко­торая адекватно отражает саму систему.

При этом используются как концептуальные, так и математиче­ские модели. Концептуальная модель состоит из научного описания экосистемы, сопровождающегося блок-схемой системы, таблицами, гра­фиками и т. п. Математическая модель обычно представлена совокуп­ностью некоторых дифференциальных уравнений и неравенств,

решение которых позволяет предвидеть изменения поведения модели в слу­чае изменения величин тех или иных факторов.

Некоторые авторы выделяют в качестве отдельного метода эмпи­рические исследования, позволяющие изучать состояние биосферы по отложениям.

М. Будыко (1977) в числе методов исследования выделяет наблю­дение на стационарах и экспедиционные исследования. В настоящее вре­мя в мире действуют около 10 ООО метеостанций, 1 ООО актинометриче­ских станций, около 1000 аэрологических станций (с помощью зондов контролируется режим свободной атмосферы до высоты 30—40 км), ко­рабли погоды (количество их невелико). Выполнено около 200 000 оке­анографических станций. В Европе и Северной Америке существует один гидрологический пункт на 1—2 тыс. км2. Здесь ведется контроль за главной характеристикой гидрологического режима — величиной реч­ных стоков. Значительно меньший контроль осуществляется за биологи­ческими компонентами. Важную роль в этом играют МБП — междуна­родные биологические программы, основная цель которых—- изучение продуктивности живых организмов. Для этих целей нередко при­меняются спутники. Необходимы также исследования характера изме­нения биологических компонентов в прошлом. Очень важный метод — численное моделирование атмосферных процессов, фотосинтеза.

Главная задача геоэкологии — разработка прогнозов возможных тшЛ изменений биосферы. С этой целью, как отмечает М. Будыко, не­обходимо вести исследования в семи основных направлениях:

1. изучение компонентов биосферы с целью составления их подробно­го количественного описания по всем районам земного шара;

2. изучение круговоротов энергии и главных видов минерального и ор­ганического вещества в биосфере;

3. построение численных моделей для каждого компонента биосферы, затем численной модели для биосферы в целом;

получение эмпирических материалов о состоянии биосферы в геохимиче­ском прошлом

4. для выяснения закономерностей эволюции биосферы;

5. применение численных моделей для реконструкции прошлого, что поможет воссоздать процесс эволюции биосферы; сравнение результатов расчетов из­менений биосферы с эмпирическими данными с целью выяснения возмож­ностей использования численных моделей при разработке прогнозов;

6. применение численных моделей для прогнозов антропогенных из­менений биосферы, а также прогнозов ее изменений под влиянием естественных причин с целью использования этих прогнозов в об­основании оптимальных путей хозяйственного развития;

7. изыскание методов воздействия на крупномасштабные процессы в биосфере для создания глобальной системы регулирования биосфе­ры в интересах человеческого общества.

Кроме того, для традиционной экологии характерны разнообраз­ные биологические методы. Широко используются химические, физи­ческие и другие методы, обеспечивающие получение данных о функ­ционировании живого вещества.

Экологические исследования как таковые возникли задолго до появления первого определения понятия «экология». Разве не удиви­тельно, что еще за две тысячи лет до нашей эры на пирамиде Хеопса были высечены следующие иероглифы: «Люди погибнут от неумения пользоваться числами природы и от незнания настоящего мира». Еще в 1273 году английский король Эдуард IV издал первый закон об охра­не окружающей среды, запрещающий использование каменного угля для отопления жилищ в Лондоне, а первым в России глубоким экологи­ческим исследованием животного мира отдельного региона является труд Н. А. Северцева (1855).

Обратимся к основным вехам становления экологии как науки. Спустя почти 50 лет после появления понятия «экология» было офици­ально принято разделение экологии растений на аутэкологию, синэко- логию и демэкологию. Позднее это деление было распространено на экологию животных и общую экологию. Это, как известно, произошло в 1910 году в

Брюсселе на III Ботаническом конгрессе.

По К. Сытнику (1994), аутэкология, экология видовнаука о приспособляемости отдельных видов растений и животных к ус­ловиям обитания


. Синэкология — раздел экологии, который, в отличие от аут- экологии, изучает многовидовые сообщества организмов (биоцено­зы и экосистемы). Термин предложен в 1902 году швейцарским бота­ником К. Шретером и относится к учению о фитоценозах.

Демэкология (дем — локальная популяция) — раздел общей экологии, изучающий структурные и функциональные характери­стики локальных популяций, динамику их численности, внутри- популяционные группировки и их взаимоотношения.

Для понимания значения определений понятий «экосистема», «гео­система» и др., где терминоэлемент «система» играет ведущую роль, необходимо, опираясь на элементы системного анализа, уяснить, в чем состоит суть понятия «система». Приведем определение этого понятия в экологии (К. Сытник, 1994):

«Система — саморазвивающаяся и саморегулирующаяся, от­крытая (по крайней мере, термодинамически), определенным об­разом упорядоченная материальная и/или энергетическая совокуп­ность, существующая и управляемая как относительно устойчи­вое единое целое за счет взаимодействия, распределения и перераспределения имеющихся, поступающих извне и продуци­руемых совокупностью веществ, энергии и информации, а также обеспечивающая преобладание внутренних связей (в том числе пе­ремещений веществ, энергии, информации) над внешними».

По определению одного из создателей общей теории систем Л. Бер- таланфи, система — это комплекс элементов, которые находятся во вза­имодействии. По Н. Д. Урсулу, система — это органическое множество, которое образует целостное единство.

Экологическая система имеет те же признаки, которыми об- ■ ладает любая иная система (рис. 1). В их числе:

1) целостность и обособленность (изменение одного свойства обяза­тельно вызывает изменение всех других — признак целостности, а на­оборот — обособленностй);

2) прогрессирующая изоляция (вызывает или распад, или рост);

3) прогрессирующая систематизация (изменения направлены в сто­рону целостности);

4) централизация (один элемент или одна подсистема играют доми­нирующую роль в функционировании системы).

По другим классификациям выделяются иные свойства. Среди них необходимо назвать наиболее важное — эмерджентность. Это на­личие в системе таких свойств, которые не наблюдаются ни у одно­го из ее элементов в отдельности.

Исчерпывающе определить понятия «экосистема» и «геосистема» затруднительно без усвоения понятий «биоценоз» и «биогеоценоз». На­помним, что биоценозэто совокупность популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов, населяющих какой- либо участок земной поверхности. Термин предложен К. Мёбиусом (1877), рассматривавшим биоценоз как составную часть биогеоценоза.

Биогеоценозисторически сформировавшийся взаимообус­ловленный комплекс живых и неживых компонентов однородного участка земной поверхности, связанных обменом вещества и энер­гии. Данное понятие ввел В. Н. Сукачев (1940). По С. Шварцу (1969), биогеоценоз представляет собой элементарную единицу, ячейку био­сферы (рис. 2).

Таким образом, биоценоз — это совокупность живых компонен­тов, а биогеоценоз — это не только живая, но и неживая материя, кото­рая, взаимодействуя с живой, делает определенный участок земной по­верхности неповторимым.

Принципиальные различия между экосистемой и геосистемой и их иерархия детально рассматривались ранее. Здесь следует только под­черкнуть, что главное их различие состоит в том, что в экосистеме_ком- поненты всегда неравноправны, то есть в ней всегда имеется «хозяин», по отношению к которому рассматриваются все другие компоненты; кро­ме того, для экосистемы характерно отсутствие четких границ между ее компонентами. В отличие от экосистемы, в геосистеме все компоненты равноправны и имеют относительно четко определенные границы.

В числе ключевых понятий общей экологии — продуценты, кон- сументы и редуценты (рис. 3).

Продуценты (производители) — 1) автотрофы, которые посред­ством фотосинтеза и хемосинтеза запасают потенциальную энергию в виде органического вещества, полученного из простых неорганиче­ских составляющих; 2) организмы, которые служат источником полу­чения какого-либо вещества, используемого человеком (микроорганиз­мы — продуценты антибиотиков; растения — продуценты эфирных масел, фармакологически ценных соединений и др.).

Консументы — организмы, питающиеся органическими веще­ствами, синтезированными автотрофами, непосредственно либо через другие организмы. Сюда относятся все животные, часть микроорганиз­мов (паразитические и сапрофитные) и растения.

Редуценты (деструкторы) — организмы, главным образом бакте­рии и грибы, в процессе жизнедеятельности минерализующие мертвое органическое вещество, то есть превращающие его в бо^ее или менее простые неорганические соединения, которые затем используются про­дуцентами. Редуценты —это «очистители» биосферы от загрязнителей.

Цепи питания, пищевые цепи, трофические цепи — объект особо пристального внимания традиционной экологии. Это виды растений, животных, грибов и микроорганизмов, связанные друг с другом отно­шениями типа пища — потребитель, то есть организмы каждого пре­дыдущего звена служат пищей для последующего с потерей 80—90% потенциальной энергии. В цепь питания обычно входят четыре-пять звеньев. Существует два основных типа цепей питания — пастбищ­ный и детритовый (рис. 4).

 

Одним из наиболее важных понятий общей экологии является по­нятие «экологическая пирамида». Существует несколько видов экологических пирамид: пирамида биомассы, пирамида возрастная, пи­рамида чисел (пирамида Элтона), пирамида энергии.

Каждый вид пирамиды представляет собой графическую модель, выражающую ту или иную систему отношений. Например, пирамида

нирования природных систем. Близкие к этому определения дают Н. Ф. Реймерс (1990) и др.

Охрана природы, по К. М. Сытнику и др. (1994), это комплексная система международных, государственных и общественных мероприя­тий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и охрану природных ресурсов, защиту природной среды от загрязнений и разрушений в интересах удовлетворения материальных и культурных потребностей как существующих, так и будущих поколений. По Н. Ф. Реймерсу (1990), охрана Природы (с заглавной буквы как универ­сума планеты Земля)—это мероприятия по сохранению глобальной си­стемы жизнеобеспечения человечества на условно бесконечный срок.

Рациональное природопользование, по Н. Ф. Реймерсу (1990), — это система деятельности, призванная обеспечить экономную экс­плуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов раз­вивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей.

По И. И. Дедю (1990), рациональное природопользование призва­но обеспечить необходимые условия для процветания человечества и по­лучения материальных благ, максимальное использование каждого при­родного территориального комплекса и одновременное предотвраще­ние возможных негативных влияний процессов производства на процветание природы, ее компонентов.

По К. М. Сытнику и др. (1994), рациональное природопользова­ние — разумное освоение природных ресурсов, предотвращение воз­можных вредных последствий человеческой деятельности, поддержа­ние и повышение продуктивности и привлекательности природных ком­плексов и отдельных природных объектов.

На основе содержания приведенных понятий формируется база для рассмотрения понятия «глобальная экология». Его целесообразно разделить на две части: первая часть — общая, содержащая сведения о биосфере и о ее состоянии; вторая — неоэкология, которая рассмат­ривает влияние загрязнителей на состояние биосферы.

В числе центральных проблем глобальной экологии — кислотные шшЛ дожди и состояние озонового слоя, которые будут рассмотрены ниже.

Впервые термин «биосфера» употребил Ламарк (1802). В науку тер­мин «биосфера» ввел Зюсс (1875), понимая под этим особую земную обо­лочку, охваченную жизнью. Современное представление о биосфере сфор­мировано В. И. Вернадским. Напомним^-что границы биосферы в атмосфере простираются до слоя озона (25 км над уровнем моря), в гидросфере—до максимальных глубин океана (11 км), в литосфере—до 3 км, уровня зале­гания нефтеносных слоев. Биосфера возникла с появлением жизни около 4 млрд. лет назад. Она включает организмы (3 млн. видов) и их остатки, зоны атмосферы, гидросферы, литосферы, населенные и видоизмененные этими организмами, живое вещество, биогенное вещество (продукты жизнедея­тельности организмов, осадочные породы органического происхождения), биокосное вещество (горные породы магматического и неорганического происхождения, воду, переработанные и видоизмененные живыми организ­мами), вещества космического происхождения.

Особенность биосферы — биогенная миграция атомов химиче­ских элементов, вызванная энергией Солнца и энергией, участву­ющей в процессах обмена веществ, росте, размножении организмов.

Как видно из сказанного, уже в определении структуры биосферы существуют некоторые расхождения. Это касается как содержания тер­мина, так и собственно определения.

Так, М. И. Будыко (1977) предлагает следующую структуру: атмосфера, гидросфера, почвы, живые организмы. В связи с этим приведем и некоторые другие определения данного понятия. По определению В. А. Ковды (1971), биосфера—это внешняя оболочка земного шара, в которой развивалась и раз­вивается жизнь большого количества разнообразных организмов, населяющих поверхность суши, почвы, нижние слои атмосферы и гидросферы, и представ­ляющая собой чрезвычайно сложную общепланетарную, термодинамическую открытую саморегулирующую систему живого и неживого вещества.

Биосфера, с одной стороны, состоит из большого числа разнооб­разных систем, между которыми существуют тесные материально-энер­гетические и информационные связи; с другой — ее структурно-функ­циональная организация определяет строение и режим функциониро­вания всех подчиненных ей систем, в том числе популяций и даже отдельных организмов (В. И. Вернадский, 1967; М.М. Камшилов, 1974; В. А. Ковда, 1975; И.И. Шмальгаузен, 1968).

На явления саморегуляции в биоценозе обращает внимание и А. Н. Тюрканов (1970). По его мнению, основной механизм стабили­зации биоценотического процесса находится в почвах, а надежность работы биогеоценоза как сложной системы прямых и обратных связей между его звеньями обеспечивается почвенными организмами, кото­рые осуществляют деструкцию и реутилизацию метаболитов высших растений. Подробно описаны все составляющие биосферы, их взаимо­связь, а также дано представление о ее сложности и целостности в кни­ге известного исследователя Г. Т. Миллера «Жизнь в окружающей сре­де» (1996).

Представление о глобальной экосистеме — биосфере окажется далеко не полным, если не будут детально освещены вопросы фото­синтеза и круговорота веществ в биосфере, сущность биологических круговоротов.

 

Все природные процессы за редкими исключениями обусловлены солнечной радиацией, которая является единственным источни­ком энергии для их функционирования. Принципиальную роль здесь играет схема преобразования солнечной энергии.

Этот вопрос достаточно полно освещен в литературе, которую необходимо проработать самостоятельно. Здесь мы подчеркнем только следующее.

В среднем поток солнечной радиации, достигающий Земли, со­ставляет 1000 ккал/см2 в год. Вследствие шарообразности планеты на единицу поверхности внешней границы атмосферы поступает 1/4 от

общей величины потока — около 250 ккал/см2в год, причем приблизи­тельно 170 ккал/см2 в год поглощается поверхностью Земли. Земля, в свою очередь, нагревает атмосферу и обусловливает возникновение различных атмосферных процессов. С характером функционирования атмосферы тесно связаны и особенности жизнедеятельности все­го живого (рис. 6).

Влагооборот в биосфере включает в себя обмен водой между гид­росферой, атмосферой, верхними слоями атмосферы и живыми орга­низмами (ниже мы будем детально рассматривать круговорот воды). Процесс влагооборота описывается уравнением водного баланса, со­ставленным для различных компонентов биосферы.

Особо следует подчеркнуть узость температурных границ суще­ствования цивилизации, которые заключены в пределах изменения тем­пературы от +3...+4 до -2...-3°С.

Эволюция биосферы прослеживается с помощью численных мо­делей. В настоящее время они весьма схематичны, так как биосфера — чрезвычайно сложная система, нам известны лишь отдельные ее сущест­венные особенности. Большое значение для развития данных моделей имеют материалы об изменениях биосферы и ее главных компонентов в прошлом. Изучение этих изменений посредством их численного моде­лирования делает возможным ^выяснение причинно-следственных ме­ханизмов развития биосферы. Например,»установлено, что изменение массы углекислого газа связано с уровнем вулканической активности (М. И. Будыко, 1977). Наименьшего значения за весь фанерозой содержа­ние углекислого газа достигло в конце плиоцена, а начало этого про­цесса отмечено в середине мелового периода, причем он заметно уско­рился в олигоцене и особенно в начале плиоцена. Изменялось и содер­жание кислорода в фанерозое. Большое количество кислорода содержалось в атмосфере верхнего девона — карбона, а также верхне­юрского и мелового периодов. Наибольшее снижение массы кислорода относится к триасу. Усиление вулканической активности в ряде случаев сопровождалось уменьшением массы кислорода.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-24; Просмотров: 3444; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.